在這個(gè)項(xiàng)目中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的 230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路，它可以直接從電源驅(qū)動(dòng) LED。

LED 是一種特殊的二極管，用作光電設(shè)備。與 PN 結(jié)二極管一樣，它在正向偏壓時(shí)導(dǎo)通。不過，這種器件的一個(gè)特點(diǎn)是能夠在電磁波譜的可見光波段（即可見光）中發(fā)射能量。

驅(qū)動(dòng) LED 的主要問題是提供幾乎恒定的電流輸入。通常情況下，LED 是通過電池或微控制器等控制設(shè)備來驅(qū)動(dòng)的。然而，這些設(shè)備都有各自的缺點(diǎn)，例如電池壽命短等。

一種可行的方法是使用交流直流電源驅(qū)動(dòng) LED。雖然使用變壓器的交流直流電源相當(dāng)流行和廣泛，但對(duì)于驅(qū)動(dòng) LED 等負(fù)載的應(yīng)用來說，其成本相當(dāng)高，而且使用變壓器無法產(chǎn)生低電流信號(hào)。

考慮到所有這些因素，我們?cè)诖嗽O(shè)計(jì)了一個(gè)從 230 伏交流電驅(qū)動(dòng) LED 的簡(jiǎn)單電路。這是通過一個(gè)基于電容器的電源實(shí)現(xiàn)的。 這是一個(gè)低成本、高效率的電路，可以在家庭中使用。

230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路原理

230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路的基本原理是少變壓器供電。主要元件是 X 級(jí)交流電容器，它能將供電電流減小到合適的程度。這些電容器線對(duì)線連接，專為高壓交流電路而設(shè)計(jì)。

X 級(jí)電容器只降低電流，而交流電壓則可在電路的后期部分進(jìn)行整流和調(diào)節(jié)。高壓低電流交流電通過橋式整流器整流為高壓直流電。高壓直流通過齊納二極管進(jìn)一步整流為低壓直流。

最后，低電壓和低電流直流被輸送到 LED。

230 伏 LED 驅(qū)動(dòng)器電路圖

所需元件

2.2μF 聚酯薄膜電容器（225J - 400V）

390KΩ 電阻器（1/4 瓦）

10Ω 電阻器（1/4 瓦）

橋式整流器 (W10M)

22KΩ 電阻器（5 瓦）

4.7μF / 400V 極化電容器

10KΩ 電阻器（1/4 瓦）

4.7V 齊納二極管 (1N4732A) (1/4 瓦)

47μF / 25V 極化電容器

5mm LED（紅色 - 擴(kuò)散型）

如何設(shè)計(jì) 230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路？

首先，在電源線上連接一個(gè) 2.2μF / 400V X 額定電容器。選擇額定電壓高于電源電壓的電容器非常重要。在我們的案例中，電源電壓為交流 230V。因此，我們使用額定電壓為 400V 的電容器。

一個(gè) 390KΩ 電阻器與該電容器并聯(lián)，以便在電源關(guān)閉時(shí)對(duì)其放電。電源和橋式整流器之間連接了一個(gè) 10Ω 電阻器，起保險(xiǎn)絲的作用。

電路的下一部分是全波橋式整流器。我們使用的是單芯片整流器 W10M。它能夠處理高達(dá) 1.5 安培的電流。橋式整流器的輸出使用 4.7μF / 400V 電容器進(jìn)行濾波。

為了調(diào)節(jié)橋式整流器的直流輸出，我們使用了齊納二極管。為此，我們使用了一個(gè) 4.7V 的齊納二極管 (1N4732A)。在齊納二極管之前，我們連接了一個(gè) 22KΩ （5W）的串聯(lián)電阻，用于限制電流。

穩(wěn)壓后的直流電經(jīng) 47μF / 25V 電容器濾波后輸送給 LED。

230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路如何工作？

本項(xiàng)目構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的無變壓器 230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路。該項(xiàng)目的主要元件是 X 額定電容器、齊納二極管和限制齊納二極管電流的電阻器。讓我們來看看這個(gè)項(xiàng)目的工作原理。

