Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 вольт

Обсуждаем построение светодиодных драйверов, особенности питания разных типов светодиодов.

Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 вольт

Сообщение Параллакс » 22 фев 2013, 15:36

1.JPG
Схема светодиодной лампы
Здравствуйте, уважаемые форумчане!
Подскажите, пожалуйста, имеет ли право на жизнь (долгую и яркую!) самодельная лампа из светодиодной ленты с бестрансформаторным и безбалластным включением.
Исходные данные: светодиодная лента 3,5 х 2,8 х 120 светодиодов на 1 метр, разрезана на 25ть 3х сегментных отрезков, по 3 светодиода и резистор 150 Ом в каждом (20мАх3=60мА) и запитана в щадящем режиме: общий ток в цепи 53 мА (см. схему в приложенном файле) при сетевом напряжении 230В, напряжении на выходе диодного моста/фильтра - конденсатора С1 (30 мкФх350В) = 278-280В. Ток в элементарном отрезке, меньше номинала, около 17-18мА. Защиту диодов диодного моста, С1 и светодиодов возложена на R1= 100 Ом.
Дополнительную защиту светодиодов от бросков тока и перенапряжений осуществляют штатные 150 Ом сопротивления, последовательно соединенные с каждой тройкой светодиодов.
Вопрос: достаточна схема для продолжительной безаварийной работы?
С уважением!
Параллакс
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 50
Зарегистрирован: 22 фев 2013, 11:50
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 11 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Invisible_Light » 22 фев 2013, 19:53

По электрическим параметрам - могла бы и потянуть на сравнительно долгую жизнь...
Перемножте суммарное напряжение на ток в цепи... (сколько ватт?). На чём у вас лента наклеена (материал?).
Довольно быстро прогреется, что приведёт к деградации диодов.
(Возьмите алюминиевый цилиндр - баллончик от дезодоранта. Наклейте ленту и включите, проверьте нагрев через 15-20 мин.) Если начнут отключаться диоды - долго не проживёт. Лента 3528 не очень сильно греется, но не при такой же скученности.
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 6009
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 968 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Параллакс » 22 фев 2013, 20:19

Общая: 280В х 0,053А = 14,8 Вт
На резисторах: 0,053А х 0,053А х 25 шт х 150Ом/3 = 3,5 Вт
Собственно, на светодиодах: 14,8Вт - 3,5Вт = 11,3Вт
Пока на флакончике от "Компливит" (пластмасса).
Но, в данном случае, меня больше смущает не тепловая деградация светодиодов (это решаемо, в т.ч. и с помощью Вашего совета), а выход из строя в результате сверхтока, при превышении U>230В, при отсутствии балластного конденсатора с номинальным 50% падением напряжения на нем и соизмеримой стабилизацией тока в цепи. Сумеют ли 1250 Ом +100 Ом = 1350 Ом исполнить роль полноценного балласта?
Параллакс
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 50
Зарегистрирован: 22 фев 2013, 11:50
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 11 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Invisible_Light » 22 фев 2013, 20:36

Параллакс писал(а):Общая: 280В х 0,053А = 14,8 Вт
На резисторах: 0,053А х 0,053А х 25 шт х 150Ом/3 = 3,5 Вт
Собственно, на светодиодах: 14,8Вт - 3,5Вт = 11,3Вт
Пока на флакончике от "Компливит" (пластмасса).
Но, в данном случае, меня больше смущает не тепловая деградация светодиодов (это решаемо, в т.ч. и с помощью Вашего совета), а выход из строя в результате сверхтока, при превышении U>230В, при отсутствии балластного конденсатора с номинальным 50% падением напряжения на нем и соизмеримой стабилизацией тока в цепи. Сумеют ли 1250 Ом +100 Ом = 1350 Ом исполнить роль полноценного балласта?

Например, если на 12V ленту подать 12,5V ил 13V - ток довольно резко увеличивается. При 14V превысит максимальный ток диодов (20мА). Постоянные резисторы справляются с ролью буфера - в узком диапазоне напряжений. Конденсаторы - предпочтительнее. Нужен перепад напряжения не менее 70V (лучше - 100V), тогда увеличение тока будет небольшим. От больших выбросов - защита в виде варистора или другого элемента.

