Überlegungen zum Umwandeln einer LED-Lampe von Wechselstrom in Gleichstrom

Ich wurde von meinem Onkel gebeten, 22 Einheiten gx53 LED-Lampen, die mit 230 VAC 5 W betrieben werden, in Gleichspannung umzuwandeln.

Die LED-Lampe selbst besteht aus 5 LEDs (String) in Reihe, parallel zu weiteren 5 LEDs (String) in Reihe.

Ich habe die LEDs in der Glühbirne von ihrem inneren Treiber getrennt und über einen Widerstand an eine Gleichstromversorgung angeschlossen.

Ich habe mit einem Messgerät (Voltmeter) gelernt, dass jede LED mit 8 VDC leuchtet und der durch sie fließende Strom 8 mA beträgt, sodass die Glühbirne selbst mit 40 VDC mit einem Strom von 16 ~ 20 mA betrieben werden kann. (5 * 8 V = 40 V, 2 Zweige von LEDs * jeder Zweig ist 8mA = 16mA)

Jetzt brauche ich den richtigen LED-Treiber.

Ich habe gelernt, dass LED-Treiber konstanten Strom liefern, während die Ausgangsspannung innerhalb eines Spannungsbereichs liegt.

Wenn ich also 22 LED-Lampen habe, die jeweils 20 mA mit 40 VDC benötigen, sollte der Treiber nach meinem Verständnis einen Strom von etwa 450 mA mit einer Ausgangsspannung von mindestens 40 VDC liefern.

Ich bitte um Rat, ob ich Recht oder Unrecht habe.

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Antworten (3)

Ihre Berechnung ist falsch. Wenn Sie LEDs in Reihe schalten, erhöht sich die erforderliche Spannung, aber der Strom durch die Kette ist derselbe wie für 1 LED. (Durch alle LEDs fließen die gleichen Elektronen).

Wenn also 1 LED 8 mA bei ~ 8 V benötigt, benötigen 5 LEDs 8 mA bei ~ 40 V.

Zwei dieser Strings parallel würden 16 mA bei 40 V erfordern (wenn Ihre Mathematik für 1 LED korrekt ist).

Eine einfache Überprüfung, die Sie hätten durchführen können, besteht darin, die Wattleistung zu berechnen. 450 mA bei 40 V wären 18 W, wo es ungefähr 5 sein sollten.

Ihre anfängliche Annahme von 8 V und 8 mA für 1 LED würde eine Leistung pro LED von 64 mW ergeben. Für alle 10 LEDs sehen wir also 0,64 W, was nicht korrekt ist. Auch hier sollten es etwa 5W sein.

Sie sollten den Treiber wieder anschließen und einstellen, bis 1 LED 0,5 W zieht. Wiederholen Sie dann die nachfolgenden Berechnungen mit dem Strom und der Spannung, die Sie messen.

Innerhalb der Glühbirne befinden sich zwei parallel zueinander geschaltete 5er-LED-Strings. Wenn also eine Saite 8 mA zieht, dann ziehen zwei Saiten 16 mA. Ich habe diese Werte gemessen und nicht berechnet. Die Gesamtwattzahl gilt für alle 22 Glühbirnen und nicht für eine. Die LED-Birne besteht aus einem eigenen Treiber, den ich trenne und nur die LEDs verwende, also denke ich, dass die auf der Birne geschriebenen 5 W mehr sind als das, was die LEDs selbst brauchen.
@AlonLavi Info hinzugefügt

Nein, ich denke, Ihre 8 V 20 mA für eine LED sind falsch. Normalerweise sind diese Arten von LED-Dioden (ein genauerer Begriff als "Glühbirne") 3 V 150 mA. Sie schalten bei Überkapazität immer noch bei 8 V ein. Versuchen Sie das nicht lange. Um die Spannung der LED zu messen, müssen Sie den Spannungsabfall messen.

