LED 3W em 127VAC

[Rikrdo]

Saudações a todos!
A algum tempo me veio uma ideia de reaproveitar lâmpadas econômicas dessas de 25W remontando elas com leds 3W como esse:
http://www.betlux.com/pic/bl-hp20e-power-emitting-diodes-LED.jpg
Eu já utilizei esses leds em algumas aplicações com fonte em 12V com resistor( o led é 3W, 3,7V e +-600mA) e mesmo trabalhando bem abaixo da corrente para qual foram projetados eles iluminam muito bem.
Bom, a situação é a seguinte, fiz alguns testes e cheguei ao seguinte resultado: a lâmpada tem 6 furos então fiz os testes com 6 leds desse em série e com uma corrente de +-240mA eles trabalham a 3,1V cada sem esquentar o suficiente a ponto de precisar de dissipador e iluminam tanto quanto a lâmpada econômica de 25W.
A ligação que fiz foi pegar 127VAC, retificar com um diodo 1N4007 e usei uma associação de resistores que deu 200R antes da série de leds. Nos leds tenho 18,6VDC e na associação de resistores tenho +-47,5V. O problema é que a dissipação dos resistores chega perto dos 12W. Assim eu teria de utilizar por exemplo dois resistores de 100R/10W em série, o que esquenta demais e não caberia dentro da lâmpada. Mesmo que os resistores coubessem, pelo tanto que esquentam logo derreteria a carcaça plástica da lâmpada.
Queria uma ajuda para eliminar esses resistores usando algo que caiba dentro da carcaça da lâmpada e que não esquente ou que se esquente que seja pouco.
Já tentei esses circuitos que vi na internet com capacitor em série com a rede AC e a tensão retificada (+-170VDC) vai toda pro capacitor e a carga fica sem tensão nela.
Resumindo, preciso de uma fonte próxima de 18V@250mA com o mínimo de componentes pra caber dentro da lâmpada.
Alguma sugestão de circuito?
Agradeço a todos desde já!

[xformer]

Eu também já fiz algumas experiências em alimentar esses leds diretamente da rede elétrica mas tive fracassos.  Uma delas foi com SCR pra diminuir o ângulo de condução e acabei fritando um led de 7W  (10V x 700mA) bem caro.

Um dos problemas é que também tem que dissipar o calor que o próprio led gera (3W por led é bastante e aquele mini dissipador estrela dele é pequeno pra ficar muito tempo ligado sem ser preso a um dissipador maior). No seu caso de 6 leds, são  18W que precisam de um dissipador grande pra caber num espaço pequeno como o da lâmpada compacta (um amigo fez spots-dissipadores pra esse led de 7W e era um bloco de alumínio sólido com aletas, do tamanho dessas lâmpadas compactas).

A melhor solução ainda é usar uma pequena fonte chaveada (embutida no forro ou na caixa do interruptor) pra fornecer a tensão adequada ou fontes de corrente (específicas pra leds) comerciais vendidas exatamente para essa finalidade. Os leds vão durar mais e não se joga fora energia a toa.

[Matec]

Você diz que tentou um circuito como este:



e a tensão ficou muito baixa.

Esse tipo de circuito deve ser projetado para a corrente correta que a série de LEDs consome, no exemplo da imagem deve ser para uns 20mA.

Como você precisa de 250mA terá que recalcular o resistor em série, o capacitor em série, e o diodo zener (para evitar uma sobretensão sobre os LEDs.)

Se você procurar, poderá também encontrar mini fontes chaveadas que podem até caber dentro do invólucro das eletrônicas.

