Wie baut man diese einfache Schaltung richtig auf?

Ich bin ein absoluter Neuling in Sachen Elektronik und Schaltungsdesign. Ich arbeite an einem Projekt, das einen Wechselstrommotor und vier 1-W-LEDs beinhaltet. Ich habe einen Motor gefunden, der für mich funktioniert und mit einem AC/AC-Netzteil geliefert wird (Ausgang des Adapters: AC 6V 500mA). Ich muss der Schaltung 4 1-W-LEDs hinzufügen, die dieselbe Stromquelle teilen.

Nachdem ich im Internet recherchiert habe, weiß ich, dass ich einen Brückengleichrichter verwenden muss, um den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, damit die LEDs funktionieren, aber ich weiß nicht, welchen Gleichrichter ich verwenden soll. Außerdem weiß ich nicht, welchen Kondensator ich verwenden soll (um den Ausgang zu glätten) und ob Widerstände in der Schaltung vorhanden sein müssen. Ich habe einen Schaltplan der Schaltung beigefügt, bin mir aber nicht sicher, ob der Schaltplan korrekt ist oder nicht. Jede Hilfe wird sehr geschätzt.

Stromversorgungsschaltung

Antworten (2)

Wenn Sie vier LEDs parallel verwenden, beträgt der Gesamtstrom, den Sie benötigen, das 4-fache des Stroms jeder LED (und ich bezweifle, dass Ihre Versorgung dies sowieso liefern kann).

Da Sie eine 6-V-Wechselstromquelle haben, die auf einen Pegel von etwa 6 V * 1,414 = 8,48 V gleichgerichtet wird, würde ich vorschlagen, dass Sie die LEDs in zwei Gruppen von jeweils zwei LEDs in Reihe schalten, vorausgesetzt, der Durchlassspannungsabfall jeder LED beträgt etwa 3-4 V (was für 1-3 W LEDs normal ist).
Dadurch reduzieren Sie den Stromverbrauch des Netzteils (Sie benötigen die Hälfte des Stroms) und reduzieren die Wärmeableitung am Widerstand, der in Reihe mit den LEDs geschaltet ist (muss eine viel geringere Spannung fallen lassen).

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Den Motor habe ich weggelassen, weil ich im Editor kein Symbol dafür gefunden habe

Welchen Kondensator soll ich verwenden?

Die Brummspannung bei Verwendung eines Vollweggleichrichters lässt sich aus folgenden Gleichungen berechnen:

v R ich P P l e = ICH l Ö A D ( 2 × F × C )
Wo ICH l Ö A D ist der Ausgangsstrom, f ist die Netzfrequenz von 50 oder 60 Hz, C ist der Kondensatorwert in Farad. Das Ergebnis wird in Volt Spitze-Spitze angegeben.

Siehe diesen Artikel

Als Faustregel gilt, dass ein 8000-uF-Kondensator eine Welligkeit von 1 V pp bei einer Last von 1 A hat. Wenn Sie den Laststrom halbieren, haben Sie die halbe Welligkeit, wenn Sie die Kondensatorgröße halbieren, verdoppeln Sie die Welligkeit.

Dies ist nur ein Kommentar, keine Kritik, weil ich es selbst nicht kenne, aber ich frage mich, ob es einen guten Grund gibt, warum die Kappe überhaupt benötigt wird? Nach der Brücke wäre das 120-Hz-Flimmern vermutlich viel zu schnell, um sichtbar zu sein, obwohl ich mir nicht sicher bin, ob es negative Auswirkungen auf die Lebensdauer der LEDs haben würde.
@PeterJ Ich finde das Flackern irgendwie nervig, aber wenn ich das ignoriere, würde die LED nicht eine höhere Leuchtkraft liefern, wenn ein Rezervor-Kondensator sie ständig eingeschaltet hält, anstatt sie bei jedem Zyklus ein- und auszuschalten?
Die durchschnittliche Spannung wäre dieselbe, sie würde die Ausfälle der Spannung stoppen, die Null erreicht, sie aber auch auf dem Weg zurück nach oben senken, wenn sie wieder aufgeladen wird. Aber gleichzeitig macht es das Überschreiten des maximalen Stroms viel einfacher zu berechnen. Wie auch immer, ich habe mich nur gefragt, ob es irgendwann eine gute neue Frage sein könnte, die nicht darauf hindeutet, dass es sich lohnt, diese Frage anzusprechen.

Der Brückengleichrichter besteht nur aus 4 Dioden, die wie im Schaltplan verbunden sind. Für einfache Schaltungen funktionieren alle, solange der maximale Strom und die Sperrspannung den Nennwert nicht überschreiten. 1N4001 sollte es für diesen Fall tun. Gleichrichter gibt es auch in einem Komplettpaket, achte beim Kauf auch auf Nennstrom und Sperrspannung.

Der Kondensator dient nur zum Glätten des Spannungsausgangs. Die Brummspannung errechnet sich aus Vripple = I/(2fC). Aufgrund der niedrigen Eingangsspannung und der hohen Stromaufnahme ist die Welligkeit sehr hoch. In diesem speziellen Fall sollte das direkte Ansteuern der LED mit Wechselstrom ungefähr das gleiche Ergebnis liefern (vorausgesetzt, die LED kann der Sperrspannung standhalten, was sie sollte), oder Sie würden einen sehr großen Kondensator benötigen. Es sei denn, Sie verwenden einen Regler wie 78xx-ICs.

Für die LEDs sollten Sie auch jeweils einen Strombegrenzungswiderstand in Reihe schalten. Subtrahieren Sie die Eingangsspannung von der Durchlassspannung Ihrer LED, um den Spannungsabfall am Widerstand zu ermitteln. Dann können Sie den Wert des Widerstands aus Ihrem erforderlichen Strom berechnen. Beachten Sie die maximale Leistung des Widerstands, den Sie verwenden, um ein Braten zu verhindern.

Aber für den gegebenen Schaltplan funktioniert es seitdem möglicherweise nicht wie erwartet

Eingang 6V*sqrt(2)*500mA = 4,2W

Aber Sie versuchen, 4 * 1 W LEDs = 4 W plus vom Motor gezogener Strom anzuschließen, der die Eingangsleistung deutlich übersteigen sollte. Ihre LED leuchtet also möglicherweise nicht so hell, wenn Sie möchten, dass dies funktioniert.

Dies könnte hilfreicher sein, wenn Sie die Kriterien für die Auswahl von Komponenten erläutern, anstatt eine Teilenummer anzugeben und zu sagen „xxxx sollte es tun“.
Weitere Informationen hinzugefügt, wie von JYelton vorgeschlagen
Übrigens, hier ist ein Thread zur Dimensionierung des Strombegrenzungswiderstands für LEDs . Wenn Sie mehrere LED-Strings parallel haben (auch wenn jeder String nur eine LED wie im OP-Diagramm hat), sollte für jeden String ein Vorwiderstand vorhanden sein.