Использование переменного тока со светодиодами (часть 2) - и сделайте этот удобный счетчик света: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

В разделе «Использование переменного тока со светодиодами» (часть 1) мы рассмотрели простой способ работы светодиодов с трансформатором, подключенным к сети переменного тока. Здесь мы рассмотрим, как заставить наши светодиоды работать без трансформатора, и создадим простой источник света, который интегрирован в сеть переменного тока. ВНИМАНИЕ: Для стран с питанием от сети 110 В мы будем работать с напряжением 150 вольт! Для Европы и других стран речь идет о 300 вольт и более! На этих уровнях электричество смертельно опасно! Не продолжайте, если вы не привыкли работать с высоким напряжением и не знаете о мерах предосторожности! Источники питания переменного тока указаны в среднеквадратичных (среднеквадратичных) значениях. Пиковое напряжение составляет sqrt (2) * Vrms, что составляет около 1,4 * Vrms.

Шаг 1. Немного предыстории

Простой и очевидный способ снизить сотни вольт до уровня, необходимого для работы светодиода при 20 мА, - это подключить резистор последовательно со светодиодом. Чтобы выяснить, о каких значениях идет речь, мы будем использовать пиковое значение 110 В, которое в нашем примере составляет 150 В (для европейцев и Оззи оно будет удвоено) 150/20 мА = 7500 Ом (мы должны сначала вычтите напряжение светодиода из 150в, но разница незначительна) 7500 Ом? Не так уж плохо … Но тогда давайте рассмотрим номинальную мощность этого резистора, используя правило мощности: P = (V^{2) / R, получаем:}150 * 150/7500 = 3 Вт, и это довольно большой резистор. Британцам с питанием от сети 240 В потребуется резистор на 17000 Ом, рассчитанный почти на 7 Вт. И они будут работать ГОРЯЧИМ! К счастью, заменив резистор конденсатором, мы можем получить такое же снижение напряжения без (или такого же) тепла. Конденсаторы задерживают фазовый угол переменного тока, который мы можем использовать, чтобы противостоять ему, подобно тому, как удаляющиеся волны на берегу нейтрализуют часть силы приходящих.

Шаг 2: Наша схема

Используя значение резистора, указанное ранее, мы можем рассчитать номинал конденсатора. Поскольку мы уже используем резистор 1 кОм, реактивное сопротивление X (причудливый термин для обозначения сопротивления с конденсаторами) может быть на 1000 меньше, чем нам нужно. C = 1 / (2 * pi * f * X), где f - частота сети, которая составляет 0,4 мкФ для 110 В 60 Гц и 0,2 мкФ для 240 В 50 Гц. Вместо ватт, таких как резисторы, конденсаторы рассчитаны на вольт, мы должны убедиться, что у нас есть конденсаторы, рассчитанные как минимум на 250 вольт (состояния) и 450 вольт для 200 -вольт страны. ВНИМАНИЕ: Конденсаторы с недостаточным номинальным напряжением могут взорваться! Эта очень простая конструкция будет управлять 2-16 светодиодами без каких-либо изменений. Просто поместите одинаковое количество светодиодов в каждую ветвь и убедитесь, что вы подключаете их с противоположным током.

Шаг 3: Несмертельная установка

На самом деле, вы можете проверить схему, не рискуя жизнью. Он достаточно гибкий, чтобы работать как индикатор звонка телефона.

Используйте конденсатор 0,4 мкФ (от 0,33 до 0,5 мкФ) и подключите устройство к 2 выводам телефонной распределительной коробки (обычно это красный и зеленый провода), и он будет мигать, когда вы получите звонок. ПРИМЕЧАНИЕ: это работает ТОЛЬКО на домашних телефонных цепях - АТС и центральная телефонная система полностью несовместимы.

Шаг 4: Изготовление лампы расширения гнезда

Теперь, когда у нас есть основы, это то, что вам нужно для проекта.

