trafosuz dc 12-15 volt

[sahinler64]

ete ustam benim bu konuda yardıma ihtiyacım var. trafo kullanmadan 12 veya 15 volt arası bir voltaj kullanmam gerekiyor. google amcaya sordum baya bi sonuç var ama geneli aynı.öğrenmek istediğim şu;
devremde 2 adet 12v role ve 1 adet pic16f628a mevcut. roleler her saatte 1 defa arka arkaya 10 saniye aralıkla en fazla 5 saniye devreye girip çıkacak.
bu şekilde devamlı çalışacak.
pic için gerekli akım sağlanabilirmi.trafo kullanma şansım olmadığı için soruyorum.

[ete]

Piyasada 350 akım verebilen led sürücüleri var. Çıkışları 12V dur. Bunları kullanabilirsin. Ebadı epeyce küçük. Direk switching çalıştırğı için içinde bildiğimiz trafo yok ama ufak bir trafo olmak zorunda.

2 adet röle ve işlemci devresi ile sana en azından 250 ma gerekiyor. Emniyetli olarak bunu 300 ma kabul edebilrsin.
Normal şartlarda trafosuz olarak bu akımı sağlaman mümkün değil.

Ete

[pwm.c]

220v gerilimi otomabil çakmağına gönüştüren cihazlar mevcut. içinde 12v 500ma güç kaynağı var ve ebatları çok küçük. ben bunlardan kullanıyorum. dier türlü yapacağın devreler ise bundan daha ufak olmaz heralde.
Birde, o rölelerin kontak ömrü var haberin olsun. uzun süreli aç kapa yapmak sağlıklı olmaz. eğer 220v kontrol ediyorsan triyak kullan daha iyi olur.

[inventor]

Merhaba,

İnternet de bir çok yerde bu tür devreleri görmüşsünüzdür. Asıl sorun kullanılacak olan elemanların hesapları konusunda çıkıyor sanırım. Kısaca anlatayım dedim.

İki devre arasındaki temel fark; doğrultucu sisteminde ortaya çıkıyor. Alttaki devre yarım dalga doğrultma yapıyor. Bu nedenle AC sinyalin negatif alternansı D2 diyotu tarafından sıfırlanıyor. Üstteki devrede ise köprü diyot kullanılmış. Hem pozitif hem de negatif alternans doğrultulmuş. Bu nedenle alttaki devrede kullanılan D2 diyotuna ihtiyaç olmamış.

Her iki devrede de kullanılan R1 dirençleri aynı amaca hizmet ediyor. İlk enerjilenme sırasında olası bir patlamayı -sigorta attırmayı-ark çıkmasını vb engelliyor. Bildiğiniz gibi doğru polarma altında diyotların iç direnci sıfıra yakın kabul edilir. Her iki devrede de ilk enerji verildiğinde kondansatör boş olacağı için ( Kondansatörler de ilk anda kısa devre gibi davranır ) Faz-Nötr hattını kısa devreye düşürür. Bu da ark çıkmasına veya sigorta atmasına neden olur. Bunu engellemek için R1 direnci C1 kondansatörünün akım hattına seri bağlanır ki yavaş yavaş şarj olsun.

Üstteki devrede B1 diyotu, Alttaki devrede ise D1 diyotu doğrultucu olarak kullanılmıştır.
Her iki devrede de C2 Kondansatörleri blok kondansatörüdür.
Üstteki devre D1 diyodu , Alttaki devrede ki D3 diyotu zener diyottur ve çıkıştaki gerilimin zener gerilimini geçmesine izin vermez.

Şimdi bu malzeme değerlerinin nasıl hesaplandığına bakalım. Bu işi yaparken devremizi  bloklara ayıralım. İlk olarak Gerilim düşürme bloğunu oluşturan R1-C1 elemanlarını hesaplayalım.

İlk olarak Enerji R1-C1 seri devresi üzerinden akacaktır. R1 için kullanım nedenini açıklamıştık. C1 kondansatörünü yavaş bir şekilde şarj edecekti. Ancak ikinci bir görevi daha var ki o da gerilimi düşürmek. C1 ve R1 gerilimi nasıl düşürüyor; Tabi ki çekilen akımı sınırlayarak. Yani her iki elemanda direnç gibi davranmalı. R1 için sorun yok, o zaten direnç. C1 için ise XC dediğimiz Reaktans gündeme geliyor. Nedir XC ?

