Einfacher 12VAC12VAC12V_{AC} bis 12VDC12VDC12V_{DC} Gleichrichter

Ich möchte a konvertieren 12 v EIN C Netzteilausgang zu verwenden 12 v D C um einige Outdoor-LEDs mit Strom zu versorgen.

Das Netzteil in seiner jetzigen Form leuchtet die LEDs (mit einem leichten Flackern vom umgekehrten Polaritätsteil des Wechselstroms), aber mir wurde gesagt, dass dies die Lebensdauer der LEDs verringern kann, wenn sie für lange Zeit umgekehrte Polarität haben.

Kann also jemand eine einfache Gleichrichterschaltung vorschlagen, die ich bauen könnte, oder mich in die richtige Richtung weisen, welcher dieser Maplin-Gleichrichter geeignet ist (ich bin mir nicht sicher, worauf sich die Spezifikationen genau beziehen)?

Antworten (3)

Vielleicht möchten Sie einen Blick auf die Antworten auf diese Frage werfen .

Das Anlegen von Wechselstrom an eine LED ist keine gute Idee. Das Flimmern ist nicht das Hauptproblem (möglicherweise kaum sichtbar), aber LEDs haben eine begrenzte Sperrspannung, normalerweise etwa 5 V. Die von Ihnen verwendeten 12 V sind also viel zu hoch und können Ihre LED zerstören.
Was Sie brauchen, ist ein Gleichrichter, gefolgt von einem Kondensator (um die gleichgerichtete Spannung zu glätten). Sie können einen Gleichrichter wie in Ihrem Maplin-Link verwenden oder diskrete Dioden verwenden.

Brückengleichrichter

1A-Dioden wie 1N4001 sind Standard und eignen sich gut für einige Standard-LEDs. Für den Kondensator verwende ich als Faustregel 2000uF/A. Wenn Ihre LEDs also 100mA verbrauchen, können Sie einen 220uF/25V-Elektrolytkondensator verwenden. Achten Sie darauf, den Kondensator richtig zu platzieren; es kann explodieren, wenn Sie es umkehren.

Die Gleichspannung beträgt etwa 15 V ( 12 v × 2 − 2 v ), also ist es je nach verwendetem LED-Typ eine gute Idee, mehrere davon in Reihe zu schalten, da Sie sonst einen großen Spannungsabfall über Ihrem Vorwiderstand haben = weniger effizient.

Warum die -2V Volt? Ist es nicht -1,4 V, da eine Standarddiode 0,7 V abfällt? Oder habe ich etwas übersehen?
@Johan - die 0,7 V werden oft als Faustregel verwendet, aber in der Praxis ist der Wert oft höher. Das liegt daran, dass während der kurzen Zeit, in der die Diode leitet, eine Stromspitze auftritt und die Durchlassspannung mit dem Strom ansteigt. Für einen 1N4001 ist 1V ein typischer Wert bei 1-2A, was uns etwas Spielraum gibt.
@Johan - Laut diesem Datenblatt gelten die 0,7 V für einen Strom von nur 10 mA.
Das ist sehr interessant, wusste nicht, dass es so lastabhängig ist.
Würde eine Reihendiode für diese Anwendung nicht ausreichen? (Natürlich mit Kondensator)
@clabacchio - könnte sein. Ich vermute, dass die zusätzliche Größe des Kondensators die zusätzlichen Dioden überwiegen wird, insbesondere. wenn Sie einen einzelnen Brückengleichrichter verwenden würden.

Du brauchst keinen Gleichrichter. Das Problem ist, dass die LEDs einer zu hohen Sperrspannung ausgesetzt sind, die Umstellung auf 12VDC ist nur eine Lösung. Sie können die LEDs mit Wechselspannung ansteuern, solange Sie einige Schaltungen implementieren, um ihre Sperrspannung zu minimieren.

