Размеры сглаживающего конденсатора для светодиодной лампы China DIY

Мой первый вопрос здесь, такой голый со мной, если я немного «не в курсе» или около того в отношении уровня знаний и т. Д. Моя цель - попытаться узнать что-то новое. Итак, я начал с покупки нескольких наборов для сборки светодиодных ламп такого типа:

http://www.aliexpress.com/item/60-LEDs-Energy-Saving-Lamps-DIY-Kits-Electronic-Kit-Electronin-Fun-without-LEDs/32604794532.html

Теперь я собрал один и попытался понять компоненты и какие роли они играют. Насколько я понимаю (пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь в какой-либо части), драйвер светодиода представляет собой «емкостную капельницу», содержащую тонкопленочный конденсатор, ограничивающий ток, с параллельным «разрядным резистором», чтобы не оставалось никакой энергии. если я отвинчу лампу и коснусь резьбового соединения лампы Эдисона. Как я понимаю, я могу сделать лампу тусклее и тем самым сэкономить срок службы светодиодов, выбрав меньшее значение тонкопленочного конденсатора (при условии, что он по-прежнему рассчитан на 400 В, по крайней мере, если у меня есть розетка переменного тока с номиналом 240 В)?

Далее есть четыре диода для создания «мостового выпрямителя» - на практике устраняющего отрицательную сторону синусоидального напряжения переменного тока. Также имеется электролитический «сглаживающий конденсатор» емкостью 4,7 мкФ 400 В и параллельный ему резистор. Конденсатор предназначен для сглаживания горбатого напряжения после выпрямителя. Затем есть также резистор, включенный последовательно со светодиодными бусинами, чтобы ограничить «пусковой ток», возможно...

Теперь я собрал один такой набор, используя несколько белых светодиодных бусин, и он, кажется, работает (ура :) ), все светодиодные бусины загораются, и это здорово! Но лампа мерцает даже с установленным сглаживающим конденсатором, поэтому я предполагаю, что его размеры не соответствуют настройке лампы, но я не уверен, что прав?

Используя этот набор для сборки лампы в качестве конкретного примера, как можно определить размеры сглаживающего конденсатора (и любых других деталей, которые необходимо заменить на другие номиналы)? Цель состоит в том, чтобы получить лампу без мерцания (насколько это возможно).

Итак, электрическая инфраструктура здесь 240В переменного тока 50Гц. Светодиоды, кажется, расположены параллельными парами последовательно (30 пар, составляющих в общей сложности 60 светодиодных бусин).

Я немного погуглил, но я все еще немного не уверен, как правильно это сделать. Спасибо за помощь!

ОБНОВЛЕНИЕ: Добавлено изображение схемы. Его не было в моем комплекте, но я нашел его из такого же комплекта, как и мой (только в нем 38 светодиодов).

ОБНОВЛЕНИЕ 2: Теперь я также нашел вторую схему с разницей в значении «токоограничивающего конденсатора» между моделями с 38 и 60 светодиодами. Все остальные параметры такие же (кроме количества светодиодов, но они так же подключены) как здесь изображено.

ОБНОВЛЕНИЕ 3: я нашел это на форуме ( http://www.fieldlines.com/index.php?topic=143017.0 ) относительно размера сглаживающего конденсатора для минимизации пульсаций:

Вы должны решить максимальную пульсацию. Вы никогда не сможете получить 100% чистый DC. Тогда накопительный конденсатор можно найти, используя:

С = (t * I) / В

Где:

I = средний ток нагрузки, потребляемый на стороне постоянного тока

V = амплитуда пульсаций напряжения

t = продолжительность между циклами зарядки и равна: 1/удвоенная частота сети.

В Европе частота сети 50 Гц, поэтому: t = 1/100 = 0,01 секунды.

Итак, я делаю это правильно? I = 0,04 А (20 мА через каждый светодиод, соединенные параллельными парами) согласно приведенной ниже схеме.

t = 0,01 (2 x 50 Гц, двухполупериодный выпрямитель)

Что касается выбора V - максимально допустимой пульсации, давайте сначала посчитаем, что мне даст 4,7 мкФ для лампы на 38 светодиодных бусин.

C = (t * I) / V можно записать как V = (t * I) / C = (0,01 * 0,04) / 0,0000047 = 85В пульсаций?

Но к какой волне я должен стремиться?

** ОБНОВЛЕНИЕ [ГГГГ-ММ-ДД]: 01.05.2016 ** Я получил конденсаторы 10 мкФ 400 В и попытался заменить прилагаемый 4,7 мкФ на 10 мкФ. Результаты заметны, но мерцание все еще есть. Я попытался подключить 2 конденсатора по 10 мкФ параллельно, чтобы получить общую емкость около 20 мкФ в другой лампе, и да, это было еще на одну ступень лучше. Однако, чтобы полностью избавиться от мерцания, мне понадобится больше емкости, как кажется. Вероятно, 33 мкФ-47 мкФ сделают свое дело. Мне придется подождать, пока прибудут конденсаторы на 22 мкФ, 33 мкФ и 47 мкФ (надеюсь, в течение недели или двух), и посмотреть, какой размер мне подойдет, а также каковы будут результаты.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ПОМНИТЕ, ЧТО ЭТОТ ТИП ЦЕПИ ПОТЕНЦИАЛЬНО ПРИЕМЛЕМ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПОЛНОСТЬЮ ЗАКРЫТОМ УСТРОЙСТВЕ, ПРИКАСАТЬСЯ К ЛЮБОЙ ЧАСТИ ЦЕПИ СМЕРТЕЛЬНО ОПАСНО. Все части цепи должны ВСЕГДА находиться под полным сетевым напряжением.