Kısaca ; Kondansatörlerin AC ( Alternatif Gerilim ) 'ye karşı gösterdiği dirençtir. Formülü ; XC=1/(2.pi.f.C)

XC= Ohm
Pi  = 3,14
f    = Hz
C   = µF

Bu hesaba başlamadan önce ihtiyacımız olan akımı bilmemiz gerekiyor. Diyelim ki 100 mA lik bir kaynağa ihtiyacımız var. İşe Ohm kanunu ile başlıyoruz.

I=U/R  ==>  0,1=220/R ==> R= 2200 Ohm.

  Yani 220V gerilim altında 100 mA lik bir akım sınırlaması yapmak istiyorsak 2,2 K bir dirence ihtiyacımız olacak. Bu direncin gücü de ;

P=I².R  ==>  P=(0,1.0,1).2200 ==> P=22 Watt 

Yani 220V gerilim üzerinde 100 mA akım sınırlaması için 2.2 K 22W bir dirence ihtiyacımız var. Çok büyük bir güç. Bu tür devrelerde kondansatör kullanılmasının nedeni işte bu güçtür. Dirençler şebekeden aktif güç çekerler, bu nedenle de ısınırlar. Kondansatörlerin çektiği aktif güç oldukça düşüktür. Bunun için ısınma sorunları fazla olmaz. İşte  kondansatörlerin XC sinden istifade ederek direnç olarak kullanılma nedenleri bu. Şimdi  yukarıda hesapladığımız 2.2 k lık  22 watt direnç yerine nasıl bir kondansatör bağlarız onu hesaplayalım;

İhtiyacımız olan direnç 2.2 K idi. Bunu hesaplarken R1 direncini de unutmamamız gerekiyor. 100 Ohm luk bir şarj direnci kullandığımızı varsayalım.  Hesap şöyle yapılıyor;

Z  = 2200 ohm  ( R1 direnci ile C1 Kondansatörünün toplam direnci - AC devre Empedansı olarak bilinir. )
XC= ?? ohm
R  = 100 ohm

Z²=XC² + R²  ==> 2200²=XC² + 100²  ==> XC²=2200² - 100²  ==>  XC= 2198 ohm

Toplam empedansı kullanarak ihtiyacımız olan XC değerini bulmuş olduk. Şimdi bu XC ye karşılık gelen kapasite değerini bulalım;

XC= 2198 ohm
Pi  = 3,14
F   = 50 Hz
C  = ?? µF

XC=1/(2.pi.F.C)  ==> 2198=1/(2 . 3,14 . 50 . C)    ==>2198=1/(314 . C) ==> C=1,4 µF

Şimdi de Şarj direncinin gücünü hesaplayalım;

P=R.I²   ==> P=100 . 0,1²   ==> P= 1,0 Watt

Yani 220 V 50 Hz lik bir gerilime 100 ohm 1,4 µF lık bir kondansatörü seri olarak bağlarsak, bu hat üzerinden 100 mA akım çekebiliriz. Kısaca özetlersek; Böyle bir hesap işleminde basamaklar şöyle olacak,

1. İhtiyacımız olan akımı bilmeliyiz. ( I )
2. I=U/R  Formülünden ihtiyacımız olan direnci bulmalıyız ( Z )
3. Şarj direnci olarak kullanmak istediğimiz direnç değerini bilmeliyiz. ( R )
4. Z²=XC²+R² Formülünden XC değerini  bulmalıyız.
5. XC=1/(2.pi.f.c) Formülünden ihtiyacımız olan kapasiteyi bulmalıyız. ( C )
6. P=R.I² Formülünden Kullanacağımız şarj direncinin gücünü hesaplamalıyız. ( P )

