L'augment del nombre de queixes dels lectors sobre la gravació de LEDs relacionats amb la meva versió anterior sense transformador Circuit de controlador LED d'1 watt , em va obligar a resoldre el problema d’una vegada per totes. La secció d’alimentació del circuit aquí comentada continua essent exactament idèntica a la configuració anterior, excepte la inclusió de la “característica de retard d’encès” que he estat dissenyada exclusivament per mi i que he afegit al circuit per corregir el problema dels LED encesos (amb sort).
Supressió de la sobretensió de subministrament d'alimentació capacitiva
Les queixes que continuava rebent van ser, sens dubte, a causa de la pujada inicial de l’encès que va destruir els LED d’1 watt connectats a la sortida del circuit.
El problema anterior és força comú amb tots els tipus d’alimentació capacitius, i els problemes han creat molta mala reputació en aquest tipus de fonts d’alimentació.
Per tant, normalment molts aficionats i fins i tot enginyers opten per condensadors de valors més baixos, tement la conseqüència anterior, en cas que s'incloguin condensadors de valor més gran.
No obstant això, pel que crec, les fonts d'alimentació sense transformador capacitives són excel·lents circuits d'adaptador de CA a CC econòmics i compactes que requereixen pocs esforços per construir.
Si s'activa adequadament la sobretensió de l'interruptor, aquests circuits quedarien impecables i es podrien utilitzar sense por a cap dany a la càrrega de sortida, especialment un LED.
Com es desenvolupa Surge
Durant els interruptors ON, el condensador actua com un curt durant uns microsegons fins que es carrega i només llavors introdueix la reactància necessària al circuit connectat de manera que la quantitat adequada de corrent només arribi al circuit.
Tanmateix, la condició curta inicial de pocs microsegons a través del condensador provoca una forta pujada al circuit vulnerable connectat i de vegades és suficient per destruir la càrrega acompanyada.
La situació anterior es pot comprovar eficaçment si la càrrega connectada està impedida de respondre al xoc d’engegada inicial, o dit d’una altra manera, podem eliminar la sobretensió inicial mantenint la càrrega apagada fins que s’arribi al període de seguretat.
Ús d’una funció de retard
Això es pot aconseguir molt fàcilment afegint una característica de retard al circuit. I això és exactament el que he inclòs en aquest circuit de controladors LED d'alta potència protegit contra sobretensions proposat.
La figura mostra com és habitual un condensador d’entrada, seguit d’un rectificador de pont, fins que aquí hi ha una font d’alimentació capacitiva força comuna.
La següent etapa que inclou les dues resistències de 10 K, dos condensadors, el transistor i el díode zener formen les parts de l’important circuit de temporitzador de retard.
Quan s’encén l’alimentació, les dues resistències i els condensadors restringeixen la conducció del transistor fins que tots dos condensadors es carreguen completament i permeten que la tensió de polarització arribi a la base del transistor, il·luminant el LED connectat després d’un retard d’uns 2 segons.
El zener també és responsable d’allargar el retard durant dos segons.
El díode 1N4007 a través d’una de les resistències de 10K i la resistència de 100 K a través d’un dels condensadors de 470uF ajuda a que els condensadors es descarreguin lliurement un cop apagat l’alimentació, de manera que el cicle pugui repetir aplicant la protecció contra sobretensions en cada ocasió.
Es pot connectar més nombre de LEDs en sèrie per augmentar la potència de sortida, tot i que el nombre no pot superar els 25 núms.
Esquema de connexions
ACTUALITZACIÓ: en això es parla d’un disseny més avançat circuit d’alimentació sense transformadors sense sobretensions controlat per creuament zero
Els vídeos següents mostren els LEDs que s’il·luminen després d’aproximadament un segon d’encesa.
Queixes dels lectors (les resistències es cremen, el transistor s’escalfa)
El concepte anterior es veu fantàstic, però probablement no funcioni bé amb la font d'alimentació del condensador d'alta tensió proposada.
S’ha d’investigar molt el circuit abans que quedi completament lliure de problemes.
Les resistències del circuit anterior no són capaces de suportar els requisits de corrent elevats, el mateix passa amb el transistor que també es fa força calent en el procés.
Finalment, podem dir que, llevat que el concepte anterior sigui estudiat a fons i es faci compatible amb una font d'alimentació sense transformador capacitiva, el circuit no es pot fer servir pràcticament.
Una idea molt robusta i segura
Tot i que el concepte anterior no ha funcionat, no vol dir que les fonts d'alimentació capacitiva d'alta tensió siguin completament desesperades.
Hi ha una forma nova d’abordar els problemes de sobretensions i de fer que el circuit sigui a prova de fallades.
És mitjançant l'ús de molts díodes 1N4007 en sèrie a la sortida o en paral·lel als LEds connectats.
Fem una ullada al circuit:
El circuit anterior encara no s’ha provat durant molts mesos, de manera que encara són primers dies, però no crec que l’augment del condensador sigui prou elevat per fer saltar els díodes de 300 V, 1 amp.
Si els díodes continuen segurs, també ho faran els LED.
Es poden posar més díodes en sèrie per acomodar més LEDs.
Utilització d’un Mosfet d’energia
El primer intent de circuit que semblava ser vulnerable a les causalitats de sobretensió es pot solucionar eficaçment substituint el BJT de potència per un mosfet d'1 amperi, tal com es mostra al diagrama següent.
Com que el mosfet és un dispositiu controlat per tensió, el corrent de la porta esdevé immaterial i, per tant, una resistència d’alt valor 1M funciona perfectament, l’alt valor assegura que la resistència no s’escalfi ni es cremi durant l’encesa inicial. També facilita l’ús d’un condensador de valor relativament baix per a la funció de supressió de sobretensió de retard ON requerida.
Una petita investigació va revelar que el transistor d'alta tensió del primer diagrama en realitat no és necessari, sinó que es pot substituir per un transistor Darlington TIP122 de gran corrent, tal com es mostra al diagrama següent.
La pujada d’alta tensió del condensador esdevé ineficaç contra les especificacions d’alt corrent del transistor i dels LEDs i no els causa cap dany, de fet obliga l’alta tensió a caure fins als límits de seguretat permesos especificats dels LED i del transistor.
El TIP122 també permet l’ús d’una resistència base d’alt valor, de manera que s’assegura que no s’escalfi ni es bufi en el transcurs del temps, també permet incloure un condensador de baix valor a la base del transistor per implementar el Efecte d'encès retardat necessari.
Utilitzant un Power BJT
El disseny anterior millora encara més en termes de seguretat i supressió de sobretensions quan s’utilitza en un mode col·lector comú, tal com es mostra a continuació:
Anterior: cotxe de joguina controlat a distància mitjançant mòduls remots de 433 MHz Següent: Circuit regulador de derivació d’ona completa MOSFET de motocicleta
