балласт для светодиодной лампы

[Wparamonov]

Т.к. я решил поизучать электронику, то чисто теоретически решил заморочиться блоком питания для светодиодной лампы.
Светодиоды: напряжение - от 5,8 до 7,2 вольт, 30 мА. решил что в лампе их должно быть 6 штук.
Использовал в схеме:
1. С1, С2 - 2,2 мкФ
2. С3 - 10 мкФ
3. С4 - 0,15 мкФ
4. С5 - 68 нФ
5. С6 - 0,1 мкФ
6. Диодный мост 50 вольт, 0,5А
7. L - Дроссель 3 мГн
8. R1 - Сопротивление 390 Ом.
9. R2 - 68 Ом.
10. стабилизатор напряжения 78L24

Прокоментируйте плз. Может мысль какую докинуть.

Как я думал. После прочитанного про блоки питания и делители напряжения, решил использовать в качестве первого делителя напряжения неполярный конденсатор, но после того как увидел габариты стал искать замену. В общем, где-то вычитал, что можно взять два полярный конденсатора и, соединив минусами, получить неполярный. Габариты меня устроили. Сначала стал считать напряжение к светодиодам. Рассчитал порядок деталей, ознакомился с фильтрами высоких и низких частот и как они рассчитываются. Включил их в схему. потом почитав еще немного литературы пришел к выводу, что нужно ставить стабилитроны и пересчитал всю схему. Потом, когда я решил что все у меня готово, пошел в магазин и купил деталей. На поверку оказалось, что конденсаторы на 1 мкФ с номиналом и рядом не стояли. Все были как минимум на 0,86 мкФ. Попробовал пересчитать всю схему, да не тут-то вышло. Напряжение в схеме серьезно упало. Хотел перестроить светодиоды, но полез вверх ток потребления и пришлось искать замену стабилитронам и резисторам. Покурив еще немного форумов и некоторой литературы я пришел к выводу, что:
1. Считать к светодиодам не рационально, лучше в обратную сторону.
2. Использовать стабилизаторы напряжения.

Мой труд к вашему суду.

[B@R5uk]

Всё очень плохо, даже не знаю с чего начать.

Во-первых, от чего эта схема будет питаться? Если от 220 переменки, то сгорит сразу. Если нет, то зачем конденсаторы пред диодным мостом? Кроме того, если вы включили электролиты встречно друг другу, это ещё не значит, что они обратной полярностью заряжаться не будут. Чтобы это исключить их ещё диодами надо зашунтировать.

Во-вторых. Диоды/светодиоды параллельно включать нельзя. Если уж очень приспичило, то только через выравнивающие резисторы. Где-то про это дело тема есть на форуме, всё подробно разжёвано.

[Enman]

может, лучше сначала почитать ?
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=33923

[Wparamonov]

Всё очень плохо, даже не знаю с чего начать.

Во-первых, от чего эта схема будет питаться? Если от 220 переменки, то сгорит сразу.

Я примерно такую схему запустил (я написал, что купил детали, но не написал, что собирал) -- не сгорела. На выходе было что около 12 вольт. Я просто ткнул мультиком на вывод и отсутствие нужного питания меня разочаровало -- разобрал схему.
Барсик, будьте добры, аргументируйте свои доводы. В противном случае получается женский разговор.

Кроме того, если вы включили электролиты встречно друг другу, это ещё не значит, что они обратной полярностью заряжаться не будут. Чтобы это исключить их ещё диодами надо зашунтировать.

Хотелось бы услышать причины шунтирования диодами. Чем это поможет конденсаторам?

Во-вторых. Диоды/светодиоды параллельно включать нельзя. Если уж очень приспичило, то только через выравнивающие резисторы.

Я про это как-то не подумал. Принял к сведению.

может, лучше сначала почитать ?
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=33923

пошел читать, спс.

[Martin76]

Не используйте электролиты в качестве балластных, те, кто их так предлагают использовать не в курсе их такого важного параметра, как допустимый уровень пульсации, который составляет для распространенных серий 10-15%, то есть при рабочем 400В не более 40-50В, но никак не 300. Они будут греться и вздуваться, возможно взрываться через некоторое время.
Пленочные конденсаторы на 0,47-1 мкф 400-630VDC /250-300VAC имеют не такие и большие габариты и цену, чтобы лепить на электролитах нежизнеспособное устройство.
Светодиоды правильно соединять последовательно, пусть питание у них и получится под 50В.