Buraya kadarki kısımda devremizin verebileceği maksimum akımı hesaplamış olduk. ( Çıkışı kısa devre edersek bu değerlerle  100 mA akım geçecektir. ) Ancak gerilim ile ilgili henüz bir şey yapılmadı. Bu devrenin ( Direnç kondansatör ikilisinin )  çıkışını boş bırakırsanız 220 Volt gerilimi aynen görürsünüz. Çıkıştaki gerilimin değerini uygulayacağınız yük belirliyor. Diyelim ki çıkışa ( Artık diyotlarımızı bağlı kabul edelim ve çıkışın DC olduğunu düşünelim ) 20 ohm direnci olan bir yük bağladık.Yük üzerine düşecek gerilim ;

UL=I.R   ==> UL=0,1 . 20 ==> UL=2 Volt  ( Buradaki I değeri bizim verebileceğimiz maksimum akım oluyor. Yani güç kaynağının akımı )

Şimdi elimizde bir devre var ve bu devre 5 volt altında 50 mA akım çekiyor olsun. Devrenin yükü R=U/I dan R= 100 ohm bulunur.
Bu devreyi yukarıdaki düzeneğe bağlayacağımızı düşünelim ve bakalım devre üzerinde kaç volt düşecek;

UL=0,1 . 100 ==> UL=10 Volt

Bu şekilde hesaplayarak ihtiyacımız olan güç kaynağını yapabiliriz. Bu güç kaynağının çıkışı boşta kalabilir. Bu nedenle çıkışın zener diyot veya bir dirençle mutlaka yük altında bırakılması gerekiyor. Aksi halde bu uçlarda şebeke gerilimini görmek mümkün olacaktır.

Bu arada yazmayı unutmuşum. Kullanılacak kondansatörün mutlaka kutupsuz olması gerekiyor. Yani üzerinde ACV-AC ya da ~ işareti olmalı. Aksi halde kondansatörünüz patlar.

[F®T]

İnventor hocam mükemmel bir anlatım.elinize sağlık.teşekkürler.

[POWER]

inventor,
gerçekten yararlı bilgiler vermişsin.emeğine sağlık.

[kotan04]

çok güzel bir anlatım ellerine sağlık

[hasanb]

hocam çok açıklayıcı  bir anlatım olmuş teşekkürler.Birde o kondansatörü paralel bağlıyorlar kondansatörle gerilim bölme mi yapıyorlar yoksa aynı şekilde gerilim sınırlama mı yapıyorlar. aşağıda ekte verdiğim devrede  0.02ma çekilmiş ama benim ihtiyacım olan akım 150-200 ma arası birşey en fazla 200 ma yani bu devrede yada diğer devrede nasıl bir farklılık yapmam gerekiyor zener kullanmadan ucuna led bağlasak ne gibi değişikler yada hatalar meydana gelir acaba.

[inventor]

Eklemiş olduğun dosyada direnç ile kondansatör paralel bağlı. niye böyle bir şey yapmışlar bilmiyorum. Sanki uygun direnç bulamamışlar da kondansatör ile direnç ayarlamışlar gibi. Ve ilk kez gördüğüm bir şey. Siz bizim verdiğimiz şemaları uygulayın. Zener bağlamadan devre yaparsanız; çekilen akımda herhangi bir nedenle azalma olursa çıkış voltajınız çok yükselecektir. Tehlikeli bir durum. O nedenle kullanmanızı öneririm. Devre hesaplarını vermiştik. İhtiyacınız olan akım için hesapları oradan yaparsınız.

Bu arada dikkatimi çekti, eklemiş olduğunuz dosyadaki ledler için mi bu devreyi yapacaksınız? Eğer öyle ise size 200 mA lik bir güç kaynağı gerekmiyor. Ledlerin hepsi seri bağlanmış. 15 mA lik bir kaynak işinizi görecektir. Kırmızı ledlerin normalde çalışma gerilimi 2-3 volttur. 15 adet seri led için 30 volt gibi bir gerilim vermeniz gerekiyor. Akım da 5-15 mA arasında led çeşidine bağlı olarak değişebilir.

[pwm.c]

Eklemiş olduğun dosyada direnç ile kondansatör paralel bağlı. niye böyle bir şey yapmışlar bilmiyorum.

@inventor
paralel bağlı direncin amacı kondansatörü deşarj etmesidir. ani kesintilerde bazen kondansatör üzerinde yüksek voltaj yüklü kalıyor ve boşaltman gerekiyor. direnç işte bunu sağlıyor.
ac motorların flitrelerindeki kondansatörlerdede buna benzer dirençler görürsün. omaj değerleri ise fazla akım sızdırmaması için çok büyük olur.