Abs

[Rikrdo]

xformer
Os leds são de 3W mas dimensionei para trabalharem com 750mW aproximadamente afim de não esquentarem a ponto de precisarem de dissipadores.
O problema é justamente o tamanho da fonte. Uma fonte 18V@300mA chaveada resolveria tranquilamente, porém ela não cabe dentro do invólucro da lâmpada.
As que cabem não achei fácil para comprar e caso eu comprasse ficaria igual ou mais caro que a lâmpada led pronta.
http://i01.i.aliimg.com/wsphoto/v0/2036514699_1/10pcs-lot-Universal-AC-85-265V-DC-6V-font-b-18V-b-font-font-b-300ma.jpg_220x220.jpg

Matec
O circuito que tentei é mais simples que esse mas creio que o funcionamento seja parecido.
Variei C1 entre 470nF até 15uF e a tensão retificada sempre corre pra ele em vez de ir um pouco para a carga em questão.
http://dc662.4shared.com/img/RJRkj9n_ce/s3/14d1c1d9f88/led_ac

[xformer]

Rikrdo, outra sugestão seria arrumar um pequeno transformador pra reduzir a tensão de 127Vac para uma tensão que os leds possam aguentar e usar eles próprios como retificadores.

[Matec]

Olá
O circuito que você utilizou só tem um problema: Só conduz por poucos ciclos da tensão ac e depois que o primeiro capacitor carrega, não faz mais nada. Resumindo, não funciona 

Eu fiz algumas simulações com o circuito que foi postado acima.

E consegui isso:



Veja que é um protótipo não testado, mas teóricamente fornece sobre à carga (resistor circulado); uma tensão de 18v com uma corrente de 250mA. O capacitor C1 tem valor crítico de 8,2uF, pois ele é quem faz a limitação de corrente para esse circuito. Pode no entanto ser substituído por associações de capacitores em série ou paralelo, com o mesmo valor.

O circuito todo consome em torno de 8W.

Abs

PS. Se for fazer testes , primeiro utilize uma carga equivalente (resistor circulado com 10W); faça as medições e só depois substitua pelos LEDs.

[Rikrdo]

xformer
É uma boa ideia. O difícil é achar um transformador que caiba dentro da carcaça da lâmpada.

Matec
Primeiramente muito obrigado por gastar seu tempo calculando o circuito, mas para a saída ser de 18V eu poderia utilizar os zeners de 9,1V/1W (1N4739) no lugar dos de 10V/1W?

[Matec]

Matec
Primeiramente muito obrigado por gastar seu tempo calculando o circuito, mas para a saída ser de 18V eu poderia utilizar os zeners de 9,1V/1W (1N4739) no lugar dos de 10V/1W?

A princípio, os zeners estão lá para evitar sobrecargas, e não para manter a tensão nesse patamar de 18v.
Eu acho bom, antes de mais nada, fazer os testes com carga, e posteriormente, ver se há necessidade de mudanças no circuito.
Você falou que os LEDs trabalham com uma tensão máxima de 3,7v =>3,7 x 6 = 22,2v. Ou seja, 20v ainda está dentro do limite de tensão para os LEDs trabalharem com folga, e sem aquecimento excessivo. Nesse circuito, são os LEDs que vão manter os 18v, e não os zeners.

Uma dica, caso precise diminuir a tensão sobre os leds, diminua o valor do capacitor de 100uF/100v, para um de 68uF/100v, (por exemplo).

Abs

[Patines]

Se vai retificar e filtrar, pode até colocar os zeners, mas tem que colocar um resistor em série com os LEDs, pois da maneira que está, creio que os LEDs descarregariam rapidamente o capacitor de filtro e não brilhariam por muito tempo.
Surtos de alta frequência (raios) podem queimar estes LEDs pois o capacitor representa um caminho de baixa impedância para eles.  

Um transformador tornaria mais segura e mais fácil a aplicação.

Abraços, Saúde e amor!

[Matec]

Se vai retificar e filtrar, pode até colocar os zeners, mas tem que colocar um resistor em série com os LEDs, pois da maneira que está, creio que os LEDs descarregariam rapidamente o capacitor de filtro e não brilhariam por muito tempo.
Surtos de alta frequência (raios) podem queimar estes LEDs pois o capacitor representa um caminho de baixa impedância para eles. 

Um transformador tornaria mais segura e mais fácil a aplicação.