За это сообщение автора Invisible_Light поблагодарил:
Параллакс (22 фев 2013, 21:20)
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 6009
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 968 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Параллакс » 22 фев 2013, 21:20

Invisible_Light писал(а):
Параллакс писал(а):Общая: 280В х 0,053А = 14,8 Вт
На резисторах: 0,053А х 0,053А х 25 шт х 150Ом/3 = 3,5 Вт
Собственно, на светодиодах: 14,8Вт - 3,5Вт = 11,3Вт
Пока на флакончике от "Компливит" (пластмасса).
Но, в данном случае, меня больше смущает не тепловая деградация светодиодов (это решаемо, в т.ч. и с помощью Вашего совета), а выход из строя в результате сверхтока, при превышении U>230В, при отсутствии балластного конденсатора с номинальным 50% падением напряжения на нем и соизмеримой стабилизацией тока в цепи. Сумеют ли 1250 Ом +100 Ом = 1350 Ом исполнить роль полноценного балласта?

Например, если на 12V ленту подать 12,5V ил 13V - ток довольно резко увеличивается. При 14V превысит максимальный ток диодов (20мА). Постоянные резисторы справляются с ролью буфера - в узком диапазоне напряжений. Конденсаторы - предпочтительнее. Нужен перепад напряжения не менее 70V (лучше - 100V), тогда увеличение тока будет небольшим. От больших выбросов - защита в виде варистора или другого элемента.


Вроде: 1350 Ом х 0,053 А = 71,5 В почти входит в указанный диапазон, жалко только активных потерь, которые считает электросчетчик.
Параллакс
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 50
Зарегистрирован: 22 фев 2013, 11:50
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 11 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Invisible_Light » 22 фев 2013, 21:48

Сделали бы стандартную схему с гасящим конденсатором, лучше на каждую цепь 20мА - отдельно (меньше балластный конденсатор). А так, у вас почти 4Вт на резисторе будет.
Ещё "обрадую": световая эффективность ленточных диодов - около 60 люмен/Вт (в данном случае, из-за входного гасящего резистора и резисторов ленты, будет что-то около 40 люмен/Вт, при нагреве кристаллов - световой поток падает).
Переходите на "нормальные" диоды и пересмотрите конструкцию по охлаждению... (либо ставить вентилятор, либо ажурный радиатор).
Основная мысль понятна - сделать свет из доступных материалов и с минимальными расходами...
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 6009
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 968 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Параллакс » 22 фев 2013, 22:52

Invisible_Light писал(а):Сделали бы стандартную схему с гасящим конденсатором, лучше на каждую цепь 20мА - отдельно (меньше балластный конденсатор). А так, у вас почти 4Вт на резисторе будет.
Ещё "обрадую": световая эффективность ленточных диодов - около 60 люмен/Вт (в данном случае, из-за входного гасящего резистора и резисторов ленты, будет что-то около 40 люмен/Вт, при нагреве кристаллов - световой поток падает).
Переходите на "нормальные" диоды и пересмотрите конструкцию по охлаждению... (либо ставить вентилятор, либо ажурный радиатор).
Основная мысль понятна - сделать свет из доступных материалов и с минимальными расходами...


"Сделали бы стандартную схему с гасящим конденсатором, лучше на каждую цепь 20мА - отдельно (меньше балластный конденсатор). А так, у вас почти 4Вт на резисторе будет."
На 100 Ом на входе всего 0,35 Вт, на остальных 150 Омных по 0,06 Вт, так что они сильно греться не будут, но свою лепту в "отрицательное энергосбережение", около 3,5 Вт, конечно, внесут. Хотя, современные электронные электросчетчики ухитряются считать и реактивную мощность конденсаторных б/п.
"Ещё "обрадую": световая эффективность ленточных диодов - около 60 люмен/Вт (в данном случае, из-за входного гасящего резистора и резисторов ленты, будет что-то около 40 люмен/Вт, при нагреве кристаллов - световой поток падает)."
После 20 минут прогрева, температура кристалла 50х50 (60мА), светодиодной ленты 30 св.диод/м, приклеенной на такой же флакончик 58 градусов.
"Переходите на "нормальные" диоды и пересмотрите конструкцию по охлаждению... (либо ставить вентилятор, либо ажурный радиатор).
Основная мысль понятна - сделать свет из доступных материалов и с минимальными расходами..."
Это, собственно, попытка привить сынуле интерес к электронике. В плане минимизации механического труда и была выбрана самоклеющаяся лента... да и деньги уже уплочены... волей-неволей придется совершенствовать и kuri
Параллакс
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 50
Зарегистрирован: 22 фев 2013, 11:50
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 11 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Invisible_Light » 22 фев 2013, 23:16

У меня у самого - несколько метров ленты куплено - 3528 и 5050 (когда-то соблазнился снижением цены). Но не тратить же драгоценный алюминий на её охлаждение. Перешел на одноватники (пока - эмиттеры). Света - больше. Немного напрягают расходы на драйверы, но к нам - дешевых завезли.

