Einfache LED-Röhrenlichtschaltung

Ein LED-Röhrenlicht ist ein Beleuchtungsgerät, das aus hocheffizienten LEDs besteht, um einen Standort, in dem es installiert ist, über die verfügbare Wechselstromversorgung zu beleuchten.

Im folgenden Beitrag werden die vollständigen Konstruktionsdetails einer einfachen LED-Lichtröhrenschaltung mit 20 mA und 5 mm hohen hellweißen LEDs erläutert. Der Stromkreis kann direkt über das 230-V-Wechselstromnetz Ihrer Haushaltsversorgung betrieben werden. Dies spart nicht nur Strom, sondern hilft auch, das Problem der globalen Erwärmung einzudämmen.

Transformatorloses LED-Röhrenlicht zum Energiesparen

Der hier beschriebene einfache Aufbau einer LED-Lichtröhre spart nicht nur Strom, sondern trägt auch dazu bei, die ständig zunehmenden Auswirkungen der globalen Erwärmung zu verringern, wenn sie in jedem Haus verwendet wird.

Heute sind wir uns alle der schlechten Auswirkungen der globalen Erwärmung bewusst und wie sie Tag für Tag unseren einzigen Planeten erfasst. Aber dafür sind wir selbst verantwortlich.

Sie denken vielleicht darüber nach, wie eine gewöhnliche Person zur Lösung des Problems beitragen kann. Schauen Sie sich um, ja, es sind die Lichter, die wir derzeit verwenden, die eine beträchtliche Menge Wärme erzeugen, um den globalen Erwärmungseffekt zu verstärken.

CFLs gelten als recht effizient, geben aber auch viel Wärme ab. Das Problem kann sehr einfach gelöst werden, indem unsere wärmeerzeugenden Leuchten in „kühle“ weiße LED-Leuchten umgewandelt werden. In diesem Artikel erfahren Sie, wie einfach es ist, eine LED-Lichtröhre zu bauen, die Ihre vorhandenen 'heißen' Leuchtstoffröhrenleuchten problemlos ersetzen kann!

Für die Konstruktion benötigen Sie folgende Teile:

Ein 36 Zoll langes, 2 Zoll im Durchmesser weißes PVC-Rohr,
150 Nr. Weiße LEDs (5 mm),
4 nos. 1N4007 Dioden,
3 nos. 100 Ohm Widerstände,
1no. 1 M Widerstand, 1/4 W,
1no. Kondensator 105 / 400V, Polyester,
14/36 Kabel für Anschlüsse,
Lötkolben, Lötdraht usw.

Konstruktionshinweise

Der Aufbau dieser Schaltung erfolgt nach folgenden einfachen Verfahren:

Schneiden Sie das PVC-Rohr der Länge nach in zwei Hälften.

Bohren Sie gleichmäßig verteilte Löcher in LED-Größe über den gesamten Bereich der beiden Hälften der PVC-Rohre. Wie in den Diagrammen gezeigt, befestigen Sie einfach alle LEDs im gesamten Rohr.
Achten Sie darauf, die Polaritätsposition aller LEDs in derselben Ausrichtung zu halten. Schneiden und biegen Sie die LED-Kabel so, dass sich die Kabel nebeneinander berühren.

Machen Sie 3 Serien von je 50 LEDs durch Löten der Verbindungen.

Stellen Sie sicher, dass jede Serie den angegebenen Widerstand von 470 Ohm umfasst.
Verbinden Sie die LED-Gruppen der 3er-Serie parallel, indem Sie ihre positiven und negativen Leitungen über flexible Drähte miteinander verbinden.
Stellen Sie einen Gleichrichter mit Brückenkonfiguration her, indem Sie die 4 Dioden miteinander verbinden, und verbinden Sie die entsprechenden Punkte mit den LEDs und einem 2-poligen Netzkabel, wie in der Abbildung gezeigt.

Wie teste ich es?

Das Testen dieser LED-Röhrenlichtschaltung ist wahrscheinlich der einfachste Teil des gesamten Vorgangs, der durch die folgenden einfachen Schritte ausgeführt wird:

Stecken Sie nach Abschluss des oben beschriebenen Bauvorgangs einfach den 2-poligen Stecker in die Netzsteckdose (seien Sie äußerst vorsichtig, da der gesamte Stromkreis Leckströme enthalten kann).