Bu arada, trafosuz LED besleme devrelerine neden bukadar güveniyorlar anlamıyorum. heralde maliyet düşük olsun diye yapıyorlar ama bu sistem çok uzun ömürlü çalışmaz. sık sık LED bozarsınız. 
bence ucuz bir smps devresi alıp bununla beslerseniz daha iyi olur. ben öyle yapıyorum ve sıkıntı yaşamdım.

[inventor]

Direncin değerine bakmamıştım. 47K imiş. Haklısın bu değerle deşarj direncidir. Devreden çekilecek akım oldukça az sanırım bu nedenle seri direnç kullanmamış.

[hasanb]

slm etepic üyeleri ve ziyaretcileri yukarıdaki devreyi ekte vermiş olduğum dosyadaki gibi kurdum benim
led'lerimin datasheetinde
3v 150 ma yazıyor bu ledler yarım power dedikleri tek çipli ,çipi büyük,ışık derecesi 3 çipli 5050 beyaz led den 2 kat daha fazla ışık veren bir led. bunları 220v ile sürmek istiyorum yukarıda daha önce paylaşmış olduğum devredeki ledler 5050 3 çip'li bu devreyi ben kendi led ime göre dizayn etmek istiyorum. eklemiş olduğum devreyi kurdum çalıştırdım sıkıntı yok çalıştı ancak 180 ohm 5 w direnc acayip derecede ısındı. hemen olmasa da 10 20 sn sonra el değmeyecek şekilde ısınıyordu bende bir 180 ohm 5w daha alıp aynı dirence paralel bağladım buda 10w 90 ohm yapıyor. ısınma biraz olsa azaldı ama genede el yakıyor. devreye 5w 800 ohm da taktım aynı 129 ma geçiyor,  10w 60 ohm da taktım 130 ma yani değer değişince ma de pek fazla değişiklik yok .
2.2 uF kondansatöre 4.7 uF taktım. devre 180 ma çekiyor. 1 uF taktım 60 ma çekiyor ısınma az bunu nasıl çöze bilirim,12v zener bağladım zener hemen kısa devreye düşüyor. aynı şekilde 15v zenerde bağladım aynı biraz yakyor daha sonra kısa devreye düşüyor. Anlayacağınız hiç bir şey anlamadım bu devreden . kısa devreye düşüncede aynı 130 ma çekiyor direnç aynı ısınıyor bende zener takmadım ama led'lerin sayısı 9 a yükselttim 4 yada 3 olursa problem olur diye düşündüğüm için led'lerden elimde az sayıda var 30 tane filan bunları deney için aldım. Onlarıda yakmak istemiyorum.

nasıl bir çözüm ürete biliriz acaba inventor hocam direncin değerini hesapta 3 W civarı çıkıyor ben orada 180 ohm 5 w takıyorum gene aynı hiç takmasam led'ler patlıyor . direncin değeri ne olmalı bu devrede yada neden dolayı ısınıyor.  820 k'lık direnci takmasam çalışıyor ama ben güvenlik nedeniyle kondansatör deşarj etsin diye takıyorum ne olur ne olmaz diye yardımlarınızı bekliyorum. şimdiden teşekkürler.

[inventor]

Elinizdeki ledler için datasheet linki verebilir misiniz?

[ete]

Hasanb,
Devrene bakılırsa 4 adet led'i seri bağlamışsın. Bu durumda devren 3x4=12V voltaj isteyecek ledler seri bağlı olduğu içinde 150 ma akım gerekecektir.
Buna göre hesap yapalım.
R=V/I = 220/0,15 = 1466 ohm.
P=I2 x R = 0,15 x 0,15 * 1466 = yaklaşık 33 watt.
Z2=XC2 =Z2-R2= 1462x1462 - 100 x 100= 1462 ohm.  (akım sınırlama direnci seri 100 ohm alındı)
XC=1/(2.pi.F.C) = 1/2 x 3,14 x 50 x C  , C= 1000000/(2x3,14x50x1462)  buradan C=2,17 ve yaklaşık 2,2 uF olarak bulunur.
Şarj direnci güç değeri,
P=0,15 x 0,15 x 100=2,25 yada yaklaşık 3 watt olmalıdır.

