Verdrahtung AC-Schalter mit DC-LED

Dies ist eine Fortsetzung einer früheren Frage, die ich beantwortet hatte. Ich möchte das folgende Diagramm zeigen.

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Hier habe ich (grob) ein Diagramm angelegt, das 120 V-110 V Wechselstrom von der Wand zu einem Druckknopfschalter führt, der eine Edison-Birne steuert und eine integrierte LED am Schalter hat. Der Schaltplan für den Schalter ist wie folgt:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

und so sieht der Schalter im Idealfall aus, wenn er betätigt wird.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Kann jemand ein Netzteil empfehlen, das es mir ermöglicht, meinen Schalter parallel zu verdrahten, der 120 V bis 110 V AC von der Wand nimmt und an die Edison-Birne (gemäß meinem Diagramm) ausgibt, und das auch einen Ausgang von 5 V oder 12 V DC für die LED hat? in meinen Taster integriert? Ich suche etwas, das einen extrem kleinen Formfaktor hat. Die maximalen Abmessungen müssen 1/2 "Breite: 1/4" Höhe sein und können bis zu 3,5 "lang sein, um in meinen Projektraum zu passen.

Ich hatte überlegt, einen USB-Wandblock von Apple zu zerlegen, ihn parallel zu meinem Schalter zu verdrahten und dann den USB-Ausgang zu verwenden, um das Licht mit Strom zu versorgen. Leider bin ich mir nicht sicher, wie ich die freiliegenden Eingeweide des Wandblocks am besten isolieren soll oder ob dies überhaupt eine kluge / sichere Idee ist. (Irgendwelche Gedanken dazu sind willkommen).

Ich wäre ehrlich gesagt bereit, meine eigene zu bauen, wenn ich genug von dem wüsste, was ich tat, und weil ich es nur brauche, um 1 LED mit Strom zu versorgen. Ich habe das Gefühl, dass ich mit einer so leichten Last in der Lage sein sollte, etwas in einem extrem kleinen Formfaktor zu verwenden. Ich will nur sicher sein. Ich möchte keine Brand- oder Stromschlaggefahr schaffen.

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Antworten (1)

Sie können dies mit direkter Konvertierung tun. Verwenden Sie einfach einen Gleichrichter, gefolgt von einem Netzkondensator, und verbinden Sie diesen dann mit einem sehr großen Widerstand in Reihe mit Ihrer LED. Sie müssen keine 5 oder 12 Volt erzeugen - der Vorwiderstand begrenzt den Strom durch die LED. Etwas wie das:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Sie könnten noch leichter werden und einen einzigen Widerstand und Kondensator verwenden, aber aus zwei Gründen: Es würde bei 60 Hz flackern, und die meisten LEDs sind nicht dafür ausgelegt, der Netzspannung in Sperrrichtung standzuhalten.

Dinge, auf die Sie achten sollten:

