AC100Vで直接駆動する電球色LED(Vf:3.3V、If:100mAの回路を
作ろうと思っています。
設計した回路は別図の通りですが、自分の設計した計算式で100mAが
取り出せるか?この計算式で合っているのか?
・・・電流値の計算例・・・
計算式=電源電圧×2×パイ(3.14)×電源周波数×コンデンサー容量
(A)電源電圧=100V、電源周波数=50Hz、コンデンサー容量=3.2uF=1.0uF + 2.2uF
電流値=100×2×3.14×50×0.0000032=0.10048A=100.48 mA
(B)電源電圧=100V、電源周波数=50Hz、コンデンサー容量=3.3uF
電流値=100×2×3.14×50×0.0000033=0.10362A=103.62 mA
(C)電源電圧=100V、電源周波数=50Hz、コンデンサー容量=3.0uF=1.5uF + 1.5uF
電流値=100×2×3.14×50×0.000003=0.0942A=94.2 mA
(D)電源電圧=100V、電源周波数=50Hz、コンデンサー容量=2.2uF=0.0000022F
電流値=100×2×3.14×50×0.0000022=0.06908A=69.0mA
以上の計算上(A)が100mAを取り出せますが、実際ではその80~85%となる様なので、
(B)の103.62 mAでも使用可能な気がします。
コンデンサー容量を1.5uF + 2.2uF=3.7uFで計算する、0.11618A=116.18mAとなり、
その80%の効率だとすると0.092944A≒93.0mAで丁度良いのですが・・・
どちら様かアドバイスを宜しくお願いします。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
追記です.
回路を見ると,元設計はプロの電気屋がやってますね.
先ず,コンデンサに並列の抵抗は安全規格に従えば時定数が1秒以下の必要があり,まじめにやる場合は270k程度にします.
耐圧も必要ですから,1/2W以上にしておきます.
また,直列の200ΩはLED(ブリッジ・ダイオードも)のサージ電流定格を満足するように決定します.
コンデンサの耐圧はAC120VかDC250V以上が望ましいです.
安全規格を気にしなければヒューズは不要ですが,200Ωの抵抗をヒューズの替わりにする必要があり,酸化金属皮膜抵抗で不燃性のものを使用します.
この回答への補足
anachrocktさんアドバイス有難う御座います。
上記の画像回路図と同じ回路構成で、フィルムコンデンサーを0.68uF、
LEDを電球色のVf:3.3V、If:20mA×2直列した常夜灯を作製し
天井シーリング蛍光灯に設置しています。点灯時のブリッジダイオード
+、-、端子間での電圧および電流値は11.5V、18.2mAでした。
ご指摘のありました、抵抗値270K、酸化金属皮膜抵抗への変更、
W数に関しては既に1/2Wです。
コンデンサの耐圧はAC250Vメタライズド・フィルムコンデンサーです。
ブリッジ・ダイオードは400V1Aのものです。
(A)電流値=100×2×3.14×50×0.0000032=0.10048A=100.48 mAの
回路で組み立てて実際の電流値を計測して見たいと思います。
No.1
- 回答日時:
先ず,電源電圧100Vは場所と時間によって違いますが,95V~105V程度が多いようです.
ちなみに,我が家は103V~105Vになってます.
商品設計のときは,85V~115V(本当は全世界対応で85V~270V)で行ってます.
だから,細かい誤差は気にしないことです.
また,交流実効値100Vの全波整流直流分は90V(実効値×2×√2÷π)です.
LEDの直流電流は平均値だから,上記計算値に0.9を掛けます.
正確には,コンデンサのリアクタンスと抵抗分(200Ω,ブリッジ・ダイオード,LED)からピタゴラスの定理で電流を求める必要がありますが,ブリッジ・ダイオードとLEDは抵抗分としては非線形になって計算は難しいです.
ただし,100Vに比べ電圧降下が5V程度だから無視し,取りあえず上記計算値に0.9を掛けた値で電流を実測したらどうでしょう.
この回答への補足
anachrocktさんアドバイス有難う御座います。
交流実効値100Vの全波整流直流分は90V(実効値×2×√2÷π)です
取りあえず上記計算値に0.9を掛けた値で電流を実測したらどうでしょう.
そうですね。取り合えず上記の回路図で組み立てて電流を計測して見ます。
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