Přímé napájení LED z 230 V
Direct 230 VAC LED driver

Budič LED bez omezovacího kondenzátoru s přímým připojením k síti.
LED driver without current limiting capacitor
(Sorry, I can not think of a suitable English name for this circuit)

Obr. 1. Budič LED s přímým připojením k síti
Fig. 1. Direct LED driver

Tabulka proudu LED - LED current table

*) Tested with 45 LED string. Current probably would be the same for various number of LED

Obr. 2. Průběh napětí na výstupu usměrňovače (červená křivka) a na gate T1 (zelená křivka)
Fig. 2. Voltage on rectifier output (red line) and on T1 gate (green line)

Direct LED driving circuit 2

LED driver at fig. 1 works without current limiting capacitor (circuit with capacitor here). C1 is charged from mains through T1 and D1 when string LED voltage is similar to momentary input voltage. At first is T1 open and C1 may be charged from mains. If LED current make on R5 voltage 0.5 V, T2 and T3 get on. Voltage at gate T1 get down and T1 is switch off. When rectifier voltage get near to zero, fade current through T2, T3 and transistors get off. Circuit with T2. T3 and R3 should be replaced a small thyristor (like a BT169), but transistor circuit works better at low current. For first conection to mains should be driver conected through a small incandescent lamp (230 V/10-25 W) or equivalent resistor. If you make a mistake in circuit, lamp reduce current from mains. Otherwise the likelihood to damage driver components.

Although LED driver at fig. 1 works, noise limiter should be added. For practical use, should be EMS filter added bacause C1 charging generate short intensive pulses. If circuit works properly, on C1 is LED string voltage.

Danger! Driver is direct connect to high voltage. Don't touch any part if AC main is connect!

Napájení LED 2

Napětí pro napájení LED lze získat i obvodem na obr. 1. U tohoto zdroje jsem se inspiroval zapojením v [1]. Vhodné napětí je „vyseknuto“ ze síťového napětí. Mezi usměrňovačem a filtračním kondenzátorem je zapojen tranzistor T1. Ten je na začátku půlvlny otevřený a usměrňovač nabíjí přes T1 a D1 filtrační kondenzátor C1, viz obr. 2. Po dosažení potřebného napětí na C1 (nebo proudu LED) se tranzistor uzavře a kondenzátor se dále nenabíjí. V původním zapojení se stabilizovalo výstupní napětí, zde se snímá proud LED na rezistoru R5. Poté, co proud vytvoří na R5 úbytek napětí asi 0,5 V, otevře se tranzistor T2 a následně i T3. Oba tranzistory lavinovitě sepnou, napětí na gate T1 se zmenší a T1 se uzavře. T2 a T3 zůstanou otevřeny po zbytek půlperiody, dokud se napětí na výstupu usměrňovače nezmenší k nule a nezanikne proud procházející rezistorem R2. Tranzistory T2 a T3 fungují jako tyristor a také je lze miniaturním tyristorem (např. BT169) nahradit. Při malých proudech však zapojení s tranzistory pracuje lépe. Zenerova dioda ZD1 chrání gate T1 před přepětím, dioda D1 odděluje tranzistor T1 od filtračního kondenzátoru C1. Bez ní by se po uzavření T1 vybíjel C1 přes D1, T2 a T3, což by vedlo k jejich zničení. Proud řetězce LED je určen rezistorem R5, při odporu 22 Ohmů je asi 19 mA, při 18 Ohm asi 24 mA a při 15 Ohm asi 28 mA.
Ačkoli je toto zapojení zcela funkční, měla by být pro praktické použití vyřešena ochrana při závadě sloupce LED (přerušení, celkový zkrat) a zajištěno vybití C1 po vypnutí. Protože toto zapojení odebírá ze sítě krátké silné proudové impulsy, mělo by být ještě doplněno odrušovacím filtrem. Rezistor R1 by měl být drátový, a přestože je jeho odpor menší než odpor R1 v zapojení s kondenzátorem, ztratí se na něm větší výkon, což je dáno impulsním charakterem odebíraného proudu.
Budete-li s tímto zapojením provádět experimenty, velmi doporučuji použít oddělovací transformátor a do přívodu zapojit žárovku 10 až 25 W/
/230 V, která ochrání LED před zničením, rozpojíte-li na okamžik regulační smyčku.

[1] Síťový napájecí zdroj bez transformátoru. PE 4/2008, s. 8.

Jaroslav Belza

Tento text a obrázky jsou součástí článku "Osvětlení s LED na 230 V", který vyšel v PE 5, s. 20 a PE 6, s. 29

29. 9. 2009