  • Denken Sie daran, dass die gleichgerichtete Netzspannung das 1,41-fache der Effektivspannung beträgt, also spezifizieren Sie den DC-Teil Ihres Stromkreises für 338 (169) Volt, nicht 240 (120).
  • Größe R1 entsprechend der Strommenge, die Sie durch die Diode wollen. Im obigen Schema habe ich es so dimensioniert, dass 2 mA für 240-V-Netze durchgelassen werden.
  • Stellen Sie sicher, dass R1 die Verlustleistung bewältigen kann; In diesem Fall wären es 0,67 Watt, also stellen Sie sicher, dass Sie einen Leistungswiderstand verwenden.
  • Überall Netzspannung! Passen Sie auf und stellen Sie sicher, dass es gut isoliert ist.
Ich bin mir nicht sicher, ob dies die Anforderung „Ich möchte nur sicher sein. Ich möchte keine Brand- oder Stromschlaggefahr verursachen.“ erfüllen würde.
@jippie Es besteht kein Risiko, wenn es richtig gemacht wird. Die Direktwandlung wird üblicherweise für weitaus anspruchsvollere Schaltungen verwendet. So funktioniert auch jede Wandsteckdosen-Anzeige-LED.
Auf der Rückseite des Schalters wird sowieso Netzspannung freiliegen. Ich sehe nicht, dass es einen großen Unterschied machen wird, wenn ein paar mehr Komponenten der Netzspannung ausgesetzt sind. Das OP muss nur sicherstellen, dass alles eingeschlossen ist und nichts mit freiliegendem Metall kurzschließen kann.
Ich bin so froh zu hören, dass dies nicht zu schwierig ist. Ich bin jedoch ziemlich unerfahren und muss mir etwas Zeit nehmen, um Ihr Diagramm zu "übersetzen", damit ich verstehen kann, was los ist. Habt ihr Tipps wie ich das am besten isolieren kann? Ich möchte hinzufügen, dass dieses ganze Setup in eine Metallpfeife geht, also ist das Letzte, was ich will, dass es bis zum Pfeifenkörper geerdet wird und sich eine meiner Katzen durch einen Stromschlag tötet, wenn sie es berührt. Ich gehe davon aus, dass etwas Robusteres als Schrumpfschlauch und Isolierband notwendig ist, aber das könnte wiederum meine Unerfahrenheit sein.
@PanayiotisSpanos Das ist wahrscheinlich ein gutes Thema für eine separate Frage. Wenn Sie können, stecken Sie es in ein Netzgehäuse, bevor Sie es in das Rohr stecken, aber darüber hinaus kann ich es nicht sagen.
Hört sich gut an. Vielen Dank für Ihre Hilfe und ich werde Ihre Antwort oben akzeptieren.
Entschuldigung, nur eine Klarstellung. Was bedeuten D1 und D2 im Diagramm? Mir ist klar, dass es sich um Dioden handelt, aber welche Art und warum sind sie enthalten (sollten sie vor Rückfluss geschützt werden?). Ich glaube, ich habe den Rest des Diagramms bisher verstanden.
@PanayiotisSpanos Sie sind Gleichrichterdioden; zusammen bilden sie einen Halbbrückengleichrichter, der Wechselstrom aus dem Netz in eine Art klumpigen Gleichstrom umwandelt, den der Kondensator glättet. Ich würde empfehlen, etwas wie ltspice herauszuholen und die Schaltung zu simulieren, um besser zu verstehen, wie sie funktioniert.
Einige Sicherheitshinweise: Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten für mindestens das 1,4-fache der Versorgungsspannung ausgelegt sind. Wenn das Rohr nicht geerdet (geerdet) werden soll, stellen Sie sicher, dass alle Komponenten und Kabel darin doppelt isoliert sind. Stellen Sie sicher, dass der Widerstand Ihre Isolierung nicht schmilzt, da er heiß wird.
Danke Nick und Simon. Ich werde über Best Practices für die Isolierung berichten, sobald ich die Schaltung verstanden und kartiert habe. Es geht in einen wirklich engen und nicht belüfteten Raum, also ist meine Sorge genau das (dass der Stromkreis heiß wird und durch seine Isolierung brennt / schmilzt, um auf dem Rohr zu erden, was ihn dann zum Leben erwecken würde).
@NickJohnson Hey, nochmals vielen Dank für deine Hilfe. Ich habe meine Schaltung von Hand angelegt, bin mir aber nicht sicher, wie ich LTSpice verwenden soll, um meine entsprechenden Berechnungen durchzuführen. Können Sie mir irgendwo vorschlagen, wie ich lernen kann, die Berechnungen von Hand durchzuführen? Ich hatte Probleme, eine Formel zur Bestimmung des Spannungs- / Stromausgangs des Brückengleichrichters zu finden, wenn der Eingang 120 AC bei 15 Ampere beträgt und ich keinen Transformator verwende, um den Wechselstrom zu verringern. Vielleicht könnten wir uns offline unterhalten und ich kann mein Projekt mit Ihnen teilen, um Ihren Input für 5-10 Minuten zu erhalten? Wenn nicht, verstehe ich und werde mich bemühen, die Website durchzuarbeiten.