Dies kann mit einer einzelnen zusätzlichen Diode auf drei Arten erfolgen:

  1. Platzieren Sie die Diode antiparallel zur LED, so dass sie während der negativen Halbwelle leitet. Dadurch sinkt die Sperrspannung auf 1 V oder weniger, was die LED problemlos handhaben kann.
  2. Platzieren Sie eine zweite LED antiparallel zur ersten. Dadurch können die LEDs abwechselnd in den positiven und negativen Zyklen leiten. Wenn es um die Effizienz geht, ist dies besser als Methode 1, da die Leistung als Licht und nicht als Wärme von der Standard-Gleichrichterdiode abgeleitet wird. Die Sperrspannung, die von jeder LED gesehen wird, ist gleich der Durchlassspannung. Überprüfen Sie das Datenblatt, dies kann in Ordnung sein oder nicht.
  3. Schalten Sie eine Gleichrichterdiode in Reihe mit der LED. Der Leckstrom der LED in Sperrrichtung ist viel größer als der der Gleichrichterdiode, sodass die Spannung an der LED niedrig ist. Dies spart Strom, indem es während der negativen Halbwelle nicht leitet, verringert jedoch die Lichtleistung. Möglicherweise müssen Sie den Strom erhöhen, um dies zu kompensieren.

Eine sauberere Lösung wäre, eine Standard-Gleichrichterdiode (wie die erwähnte 1N4001) antiparallel zur LED zu schalten. Dies würde im negativen Halbzyklus leiten und die LED daher nur einer kleinen Sperrspannung von etwa 1 Volt aussetzen.

Bei diesem Ansatz beträgt die LED-Einschaltzeit weniger als 50 %, wodurch sie dunkler erscheint als die Brückengleichrichterlösung (die effektiv die doppelte Netzfrequenz auf die LED anwendet und die Einschaltzeit verdoppelt).
@Mad - Sie können jedoch den Durchlassstrom erhöhen, um dieses Problem auszugleichen: Die Verlustleistung ist eine gemittelte Größe. Einige sagen, dass eine Plus-LED heller erscheint als eine, die mit dem maximalen Dauerstrom bei gleicher Verlustleistung betrieben wird.
@Kevin - das ist nicht richtig. Die Intensität steigt weniger als linear an, wenn der Strom erhöht wird. So führen beispielsweise Pulse mit 10% Tastverhältnis bei 10-fachem Strom nicht zu 10-facher Intensität während des Pulses und daher im Durchschnitt auch weniger hell als bei Dauerstrom.
Nun, wenn Sie einen großen Kondensator nach der Diode schalten, erhalten Sie einen Einweggleichrichter. Und dann würden Sie wahrscheinlich kein visuelles Flimmern bekommen.
@stevenvh: (1) Ich habe nicht behauptet, dass die Intensität größer war. Ich habe festgestellt, dass die scheinbare Helligkeit für das menschliche Auge (ein subjektives Maß) größer ist. (2) WRT-Linearität, diese Diagramme (aus diesen Datenblättern ) würden widersprechen. Der erste ist linear, soweit ich das beurteilen kann, und der zweite ist über drei Jahrzehnte nahezu linear.
@Kevin - Ich bin ein bisschen überrascht von den Grafiken; der erste ist definitiv linear. Ich habe Diagramme gesehen, die ein weniger lineares Verhalten zeigen; Ich habe aber nicht behauptet, dass es überhaupt nicht zunehmen würde. Unser Auge ist für kleine Intensitätsänderungen nicht sehr empfindlich, die Intensität muss viel höher sein, bevor die Helligkeit spürbar zunimmt. Die scheinbare Helligkeit ist logarithmisch mit der Intensität. Helles Sonnenlicht ist 1000-mal leuchtender als ein schwach beleuchteter Raum, aber der Unterschied scheint nicht so groß zu sein. Wie auch immer, was denken andere über scheinbare Helligkeit über 20 mA?
@stevenvh (und möglicherweise die 'anderen', die sich für dieses Zeug interessieren): Das wird ein wenig vom Thema abgekommen. Neue Frage hier!
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