trafosuz dc 12-15 volt

[hasanb]

HOCAM şimdi benim kullandığım led'in kataloğu bu öncelikle.beyaz led kullanıyorum.bilmiyorum katalogda hangisi olduğunu  bu devreyi 140-145 ma de çalıştırılıyor ve bunda akım koruma var 2 tane transistör mü mosfet mi tam bilmiyorum.bu şekilde kullanılıyor. Aliminyum plaket üzerine monte edili.bu ledin altında soğutucu var. soğutucu alüminyum plakete lehimli ve 140-145 ma arasında akım sınırlı şekilde 12v ta çalışıyor. Bende bunu 130ma de aynı şekilde aliminyum plakette çalışacak ancak 220v da çalışmasını istiyorum sizinde bu yazınızı görünce 100 ma veriyorsa 130 ma neden veresin dedim.Kullanan adam bana 145ma de çalıştırıyor bana o kadarı gerekmez ha olursa iyi olur .Yeter ki kondansatör ile watt'lı direnç ısınmasın.Bende akım koruma yapabilirim  ancak voltajda nasıl birşey yapacağım. Oraya 12v zener de taktım 15v zener de taktım ikisin dede kısa devreye düştü.Ama sigorta felan atmadı. kısa süreliğine bir kısa devre 2-3 sn bir şey.

[inventor]

Muhtemelen elinizdeki led 150 mA e kadar DC akım ile sürülebiliyordur.  Önce led sürme konusunda kısaca bilgi vereyim , sonrasında sizin için bir devre oluşturalım.

Önceki mesajda da dile getirdiğimiz gibi , ledleri yüksek akımlarla sürmek mümkün. Hatta kaliteli markalara ait led sürücülerde 10 amper gibi rakamlar ledlerin içinden geçirilebiliyor. Ancak kataloglarda genelde bu akım değerleri belirtilmiyor. Led için max. Dc akım değerlerini datasheetlere koyuyorlar. Peki 10 amper nedir, datasheetteki 150 mA nedir?

Datasheetlere koyulan akım değeri lede uygulayacağınız DC çalışma gerilimi altında ledin çekeceği akımdır. Böyle bir uygulamada akım sürekli olup led üzerindeki ısınma yukarı yönde gerçekleşir. Eğer akımı sınırlayan bir düzenek yoksa bir süre sonra bu ısı ledi bozar. O nedenle DC gerilim altındaki üst akım sınırlarında pek dolaşılmaz.

Gelelim 10 amper konusuna. Ledi bozan şey akım değil ısı. Ledi sürerken DC akım değil Kare dalgaya bağlı bir AC akım kullanırsanız ısınma durumu değişmiş oluyor. Şöyle ki; Led ilk gelen + pals ile ışık veriyor ve ısınma başlıyor ancak kısa bir süre sonra bu + pals kesiliyor. Led sönüyor ve soğuyor. Tekrar ikinci pals geliyor ve bu sürekli olarak tekrar ediyor.

Bu çalışma şeklinde ledin yanıp sönme hızını kataloglardaki  ısı bilgileri belirliyor. Mesela sizin led için konuşursak; (LM561A sayfa 13)

- Forward Current IF 150 mA
- Peak Pulsed Forward Current IFP 300 mA Duty 1/10 pulse width 10ms

şeklinde bir bilgi var. Burada diyor ki ; DC akım  max. 150 mA verilebilir.
PWM verecekseniz 300 mA e kadar verebilirsiniz. 300 mA geçmenizi engelleyen konu ;ledin soğuma zamanı,duty oranı ve peryottur.

Bu ledden 300mA akım geçirebilmek için mutlaka uygulanan gerilimin arttırılması gerekir. Özel ( kaliteli ) led sürücülerde bu gerilim 25-30 V gibi değerlere çıkabiliyor. Peryot kısalıyor,pwm frekansı artıyor. Nereye kadar; ledin ısısı ileri yönde tırmanmayı bırakana kadar. Bu kritik bir değerdir. Eğer led giderek ısınıyorsa pwm frekansını aşağıya çekersiniz veye duty oranı ile oynarsınız ki pals aralıklarında led soğuyabilsin.

Şimdi gelelim sizin devrenize. İlk olarak bizim temelini anlattığımız besleme ile power led doğrudan sürülemez. Mutlaka akım sınırlaması yapmak lazım. Bu iş zenerle beslemeyi sabitleyerek da olmaz sanırım. Çünkü led akımı ısıya bağlı olarak değişim gösterecektir. O zaman basit bir led sürücü yani akım sınırlayıcı yapmamız lazım. En basiti şu şekilde anlatılır;

Devrenin çalışmasını kısaca anlatalım;
Devredeki ledlerin akımı Q1 transistörü ve R1 direnci üzerinden sağlanır. Q1 transistörünü R2 direnci iletimde tutar. Yani beyz polarmasını R2 direnci sağlar.Bu arada ledlerin çektiği akım R1 direnci üzerinde bir gerilim düşümüne sebep olur. Bu gerilim Q2 transistörü için beyz polarması demektir. Ledlerin çektiği akım arttıkça Q2 nin iletkenliğide artar ve Q1 transistörünün beyz polarmasını zayıflatır ( şaseye doğru çekmeye başlar ). Beyz polarması azalan Q1, içinden geçen akımı sınırlamaya başlar.Böylece ledlerin çektiği akım sürekli aynı kalır. Gelelim R1 ve R2 nin hesabına;

Transistör polarma hesapları ile ilgili bir yazı dizisi paylaşmıştık. Şimdi o konularla ilgili bir formül kullanalım.