[Wparamonov]

Не используйте электролиты в качестве балластных, те, кто их так предлагают использовать не в курсе их такого важного параметра, как допустимый уровень пульсации, который составляет для распространенных серий 10-15%, то есть при рабочем 400В не более 40-50В, но никак не 300. Они будут греться и вздуваться, возможно взрываться через некоторое время.

Почитал. Согласен. Не самое правильное использование полярных конденсаторов. Но два круглых конденсатора диаметром 6мм гораздо меньше чем пленочный конденсатор на 0,47-1 мкф 400-630VDC /250-300VAC (по длине 27мм). У электролитов допустимые пульсации 130 кГц. Что гораздо меньше чем частота пульсаций переменного тока. Потом я подумал про сопротивление конденсатора, которое должно увеличиться с уменьшением емкости и решил, что это не сильно критично, т.к. при увеличении сопротивления неизменно снизится напряжение и в результате светодиоды просто погаснут. Другой разговор если конденсатор начнет греться больше чем положено! Вопрос на сколько он будет греться больше?
На данный момент соглашусь с Барсиком, что нужно зашунтировать диодами электролиты, чтобы исключить влияние отрицательного заряда на анод. Правда пока не понимаю как будет работать схема на уровне физики процесса. Но звучит логично. Нужно еще почитать.

Светодиоды правильно соединять последовательно, пусть питание у них и получится под 50В.

тут согласен без возражений. Лохонулся по полной, хотя знал, что нужно или последовательно или через резисторы.

[КРАМ]

Тему с диодами на неполярном включении электролитов я тоже не очень понял.
Электролит в неполярном включении по сути и является диодом при несовпадении полярности. То есть он будет ПРОВОДНИКОМ.
Работает эта пара поочередно. Но для балласта абсолютно не пригодна. Хоть с диодами, хоть без.
Ранее уже сказали. Не вытянут реактивную мощность.
Но даже если поставить пленку в балласте, то нужно ее зашунтировать разрядным резистором. Иначе при неудачном дребезге при включении-выключении мы разрядим этот балласт в нагрузку с удвоением напряжения.
Стабилизатор в схеме совершенно беспонтовый. Просто способ рассеять на нем мощность. Дешевле поставить обычный резистор. Кроме того, при отключении нагрузки он сделает большой бах. Впрочем, я не считал падения, возможно он сделает бах и с нагрузкой.
Диоды питаются постоянным током и исходная амплитуда в сети 311 вольт - идеальное условие для такого генератора. Нужен только токостабилизирующий резистор.
Фильтр если и нужен, то только если раздражает мерцание 100 Гц.
Но при заявленных номиналах - мертвому припарки.

[Wparamonov]

господа, прошу учесть тот факт, что занимаюсь электроникой всего месяцев 5-6. Некоторые вещи для меня не понятны и требуют разъяснений или тех.литературу. Так что, если не трудно, то спуститесь на мой уровень "плинтуса". Чтобы понять ваши ответы я ищу прямое значение некоторых слов

Тему с диодами на неполярном включении электролитов я тоже не очень понял.

В данном случае электролиты выполняют роль сопротивления и на них, собственно, и теряется все лишнее напряжение. Сопротивление 1мкФ=3184,7Ом, что очень хорошо. Плохо то, что конденсатор полярный.

Электролит в неполярном включении по сути и является диодом при несовпадении полярности. То есть он будет ПРОВОДНИКОМ.

Вот совсем не понял. Сам по себе электролит является изолятором в постоянном токе и не является изолятором в переменном, причем пропускает ток в оба направления. Пусть последовательно стоят два конденсатора. На переменном токе проходимость будет одинакова в обе стороны. Учитывается только, что на пару конденсаторов сопротивление будет в половину меньше.

Работает эта пара поочередно. Но для балласта абсолютно не пригодна. Хоть с диодами, хоть без.
Ранее уже сказали. Не вытянут реактивную мощность.

Пара работает поочередно в зашунтированных диодами электролитах. Там нужно номиналы выбирать на фактическое сопротивление. Почему не пригодна? и почему не вытянут реактивную мощность? Что помешает?

Стабилизатор в схеме совершенно беспонтовый. Просто способ рассеять на нем мощность. Дешевле поставить обычный резистор.

Чем этот стабилизатор беспонтовый? Он работает в пределах от 26 вольт до 35 вольт. На выходе стабильно 24 вольты. На мой взгляд (если не будут выходить из строя диоды) нормально вписался в схему. Обычный резистор поставить можно только если вписывать в схему стабилитрон. По крайней мере я так думаю (и не претендую на мегазнания). Стабилитрон подобрать с нужными параметрами и габаритами, как оказалось, очень не просто.

