Wie kann diese Schaltung robuster werden?

Ich habe in letzter Zeit mit LED gearbeitet und bin auf die folgende Schaltung gestoßen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

  • Die Brücke ist DB107S 1A 1000V.
  • Die LED arbeiten bei 60mA, 3-3,4 Vf.
  • Das Board wird an Netzstrom mit 230rms @ 50Hz angeschlossen.

Das Problem ist, dass manchmal die LEDs gekocht werden.
Ich glaube, dass dies durch Spannungsspitzen verursacht wird, die im System passieren, da es keinen Tiefpassfilter (RC) im Eingang hat.

Irgendwelche Gedanken oder Vorschläge, wie man das Problem identifiziert?

BEARBEITEN: Die LEDs sind insgesamt 54 und nicht 27, wie mein erstes Schema zeigt.

Versuchen Sie, R1 in den Zweig der LEDs zu verschieben. Jetzt haben Sie einen Stromkreis mit potenziell unbegrenztem Strom.
60 mA ist ziemlich hoch - sind die LEDs dafür ausgelegt? Haben sie ausreichend Kühlung oder sind sie alle zusammengepfercht? (27 * 3,2 * 0,06 = 5,2 W - das ist viel Wärme - und ein bisschen Licht).
Am Eingang befindet sich ein Tiefpassfilter. Der Widerstand R1 ist in Reihe (durch die Diodenbrücke) mit C4 und der kombinierten Kapazität von C2 und C3 und bildet einen Reihen-RC-Filter von 39 Ohm und 1,24 uF.
Ich denke, Sie legen viel zu viel Spannung an diese Schaltung an. Daher ist das der erste Schritt – senken Sie die Spannung. Bevor du etwas entzündest.
Wenn die LEDs für 60 mA ausgelegt sind, entfernen Sie den 680-nF-Kondensator. Der ungefähre Strom wird dann sein (einige Ecken zur einfacheren Berechnung abschneiden) ( 230 − 27 × 3.2 ) ( 2 π × 50 × 1 ⋅ 10 − 6 ) ≈ 45 mA . Mit beiden Kondensatoren beträgt der Strom etwa 76 mA, viel zu viel für eine 60-mA-LED.
Die LEDs sind eigentlich 54, da habe ich einen Fehler gemacht: S. Danke für die bisherigen Kommentare!

Antworten (3)

1) Die LED-Lebensdauer hängt von der Temperatur ab, je höher die Temperatur, desto kürzer die Lebensdauer. Machen Sie Ihre LEDs glücklich, indem Sie ihnen weniger Strom geben und / oder sie abkühlen.

2) Wenn Sie sich Sorgen über Spannungsspitzen machen, suchen Sie eine Zenerdiode und klemmen Sie die Spannung über C4. Stellen Sie sicher, dass der Zener in der Lage ist, mit der Spitze umzugehen und nicht zu explodieren.

3) Wenn Ihre LEDs erhebliche Spannungsabfallunterschiede aufweisen (einige haben einen Abfall von 3,3 V und andere einen Abfall von 3,6 V), könnten einige von ihnen viel mehr Leistung verbrauchen als andere. Wenn dies geschieht, müssen Sie sie abgleichen.

Der große fette Zener bekommt meine Stimme für Einfachheit.
Vielen Dank für die Anregungen! Die LEDs sind gleichmäßig und im Freien verteilt, sodass eine Überhitzung kein Problem darstellt. Was den Zener betrifft, das ist eine großartige Idee, wenn ich mich nicht irre, sollte ich einen Zener mit der gleichen Spannung wie die Spannung an C4 und mit genug Watt finden, um V * I standzuhalten, oder?
@Lamaseed - Nein, für diese Schaltung möchten Sie zwei Zener mit einer Spannung, die geringfügig (5-10 Volt) höher ist als die LED-Spannung. Verbinden Sie sie in Reihe, aber Rücken an Rücken, zwischen den Eingängen zur Brücke.
@WhatRoughBeast Ich weiß, dass ein Vorwiderstand erforderlich ist, um den Strom zu begrenzen und den Zener zu schützen. Soll ich es zwischen die beiden Zener wie Z - R - Z platzieren und R1 in die Brücke stecken, damit die LED immer noch den erforderlichen Strom erhält?
@Lamaseed - Zur Unterdrückung von Transienten benötigen Sie keinen Widerstand. Spikes können eine hohe Amplitude haben, aber definitionsgemäß eine sehr kurze Dauer, sodass ihre Gesamtenergie gering ist. Ein bescheidener Zener sollte also in der Lage sein, die Spike-Energie aufzunehmen. Natürlich nur solange sie nicht zu oft auftauchen. Die Zener sollten so dimensioniert sein, dass sie während des normalen Betriebs überhaupt nicht eingeschaltet werden.

Ich habe eine Simulation Ihrer Schaltung ausgeführt und erhalte Stromspitzen in der Nähe von 180 mA, daher ist es kein Wunder, dass Ihre LEDs braten.

Setzen Sie einen 2k, 10W Widerstand an jedes Ende Ihrer LED-Kette.

Alternativ können Sie Ihre Eingangskappen durch insgesamt 0,47 uF ersetzen.

Danke für die Simulation, die LEDs sind eigentlich 54 gedacht :S
Wenn Sie eine kleinere Kappe verwenden, stellen Sie sicher, dass sie die abfallende Leistung ableiten kann.

R1 begrenzt den Stoßstrom. R1 sieht beim Einschalten eine hohe Spitzenleistung und muss dafür ausgelegt sein. Drahtgewickelte Widerstände sind besser als Metallfilm, wenn es um Stoßfestigkeit geht. Stoßströme werden dieses Ding in die Luft jagen .Das bedeutet, dass ein schnelles Aus- und Einschalten Ihnen bis zu doppelt so viel Stoßstrom liefert, wie Sie denken Widerstände gehen dann für eine Reihenschaltung. R1 ist viel zu klein, wenn Sie die Stoßfestigkeit der LEDs berücksichtigen. R1 stoppt nur die Dioden. Wenn Sie R1 erhöhen, um Stoßströme unter der LED-Bewertung zu halten, verschwenden Sie mehr Strom. Wenn Sie wollen nicht zu viel mehr Energie verschwenden, dann erhöhen Sie C4.Wenn Sie C4 erhöhen, möchten Sie Hunderte von Mikrofarad, damit ein signifikanter Vorteil eintritt. Überprüfen Sie auch die Ladestromstärke von C4. Ich habe einige Leute gesehen, die C4 in die Luft gesprengt haben. Wenn Sie die Spezifikationen nicht haben, ist größer besser. Die Kappenversorgung ist einfach und billig, aber ich habe viele Leute gesehen, die es falsch gemacht haben und mit etwas Unzuverlässigem enden.

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