Sofort sollten alle LEDs aufleuchten und einen blendenden Effekt erzielen. Wenn eine der Serien tot ist oder nicht leuchtet, schalten Sie die Stromversorgung aus und prüfen Sie, ob die LEDs mit falscher Polarität angeschlossen sind.

Kleben Sie alle LEDs so, dass sie nicht aus den Löchern I herauskommen, in die sie eingesetzt sind. Verbinden Sie schließlich die beiden Hälften der PVC-Rohre mit den LEDs, indem Sie sie entweder binden oder mit einer Cynoacralit-Bindung zusammenkleben. Schließen Sie die beiden offenen Enden des Rohrs entsprechend.

Damit ist der Aufbau der LED-Lichtröhrenschaltung abgeschlossen. Für eine optimale Leistung ist es besser, das Gerät an der Decke aufzuhängen, damit das Licht gleichmäßig verteilt wird.

Das PCB-Design-Layout für die obige LED-Röhrenlichtschaltung ist in der folgenden Abbildung zu sehen.

Videoclip, der den Test eines ähnlichen LED-Röhrenlichts mit 108 LED in Reihe paralleler Kombination zeigt

Unten finden Sie eine 50-LED-Röhrenleuchte von Merley für Ihr Sehvergnügen:

LED-Lichterkette von Mr.Bibin Edmond unter Verwendung des erläuterten kapazitiven Netzteils.

Hier ist das Bild der einfachen kapazitiven PS-Schaltung, die zum Beleuchten des obigen LED-Lichterkettenstrings verwendet wird .....

Mit freundlicher Genehmigung von Bibin Edmond

Wenn Sie der Meinung sind, dass ein transformatorloses LED-Röhrenlicht möglicherweise nicht zuverlässig oder nicht leistungsfähig genug ist, können Sie sich für ein transformatorbasiertes Netzteil entscheiden, um dasselbe zu erreichen, wie unten beschrieben.

LED-Röhrenlicht mit einem Transformator oder einer Batterie

In den folgenden Abschnitten erfahren Sie, wie Sie mit einem transformatorbasierten Netzteil und durch Anschließen der gewünschten Anzahl von LEDs in Reihenparallelschaltung ein einfaches LED-Röhrenlicht herstellen.

Die Verwendung weißer LEDs zur Beleuchtung unserer Häuser wird heutzutage aufgrund der hohen Energieeffizienz dieser Geräte immer beliebter.

Das Diagramm zeigt eine einfache Konfiguration mit vielen LEDs, die in Reihe und parallel angeordnet sind.

Schaltungsbeschreibung

In Bezug auf die gezeigte LED-Röhrenlichtschaltung unter Verwendung eines Transformators sehen wir, dass die LEDs von einem Allzweck-24-V-Netzteil angesteuert werden, um die LED-Bank sehr hell zu beleuchten.

Das Netzteil enthält ein Standardbrücken- und Kondensatornetzwerk für die erforderliche Gleichrichtung und Filterung der Versorgungsspannung zu den LEDs. Die Anordnung der LEDs erfolgt folgendermaßen:

Die Versorgungsspannung beträgt 24, geteilt durch die Durchlassspannung einer weißen LED, die etwa 3 Volt beträgt, ergibt 24/3 = 6, was bedeutet, dass die Versorgungsspannung höchstens 6 LEDs in Reihe unterstützen kann.

Da wir jedoch daran interessiert sind, viele LEDs (hier 132) aufzunehmen, müssen wir viele dieser in Reihe geschalteten LED-Strings über parallele Verbindungen verbinden.

Genau das machen wir hier.

Insgesamt 22 LED-Reihen mit jeweils 6 LEDs sind parallel geschaltet, wie in der Abbildung gezeigt.

Da die Strombegrenzung bei den weißen LEDs ein wichtiges Problem darstellt, wird ein Begrenzungswiderstand in Reihe zu jeder der Saiten hinzugefügt. Der Wert des Widerstands kann vom Benutzer zum Einstellen der Gesamtbeleuchtung des LED-Röhrenlichts optimiert werden.

Das vorgeschlagene Design liefert genügend Licht, um einen kleinen Raum von 10 x 10 hell zu beleuchten, und verbraucht nicht mehr als 0,02 * 22 = 0,44 Ampere oder 0,44 * 24 = 10,56 Watt Leistung.
24 Volt, LED-Röhrenlichtkreis mit Transformator, Schaltplan

In den obigen Entwürfen haben wir gelernt, wie man LED-Röhren ohne Stromregelung beleuchtet, was in Ordnung sein kann, wenn die LEDs keine Power-LEDs sind und aufgrund der extrem hohen hellen Beleuchtung nicht die Eigenschaft haben, zu heiß zu werden.