У мелких диодов высокое тепловое сопротивление от кристаллов на выводы. Большой мощности (яркости) от них не выжмешь.
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 6009
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 968 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Параллакс » 23 фев 2013, 00:20

"У мелких диодов высокое тепловое сопротивление от кристаллов на выводы. Большой мощности (яркости) от них не выжмешь."
В качестве дежурного освещения (туалет, ночник в детской или у постели больного), либо точечного источника освещения/подсветки вполне подойдут, а так, конечно, больше игрушки для детского технического творчества. Придется подождать ещё пару-тройку лет пока параметры не подтянутся до необходимого уровня.

У меня чуть ниже ещё одна тема: "Светильник из "Радиохобби" №2 за 2009", не проконсультируете?
Параллакс
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 50
Зарегистрирован: 22 фев 2013, 11:50
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 11 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Invisible_Light » 23 фев 2013, 00:40

Читал. Тема несколько устарела (с большим количеством "мелочи"). На форуме обсуждалось нечто подобное - в 2010 году.
Проблема - сложно делать и мала эффективность.Тем более - драйверы в магазине есть (тоже кто-то покупать должен :) ).

За это сообщение автора Invisible_Light поблагодарил:
Параллакс (23 фев 2013, 00:53)
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 6009
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 968 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение tag » 23 фев 2013, 01:34

Трубу? В смысле-кусок дюралевой трубы? Вместо аэрозольльного баллончика? И, уж точно, вместо баночки от витаминов?
Аватар пользователя
tag
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 869
Зарегистрирован: 03 дек 2011, 17:09
Откуда: Пенза
Благодарил (а): 22 раз.
Поблагодарили: 76 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение изобретатель » 23 фев 2013, 11:26

Баночка от пива...
Нет ничего невозможного, если хорошо подумать
http://led-str.ru
Аватар пользователя
изобретатель
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 8038
Зарегистрирован: 01 сен 2010, 10:36
Откуда: Стерлитамак
Благодарил (а): 92 раз.
Поблагодарили: 416 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение kayot » 23 фев 2013, 11:32

изобретатель писал(а):Баночка от пива...

лучше с пивом и рыбки кусочек ::D
а ленту размотать и приклеить на стенку
Изображение

все что сделал человек-можно починить
даже самого человека
Аватар пользователя
kayot
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 695
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 19:39
Откуда: спб
Благодарил (а): 3 раз.
Поблагодарили: 27 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение Параллакс » 23 фев 2013, 15:51

Самая левая - новодел/недодел, героиня темы.
Вторая справа - 1,7м ленты 3528 60 светодиод/метр. Итого: 102 белых светодиода 60/40% хол/тепл., трансформ. питание в щадящем режиме, от 11в в начале ленты, до 10,9в в конце, при 230в сетевом. Температура самого горячего светодиода (термопарой на выводе) до 63 градусов.
Третья справа - 1,2м ленты 5050 30 светодиод/метр. Итого 36 бел. тепл., конденсат. питание, на некоторых 12В соединенных последовательно элементах U достигает 13,5В при 230в сетевом. Температура самого горячего светодиода 73 градуса (в верхнем посте ошибка - измерял температуру ртутным термометром, видимо, имел место плохой тепловой контакт). Планирую добавить еще один 12в отрезок 5050, ибо имеется в наличии и место позволяет.
Четвертая справа - 0,8м ленты 3528 60 светодиод/метр. Итого: 48 бел. тепл., конденсат. питание, на соединенных последовательно 12В элементе U= 9,5-9,8в. Температура самого горячего светодиода - 57 градусов. Светит, конечно, не айс, но находится в ночнике в комнате пожилого человека, там её света более чем достаточно.
Все на пластмассовых стаканчиках, без грамма ценнейшего алюминия ;) .
Вложения
11.jpg
Моя коллекция светодиодных игрушек.
Параллакс
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 50
Зарегистрирован: 22 фев 2013, 11:50
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 11 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Бестрансформаторное и безбалластное включение в 220 воль

Сообщение tag » 23 фев 2013, 16:00

:)
Для следующих экспериментов бери более серьезную ленту. Я в лентах не особо (вернее-никак :) ), но, по слухам, есть 20Вт/метр
Аватар пользователя
tag
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 869
Зарегистрирован: 03 дек 2011, 17:09
Откуда: Пенза
Благодарил (а): 22 раз.
Поблагодарили: 76 раз.

След.

Вернуться в Питание и подключение светодиодов

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: Amid, Bing [Bot], BVlad, comrad, Damir, Google [Bot], Google Feedfetcher, ivanko, Kodmig, Ledsvet2017, Lexm92, mailru, MasterGroup154, Rusan, tiktan, Яндексбот


cron