Диоды питаются постоянным током и исходная амплитуда в сети 311 вольт - идеальное условие для такого генератора. Нужен только токостабилизирующий резистор.

Если я правильно понял, то вы предлагает убрать стабилизатор, всю его обвязку, фильтр, оставить только диодный мост, сглаживающий конденсатор и поставить перед мостом неполярный конденсатор, который должен быть зашунтирован резистором?

[КРАМ]

господа, прошу учесть

Да учли уже...

Тему с диодами на неполярном включении электролитов я тоже не очень понял.

В данном случае электролиты выполняют роль сопротивления

Ликбез с Вашей стороны выглядит несколько комедийно, извините...

Электролит в неполярном включении по сути и является диодом при несовпадении полярности. То есть он будет ПРОВОДНИКОМ.

Вот совсем не понял.

Если электролит включить в реверсной полярности, то он будет неким сопротивлением. То есть функцию шунтирующего диода он и так выполняет. Ну разве только немного снизится нагрев. Неполярный электролит существует как законченный элемент. Он как раз и представляет из себя два последовательных электролита соединенные катодами. Только он применяется совсем для другого.

Работает эта пара поочередно. Но для балласта абсолютно не пригодна. Хоть с диодами, хоть без.
Ранее уже сказали. Не вытянут реактивную мощность.

Пара работает поочередно в зашунтированных диодами электролитах....почему не вытянут реактивную мощность? Что помешает?

Помешает его конструкция. Обкладки электролитов не рассчитаны на большой непрерывный ток перезаряда. Этот ток (или амплитуда переменного напряжения определенной частоты на нем, что по сути одно и тоже) нормируется в даташитах.

Стабилизатор в схеме совершенно беспонтовый.

Чем этот стабилизатор беспонтовый? Он работает в пределах от 26 вольт до 35 вольт. На выходе стабильно 24 вольты. На мой взгляд (если не будут выходить из строя диоды) нормально вписался в схему.

Еще раз. Светодиодам по барабану какое на них подают напряжение. Оно будет АВТОМАТИЧЕСКИ получено необходимой величины, если они питаются от схемы генератора стабильного тока (ГСТ). Таковым генератором является (в идеале) источник высокого (много больше, чем падение на диодах) напряжения с последовательно включенным балластным РЕЗИСТОРОМ. Расчет сопротивления резистора очень прост. Разницу между напряжением входного источника и падения на диодах нужно разделить на ток диодов. Стабилизатор в этой цепочке - просто балластный резистор. На нем упадет некоторое напряжение при рабочем токе светодиодов и выделится некая активная мощность равная произведению этого падения на этот ток. Никаких полезных функций этот стабилизатор выполнять не будет. Но при отсутствии нагрузки он немедленно будет пробит по входу, потому что напряжение на его входе вырастет почти до сетевого.

Диоды питаются постоянным током и исходная амплитуда в сети 311 вольт - идеальное условие для такого генератора. Нужен только токостабилизирующий резистор.

Если я правильно понял, то вы предлагает убрать стабилизатор, всю его обвязку, фильтр, оставить только диодный мост, сглаживающий конденсатор и поставить перед мостом неполярный конденсатор, который должен быть зашунтирован резистором?

Я предлагаю стандартное решение. Баластный конденсатор шунтированный резистором для устранения коммутационного умножающего эффекта, мост, активный резистор последовательно с цепочкой светодиодов.
Все. Фильтр на практике нах не нужен. Пульсации 100 Гц малозаметны. Но если Вы сноб, то можно поставить параллельно мосту электролит. Правда для эффективного подавления пульсаций его емкость должна быть не менее 47 мкФ при допустимом напряжении не менее 400 вольт.

[Wparamonov]

Я предлагаю стандартное решение. Баластный конденсатор шунтированный резистором для устранения коммутационного умножающего эффекта, мост, активный резистор последовательно с цепочкой светодиодов ... емкость должна быть не менее 47 мкФ при допустимом напряжении не менее 400 вольт.

Хм. Так вот я и попытался заменить пленочный конденсатор двумя электролитами.
Если учесть химический способ образования оксидной пленки на алюминиевой фольге (причем только на аноде), то встречное соединение электролитов именно плюсами (и шунтировать их диодами, чтобы получился на аноде постоянный плюс) как раз позволит заменить крупногабаритный неполярный конденсатор. Изначально стремлюсь уменьшить габариты, т.к. есть с десяток корпусов лампочек с 14 цоколем.