I=VBE/R

I      : Kollektör akımı olacak
VBE : Kullanılan transistörün Beyz - Emiter gerilimi olacak ( Tam iletkenlik gerilimi )
R     : Emiter direncimiz ( R1 )

Siz ledleri 130 mA ile sürmek istemişsiniz. O zaman kollektör akımını 130mA alıyoruz.
Kullanılacak transistör nedir bilmiyorum. O nedenle biz VBE gerilimini 0,7 V olarak alalım. Bu rakam oldukça önemli. O nedenle hangi transistörü kullanacaksanız onun katalog değerini almalısınız. Formülde yerine koyalım;

0,13 A =0,7 / R   ==> R=0,7/0,13  ==> R= 5,38 ohm.  çıkar. Direncin küsuratına çok takılmayın. Genelde bu hesapla bulunan direnç değeri tekrar kullanılarak ledin akım değeri oynanır. Standart bir direnç bulunur. 5 ohm direnç bulmak mümkünse;

I=0,7/5  ==> I=0,14 A = 140 mA çıkar.  veya 7 ohm direnç bağlarsınız : I=0,7/7 = 100 mA çıkacaktır.

Gelelim R2 nin hesabına;

R2=VCC/IB  ==> R2=12V / 0,005 A  ==> R2= 2400 ohm = 2,4 Kohm

Bu hesabı yaparken kullanılan transistörün katalogdaki max. IB akım değerinin 1/3 ini baz aldık. Besleme olarakta 12 volt kullanılacakmış gibi hesap yaptık. Transistörümüzün max. IB akımı katalogda 15 mA verilmiş olarak düşündük.

Şimdi yapmamız gereken tek şey bu devreyi ete hocamın hesapladığı devreye bağlamak olacak. R2 direnci ile oynamak gerekebilir. O nedenle 1K lık bir dirence seri olarak 5k civarında bir trimpot eklemek ilk değer tespiti için iyi olacaktır.

[hasanb]

hocam dediğiniz gibi yaptım devre şöyle 220 ac girişin 1 nolu bacağına 2.2uf 250v ac kondansatör bağladım. 2 girişede 110 ohm 10w bağladım. köprü ile doğrultuktan sonra lere bağladım.

ledler 12v 129 ma akım koruma lı calışıyordu.
ben bağladım şuan calışıyor amcak aynen ısınma devam ediyor. anlaycağanız pek birşey değişmedi.

bunlar hazır modül şeklinde üçlü akım korumalı cc yazıyor üzerinde 2 tane mosfet var birtane 5r1 biratede 4k7 drenç var.buna bağadım sorun gene aynı devam ediyor.

[mhmtklhci]

ardadaşlar bilgisayarımdaki proton ide silindi programı arıyorum bir türlü bulamadım yardımcı olur musunuz..

[timur_ok]

İnventor hocam ağzınıza, kaleminize sağlık. Uzun zamandır bu konuyla ilgili araştırma yapıyordum. Ama bu kadar sade ve anlaşılır bir anlatımı görmemiştim. Çok işime yaradı teşekkürler. Konuyla ilgili basit bir iki sorum olacak.
1. Çıkışa 2V luk bir led bağladığımızda çıkış voltajı 2 V olacak, 12V luk bir cihaz bağladığımızda(veya 6 adet 2V led seri bağladığımızda) çıkış voltajı 12 V olacak değil mi?
2. Zener diyot(33V) veya kondansator(50V) olduğundan dolayı ilk çalıştırma anında 1 adet ledin yanma ihtimali yok mu, veya bunu nasıl önleriz?

[inventor]

1. Çıkışa 2V luk bir led bağladığımızda çıkış voltajı 2 V olacak, 12V luk bir cihaz bağladığımızda(veya 6 adet 2V led seri bağladığımızda) çıkış voltajı 12 V olacak değil mi?

Aynen öyle kullanılacak

2. Zener diyot(33V) veya kondansator(50V) olduğundan dolayı ilk çalıştırma anında 1 adet ledin yanma ihtimali yok mu, veya bunu nasıl önleriz?

