Menggunakan LED di rangkaian penyearah jembatan

Bagaimana cara saya memasang 4 LED sehingga bisa berfungsi sebagai penyearah jembatan sendiri? Saya memiliki ruang terbatas (interior fixture lampu belakang sepeda) jadi saya ingin menggunakan LED sendiri untuk memperbaiki AC yang berasal dari generator roda sepeda.

Juga, untuk membatasi arus agar tidak melebihi arus maju untuk setiap LED, bagaimana cara menghitung nilai resistor?

LED biasanya memiliki batas tegangan balik terbalik yang jauh lebih rendah ( Vrrm = 5 hingga 15 Volts ) daripada bahkan dioda silikon terkecil yang termurah ( 1n4001 = 50 Volts, 1n4007 = 1000 Volts, 1n4148 = 100 Volts).

( Wikipedia )

Tegangan maju Vf di sisi lain berkisar antara 1,7 Volt untuk beberapa LED merah, hingga 3,5 Volt atau lebih tinggi untuk beberapa yang biru dan putih. Bandingkan ini dengan Vf 0,7 Volt khas untuk dioda rektifikasi silikon standar.

Dalam konfigurasi penyearah jembatan penuh, tegangan turun sebesar 2 x Vf selama bagian konduksi maju siklus.

Jadi jika Anda membangun penyearah jembatan dengan LED, tegangan output akan turun dari 3,4 hingga 7 Volt atau lebih, dibandingkan dengan input. Konduksi akan mulai jauh kemudian ke bagian positif dari siklus (setelah tegangan naik di atas LED Vf), dibandingkan dengan dioda silikon. Itu juga akan berakhir lebih awal. Selain itu, selama bagian terbalik dari siklus, tergantung pada LED spesifik yang digunakan, "dioda" kemungkinan masuk konduksi dengan baik dalam rentang tegangan input.

Dengan kata lain, jembatan akan memberikan tegangan selama bagian yang jauh lebih kecil dari siklus AC dibandingkan dengan dioda silikon, dan akan memberikan tegangan yang lebih rendah bahkan saat itu.

Karena tujuan Anda tampaknya benar-benar menyalakan LED daripada hanya memperbaiki tegangan, output dari jembatan mungkin tidak masalah, tetapi itu berguna untuk diketahui.

Alternatif yang disarankan jika Anda ingin menggunakan LED dengan cara khusus ini, adalah dengan menghubungkan LED sesuai keinginan Anda, tetapi menambahkan 1n4001 yang murah dan mungil atau serupa, dalam rangkaian resistor batas saat ini dan setiap LED. Dioda tidak jauh lebih besar dari resistor diskrit yang mungkin akan Anda gunakan.

Mengapa ini bekerja :
Dioda silikon akan memblokir tegangan balik lebih baik daripada LED, yaitu tegangan yang jauh lebih tinggi.

Namun, rekomendasi tetap menggunakan hanya IC jembatan terintegrasi 4-lead (35 sen unit tunggal, 800 Volt / 1 Ampere ), dan gunakan LED seperti pada konfigurasi sirkuit DC apa pun. Kebutuhan ruang tidak akan naik secara signifikan.

Mengenai perhitungan resistor pembatas arus :

Dapatkan tegangan puncak sinyal AC dinamo sepeda, menggunakan multimeter dengan mode tegangan AC puncak jika tersedia, atau tegangan AC RMS (lebih umum pada multimeter dasar) dan mengalikannya dengan 1,4142 untuk memperkirakan tegangan puncak. Semua ini sambil mengayuh secepat mungkin dengan siklus di dudukannya.

Tambahkan faktor keamanan dengan menggandakan tegangan puncak ini jika Anda khawatir tentang LED yang meledak karena tegangan tinggi ketika melaju menuruni bukit, misalnya. LED agak memaafkan lonjakan arus kecil jika mereka untuk jangka waktu singkat - Ini bukan arus berlebih yang membunuh LED biasanya, itu adalah ketidakmampuan untuk menyingkirkan panas yang dihasilkan.

Sekarang, jika Vmax adalah tegangan puncak yang disesuaikan dengan keselamatan Anda, kurangi Vf LED Anda dari itu (2 x Vf jika Anda menggunakan jembatan, 2 x (Vf + 0,7) jika Anda menambahkan dioda silikon), untuk mendapatkan tegangan Setiap resistor perlu dijatuhkan.

R = Vres / I,

Jadi, colokkan I yang disarankan saat ini untuk LED pilihan Anda, dan Anda memiliki nomor Anda.

LED biasanya datang dalam 5 mA (SMD dan beberapa yang 3mm), 20 mA, 25 mA atau di wilayah ampere (mis . LED Osram "Golden Dragon" ). Lihat lembar data yang sesuai.

Seperti yang Anda duga, Anda dapat melewatkan penyearah jembatan sekaligus dan meminta LED untuk memperbaiki arus untuk Anda:

Ketika arus mengalir satu arah, hanya satu string LED yang akan menyala. Saat mengalir ke arah lain, hanya string lainnya yang akan menyala. Selama satu senar selalu menyala, maka tegangan balik pada senar lainnya akan dijaga cukup rendah agar tidak merusak LED yang tidak menyala. Karena hanya satu string yang menyala pada satu waktu, hanya satu resistor yang diperlukan.

Anda dapat menambahkan lebih banyak LED, hingga tegangan generator Anda, di setiap string, pastikan ada jumlah LED yang sama di setiap string (untuk menghindari masalah kerusakan tegangan terbalik). Jadi jika Anda menggunakan 1.7V LED merah, dan generator 12V, Anda dapat memiliki 7 LED di setiap string - atau hanya satu LED di setiap sisi jika Anda hanya membutuhkan total dua LED.

Perhitungan resistor mengganggu dalam hal ini karena tegangan yang bervariasi dari generator. Jika tidak ada beban lain pada generator (seperti lampu) Anda mungkin melihat beberapa tegangan yang cukup tinggi.

Namun, LED cukup kuat, sehingga Anda tidak harus tepat untuk mendapatkan hasil yang baik.

Jika Anda menggunakan sirkuit di atas dengan dua LED merah di setiap string, dan generator Anda dinilai untuk output 12V, Anda akan melihat sekitar 8.6V melintasi resistor (12 - 1.7 - 1.7) dalam kondisi ideal. Jika resistor diberi nilai 20mA, maka Anda akan menginginkan resistor yang mengkonsumsi 20mA ketika 8.6V melintasinya. Memasukkan bahwa ke dalam hukum ohm, V = IR, 8.6 = 0.20 * R, memberi R = 430sehingga Anda akan ingin sesuatu di sekitar 430 ohm untuk resistor. 470 ohm adalah nilai umum, dan cocok untuk rangkaian ini.

Ketika generator tidak memiliki beban lain, itu mungkin menghasilkan tegangan lebih tinggi. Kemungkinannya Anda akan baik-baik saja, tetapi jika Anda melihat lampu belakang Anda tidak berfungsi, Anda harus mengukur tegangan generator dengan resistor 470 ohm di atasnya, dan colokkan tegangan itu untuk 12V di atas untuk menentukan nilai resistor yang lebih baik.