Für Power-LEDs, die für extrem hohe Lichtverhältnisse ausgelegt sind und dazu neigen, schnell zu warm zu werden, sind jedoch ein Kühlkörper und eine Stromregelungsfunktion sehr wichtig.

Aktuelle Kontrolle anwenden

Die Stromregelung in einem LED-Röhrenlicht ist von entscheidender Bedeutung, da LEDs stromempfindliche Geräte sind und schnell in eine thermische Ausreißersituation geraten und diese letztendlich dauerhaft beschädigen können.

In einer thermischen Durchlaufsituation der LED zieht die LED mehr Strom und wird aufgrund des Fehlens einer Stromregelgrenze wärmer. Die ansteigende Wärme in der LED führt dazu, dass die LED noch mehr Strom zieht, was wiederum mehr Wärme verursacht. Dies geht so lange weiter, bis die LED vollständig verbrannt und zerstört ist. Dieses Phänomen ist als thermische Durchgehensituation in einer LED bekannt.

Um dies zu vermeiden, wird die Stromregelung für jede LED-Treiberschaltung zu wichtig.

In dieser Schaltung ist der Widerstand R2 angeordnet, um den ansteigenden Strom in eine Spannung über sich selbst umzuwandeln.

Diese Spannung wird von R2 erfasst, das die Basis von T1 sofort leitet und erdet, wodurch sie inaktiv wird. Der sofortige Prozess löst einen Schalteffekt aus, der die gewünschte Stromregelung erzeugt und die LEDs schützt.

Jeder Kanal besteht aus 50 weißen LEDs in Reihe. R2 wird mit der folgenden Formel berechnet: R = 0,7 / I, wobei I = Gesamtsicherer Strom, der von den LEDs verbraucht wird. Der gesamte Stromkreis des stromgesteuerten LED-Röhrenlichts kann auf diese Weise verstanden werden:

Schaltungsbetrieb

Wenn der Eingang mit Wechselstrom an die Schaltung angelegt wird, senkt C1 den Eingangsstrom auf einen niedrigeren Pegel, der als sicher für den Betrieb der betroffenen elektronischen Schaltung angesehen werden kann.

Die Dioden gleichen den Niedrigstrom-Wechselstrom gleich und speisen die nächste Stromerfassungsstufe ein, die aus T1 und T2 besteht.

Anfänglich ist T1 durch R1 vorgespannt und leitet die gesamte LED-Anordnung vollständig aus.

Solange der von T1 gelieferte Strom bzw. der von den LEDs aufgenommene Strom innerhalb der angegebenen Sicherheitsgrenze liegt, bleibt T2 in einem nichtleitenden Zustand, jedoch beginnt der von den LEDs aufgenommene Strom die Sicherheitsgrenze zu überschreiten, die Spannung über der Der Begrenzungswiderstand R2 beginnt, eine kleine Spannung über ihm zu entwickeln.

Wenn diese Spannung 0,6 überschreitet, beginnt T2 durch seine Pinbelegungen des Kollektoremitters zu lecken.
Da der Kollektor von T2 mit der Basis von T1 verbunden ist, beginnt der Vorspannungsstrom zu T1 nun gegen Masse zu lecken.

Dies verhindert, dass T1 vollständig leitet, und sein Kollektorstrom hört auf, weiter anzusteigen. Da die LEDs die Kollektorlast von T1 bilden, wird auch der Strom durch die LEDs begrenzt und die Geräte werden vor der ansteigenden Stromaufnahme geschützt.

Der obige Anstieg des Stroms erfolgt, wenn der Eingangswechselstrom ansteigt, was zu einer äquivalenten Erhöhung des LED-Stromverbrauchs führt. Durch die Einbeziehung von T1 und T2 wird jedoch sichergestellt, dass alles, was für die LEDs gefährlich ist, effektiv gesteuert und gebremst wird.

Teileliste für den vorgeschlagenen stromgesteuerten LED-Röhrenlichtkreis

T1 und T2 = KST42
R1, R2 = zu berechnen.
R3 = 1 M, 1/4 W.
Dioden = 1N4007,
C1 = 2 uF / 400 V,

LED-Spezifikationen und Datenblatt

LED Absolute Maximum Ratings (Ta = 25 ℃)