Bu durumda devreye şöyle bir bakarsak, 220VAC bir koldan  2,2uF 400 V (üzerinde uçlarına paralel 470K olacak) bir kondansatörle köprü diyota girecek. Diğer koldan 100 Ohm 5 watt lık bir dirençle köprü diyotun diğer ucuna girecektir.
Köprü diyot dan sonra 10uF 35V luk bir kondansatör kullanılması uygun olacaktır. Burada ayrıca zener kullanmaya gerek yoktur. Ledler kendileri zaten zener diyot gibi davranıyorlar. Bu şekilde bir devre kurarsan ısınan olmaması lazım. Varsa elindeki led parametreleri yanlış demektir.

Ete

[inventor]

Göndermiş olduğun datasheete göre konuşacak olursak;

- Senin kullanmak istediğin ledin tam olarak hangi ışık değerine sahip olduğunu bilemiyorum. O nedenle net olarak hesap yapamayacağım. Datasheette ki ledlerden hangisi sana ait bildirmen gerekiyor.

- Datasheete göre ledlerin büyük çoğunluğu için 150 mA lik değerler verilmiş üst sınır olarak. Ancak hepsi için test akımı 50 mA olarak verilmiş ve önerilmiş.

- Ledlerin karakteristik eğrilerine göre eğer akım sınırlaması yapılmaz ise veya voltaj belli bir değerde tutulmaz ise; voltajdaki küçük değişimlere karşı led akımında büyük değişimler olacağı görülüyor.


Örnek verecek olursak;

Grafiğe  göre 2,9V altında 45 mA akım çeken led , 3,2 V altında 130 mA akım çekiyor ve bu eğri lineer olarak yükseliyor.

Sizin verdiğiniz bilgilerde şu vardı : 3V 150 mA akımla çalışan led.......

Bu ledler datasheete göre 3V altında 70 mA akımla çalışmalı. Dikkate çarpan diğer bir konu ise 24. sayfanın sonunda verilmiş ;


Burada 50 mA altında besleme voltajının Max. %10 -+ olarak oynayabileceği söylenmiş. Ama yine akımı 50 mA almışlar.

Ledleri daha yüksek akımlarla sürmek tabii ki mümkün , bu nedenle kataloglarda o değerler veriliyor. Ancak bunlar için led sürücü devreleri kullanmak lazım. Akımı mutlak kontrol altına almak lazım. Bu işleri aşağıda yapıldığı gibi basit sistemlerle yapmak doğru değil. O zaman ne yapmalı , ledi önerilen akımlarda kullanmalı. Ve mutlaka zener vb bir elemanla voltaj sabitlenmeli. Aksi halde besleme gerilimi artan led daha fazla akım çeker ve bu döngü sonunda ya ledi bozar ya da beslemeyi.  LED-ISI-AKIM-IŞIK arasında basit bir bağlantı kuracak olursak ;

ISI +  ==>  IŞIK -
ISI +  ==>  AKIM -

VOLTAJ +  ==>  AKIM +
AKIM     +  ==> IŞIK +

Burada gerilimi kontrol altına almadığımızı düşünelim yani çekilen akıma göre oynayan bir gerilim olsun ( ki öyle ).

Led ışık vermeye başlayınca ısınacaktır. Belli bir noktadan sonra Isınan ledin akımı düşmeye başlayacaktır. Bu nedenle ledin beslemesi yükselecektir. Gerilimin yükselmesi Akımın artmasına neden olacaktır. Akım artınca ledin ısınması da devam edecektir. Ve bu  şekilde bir yerlerde son bulacaktır.

Aşağıda anlatılan besleme şekli düşük akımlı basit ledler içindir. Veya devreler için. Ama işin için power led gibi çektiği akım göreceli olan cihazlar girdiğinde mutlaka gerilim sabitlemesi yapılmalı ve akım kontrol altına alınmalıdır.

Elinizdeki ledin hangisi olduğunu bildirirseniz hesap yapmaya çalışırız.