Yapacağınız devre 5 Volt çıkış verecekse sizin 33 V zener takmanızın bir anlamı olmaz. 8V civarında bir şeyler takarsınız. Bu arada bu tür devrelerde çıkışı yüksüz bırakmamak gerekiyor. Çıkış uçlarına düşükte olsa akım çeken bir direnç bağlamak faydalı olacaktır. Mesela 100 mA lik bir güç kaynağı yaptınız diyelim. Çıkışta yük yokken 3-5 mA civarında akım çekmek faydalı olacaktır. Böylece çıkış gerilimi alıp başını bir yerlere gitmez.

[timur_ok]

Tekrardan çok teşekkür ediyorum. Konuyla ilgili soru işareti kalmadı sayenizde.

[cemilsivas]

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.

Hocam bu anlatımınız çok güzel.  En azından hesaplamalarla ilgili bilgi sahibi oldum. Burada 1. devre daha kararlı gibi geldi. Yalnız hesapları devreye oturtamadım. Benim için görsel olması açısından bu hesaplamayı devre üzerinde gösterseniz olur mu? Mesela R1 direncinin değerinin nasıl alındığını anlamadım. Şimdiden çok teşekkür ediyorum.

[cemilsivas]

inventor hocam. Cevap bekliyorum. Devrem yarım kaldı. Yardımcı olursanız sevinirim.

[ete]

Inventor uzun zamandır siteye giriş yapmıyor. Geçenlerde bana mesaj attı ama tekrar kayboldu. Sanırım işleri çok bu sıralar.
Bu nedenle boşuna cevap bekleme. Zaten bir cevap vereceğinide sanmam zira bütün hesapları açık olarak vermiş. Anlatım gayet basit. Devre üzerinde bu nasıl anlatılır bilemiyorum.
Yazıyı okursan R1 direnci bi yerde şarj direnci (aslında akım sınırlama direnci) gibi çalışıyor. Değeri hep sabit 100 Ohm. Bir hesabı yok. Ama onu diğer hesaplara dahil ediyorsun.
Bana kalırsa oturup bir kaç kez anlatılanları oku ve kendine göre örnek hesaplar yap. KOlaylıkla öğrenirsin.

Ete

[cemilsivas]

Teşekkür ederim.

[cemilsivas]

Sayın Ete Hocam;
Verilen değerler doğrultusunda resmini verdiğim regüle devresini denedim. Bazı parçaların aşırı ısındığını tespit ettim. Bunların ısınma nedenleri ve çözüm yolları hakkında bilgi verir misiniz?

1- R1 direnci aşırı ısınıyor(Resimde yok. Direnç 1 watt)
2- D1 aşırı ısınıyor. Zener diyot 8 volt.

[ete]

Bu besleme ile ne çalıştırdığını açıklamamışsın. Bu ısınma meselesi boşta yani yük bağlı değil iken olmuyordur umarım. Olamaz da. Boşta ısınıyorsa mutlaka devrende bağlantı hatası vardır.
Bir devrede ısınma var ise genel anlamda devrenin kapasitesinden daha fazla akım çekiyorsun demektir. Bu nedenle ne kadar akıma ihtiyacın var ve senne kadarını çekiyorsun kontrol et.

Görünüşe bakılırsa devreden 140-150 ma lik bir akım çekmeyi amaçlıyorsun. Aslında bu kadar yüksek akımlar için böyle devreler kullanmak pek doğru değil bence. Onun yerine trafolu bir sistem kullanmak daha doğru.

Ete

[cemilsivas]

Tam da öyle hocam. Resimdeki durumda oluyor. Hatta 5V zener takıyorum. Çıkış 6.1V oluyor. Ben şöyle çözüm yolları buldum. Doğruluğunu bilmiyorum. Zeneri çıkarıp acaba kondansatörden çıkan gerilimi görmeye çalıştığımda 10 sn sonra kondansatörden fısss sesi çıktı :-) Birkaç gün malzeme alana kadar deneme yapamayacağım.

1- Yapılan hesaplamalarda şarj direnci tam 1 watt çıktı. Ben de tam değerinde bir direnç takınca ısınma yapmış olabilir mi? Acaba 2w bir direnç kurtarır  mı?
2- C2 kondansatörü ile zener diyot arasına 450 Ohm direnç koysam. Gerilimi 15V ye düşürsem. Çünkü boşta kondansatör 75V çıkarıyor. Yanlış hesaplamadıysam 450 Ohm direnç koyduğumda 15V çıkış olacak. Bu da zeneri fazla zorlamayacak.
3- Bu deneyi breadboard üzerinde deniyorum. Bağlantılarda sorun yok ama 220v akımı kaldıramıyor mu diye de düşünmüyor değilim.

[ete]

İşin açıkçası pek fazla öneride bulunamayacağım. AC gerilim ile oynamayı deney yapmayı sevmem. Hesap yaparım , uygularım oldu ise devam ederim olmadı ise taktik değiştirirm. Cesaretin var ise dikkat etmek kaydı ile istediğini deneyebilirsin.
Voltajın kademeli düşürülmesi akıllıca bir uygulama olabilir.

Ete