Схема

введите описание изображения здесь

Схема не помешала бы - есть ли такая в комплекте, которую вы можете выложить?
@Andyaka В наборы не было ничего, но я нашел один из похожих наборов, и, насколько я вижу, они идентичны. Я обновил свой исходный вопрос выше.
@Andyaka Обновление 2: теперь я нашел лучшую схему, см. Выше. Это показывает, что разница между моделью с 38 светодиодами и моделью с 60 светодиодами заключается только в «конденсаторе ограничения тока». Все остальные значения идентичны - наиболее критично (я полагаю) значение «Сглаживающего конденсатора» 4,7 мкФ. Надеюсь, это поможет.
На самом деле, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо знать, какой ток потребляют светодиоды — возможно, вы можете измерить падение напряжения на резисторе R2 (конечно, позаботившись о том, чтобы вокруг были высокие напряжения).
@Andyaka Да, это, вероятно, было бы хорошо (но да, это звучит немного рискованно, когда он подключен к сетевому напряжению) ... но я сделал расчет: 38 светодиодных ламп: прямое напряжение 3 В * 19 (поскольку два светодиода подключены параллельно) = 57В по всем светодиодам. Он измерил P = 2,2 Вт на выходе. Итак, I = 2,2/57 = 0,0386 А. Делим на два, потому что два светодиода, включенные параллельно, дают ток 19,3 мА через каждый светодиод.
@Andyaka Предположим, что такой же ток для версии с 60 светодиодами, но он должен иметь напряжение на светодиодах 3 В * 30 = 90 В. Если мы знаем, что напряжение сети после выпрямителя составляет 240 В RMS, это как-то помогает? Лампа, которую я собрал, к сожалению, закрыта и ее очень трудно открыть, и мне нужен новый мультиметр, а также немного страшно ковыряться в сетевом напряжении?
@ Andyaka Или просто теоретически ... например, как повлияет на схему, если я удвою емкость сглаживающего конденсатора? И нужно ли мне также изменить значения некоторых резисторов? Я имею в виду, что при сглаживании я не сильно увеличиваю ток светодиодов, я просто пытаюсь удержать напряжение от падения до близкого или ниже прямого напряжения (3 В) светодиодов - пытаясь получить такую ​​прямую линию между выпрямленным Максимальное напряжение переменного тока? (Вот откуда исходит мое предположение, что конденсатор 4,7 мкФ может быть слишком слабым или иметь слишком низкую емкость для правильного достижения этого)
Страница 6 здесь или процитировать «Экспертное инженерное правило для этого подхода: 20 мА постоянного тока нагрузки возможно на каждые 1,0 мкФ разделительного конденсатора переменного тока»: onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8146-D.PDF
Я бы попробовал удвоить и посмотреть, что получится. Я бы не ожидал никаких проблем.
Дайте нам знать, каковы ваши результаты.
@izak Спасибо за ссылку! О боже, так что для версии с 38 светодиодами у меня было 2,2 Вт мощности и 57 В на всех светодиодных бусинах (согласно расчету выше). Это соответствует 0,0386 А или примерно 40 мА. Входящий в комплект электролитический сглаживающий конденсатор рассчитан на 4,7 мкФ, в то время как, согласно этой ссылке, 2 мкФ было бы достаточно? Но при 4,7 мкФ он все еще мерцает «стробоскопически». Также в ссылке говорится, что если я уменьшу емкость «C1 - токоограничивающего конденсатора», то лампа должна меньше мерцать, поскольку уменьшится количество тока, протекающего через светодиодные шарики?
@Andyaka Это хорошая идея - просто попытаться удвоить значение. К сожалению, поскольку я только начинаю изучать эти вещи, у меня нет тайника с незакрепленными компонентами. Я должен попытаться купить некоторые электролитические конденсаторы. Возможно, запустив схему в MultiSim или каком-либо другом инструменте (если мне удастся его раздобыть) и поместив туда осциллограф, я мог увидеть эффекты изменения значения сглаживающего конденсатора. Надежны ли такие симуляции в таких случаях?
@Filek Как я уже говорил выше, мне нужно где-то раздобыть конденсаторы, которые я мог бы попробовать. Когда получу какие-то результаты, обязательно выложу их здесь. А тем временем, возможно, заглянут еще люди, которые уже пытались устранить мерцание своих ламп? Может быть, они смогут "пролить больше света" на этот вопрос :)
@ Andyaka Кстати ... конденсатор Dropper падает напряжение, верно? Нужен ли мне электролитический сглаживающий конденсатор с номиналом 400 В на стороне постоянного тока или он может быть ниже, например, 250 В (чтобы сделать его меньше, чтобы я мог выбрать более высокое значение его емкости, и он все равно поместится в основание лампы) ?
Без подключенных светодиодов (или при неисправности из-за обрыва цепи светодиодов) напряжение на конденсаторе может возрасти до сотен вольт.
@Andyaka Ааа, да, это правда. Тогда безопаснее с 400В. Но считаете ли вы следующее правильным? У меня 57В (3В на светодиод) по светодиодам (остальное сбрасывается конденсатором дроппера). У меня ток в цепи примерно 40 мА. Если максимальная пульсация, которую я хочу, составляет 4 В, тогда C = (t * I) / V = ​​(0,01 * 0,04) / 4 = 0,0001 = конденсатор емкостью 100 мкФ. Пульсация 4 В дает 53 В, разделенных на 19 групп парных светодиодов = минимум 2,79 В на каждый светодиод. Сделает ли это напряжение их менее мерцающими? Я имею в виду, прямо сейчас емкость составляет всего 4,7 мкФ :/ Спасибо!
Мерцание кажется мне, что пульсация только в начале заставляет некоторые светодиоды выключаться, т.е. опускаться ниже их порогового напряжения, при котором они работают.
@Andyaka Да, наверное, так и есть. Таким образом, хитрость заключается в том, чтобы светодиоды не гасли полностью, а продолжали светиться в точке, где напряжение пульсаций достигает наименьшего значения. Я должен попытаться найти конденсатор 10 мкФ и посмотреть, что произойдет. Я читал в некоторых местах, что слишком большое значение конденсатора может создать очень высокий пусковой ток, но, возможно, этот порог находится на гораздо более высоких уровнях емкости?
ПОМНИТЕ, ЧТО ЭТО ДОСТАТОЧНО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПОЛНОСТЬЮ ЗАКРЫТОЙ ЛАМПЕ, ПРИКАСАТЬСЯ К ЛЮБОЙ ЧАСТИ ЦЕПИ СМЕРТЕЛЬНО ОПАСНО . Все части цепи должны находиться под полным сетевым напряжением.
@Filek и все, кому это может быть интересно, я опубликовал обновленную информацию об использовании конденсаторов 10 мкФ. См. раздел обновления 2016-05-01 выше.