[minakan]

Позволю себе цитату с муськи.
Вот схема, абсолютный китайский минимум деталей:

Вот формула:

http://mysku.ru/blog/aliexpress/38824.html
Вопросы пульсаций там также разобраны, для лампы в подъезде - это не важно, для лампы на письменном столе желательно на 100 герц иметь не более 10% СП52.13330.2011, иначе будут глаза уставать.

[КРАМ]

Так вот я и попытался заменить пленочный конденсатор двумя электролитами.
Если учесть химический способ

Вы как то выборочно читаете. Проблема электролита не в полярности. Проблема электролита в РЕАКТИВНОМ ТОКЕ. Амплитуда этого тока ограничена даташитом.
Поэтому электролиты в цепях с высоким уровнем пульсаций служат недолго. Греются и высыхают.

[Wparamonov]

Вы как то выборочно читаете... Проблема электролита в РЕАКТИВНОМ ТОКЕ. Амплитуда этого тока ограничена даташитом.

Если честно, то не сильно я понял про реактивный ток конденсатора. Реактивная мощность конденсатора на 1 мкФ по закону ома P=U^2/R. R рассчитаем =1/(2*Пи*f*C). получим P=250^2*(2*3.14*50*1*10^-6)=19 Вт. Мощность потребления светодиодов 6шт.*6,5вольт*0,03А=1,17 Вт. На мой взгляд все сопоставимо.
Или что такое реактивный ток? не смог нагуглить даташит. Если у вас есть даташит какого нить электролита с указанием этого параметра, то выложите сюда пожалуйста. Чтобы наглядно понять о чем идет речь.

[КРАМ]

Реактивный ток - это ток перезаряда конденсатора. То есть это ток через его обкладки. То есть это ток, который ГРЕЕТ эти самые обкладки. Попробуйте зарядить электролит емкостью в 4700 мкФ до напряжения хотя бы 25 вольт и закоротить пинцетом его выводы. Посмотрите что будет с пинцетом.
А теперь поймите, что ток, который спалил пинцет протекал по тонюсенькой алюминиевой фольге конденсатора...

[korob]

КРАМ, с током через конденсатор вас, как мне кажется, немного не туда понесло. Как по вашему работают сглаживающие конденсаторы фильтров источников питания, ИИП, а выходные разделительные конденсаторы УМЗЧ, и т.д. и т.п. ? Что, конденсаторы в таких устройствах работают в щадящем режиме и через них не протекают значительные токи зарядки/разрядки?

[КРАМ]

Как по вашему работают сглаживающие конденсаторы фильтров источников питания

Емкость конденсаторов фильтра должна соответствовать токам нагрузки. То есть конденсатор, работающий при значительных пульсациях долго не живет.
Чем больше конденсатор, тем бОльший реактивный ток он выдерживает.
http://en.tdk.eu/inf/20/30/db/aec_2015/B43547.pdf



Электролит стоящий в балласте ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ работает в режиме, когда ток нагрузки равен току конденсатора.

http://en.tdk.eu/inf/20/30/db/aec_2015/B43888.pdf





ЗЫ. Представленные конденсаторы - это ОЧЕНЬ ХОРОШИЕ конденсаторы. И очень дорогие.
Такшта проводить параллели с китайскими не стоит...

[YS]

Как по вашему работают сглаживающие конденсаторы фильтров источников питания, ИИП ...

Ровно так и работают. Потому в тех же ИИП конденсаторы гроздями параллелят и часто шунтируют керамикой.

[korob]

YS

Это был риторический вопрос.

[Wparamonov]

Электролит стоящий в балласте ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ работает в режиме, когда ток нагрузки равен току конденсатора.

Тогда получается, что при частоте 50 герц ток нагрузки 0,03А вполне по силам любому электролиту.

Попробовал применить электролиты в качестве балласта. По габаритам все прекрасно, но все таки они греются. Отказался от этой мысли. Принял решение использовать керамические на 250 Вольт 0,47 мкФ. Разобрался со светодиодами и почему их нужно пихать последовательно. Оказалась банальная экономия на деталях, по-другому объяснить для себя не смог. Буду разбираться с другими вариантами понижения вольтажа. Если кому не лень подсказать в каком направлении смотреть, то буду признателен.
Всем спасибо за помощь.

[YS]

Разобрался со светодиодами и почему их нужно пихать последовательно. Оказалась банальная экономия на деталях, по-другому объяснить для себя не смог.

Ну в каком-то смысле да. Если не последовательно, то для каждого светодиода нужен отдельный драйвер, для которого, разумеется, нужны детали.