Wie wird ein LED-Streifen mit Wechselstrom betrieben?

Es gibt mehr als ein paar Möglichkeiten, LEDs direkt über das Wechselstromnetz anzusteuern, darunter:

In 1 und 2 wird die Hälfte der LEDs während der positiven Halbwelle des Netzes und die andere Hälfte während der negativen Halbwelle angesteuert.

Bei 50-Hz-Netzen wird jede Saite das Netz halbwellengleichrichten und mit 50 Hz blinken (dh etwa die Hälfte der Zeit eingeschaltet sein), was visuell erkennbar und störend ist, sodass auf diese Annäherung verzichtet wird.

In 3 und 4 ist das Netz vollweggleichgerichtet, sodass die Saite mit 100 Hz blinkt, was visuell nicht erkennbar ist und daher. akzeptabel.

Für 24-V-5050-Streifen, die über das 240-V-Netz angeschlossen werden sollen, sind keine Strombegrenzer erforderlich, und es müssen lediglich 10 Streifen in Reihe über das 240-V-Netz wie folgt angeschlossen werden:

Ebenso müssen für 12-V-Streifen, die über das Hauptnetz angeschlossen werden sollen, 20 in Reihe geschaltet und dann über das 240-V-Netz angeschlossen werden.

Dies ist das gleiche Problem wie bei "Wie bekomme ich DC von AC?" Frage. Du korrigierst es:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Sie können die Gleichrichtung mit vier diskreten Dioden durchführen, wie hier gezeigt, oder Sie können genau diese vorgefertigten Brückengleichrichter in einem integrierten Paket kaufen.

C1 ist optional und dient zur Reduzierung der Ausgangswelligkeit. Ohne sie springt der Ausgang zwischen 0 V und einem positiven Spitzenwert, nahe der Spitze-zu-Spitze-Spannung des AC-Eingangs, aber leicht reduziert durch die Durchlassspannung der Dioden im Gleichrichter.

aus der Hyperphysik

Wenn Sie C1 weglassen, flackern Ihre LEDs mit 100 Hz (das Doppelte Ihrer AC-Eingangsfrequenz), aber Sie werden dies wahrscheinlich nicht sehen können.

Wenn Sie C1 einbeziehen möchten, um seinen Wert zu berechnen, entscheiden Sie, wie viel Spannungsabfall zwischen den Zyklen zulässig ist. Angenommen, wir entscheiden, dass die Ausgangsspannung zwischen 12 V und 10 V schwanken kann: C1 muss dann in der Lage sein, den Strom zu liefern, der zum Betreiben der LEDs zwischen den einzelnen Halbzyklen erforderlich ist, ohne die Spannung um mehr als 12 V-10 V = 2 V zu verringern. Wir können einige vereinfachende Annahmen treffen: dass die LEDs eine konstante Stromsenke sind und dass sich der Kondensator bei jedem Halbzyklus vollständig auflädt und den gesamten Strom zwischen den Zyklen liefern muss. Beginnen Sie mit dem grundlegenden Verhalten eines Kondensators:

$$i = C\frac{dv}{dt}$$

Ersetzen Sie den LED-Strom (sagen wir 20mA) für$i$. Unsere Spitzen treten 100 Mal pro Sekunde auf (doppelt die Eingangsfrequenz), sodass der Kondensator zwischen den Wiederaufladungen 0,01 Sekunden gehen muss ($t_{dis}$), und wir haben entschieden, dass der zulässige Spannungsabfall in diesem Zeitraum 2 V beträgt. Das gibt uns einen Wert für$\frac{dv}{dt}$:

$$\begin{align} 20mA &= C \frac{2V}{0.01s} \\ \frac{20mA \cdot 0.01s}{2V} &= C \end{align}$$

Wir können überprüfen, ob ein Farad einer Amperesekunde pro Volt entspricht:

$$F = \frac{A\cdot s}{V}$$

und dies sind die Einheiten, die wir oben haben, also können wir schließen:

$$C = 0.1mF$$

Stellen Sie die Spannung der Stromversorgung auf das Niveau ein, das für die Ausgangshelligkeit erforderlich ist.

Soweit ich sehen kann, beträgt die erforderliche Spannung von handelsüblichen Streifen mit 5050 SMD-LEDs im Allgemeinen 12 V. Beispiel . Sie ändern die Leuchtkraft nicht, indem Sie die Spannung variieren. Sie benötigen eine 12-V-DC-Versorgung, die für die Ansteuerung von LED-Streifen ausgelegt ist.

enthalten einen Gleichrichter, um die Zeit ohne Strom so kurz wie möglich zu halten.

Gleichstromversorgungen enthalten im Allgemeinen einen Vollwellengleichrichter (Vier-Dioden-Gleichrichter in einer Brückenanordnung).

Schließen Sie einen Kondensator parallel zum LED-Streifen an, um Flimmern zu vermeiden

Sie sollten den LED-Streifen mit Gleichstrom versorgen. Eine Gleichstromversorgung enthält im Allgemeinen einen Glättungskondensator.

---

Wenn es bei Ihrer Frage darum geht, Ihr eigenes Netzteil zu entwerfen, müssen Sie einige weitere Details zum LED-Streifen angeben (oder einen Link zu einem Datenblatt dafür). Vielleicht möchten Sie ein Schaltnetzteil oder ein lineares Netzteil mit einem 240-V-AC-50-Hz-Eingang und einem 12-V-DC-Ausgang von (sagen wir) 150 W.

Ich würde einfach losgehen und einen kaufen, aber wenn Sie erfahren und sich der Sicherheitsprobleme bewusst sind, sollte es nicht schwierig sein, einen für diesen Zweck zu entwerfen und zu bauen.