Obr. 1. Napájecí obvod
Fig. 1. Supply circuit
| 1 LED *) | 10 LEDs **) | 20 LEDs | 30 LEDs | 50 LEDs | 70 LEDs | |
| C1 = 1000 nF | 64 mA | 57 mA | 49 mA | 42 mA | 32 mA | 20 mA |
| C1 = 680 nF | 44 mA | 39 mA | 34 mA | 29 mA | 22 mA | 14 mA |
| C1 = 470 nF | 30 mA | 27 mA | 24 mA | 20 mA | 15 mA | - |
| C1 = 330 nF | 21 mA | 19 mA | 17 mA | 14 mA | - | - |
| C1 = 220 nF | 14 mA | 13 mA | 11 mA | - | - | - |
| LED String voltage [V] Celkové napětí LED [V] |
3,5 V | 35 V | 70 V | 105 V | 165 V | 230 V |
*) C2 = 1000 µF, **) C2 = 470 µF
Obr. 2. Voltampérová charakteristika bílé LED se jmenovitým proudem 30 mA
Fig. 2. Forward current vs. forward voltage (30 mA LED)
Driving white LED for lighting is the same as driving ordinary LED for indicators. White LED forvard voltage is from 3,2 to 3,5 Volt (one chip). Forvard voltage was slightly changed by forward current and temperature. Driving circuit on figure 1 give limited DC current for LED. A small LED forvard voltage change doesn't significant current change. Circuit have wonder efficiency more than 90 % and it is suitable for LED string with several Watts overall wattage.
C1 must be for 250 or 275 VAC or minimal 400 VDC (630 VDC is more safe). X2 marked capacitors for AC noise filtes are OK. C2 is recomended for 350 V (DC), but string voltage + 20 to 50 % reserve may be used. If you driver switch on to AC main and LED didn't light, switch off circuit quickly. Before analyze problem discharge C2 first!
Danger! Driver is direct connect to high voltage. Don't touch any part if AC main is connect!
Napájení osvětlovacích LED se v zásadě neliší od napájení běžných indikačních LED. Bílá LED se chová jako dioda s úbytkem napětí 3 až 3,5 V v propustném směru. Napětí „kolena“ na voltampérové charakteristice (obr. 2) se mění i podle teploty, a tak LED není vhodné napájet ze zdroje napětí, neboť i malá změna napětí nebo teploty vyvolá velkou změnu napájecího proudu. Používá-li se pro LED zdroj (stejnosměrného) napětí, musí být proud LED nějakým způsobem omezen. V nejjednodušším případě je v sérii s LED zapojen rezistor. Toto zapojení však není pro výkonové LED příliš vhodné, neboť na rezistoru se může ztratit více výkonu než na LED. Pro malá napětí se s výhodou využívají různé typy snižujících nebo zvyšujících měničů, zpravidla upravených tak, že místo výstupního napětí stabilizují přímo výstupní proud. Účinnost těchto měničů bývá 75 až 95 %. Obvod na obr. 1 umožňuje napájet LED z elektrorozvodné síťě 230 V.
K napájení LED je použit zdroj se sériovým kondenzátorem. Proud procházející LED je omezen reaktancí kondenzátoru. Zapojení je vhodné pro svítidla s větším počtem sériově zapojených LED a proud až 50 mA. Lze s ním realizovat svítidla až do příkonu několika wattů. V zapojení vznikají ztráty jen na ochranném rezistoru R1, vybíjecím rezistoru R2 a usměrňovacích diodách, účinnost zdroje je přes 90 %. Kondenzátor C1 by měl být na stejnosměrné napětí 630 V, případně můžete použít odrušovací kondenzátor pro střídavé napětí 250 nebo 275 V (bývá označen X2). V tabulce je uveden proud pro různý počet LED a pro několik kapacit kondenzátoru C1. Rezistor R1 a kondenzátor C2 chrání LED před proudovými impulzy, které mohou vzniknout při prudkých změnách napájecího napětí. C2 také zmenšuje zvlnění proudu, který prochází LED, jeho vliv na střední proud LED je však malý. „LED žárovka“ s využitím tohoto zdroje bude popsána v některém příštím článku.
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
10. 7. 2009