Usando AC com LEDs (Parte 1): 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Recentemente, encontrei um transformador de alta qualidade vendido por menos de $ 1,00. A razão pela qual eles eram tão baratos era o fato de que sua saída era apenas CA, enquanto a maioria dos produtos de consumo exigia CC bem filtrada.

Este Instructable foi elaborado com o objetivo de fazer com que transformadores AC funcionem com LEDs sem diodos e capacitores. Vou mostrar matemática suficiente aqui para que o conceito seja aplicável à maioria dos outros transformadores apenas CA. Curiosamente, muitos transformadores Black & Decker Dust-Buster são apenas CA e são adequados para conversão, já que muitos usam apenas 1/2 da saída (retificação de meia onda).

Etapa 1: trabalhar os números

O transformador em questão foi feito para muitos telefones sem fio da AT&T, é classificado para 110 V / 60 Hz e tem uma saída de 10 VCA 500 mA.

Primeiro, devemos estar cientes de que a classificação de 10 V é conhecida como tensão RMS e é a potência média efetiva da onda senoidal. A tensão máxima, à qual sujeitaremos nossos LEDs, é cerca de 1,4 vezes maior. Podemos demonstrar isso ligando nosso transformador e fazendo algumas medições. A segunda imagem mostra 10,8 VAC, que é a saída descarregada do transformador. Portanto, devemos esperar um pico de tensão de 1,4 x Vrms ou 15,3 v. Em seguida, adicionamos um diodo simples com um capacitor de suavização e medimos a tensão através dele: 14,5 VCC. Este número é cerca de 0,8v menor do que nossos cálculos porque o diodo tem uma perda de tensão de 0,8V. Esta é uma das razões pelas quais tentamos evitar os diodos porque cada um perde inerentemente (como calor) um pouco de energia - 0,8v é 25 % da potência de um LED de 3,2 V. Portanto, usaremos 15,3 volt como base para nossos cálculos.

Etapa 2: Obtendo a Luz

Sabemos que a maioria dos LEDs brancos e azuis (e UV) variam entre 3 e 3,6 volts. Então, dividindo nossa tensão PEAK por uma tensão média de LED, temos uma ideia do número de LEDs que nosso transformador pode suportar: 15,3 / 3,3 = 4,6, que arredondamos para 5, dando cerca de 3,1v por luz. Mas lembre-se de que o AC tem um ciclo NEGATIVO idêntico! O que significa que podemos adicionar um circuito de espelho que funciona em fases alternadas. A vantagem de usar tensões para iniciar nossos cálculos é que, desde que permaneçamos com LEDs semelhantes e permaneçamos dentro de suas tensões de operação, a corrente permanecerá dentro dos limites seguros. Portanto, ajustando o número de LEDs em uso, podemos lidar com a maioria das saídas do transformador CA. Agora, uma verificação rápida da tensão mostra que ela ainda está em 10,8 VCA. Nossos LEDs estão usando apenas uma porção minúscula (4%) da capacidade de 500mA do transformador que … Podemos multiplicar a saída de luz em até 15 vezes apenas adicionando cadeias de 10 LEDs dispostos da mesma maneira na fonte! Imagine executar 150 LEDs em uma vasta gama de um transformador minúsculo. Acionamento direto simples puro em todo o caminho.

Etapa 3: as armadilhas

Uma proteção é que limitamos o acionamento de nossos LEDs a um nível muito seguro - ele só atingirá seu pico nominal uma vez por ciclo. Na verdade, ele estará completamente desligado quando a corrente oposta estiver acesa. Portanto, podemos esperar longevidade extrema deste arranjo.

O fato de cada cadeia ficar desligada metade do tempo significa que haverá alguma oscilação, que você pode ver nas fotos abaixo, tiradas com alta velocidade do obturador. Alternando as linhas e desligadas, o efeito é minimizado e não é pior do que usar iluminação fluorescente.

Etapa 4: algumas variações

Às vezes, você não pode obter o número certo de LEDs de 3,5 V para o que você precisa. Então você pode 'trapacear' substituindo um LED âmbar em cada cadeia - eles operam em torno de 2,4 volts, de modo que permite que você altere um pouco os seus números.

E sobre aqueles destruidores de poeira - se você aplicou nosso método em suas verrugas de parede ENQUANTO a unidade está carregando, você pode descobrir que uma cadeia de LEDs nunca acende - isso é porque eles usam apenas metade do seu circuito para carregar a unidade. Pense em usar a OUTRA metade do ciclo para LEDs como energia livre. Você também pode adaptar este método para fontes DC - mas certifique-se sempre de medir a saída real primeiro! As unidades comerciais são notoriamente ruins para inventar números.

Etapa 5: Recapitulando

Então, para descobrir o que um transformador pode suportar: Meça sua saída: - Se for CA, use a escala V-CA em seu multímetro e multiplique os resultados por 1,4 para obter V-pico - Se for CC, use o A escala V-DC lê o pico V. O número de LEDs brancos (ou azuis) que pode suportar é: - Vpico / 3,3 e arredondado para o próximo inteiro. (Por exemplo, 4,2 é 5) (Use V-pico / 2 para LEDs vermelho, laranja e amarelo) Esse é o número de LEDs que você pode colocar em série para operar fora do transformador com segurança. Para circuitos CA, você precisará duplicar outro cadeia na polaridade oposta. Os LEDs podem ser qualquer corrente, desde que sejam todos iguais, e o transformador tenha a corrente (A ou mA) para suportá-la. Observação: os transformadores CA também podem ter uma classificação VA em vez de amperes - basta dividir esse número pelos volts para obter amperes.- final da Parte 1 - (continua aqui)