Neste projeto, nós projetamos um circuito simples de LEDs de driver de 230V, que pode conduzir o LED diretamente da rede elétrica.

Um LED é um tipo especial de diodo usado como um dispositivo Optoeletrônico. Como um díodo de junção PN, ele conduz quando está enviesado para a frente. No entanto, uma característica especial deste dispositivo é a sua capacidade de emitir energia na banda visível do espectro electromagnético, ou seja, luz visível.

Uma grande preocupação para accionar um LED é fornecer uma entrada de corrente quase constante. Muitas vezes, um LED é accionado utilizando pilhas ou dispositivos de controlo como microcontroladores. No entanto, estes têm as suas próprias desvantagens, por exemplo – baixa duração da bateria, etc.

Uma abordagem viável seria conduzir o LED utilizando a alimentação CA para CC. Embora a fonte de alimentação AC para DC usando transformador seja bastante popular e amplamente utilizada, para aplicações como a condução de cargas como o LED, revela-se bastante caro e, além disso, não é possível produzir um sinal de baixa corrente usando transformador.

Cuidado em todos os fatores, aqui nós projetamos um circuito simples conduzindo um LED de 230V AC. Isto é feito usando uma fonte de alimentação baseada em condensador. Este é um circuito de baixo custo e eficiente e pode ser usado em casas.

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Princípio do Circuito de LEDs de 230V

O princípio básico por detrás do Circuito de LEDs de 230V é transformador menos fonte de alimentação. O componente principal é o condensador AC de grau X, que pode reduzir a corrente de alimentação para uma quantidade adequada. Estes capacitores são conectados linha a linha e são projetados para circuitos de alta tensão AC.

O Capacitor X – Rated Reduz apenas a corrente e a tensão AC pode ser retificada e regulada nas partes posteriores do circuito. A alta tensão e a baixa corrente AC é retificada em alta tensão DC usando um retificador de ponte. Esta CC de alta tensão é ainda retificada usando um diodo Zener para uma CC de baixa tensão.

Finalmente, a CC de baixa tensão e baixa corrente é dada a um LED.

230v LED Driver Circuit Diagrama do Circuito

Componentes Necessários

Como Projetar um Circuito de LED Driver 230V?

Primeiro, um Capacitor de 2,2µF / 400V X – Rated Capacitor é conectado em linha com a alimentação de rede. É importante escolher um condensador com tensão nominal maior do que a tensão de alimentação. No nosso caso, a tensão de alimentação é de 230V AC. Por isso, usamos um capacitor nominal de 400V.

A resistência 390KΩ é ligada em paralelo com este capacitor para descarregá-lo quando a alimentação é desligada. Um resistor 10Ω, que atua como um fusível, é conectado entre a alimentação e o retificador de ponte.

A parte seguinte do circuito é um retificador de ponte de onda completa. Temos usado um único retificador de chip W10M. Ele é capaz de lidar com correntes de até 1,5 Amperes. A saída do retificador Bridge é filtrada usando um Capacitor 4.7µF / 400V.

Para regular a saída DC do retificador Bridge, estamos usando um Diodo Zener. Um Diodo Zener 4.7V (1N4732A) é utilizado para este fim. Antes do Díodo Zener, ligámos uma resistência em série de 22KΩ (5W) para limitar a corrente.

A corrente contínua regulada é dada ao LED depois de filtrada utilizando o condensador 47µF / 25V.

Como funciona o Circuito de LEDs de 230V?

Um simples, transformador menos LED Driver Circuito de 230V é construído neste projeto. Os principais componentes deste projeto são o X – Capacitor Nominal, o Diodo Zener e a resistência que limita a corrente no Diodo Zener. Vejamos o funcionamento deste projecto.

Primeiro, o 2.2µF X – Capacitor Nominal (225J – 400V) irá limitar a corrente AC da rede eléctrica. Para calcular esta corrente, é necessário utilizar a Reactância Capacitiva do Condensador X – Rated Capacitor.

A fórmula para calcular a Reactância Capacitiva é dada abaixo.

Então, para o Capacitor 2.2µF, XC pode ser calculado da seguinte forma.

Então, da Lei de Ohm, a corrente que o condensador permite é dada por I = V/R.

Hence, a corrente através do condensador é = 230/1447.59 = 0.158 Amperes = 158mA.

Esta é a corrente total que entra no retificador de ponte. Agora, a saída do retificador de ponte é filtrada usando um Capacitor. É importante selecionar uma tensão nominal apropriada para este condensador.

A entrada para o retificador de ponte é 230V AC, que é a tensão RMS. Mas a tensão máxima na entrada do retificador Bridge é dada por

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

Hence, você precisa usar um condensador com filtro de 400V. A tensão DC retificada é de cerca de 305V. Isto deve ser reduzido a uma faixa útil para iluminar o LED. Assim, o Diodo Zener é utilizado no projeto.

A 4.7V Diodo Zener é utilizado para este fim. Existem três factores importantes associados ao Diodo Zener que actua como regulador: A Series Resistor, Power Rating of that Resistor e Power Rating of the Zener Diode.

First, the Series Resistor. Este resistor limitará a corrente que flui através do Diodo Zener. A seguinte fórmula pode ser usada para selecionar o resistor série.

Aqui, VIN é a tensão de entrada para o Diodo Zener e é = 305V.

VZ é a tensão Zener (que é igual à tensão de carga VL) = 4.7V.

IL é a corrente de carga i.e. a corrente através do LED e é = 5mA.

IZ é a corrente através do Diodo Zener e é = 10mA.

Por isso, o valor da Série Resistor RS pode ser calculado da seguinte forma.

Agora, a Classificação de Potência deste Resistor. A Power Rating do resistor em série é muito importante porque determina a quantidade de potência que o resistor pode dissipar. Para calcular a potência nominal da série Resistor RS, você pode usar a seguinte fórmula.

Finalmente, a Potência Nominal do Diodo Zener. Você pode usar a seguinte fórmula para calcular o Power Rating do Diodo Zener.

Baseado nos cálculos acima, escolhemos o resistor em série de 22KΩ Resistência nominal a 5W e um Diodo Zener de 4,7V nominal a 1W (na verdade, um quarto de Watt Zener seria suficiente).

A tensão rectificada e regulada com corrente limitada é dada ao LED.

Vantagens

• Com a ajuda deste Circuito de LEDs de 230V, podemos accionar LEDs directamente da fonte principal.
• Este projecto é baseado num Transformador Menos Fonte de Alimentação. Assim, a construção final não será uma grande construção.

Aplicações do Circuito de LEDs de 230V

1. Este circuito pode ser usado para sistemas de iluminação doméstica.
2. Pode ser usado como um circuito indicador.
3. Um pode fixar este circuito com a campainha da porta para dar indicação.

Limitações do Circuito de LED Driver de 230V

1. Desde que a alimentação de 230V AC esteja a ser utilizada directamente aqui, este circuito pode ser perigoso.
2. Este circuito é mais adequado para aplicações domésticas utilizando alimentação monofásica. Isto porque, no caso da alimentação trifásica, se alguma das fases tocar acidentalmente no terminal de entrada, pode ser bastante perigoso.
3. O condensador pode produzir picos em flutuações da rede.