Детали: расширение гнезда - убедитесь, что на нем есть завинчивающаяся задняя часть. У меня есть свой («Нома») в Target (похоже, у Radio Shack тоже есть похожий). Очевидно, вам нужно выбрать тот, который подходит для системы электроснабжения вашей страны. Конденсатор - (США, 110 В 60 Гц) любое значение от 0,33 мкФ до 0,47 мкФ 250 В МИНИМАЛЬНОЕ! (Другие 200-240 В, 50 Гц) от 0,15 мкФ до 0,22 мкФ, 400 вольт МИНИМУМ! Резистор - 1000 Ом (1К) 1/2Вт. У меня не было резистора 1/2 Вт, поэтому я взял 3 резистора по 3300 Ом 1/2 Вт и подключил их параллельно, чтобы получить резистивные светодиоды на 1100 Ом 3/4 Вт - 14 шт. Высокой яркости, 20 мА 5 мм (T -3) Белая термоусадочная трубка

Шаг 5: Подготовка светодиодов

Я сделал этот испытательный стенд с двумя (заряженными) никель-кадмиевыми батареями. Несмотря на то, что он может подавать только 2,5 В, он будет питать светодиод на низком уровне, что позволяет мне видеть качество света. Я также подтвердил, что провод + более длинный.

Расположите их по яркости и поместите более яркие в середину.

Шаг 6: подготовка розетки

Разберите расширительную планку. Обратите внимание на небольшие изолированные области на верхнем и нижнем краю устройства, на которые мы можем установить наши детали. Решите, над чем вы хотите работать - хотите ли вы, чтобы свет светил ВВЕРХ или ВНИЗ.

Разметьте 2 ряда по 7 точек на расстоянии 3/8 дюйма друг от друга на малярной ленте. Отцентрируйте ее на конце, который вы выбрали, и начните 14 отверстий с битом 1/16 дюйма. Расширьте, используя сверло 3/64 дюйма. СЛЕГКО разгладьте отверстия - светодиоды должны плотно прилегать.

Шаг 7: Установка светодиодов

Сделайте отметку на одном конце нижнего ряда и другую отметку на противоположном конце верхнего ряда. Это укажет вам, в какую сторону должен идти положительный (более длинный провод) конец светодиода.

Согните светодиоды в форме буквы «L» (короткий провод с соответствующей стороны) и вставьте их в нижний ряд. Протяните провода примерно на 30o, чтобы пересечь его с соседним. Слегка припаяйте, чтобы сохранить на месте, но НЕ ОБРЕЗАТЬ КОНЦЫ. Мы будем собирать светодиоды в решетку - см. Второе изображение. За исключением оконечных устройств, каждый светодиод должен иметь вывод, касающийся 3 других светодиодов. Это помогает, предварительно сформировав светодиоды для верхнего ряда, чтобы они могли очистить "X" переход. (См. Изображение) Когда вы закончите, ВНИМАТЕЛЬНО переместите провода, чтобы освободить место для резистора (ов) и конденсатора. Убедитесь, что паяные соединения надежны и нет замыкания проводов.

Шаг 8: завершающие штрихи

Припаяйте молнии от силовых вилок к конденсатору и резистору. Защитите термоусадочную трубку и прикрепите каждую к одному концу светодиодной цепочки.

Место ограничено, поэтому используйте ровно столько проводов, сколько необходимо. Длинный зеленый жгут под крышкой - резистор в сборе. Колпачок соединен с другим концом светодиодов красным проводом. Большая стрелка должна убедиться, что я не начинаю оперировать не с того конца пациента! Убедитесь, что все плотно, и соберите заново.

Шаг 9: ТА-ДА

… Теперь в моем темном и сыром рабочем месте появился свет! Опять же, высокоскоростная фотография показывает чередование двух рядов света. Продолжение в части 3. Также ознакомьтесь с некоторыми другими проектами светодиодов на моем веб-сайте!