Ответы (1)

Как показано при сравнении 38 и 60 светодиодов, размер цоколя «капельницы» влияет на допустимый ток схемы, поэтому я рекомендую использовать колпачок большего размера, чем рекомендуется для 60 светодиодов. Кроме того, я бы порекомендовал «сглаживающий колпачок не менее 47 мкФ 400 В или настолько большой, насколько вы можете получить и поместиться в доступном пространстве. Я считаю, что эти изменения уберут мерцание.

Предупреждение, опубликованное Расселом, нельзя игнорировать.

Спасибо за ваш ответ! Я полагаю, однако, что первый пункт о "капельном конденсаторе" не совсем верен? Поскольку это конденсатор, включенный последовательно с переменным током, он в основном излучает часть своего заряда (тока) в зависимости от напряжения, которое он должен упасть (среднеквадратичное значение напряжения переменного тока минус напряжение на светодиодах), не так ли? Потому что, если я изменю конденсатор капельницы на меньшее значение, я просто получу диммерную лампу, которая потребляет меньше энергии и должна значительно продлить срок службы светодиода лампы (Источник обучения: bigclive.com/ledlmp.htm ) . Я попробовал это с лампой, в которой светодиоды были слишком сильно нажаты, и это сработало.
Что касается сглаживающего конденсатора - я как бы смоделировал схему, и если я сделал это правильно (не нашел способа изменить прямое напряжение светодиодных диодов), значения 39 мкФ «должно» хватить. Тем не менее, в версии с 38 светодиодной лампой я не возлагаю больших надежд на то, чтобы впихнуть толстый колпачок в небольшое пространство, доступное в основании лампы. Версия с 60 светодиодами дает мне некоторую надежду, так как она намного больше в базе. Но если я перейду от конденсатора 4,7 мкФ, теперь я должен сказать, что у меня будет конденсатор 47 мкФ ... возникнут ли у меня проблемы с пусковым током, должен ли я настроить какое-либо значение резистора в цепи?
Вот что я вам скажу... Я заказываю на AliExpress конденсаторы на 10 мкФ, 22 мкФ, 33 мкФ и 47 мкФ, и, вероятно, их доставка займет некоторое время, но я опубликую свои выводы здесь. Я думаю, что предупреждение от Рассела очень актуально, и я сделаю все возможное, чтобы не возиться с лампой, когда она подключена к сети, а также обязательно разрядю все конденсаторы, прежде чем прикасаться к цепи драйвера.
Я опубликовал обновление по этому поводу. См. заголовок 2016-05-01, если интересно.
Размеры сглаживающего конденсатора для светодиодной лампы China DIY
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v