@PanayiotisSpanos Es scheint, als hätten Sie ein wenig zu tun. Alles, was Sie wirklich brauchen, ist das Ohmsche Gesetz - finden Sie die gleichgerichtete Spannung heraus, finden Sie heraus, wie viel Strom Sie durch die LED wollen, und teilen Sie dann einen durch den anderen, um die Größe des benötigten Widerstands zu erhalten.
@NickJohnson okay. Ich denke, ich habe die notwendigen Berechnungen durchgeführt. Danke, dass du mich auf den richtigen Weg gebracht hast. Würde es Ihnen etwas ausmachen, meine Mathematik zu überprüfen? Ich habe eine durchschnittliche VDC von 108,086 VDC. Ich möchte die LED mit max. 1A und 12VDC betreiben. Das ist ein Widerstand von 108,086 Ohm oder größer, wenn ich das richtig verstehe. Ich habe diese Widerstandsverbindung und Gleichrichterverbindung gefunden , von denen ich denke, dass sie funktionieren werden. Ich habe auch einen 330μF Kondensator. Ich bin immer noch ratlos für D1 und D2 in Ihrem Diagramm. Gedanken darüber, was ich für D1 und D2 verwenden sollte, und denken Sie, dass alles andere, was ich gesagt habe, gut ist?
@PanayiotisSpanos Ich weiß nicht, woher du 108,086 VDC hast; Das gleichgerichtete Netz sollte eher 155 Volt betragen, wenn Sie sich in den USA befinden. Und Sie wollen definitiv nicht 1 Ampere durch Ihre LED! Sie müssen die Durchlassspannung der LED finden, die je nach Farbe zwischen 1,6 V und 3 V liegt, und Sie möchten nicht mehr als ein paar Milliampere durchlassen.
Okay @NickJohnson .möglicherweise richtig jetzt. Gleichgerichtetes Netz habe ich als 169V. Bei der LED habe ich eine Durchlassspannung von 3,55 V gemessen. Hatte die LED in Reihe mit einem 470-Ohm-Widerstand mit 5,1 VDC und das habe ich gemessen.
@PanayiotisSpanos Okay, das klingt vernünftig. Jetzt müssen Sie nur noch den darauf basierenden Widerstandswert für das Netz ermitteln. Was Dioden betrifft, ist jede Gleichrichterdiode mit Netzspannung geeignet.
@NickJohnson okay. Ich habe das Gefühl, dass meine Berechnungen wieder ausfallen. Mit meinem letzten Setup habe ich den Strom durch die LED bei 3,27 mA gemessen. Ich bekomme das, wenn Vs 169 VDC ist und meine LED-Fwd-Spannung 3,55 V beträgt, verwende ich 3,27 mA, um die Widerstandsgröße zu berechnen? Ich habe diese Formel R = ((Vs - VLed)/ILed) verwendet und R gleich 50596,33028 Ohm erhalten. Das klingt riesig, also muss ich mich irren oder ich habe etwas falsch gemessen. Gedanken?
@PanayiotisSpanos Das klingt ungefähr richtig. Es ist groß, weil Sie eine Menge Spannung darüber fallen lassen! Sie können dies überprüfen, indem Sie den Strom durch den Widerstand anhand des Spannungsabfalls und seines Werts berechnen. Achten Sie darauf, auch die Leistung zu berechnen, damit Sie einen ausreichend großen Widerstand auswählen.
@ NickJohnson Leistung (w) = ((v ^ 2) / R) richtig? bekomme ich also w = ((169,2 ^ 2) / 0,00327A) oder 0,553284w? Wenn dies der Fall ist und wir rekapitulieren: 50,596 kOhm Mindestwiderstandsgröße und ~ 0,55 W, würde ein Widerstand, der für 100 kOhm und 1/2 W ausgelegt ist, für diese Anwendung ausreichen? Widerstand hier . ist das zu groß? Ich kann Mathe, aber ich verstehe die relationalen Konzepte nicht so gut. Ich weiß Ihre Hilfe hier wirklich zu schätzen.
Alles klingt richtig. Die Auswahl eines 100k-Widerstands halbiert jedoch Ihren Strom - wenn Sie 3mA wollen, wählen Sie einen Widerstand wie einen 1W ~50K (47k wären eine vernünftige Übereinstimmung).
@ NickJohnson wird ein 1/2 W ~ 50 k (47 k Ohm Widerstand) ausreichen? Ich bin mir nicht sicher, wie sich das auf die LED als 1/2-W-Widerstand auf Wärme und Strom auswirkt. Hätte eine vorläufige Stückliste, wenn es Ihnen nichts ausmacht, nachzuschauen. 1. Gleichrichter: hier 2. D1 & D2: 3-A-Diode PIV 200 V hier 3. Widerstand: 1/2 W 47 kOhm hier oder 1 W 47 kOhm hier 4. Kondensator: (nicht sicher, welche V-Bewertung ich bekommen soll) soll das sein für die 169vDC bewertet werden, was?
@PanayiotisSpanos Der Wattwert eines Widerstands ist eine Bewertung - da ein 47k-Widerstand also mehr als 1/2 Watt verbrauchen würde, benötigen Sie eine größere Wattzahl oder einen größeren Widerstand. Der von Ihnen aufgelistete Gleichrichter funktioniert einwandfrei. Für eine Kappe sollte sie für mindestens 169 V ausgelegt sein.
Verdrahtung AC-Schalter mit DC-LED
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