Transformar lâmpada de LED 220V em 110V

Jimmy 2 · 20 de março de 2015

Olá a todos,

Peço ajuda com minha tentativa de transformar uma lâmpada led de 220V para 110V.

Meu objetivo principal não é usar as lâmpadas, mas fazer disso um exercício para aprender.

Tirei o esquema abaixo da Internet e adaptei para representar o circuito da minha lâmpada.

Pelo que pude concluir, se eu cortar a cadeia de leds no ponto central (X vermelho), ligar as duas meia-cadeias em paralelo e alterar o valor do resistor limitador de corrente, creio que funcionará.

Pretendo retirar o led central, pois assim eu cortaria a cadeia no meio, e também teria dois terminais para fazer as soldas, além do que teria a mesma quantidade de leds nas duas meia-cadeias, ou seja, 34 leds em cada.

Minhas dúvidas:

a ) A saída retificada de tensão DC é de 310VDC (220 / 0,707). Correto?

b ) Pelo que li na internete, a corrente típica para um led de alto brilho branco é de 30mA. Assim, para um resistor de 75ohms (2 de 150 em paralelo) conduzir 30mA, a tensão nele seria de 2,25V. Achei o valor da resistência limitadora de corrente muito baixo, assim como a tensão nela. Isso é normal? Não teriam que ser valores maiores para que oscilações na tensão de entrada (e conseqüentemente saída) não afetem tanto a corrente nos leds?

c ) Se a tensão DC é de 310V, menos a tensão no resistor e nos diodos, resulta aprox. 306V nos leds. Dividindo esse valor por 69 leds temos 4,44V por led, mas pelo eu li na internete esse valor deveria ser de aprox. 3,2V. Onde errei no cálculo? Obs.: se eu usar 220V como tensão DC, o cálculo da tensão dos leds resulta 3,14V, compatível com o que li, mas acho que o correto é usar 310V.

d ) Sem saber a especificação do fabricante do led, sem saber a tensão ou a corrente de trabalho, eu tenho como calcular o valor da nova resistência limitadora de corrente? Como?

e ) Caso eu consiga determinar o novo valor da resistência limitadora de corrente, e efetue a alteração no circuito, será que o circuito MB6S (4 diodos) vai agüentar uma corrente que é o dobro da original?

f ) Precisaria alterar algum outro componente fora a resistência limitadora de corrente?

Anexo também o datasheet do MB6S (ponte de 4 diodos).

Obrigado pele ajuda.

Jimmy San Juan

.if · 20 de março de 2015

Deve dar certo sim amigo com algumas ressalvas:

-são 69 leds. você vai ter que matar um pra ficar 34 de cada lado senão um lado acende mais o que o outro, ok?

-pode manter os 2 de 150 ou colocar mais 2 em paralelo. Mas provavelmente o ganho de brilho vai ser pequeno. Faça o teste

-não vi o valor do capacitor da rede ac direito. Minha intuição é que é de 2.2uF. Mais um de mesmo valor em paralelo por dar um bom brilho. O mesmo para o dc

-não vi o data sheet da ponte. Mas deve suportar de boa sim. Afinal a corrente é bem baixa 60mA no seu caso

-você tem uma opção curiosa de usar um dobrador de tensão. Pode te agregar algum conhecimento. Se o google não ajudar (duvido), aguarde mais informações

-Sorry por não te ajudar com a matemática. Calos, se me entende... Aguarde algum teórico de boa vontade

abç

Jimmy 2 · 20 de março de 2015

Isadora,

Obrigado pela sua resposta.

Creio que colocar um dobrador de tensão não seja fisicamente possível por causa do espaço reduzido no soquete da lâmpada, mas eletronicamente a ideia é ótima.

O capacitor AC é de 1,2uF. Não entendi porque colocar mais um em paralelo poderia aumentar o brilho do led. Sou meio leigo no assunto.

A ponte aguenta sim. Pelo que entendo no datasheet do MB6S ele aguenta até 500 mA, quando usarei aprox 60 mA.

Ainda aguardo a parte matemática, que para meu entendimento é fundamental. Nâo entendi, por exemplo, porque é que não precisarei altear o resistor de controle de corrente com a mudança.

Abraço,

Jimmy San Juan

xyko-2020 · 20 de março de 2015

Também pode fazer um dobrador de tensão, já retificando em meia onda e filtrando. Se é só para LED, não vai ter problema com ripple.

