I det här projektet har vi konstruerat en enkel 230V LED Driver Circuit, som kan driva LED direkt från elnätet.

En LED är en speciell typ av diod som används som en optoelektronisk enhet. Liksom en PN-junction-diod är den ledande när den är framåtriktad. En speciell egenskap hos denna anordning är dock dess förmåga att avge energi i det synliga bandet av det elektromagnetiska spektrumet, dvs. synligt ljus.

En viktig fråga för att driva en lysdiod är att tillhandahålla en nästan konstant ström. Ofta drivs en lysdiod med hjälp av batterier eller styrenheter som mikrokontroller. Dessa har dock sina egna nackdelar, t.ex. låg batteritid etc.

En genomförbar metod är att driva lysdioden med hjälp av en strömförsörjning från växelström till likström. Även om växelström till likström med hjälp av transformator är ganska populärt och används i stor utsträckning, visar det sig vara ganska dyrt för tillämpningar som att driva belastningar som lysdioder, och dessutom är det inte möjligt att producera en lågströmssignal med hjälp av transformatorn.

Med alla dessa faktorer i åtanke har vi här konstruerat en enkel krets för att driva en lysdiod med hjälp av 230 V växelström. Detta sker med hjälp av en kondensatorbaserad strömförsörjning. Detta är en billig och effektiv krets som kan användas i hemmen.

Relaterat inlägg: Bipolär LED-drivarkrets

Principen för 230v LED Driver Circuit Principle

Grundprincipen bakom 230v LED Driver Circuit är transformatorlös strömförsörjning. Huvudkomponenten är den X-klassade växelströmskondensatorn, som kan minska matningsströmmen till en lämplig mängd. Dessa kondensatorer är anslutna linje till linje och är konstruerade för högspända växelströmskretsar.

Den X-klassade kondensatorn reducerar endast strömmen och växelspänningen kan likriktas och regleras i de senare delarna av kretsen. Den höga spänningen och den låga växelströmmen likriktas till högspänd likström med hjälp av en brygglikriktare. Denna högspända likström likriktas ytterligare med hjälp av en Zenerdiod till en lågspänd likström.

Slutligt ges den låga spänningen och den låga likströmmen till en lysdiod.

230v LED Driver Circuit Diagram

Komponenter som krävs

Hur utformar man en 230V LED Driver Circuit?

Först ansluts en 2,2µF / 400V X – Rated Capacitor i linje med elnätet. Det är viktigt att välja en kondensator med en spänningsklass som är högre än matningsspänningen. I vårt fall är matningsspänningen 230V AC. Därför använde vi en kondensator med en nominell spänning på 400 V.

Ett motstånd på 390 KΩ är kopplat parallellt med kondensatorn för att ladda ur den när strömmen stängs av. Ett motstånd på 10Ω, som fungerar som en säkring, är anslutet mellan matningen och brygglikriktaren.

Nästa del av kretsen är en fullvågs brygglikriktare. Vi har använt oss av en enchiplikator W10M. Den kan hantera strömmar på upp till 1,5 ampere. Brygglikriktarens utgång filtreras med hjälp av en kondensator på 4,7µF / 400V.

För att reglera likströmsutgången från brygglikriktaren använder vi en zenerdiod. En 4,7V Zenerdiod (1N4732A) används för detta ändamål. Före zenerdioden har vi kopplat ett seriemotstånd på 22KΩ (5W) för att begränsa strömmen.

Den reglerade likströmmen ges till lysdioden efter att ha filtrerat den med hjälp av 47µF / 25V kondensator.

Hur fungerar 230V LED Driver Circuit?

En enkel, transformatorlös 230V LED Driver Circuit byggs i det här projektet. Huvudkomponenterna i detta projekt är kondensatorn X – Rated Capacitor, zenerdioden och motståndet som begränsar strömmen i zenerdioden. Låt oss se hur det här projektet fungerar.

Först kommer den 2,2µF X – Rated Capacitor (225J – 400V) att begränsa växelströmmen från elnätet. För att beräkna denna ström måste du använda den kapacitiva reaktansen hos X – Rated Capacitor.

Formeln för att beräkna den kapacitiva reaktansen ges nedan.

Så, för en kondensator på 2,2 µF kan XC beräknas på följande sätt.

Så, från Ohms lag, är den ström som kondensatorn tillåter given av I = V/R.

Därmed är strömmen genom kondensatorn = 230/1447,59 = 0,158 ampere = 158 mA.

Detta är den totala strömmen som går in i brygglikriktaren. Nu filtreras utgången från brygglikriktaren med hjälp av en kondensator. Det är viktigt att välja en lämplig spänning för denna kondensator.

Ingången till brygglikriktaren är 230V växelström, vilket är RMS-spänningen. Men den maximala spänningen vid ingången till brygglikriktaren ges av

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

Därmed måste du använda en filterkondensator med en 400V-klassning. Den likriktade likspänningen är cirka 305 V. Denna måste föras ner till ett användbart område för att lysdioden ska kunna tändas. Därför används zenerdioden i projektet.

En 4,7V zenerdiod används för detta ändamål. Det finns tre viktiga faktorer förknippade med zenerdioden som fungerar som regulator: Ett serieresistor, effektklassning av det motståndet och effektklassning av zenerdioden.

För det första serieresistorn. Detta motstånd begränsar den ström som flyter genom zenerdioden. Följande formel kan användas vid val av serieresistans.

Här är VIN ingångsspänningen till zenerdioden och är = 305V.

VZ är zenerspänningen (som är densamma som belastningsspänningen VL) = 4,7V.

IL är belastningsströmmen i.dvs. strömmen genom lysdioden och är = 5mA.

IZ är strömmen genom Zenerdioden och är = 10mA.

Därmed kan värdet på serieresistorn RS beräknas på följande sätt.

Nu kan man få fram den nominella effekten för detta motstånd. Seriemotståndets effektklassning är mycket viktig eftersom den bestämmer hur mycket effekt motståndet kan avleda. För att beräkna effektvärdet för serieresistorn RS kan du använda följande formel:

Slutligt, effektvärdet för zenerdioden. Du kan använda följande formel för att beräkna effekten för Zenerdioden.

Baserat på ovanstående beräkningar har vi valt serieresistorn med ett motstånd på 22 KΩ med en effekt på 5 W och en Zenerdiod på 4,7 V med en effekt på 1 W (en Zenerdiod på en fjärdedels watt skulle faktiskt räcka).

Den likriktade och reglerade spänningen med begränsad ström ges till lysdioden.

Fördelar

• Med hjälp av denna 230V lysdioddrivarkrets kan vi driva lysdioder direkt från huvudförsörjningen.
• Detta projekt är baserat på en transformatorlös strömförsörjning. Därför blir den slutliga byggnaden inte stor.

Tillämpningar av 230V LED Driver Circuit

1. Denna krets kan användas för belysningssystem i hemmet.
2. Den kan användas som en indikatorkrets.
3. Den här kretsen kan fästas med dörrklockan för att ge indikation.

Begränsningar med 230V LED Driver Circuit

1. Då 230V växelströmsförsörjning används direkt här kan denna krets vara farlig.
2. Denna krets lämpar sig bäst för hushållsapplikationer med enfasförsörjning. Detta beror på att om någon av faserna råkar komma i kontakt med ingångsterminalen vid trefasmatning kan det visa sig vara ganska farligt.
3. Kondensatorn kan ge upphov till spikar vid fluktuationer i elnätet.