In questo progetto, abbiamo progettato un semplice circuito del driver LED 230V, che può pilotare il LED direttamente dalla rete elettrica.

Un LED è un tipo speciale di diodo usato come dispositivo optoelettronico. Come un diodo a giunzione PN, conduce quando è polarizzato in avanti. Tuttavia, una caratteristica speciale di questo dispositivo è la sua capacità di emettere energia nella banda visibile dello spettro elettromagnetico, cioè la luce visibile.

Una grande preoccupazione per guidare un LED è quella di fornire un ingresso di corrente quasi costante. Spesso, un LED è guidato usando batterie o dispositivi di controllo come i microcontrollori. Tuttavia, questi hanno i loro svantaggi, per esempio – bassa durata della batteria ecc.

Un approccio fattibile sarebbe guidare il LED usando l’alimentazione da CA a CC. Anche se l’alimentazione da CA a CC con trasformatore è abbastanza popolare e ampiamente usata, per applicazioni come il pilotaggio di carichi come il LED, si dimostra abbastanza costosa e inoltre non è possibile produrre un segnale a bassa corrente usando il trasformatore.

Mantenendo in mente tutti i fattori, qui abbiamo progettato un semplice circuito che guida un LED da 230V CA. Questo viene realizzato utilizzando un’alimentazione basata su condensatori. Questo è un circuito a basso costo ed efficiente e può essere usato nelle case.

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Principio del circuito LED Driver 230v

Il principio di base del circuito LED Driver 230V è l’alimentazione senza trasformatore. Il componente principale è il condensatore AC X-rated, che può ridurre la corrente di alimentazione ad una quantità adeguata. Questi condensatori sono collegati da linea a linea e sono progettati per circuiti AC ad alta tensione.

Il condensatore X-rated riduce solo la corrente e la tensione AC può essere rettificata e regolata nelle parti successive del circuito. L’alta tensione e la bassa corrente AC sono rettificate in alta tensione DC usando un raddrizzatore a ponte. Questa alta tensione DC è ulteriormente raddrizzata utilizzando un diodo Zener a una bassa tensione DC.

Infine, la bassa tensione e la bassa corrente DC è data a un LED.

Schema del circuito driver LED 230v

Componenti richiesti

Come progettare un circuito driver LED 230V?

Primo, un condensatore da 2.2µF / 400V X – Rated è collegato in linea con l’alimentazione di rete. È importante scegliere un condensatore con una tensione nominale superiore alla tensione di alimentazione. Nel nostro caso, la tensione di alimentazione è 230V AC. Quindi, abbiamo usato un condensatore da 400V.

Una resistenza da 390KΩ è collegata in parallelo a questo condensatore per scaricarlo quando l’alimentazione è spenta. Una resistenza da 10Ω, che funge da fusibile, è collegata tra l’alimentazione e il raddrizzatore a ponte.

La parte successiva del circuito è un raddrizzatore a ponte a onda intera. Abbiamo usato un raddrizzatore a chip singolo W10M. È in grado di gestire correnti fino a 1,5 ampere. L’uscita del raddrizzatore a ponte è filtrata usando un condensatore da 4.7µF / 400V.

Per regolare l’uscita DC del raddrizzatore a ponte, stiamo usando un diodo Zener. Un diodo Zener da 4.7V (1N4732A) è usato per questo scopo. Prima del diodo Zener, abbiamo collegato una resistenza in serie di 22KΩ (5W) per limitare la corrente.

La corrente continua regolata viene data al LED dopo averla filtrata usando un condensatore da 47µF / 25V.

Come funziona il circuito del driver LED a 230V?

In questo progetto viene costruito un semplice circuito driver LED a 230V senza trasformatore. I componenti principali di questo progetto sono il condensatore X – Rated, il diodo Zener e la resistenza che limita la corrente nel diodo Zener. Vediamo il funzionamento di questo progetto.

In primo luogo, il condensatore X Rated da 2,2µF (225J – 400V) limiterà la corrente AC dalla rete. Per calcolare questa corrente, dovete usare la reattanza capacitiva del condensatore X Rated.

La formula per calcolare la reattanza capacitiva è data qui sotto.

Quindi, per un condensatore da 2.2µF, XC può essere calcolato come segue.

Quindi, dalla legge di Ohm, la corrente che il condensatore permette è data da I = V/R.

Quindi, la corrente attraverso il condensatore è = 230/1447.59 = 0.158 Amperes = 158mA.

Questa è la corrente totale che entra nel raddrizzatore a ponte. Ora, l’uscita del raddrizzatore a ponte viene filtrata con un condensatore. È importante selezionare una tensione appropriata per questo condensatore.

L’ingresso al raddrizzatore a ponte è 230V AC, che è la tensione RMS. Ma la tensione massima all’ingresso del raddrizzatore a ponte è data da

VMAX = VRMS x √2 = 230 x 1,414 = 325,26 V.

Quindi, è necessario utilizzare un condensatore di filtro da 400V. La tensione DC raddrizzata è di circa 305V. Questa deve essere portata ad un range utilizzabile per l’accensione del LED. Quindi, il diodo Zener è usato nel progetto.

Un diodo Zener da 4.7V è usato per questo scopo. Ci sono tre fattori importanti associati al diodo Zener che funge da regolatore: Un resistore in serie, la potenza nominale di quel resistore e la potenza nominale del diodo Zener.

Primo, il resistore in serie. Questo resistore limiterà la corrente che scorre attraverso il diodo Zener. La seguente formula può essere usata per selezionare la resistenza in serie.

Qui, VIN è la tensione di ingresso al diodo Zener ed è = 305V.

VZ è la tensione Zener (che è uguale alla tensione di carico VL) = 4.7V.

IL è la corrente di carico i.e. la corrente attraverso il LED ed è = 5mA.

IZ è la corrente attraverso il diodo Zener ed è = 10mA.

Quindi, il valore della resistenza in serie RS può essere calcolato come segue.

Ora, la potenza nominale di questa resistenza. La potenza nominale del resistore in serie è molto importante perché determina la quantità di potenza che il resistore può dissipare. Per calcolare la potenza del resistore in serie RS, potete usare la seguente formula.

Infine, la potenza del diodo Zener. Puoi usare la seguente formula per calcolare la potenza nominale del diodo Zener.

In base ai calcoli di cui sopra, abbiamo scelto una resistenza in serie di 22KΩ valutata a 5W e un diodo Zener da 4,7V valutato a 1W (in realtà, un quarto di Watt Zener sarebbe sufficiente).

La tensione raddrizzata e regolata con corrente limitata è data al LED.

Vantaggi

• Con l’aiuto di questo circuito driver LED 230V, possiamo pilotare i LED direttamente dall’alimentazione principale.
• Questo progetto è basato su un alimentatore senza trasformatore. Quindi, la costruzione finale non sarà grande.

Applicazioni del circuito driver LED 230V

1. Questo circuito può essere usato per sistemi di illuminazione domestica.
2. Può essere usato come un circuito indicatore.
3. Si può fissare questo circuito con il campanello della porta per dare indicazioni.

Limitazioni del circuito driver LED 230V

1. Siccome qui si usa direttamente l’alimentazione 230V AC, questo circuito può essere pericoloso.
2. Questo circuito è più adatto alle applicazioni domestiche che usano l’alimentazione monofase. Questo perché, in caso di alimentazione trifase, se una delle fasi tocca accidentalmente il terminale di ingresso, può rivelarsi piuttosto pericoloso.
3. Il condensatore può produrre picchi alle fluttuazioni di rete.