.if · 20 de março de 2015

(@ gênio , porquê EU não pensei nisso antes? kk) Amigo @Jimmy 2 tipo isso... 220x1.2u=110x(1.2+1.2) é pra manter a relação, comprendes? Note que nem tem unidade pois esta fórmula não tem sentido (se é que o que escrevo tem). Quem mais controla a corrente é o capacitor mas nada te impede de diminuir o resistor também pra manter o brliho. Por isso que te sugeri um teste visual prático (na prática a teoria é outra). Continue aguardando os amigos pacientes matemáticos lembrando-vos que nossa rede é (*)127

boa sorte

Jimmy 2 · 20 de março de 2015

Novidades !!!

Retirei o led central e fiz a ligação como propus na figura.

Medi a corrente em cada segmento, sendo que liguei um de cada vez.

Um dos segmentos deu 18mA, e o outro 24mA. Ai descobri que por erro, deixei um com 31 leds e outro com 37.

Mas serviu para ver que se dividir corretamente (34 para cada) vai dar uma corrente de 21mA. Achei que ficou um pouco fraco.

Até onde vocês acham que a corrente pode chegar sem comprometer os leds????

Abraço,

Jimmy San Juan

.if · 21 de março de 2015

Ai descobri que por erro, deixei um com 31 leds e outro com 37.

Mas serviu para ver que se dividir corretamente (34 para cada) vai dar uma corrente de 21mA. Achei que ficou um pouco fraco.

Até onde vocês acham que a corrente pode chegar sem comprometer os leds????

Abraço,

Jimmy San Juan

(@Jimmy 2 gênio , porquê EU não pensei nisso antes? kk) To tendo dejavu demais kk

Amigo o led smd que conheço suporta 30mA. Se desejar, poste foto pra eu ver se é = ao meu

abç

Jimmy 2 · 21 de março de 2015

Minha lâmpada é muito parecida com a da foto do post:

http://forum.clubedohardware.com.br/forums/topic/1109509-ajuda-comprei-lampadas-de-led-da-china-mas-fiquei-desapontado-com-a-eficiencia/

Fiz novo teste. Pra entender preciso mesmo de uma explanação teórica e matemática.

Na entrada da ponte a tensão é de 121VAC com os leds desligados e 80VAC com os leds ligados.

Porque ???

Pra que servem o capacitor e o resistor de 1M na entrada DC?

O que acontece se eu eliminar os 2 e ligar a ponte diretamente na rede 110V?

Na saída da ponte tem um capacitor (esse eu sei para que serve) e também um resistor de 1M. Pra que serve esse resistor?

É por isso que você disse que a corrente será regulada pelo capacitor da entrada? Se eu arrumar espaço e conseguir colocar mais um capacitor na entrada, mesmo que de menor capacidade, você acha que a tensão de entrada da ponte vai subir, e consequentemente a de saída, e consequentemente a corrente nos leds? Entendi certo?

Peço também a ajuda dos matemáticos para que eu possa entender um pouco melhor o que está acontecendo.

Obrigado,

Jimmy San Juan

xyko-2020 · 21 de março de 2015

Na saída da ponte tem um capacitor (esse eu sei para que serve) e também um resistor de 1M. Pra que serve esse resistor?

Porque quando não há corrente alternada (interruptor desligado), os capacitores permaneceriam com a tensão da soma dos leds.

Ex: Se tivesse 30 LEDs de 3,5V em série, sem CA, quando a tensão nos capacitores fosse descarregada pelo consumo dos leds, ao atingir 105V (30 x 3,5) não haveria mais consumo e, consequentemente os capacitores se manteriam com esta tensão.

Aí entra o papel dos resistores: descarregá-los.

Jimmy 2 · 21 de março de 2015

Porque quando não há corrente alternada (interruptor desligado), os capacitores permaneceriam com a tensão da soma dos leds.

Ex: Se tivesse 30 LEDs de 3,5V em série, sem CA, quando a tensão nos capacitores fosse descarregada pelo consumo dos leds, ao atingir 105V (30 x 3,5) não haveria mais consumo e, consequentemente os capacitores se manteriam com esta tensão.

Aí entra o papel dos resistores: descarregá-los.

xykoTE, obrigado pela resposta.

Entendi. Mas porque o capacitor TEM que ser descarregado? Se eu desligar a lâmpada e ele ficar carregado, que mal há?