Abraços, T+

Os LEDs estarão em série, logo, abaixo de certo valor de tensão, eles param de funcionar e não descarregam o capacitor.

Sim surtos de alta frequência podem queimar o circuito. E raios podem queimar qualquer equipamento.

Caso o Rikrdo vá querer montar o circuito, vou sugerir também a inclusão de um varistor e um fusível na entrada do circuito, aí fica igual ás lâmpadas LED comerciais que têm à venda por aí.

Abs

[Rikrdo]

Matec
Vou ver se encontro os zeners pra comprar e montar o circuito. O restante das peças eu já separei ontem.
Eu sugeri a mudança dos zeners pois se a tensão nos leds subir a corrente também subiria, assim fazendo eles esquentarem a ponto de precisarem de dissipador e eu não desejaria isso. Nos testes que fiz, a 3,1V e +-240mA eles iluminam bem e esquentam pouco.
Fusível na entrada é obrigatório, eu sempre uso principalmente em testes.

[Patines]

Se vai retificar e filtrar, pode até colocar os zeners, mas tem que colocar um resistor em série com os LEDs, pois da maneira que está, creio que os LEDs descarregariam rapidamente o capacitor de filtro e não brilhariam por muito tempo.
Surtos de alta frequência (raios) podem queimar estes LEDs pois o capacitor representa um caminho de baixa impedância para eles. 

Um transformador tornaria mais segura e mais fácil a aplicação.

Abraços, T+

Os LEDs estarão em série, logo, abaixo de certo valor de tensão, eles param de funcionar e não descarregam o capacitor....

claro, sem corrente ele nem descarregam o capacitor e nem brilham!

Abraços..

[Matec]

Matec
Primeiramente muito obrigado por gastar seu tempo calculando o circuito...

Na verdade eu também tenho interesse nisso, pois do jeito que as contas de energia subiram, está na hora de tirar os projetos do HD e fazer algo mais prático, para variar.

Se os preços das lâmpadas LED e eletrônicas estivesse mais acessível, aí não teria problema, mas agora, mais do que nunca a tendência dos preços é subir. Lâmpadas incandescentes estão fora de questão, e de produção. Então se der pra aproveitar uns componentes que eu tenho aqui, de bobeira...

Abs

[Patines]

Aqui em casa também estou substituindo lampadas incandescentes por lampadas LED. 
As Lampadas "econômicas" todas que os meus pedreiros tinham comprado já se queimaram e delas não compro mais pela sua pegada ecológica e pela sua poluição eterna de mercúrio que passaram a causar.

As lampadas LED tentei comprar de 2 lugares: de São Paulo e de Arvorezinha, no RS.  Obviamente são todas da china.

As de São Paulo, de 7W, queimaram todas as 8 em 2 meses.

As primeiras 2 lampadas, de arvorezinha são de 20W e já se pagaram (em economia de energia) em 6 meses segundo meus cálculos.  Agora estão me ajudando a pagar os outros lotes que mandei vir.  Do segundo lote, uma das lampadas se queimou, mas foi só um LED e está aqui em cima da bancada esperando para sanar outro possível defeito nas suas colegas, que também já se pagaram.
O terceiro lote chegou a semana passada.

As duas lampadas de 20W dentro da minha cozinha, fazem parecer dia, nem preciso de óculos pra escolher feijão.

Abraços, Saúde e amor.

[Matec]

Patines.

Se for possível, poste os esquemas dessas lâmpadas LED que você vai consertar, é sempre bom ver se existe alguma solução que é utilizada , e que nós não conhecemos. Aí também poderemos montar algumas para nosso uso.

Eu também já tive muitas lâmpadas eletrônicas que além de tudo, eram mentirosas no quesito durabilidade, algumas duraram tão pouco que foi fácil trocá-las na loja, outras foram ficando fracas à ponto de serem inúteis, e outras demoram uns 20 minutos para ficarem com a luminosidade normal. Pelo preço, deveriam ser mais robustas.