  1. Legen Sie 5 V an (oder 8 V, wenn Sie keine 5 V-Versorgung haben).

  2. Messen Sie die genaue Spannung am Versorgungsausgang oder an der LED-Anode (deren Plusseite). Es kann etwas anders sein als angegeben. Nennen Sie es Vsupply.

  3. Messen Sie die Spannung an der LED-Kathode (Minusseite). Nennen Sie es Vdrop

  4. Berechnen Sie: Vled = VVersorgung - VAbfall. Wenn Sie beim Anlegen von 8 V 5 V messen, beträgt die LED 3 V. Und du hast 5V zu viel.

Ein besserer Weg wäre, diesen Test mit zwei LEDs in Reihe nach der 8-V-Versorgung durchzuführen. Messen Sie den Spannungsabfall nach jeder LED. Wenn die LEDs ausgeschaltet sind, wenn Sie zwei LEDs in Reihe verwenden, aber eingeschaltet sind, wenn nur eine LED angeschlossen ist, dann wissen Sie bereits, dass sie mehr als 3 V haben. Messen Sie immer noch, um zu wissen, wie viel genau.

Über die Ampere ist es eine wilde Vermutung meinerseits, wenn ich mir das Bild ansehe. IMO, es muss zwischen 100 und 150 mA verwenden. Wenn Sie idealerweise 5 x 3 V = 15 V haben, müssen Sie zwei Konstantstromversorgungen mit 120 oder 150 mA mit einem Spannungsbereich um 15 V oder 3 W finden. Wenn Sie dies nicht finden oder es billiger machen möchten, können Sie einfach ein klassisches 15-V-Netzteil verwenden und vor jeder LED-Reihe einen Widerstand von +- 30 Ohm hinzufügen. Diese Widerstände müssen mindestens 1/2 W betragen. Sollte auch ok sein.

Stellen Sie sicher, dass die LED belüftet werden, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Achten Sie darauf, den Strom in die richtige Richtung zu leiten. Andernfalls würden Sie die LED sofort zerstören.
Ich habe versucht, die Birne - 5 LED-Kette parallel zu 5 LED-Kette - am Anfang mit nur 12 V zu betreiben, weil ich davon ausgegangen bin, dass jede LED mit etwa 2 V arbeitet und die LEDs nicht leuchten. Eventuell erst nach Anheben der Ausgangsspannung auf 40V (8V je LED) leuchten die LEDs.
2V ist für rote und gelbe LED. Weiße LEDs und andere Farben sind 3V. Wenn diese mit 8 V betrieben werden, müssen sie spezielle LEDs sein. Aber es ist möglich.
Nun, das habe ich gemessen. Aber es gibt einen anderen Weg ... die Glühbirne selbst an 230 VAC anzuschließen, wie sie geschaffen wurde, und die Spannung an jeder LED und auch den Strom durch sie zu messen. Sobald ich es getan habe, werde ich Sie aktualisieren.
Hast du es mit einem Voltmeter gemessen, so wie ich es erklärt habe?

Die bei weitem beste Idee wäre, die Spannung / den Strom vom ursprünglichen Treiber zu messen und dann zu replizieren. Aufgrund Ihrer Messungen sind jedoch einige Vermutungen möglich.

Wenn sie bei 8 V aufleuchten, handelt es sich wahrscheinlich um 0,5-W-Dioden mit 9 V nominal (3 Dioden in jedem SMD). Zehn von ihnen ergeben die Nennleistung von 5 W für die gesamte Glühbirne, das funktioniert also.

Wenn es zwei parallele 5er-Strings gibt, beträgt die Gesamtspannung 45 V und der maximale Strom pro String wahrscheinlich etwa 50 mA, wobei etwas weniger aus Sicherheitsgründen eine gute Idee ist. Mal zwei ergibt 100mA. Ich würde etwas weniger als das anstreben, um sicher zu sein, da Sie nicht sicher sind, was der ursprüngliche Treiber gegeben hat.