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afffffff. Liguei a rede diretamente na entrada da ponte, sem o capacitor e o resistor. Ficou SUPER forte os leds , mas depois de 5 segundo começou a sair fumacinha não sei de onde porque desliguei correndo... Não queimou nenhum led...

Acho que isso mostrou que os LEDS têm muito mais a dar do que dão quando ligados a 24mA. Acredito que Isadora tenha razão com relação aos 30mA a corrente normal de trabalho.

Mas se for assim, como faço pra subir essa corrente. Tentei tirar os resistores regiladores de corrente e ligar somente os leds na saída DC, e continuou a dar 24mA. Se eu quiser aumentar a corrente, tenho que subir a tensão de saída DC. Como ?

xyko-2020 · 21 de março de 2015

Se abrir para uma eventual manutenção pode levar um choque.

Por segurança, porque não gastar R$0,10 a mais?

.if · 21 de março de 2015

E você nem mediu os MCD's e ficou temporariamente satisfeito né. Isso é que é importante. Na prática a teoria ... aff cansei de escrever isso kk.

Pra subir a dc você deve colocar + capacitor em paralelo no ac ou uma maior. Mas acho que já te disse isso. Se era 1.2u eu xutaria 3.3uF/250 (ou +) Ligar direto. è abusar da adrenalina: não faça mais isso menino!! E deixe os resistores. Servem de fusível

o chico disse: o resistor paralelo com cap é pra descarregar o cap. Aliás é norma do inmetro. A carga do cap não pode ir pra fora por mais de 2 segundos (ou algo assim)

abç

Jimmy 2 · 21 de março de 2015

Como se medem os MCD?

Satisfeito com a luminosidade fiquei quando liguei direto os 110V na ponte, mas ai começou a fumacinha ...

Fiz um cálculo que pode ser puro surto meu, ou pode ser que tenha a ver com a realidade. Se puderem avaliar... agradeço.

Nas medições que fiz na parte de AC deu:

Tensão de entrada: 120V

Tensão sobre o capacitor: 68V

Tensão na entrada da ponte: 81V

Calculei a impedância do capacitor assim:

X = 1 / (2 * PI * Frequência * Capacitância ) = 1 / (2 * PI * 60 * 1,2E-6) = 2210 ohms.

Estimei a puxada de corrente da lâmpada em 30mA, e com isso calculei a tensão no capacitor. Deu 66V, muito próximo do medido, que foi 68V.

Ai tentei fazer cálculos pra entender como os 120V de alimentação viraram 68V e 81V, mas não consegui. Acho que tem a ver com defasagem, mas não sei como. Por favor, uma luz matemática!

Como meu objetivo principal é aprender, se eu tiver essa luz poderei entender porque é que você chutou 3,3uF / 250V.

.if · 22 de março de 2015

MCD você mede com luxímetro

E o meu objetivo é a luz. (ah claro, também a Luz.) Me satifaz o fato de que esta lhe brilhou mais. Sinta-se a vontade em confirmá-lo quando pertinente.

Quanto ao cálculo, foque os 68V fixos, (vou desconsiderar os R 150:curto neles)

I=V/R => (120-68)/2210 =~23mA

Tarefa: recalcule C para 30mA

dica: "X = 1 / (2 * PI * Frequência * Capacitância )" (sic)

Obs: o foco é a corrente

Está ouvindo um rangido? pois é... é a matemática enferrujada

xyko-2020 · 22 de março de 2015

A isa quer dizer:

https://www.google.com.br/search?q=reatancia+capacitiva&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&ei=sf4OVai5I4magwSOhYP4AQ

Jimmy 2 · 22 de março de 2015

@Isadora Ferraz e @, obrigado por responder.

Essa fórmula eu conhecia e é a que usei para calcular os 2210 ohms no capacitor AC (3 posts acima).

Medido sobre o capacitor AC tem 68VAC e sobre a entrada da ponte 81VAC.

Minha dúvida é porque é: a soma de 68VAC + 81VAC não deveria ser a tensão de entrada, que é 120VAC? Não é, pois dá 149VAC. Isso tem a ver com defasagem causada pelo capacitor? Já li algo a respeito mas pelo que entendi se aplica à corrente e não à tensão! Isso é que eu não entendi.

Quando entender essa relação entre essas 3 tensões AC, poderei calcular o C do capacitor para definir o quanto de tensão ficará sobre o capacitor, de forma a definir a tensão que eu quero na entrada da ponte.

Obrigado,

Jimmy San Juan