首先，2.2μF X 額定電容器（225J - 400V）將限制來自主電源的交流電流。為了計(jì)算該電流，必須使用 X 額定電容器的電容電抗。

電容電抗的計(jì)算公式如下。

電容電抗

因此，對(duì)于 2.2μF 電容器，XC 的計(jì)算公式如下。

2.2 微法拉的電容性電抗

因此，根據(jù)歐姆定律，電容器允許的電流為 I = V/R。

因此，通過電容器的電流為 = 230/1447.59 = 0.158 安培 = 158 毫安。

這就是進(jìn)入橋式整流器的總電流?，F(xiàn)在，使用電容器對(duì)橋式整流器的輸出進(jìn)行濾波。為電容器選擇適當(dāng)?shù)念~定電壓非常重要。

橋式整流器的輸入電壓為 230 伏交流，即有效值電壓。但橋式整流器輸入端的最大電壓為

VMAX = VRMS x √2 = 230 x 1.414 = 325.26 V。

因此，需要使用額定電壓為 400V 的濾波電容器。整流直流電壓約為 305V。必須將其降至可用范圍內(nèi)，以便點(diǎn)亮 LED。因此，項(xiàng)目中使用了齊納二極管。

為此使用了一個(gè) 4.7V 的齊納二極管。齊納二極管用作穩(wěn)壓器有三個(gè)重要因素： 串聯(lián)電阻器、電阻器的額定功率和齊納二極管的額定功率。

首先是串聯(lián)電阻器。該電阻將限制流經(jīng)齊納二極管的電流。在選擇串聯(lián)電阻時(shí)可使用以下公式。

齊納二極管串聯(lián)電阻

這里，VIN 是齊納二極管的輸入電壓，為 305V。

VZ 是齊納電壓（與負(fù)載電壓 VL 相同）= 4.7V。

IL 是負(fù)載電流，即通過 LED 的電流，為 5mA。

IZ 是通過齊納二極管的電流，為 10mA。

因此，串聯(lián)電阻器 RS 的值可計(jì)算如下。

串聯(lián)電阻器的值

現(xiàn)在是該電阻器的額定功率。串聯(lián)電阻器的額定功率非常重要，因?yàn)樗鼪Q定了電阻器可以耗散的功率大小。要計(jì)算串聯(lián)電阻器 RS 的額定功率，可以使用下面的公式。

齊納電阻器的額定功率

最后是齊納二極管的額定功率。您可以使用以下公式計(jì)算齊納二極管的額定功率。

齊納二極管的額定功率

根據(jù)上述計(jì)算，我們選擇了額定功率為 5W 的 22KΩ 電阻串聯(lián)電阻和額定功率為 1W 的 4.7V 齊納二極管（實(shí)際上，四分之一瓦的齊納二極管就足夠了）。

經(jīng)過整流和穩(wěn)壓的限流電壓將提供給 LED。

優(yōu)點(diǎn)

借助這個(gè) 230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路，我們可以直接從主電源驅(qū)動(dòng) LED。

本項(xiàng)目基于無變壓器電源。因此，最終構(gòu)建的電路體積不會(huì)很大。

230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路的應(yīng)用

該電路可用于家庭照明系統(tǒng)。

它可用作指示燈電路。

人們可以將此電路與門鈴固定在一起，以發(fā)出指示。

230V LED 驅(qū)動(dòng)器電路的局限性

由于此處直接使用 230V 交流電源，因此該電路可能存在危險(xiǎn)。

該電路最適合使用單相電源的家庭應(yīng)用。 這是因?yàn)?，在三相供電的情況下，如果任何一相不小心觸碰到輸入端子，都會(huì)造成相當(dāng)大的危險(xiǎn)。

電容器會(huì)在市電波動(dòng)時(shí)產(chǎn)生尖峰。