Danke für die Antwort, denn es klärt alles auf. :-) Ich werde die Glühbirne sowieso wieder an die 230 VAC anschließen und die tatsächliche Spannung und den tatsächlichen Strom messen, wie es sein sollte, und ich werde erneut aktualisieren. Soweit ich von Ihnen verstehe, sollte ich einen Treiber mit mindestens 45 V Ausgang und konstantem Strom wählen, der für 22 Glühbirnen ausreicht (100 mA * 22 = 2,2 A).
@Alon Lavi Sie sollten wahrscheinlich 22 einzelne Netzteile verwenden oder Gruppen von einigen Glühbirnen in Reihe schalten. Das parallele Schalten von 22 * ​​2 = 44 Strings mit 5 LEDs ist nicht die sicherste Idee, da die Durchlassspannungen (und damit der empfangene Strom) zwischen den Geräten variieren. Bei so vielen laufen Sie Gefahr, einen oder mehrere in die Luft zu jagen, was zu mehr Strom für die Überlebenden und mehr Explosionen führt und so weiter, bis sie alle tot sind.
Obwohl ich annehme, dass es sich, da in jedem SMD 3 Dioden vorhanden sind, in Wirklichkeit um 44 Stränge mit 15 LEDs handelt, was etwas vernünftiger ist (mehr Reihendioden, um die Variation zu mitteln). Wenn Sie sich für parallele Lichter entscheiden, stellen Sie dennoch sicher, dass die Temperaturen sehr ähnlich sind und dass Sie weit unter der maximalen Stromstärke liegen.
Nochmals vielen Dank für Ihre Kommentare. Ich habe getan, wie Sie sagten, und die LED-Lampe an ihre ursprüngliche Spannung von 230 AC angeschlossen und den Strom und die Spannung an den LEDs gemessen, und es ist dasselbe, wie Sie gesagt haben. 44 VDC für jede Kette von 5 LEDs und 110 mA für zwei parallele Ketten, was ungefähr 55 mA für jede Kette allein bedeutet. Aber es ändert nichts an der Tatsache, dass die LED-Birne auch mit 40 VDC an jeder 5-LED-Kette leuchtete, angetrieben von einem Gleichstromnetzteil mit einem Strom von 16 mA für beide Saiten. (gemessen)
Da diese LED-Birnen als dekorative Beleuchtung auf dem Boden eines Gartens dienen sollen, ändert es nicht viel, wenn sie etwas schwächer leuchten, sodass ich einen Treiber mit 42 VDC und einem konstanten Strom von etwa 500 mA verwenden kann. (20 mA für die beiden LED-Strings jeder Glühbirne * 22 Glühbirnen = 440 mA)
Es klingt nach einer sichereren und billigeren Option als der Kauf eines Netzteils mit etwa 2,5 A Ausgangsstrom zum Ansteuern aller 22 Lampen mit einer Ausgangsspannung von 45 VDC. Ich kann auch den 10-Ohm-Innenwiderstand jeder Glühbirne zusammen mit zwei Dioden von der Diodenbrücke verwenden, die 1 V für den Widerstand lassen und als Strombegrenzer dienen können. Der Grund, warum mein Onkel diese Glühbirnen nicht mit Wechselspannung verwenden kann, ist, dass Feuchtigkeit in das Gehäuse der Glühbirne eindringt und einen Kurzschluss verursacht. Daher versucht er, eine Modifikation für die Verwendung derselben Glühbirne mit Gleichspannung zu erstellen.
@Alon Lavi Ja, Sie können sie mit einem niedrigeren Strom betreiben, wodurch sie viel sicherer parallel geschaltet werden.
Danke schön. Ich werde am Ende aktualisieren, nur für den Fall, dass es in Zukunft für jemanden hilfreich sein kann.
Überlegungen zum Umwandeln einer LED-Lampe von Wechselstrom in Gleichstrom
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