Πώς να συνδέσετε ένα LED σε ένα δίκτυο φωτισμού. Τροφοδοτικό LED ραδιοεπικοινωνίας από δίκτυο 220V

Εκπαιδευτικό πρόγραμμα > Διάφορα, αλλά χρήσιμα

Πώς να τροφοδοτήσετε ένα LED από ένα δίκτυο 220 V.
Φαίνεται ότι όλα είναι απλά: βάζουμε μια αντίσταση σε σειρά, και αυτό είναι. Αλλά πρέπει να θυμάστε ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του LED: τη μέγιστη επιτρεπόμενη αντίστροφη τάση. Για τα περισσότερα LED είναι περίπου 20 βολτ. Και όταν το συνδέετε στο δίκτυο με αντίστροφη πολικότητα (το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο, ο μισός κύκλος πηγαίνει προς μία κατεύθυνση και ο δεύτερος μισός προς την αντίθετη κατεύθυνση), θα εφαρμοστεί σε αυτό η τάση πλήρους πλάτους του δικτύου - 315 βολτ ! Από πού προέρχεται αυτός ο αριθμός; 220 V είναι η ενεργή τάση, ενώ το πλάτος είναι (ρίζα 2) = 1,41 φορές μεγαλύτερο.
Επομένως, για να αποθηκεύσετε το LED, πρέπει να τοποθετήσετε μια δίοδο σε σειρά μαζί του, η οποία δεν θα επιτρέψει την αντίστροφη τάση να περάσει σε αυτό.

Μια άλλη επιλογή για τη σύνδεση LED σε τροφοδοτικό 220V:

Ή τοποθετήστε δύο λυχνίες LED πίσω με πλάτη.

Η επιλογή τροφοδοσίας από το δίκτυο με αντίσταση σβέσης δεν είναι η πιο βέλτιστη: σημαντική ισχύς θα απελευθερωθεί μέσω της αντίστασης. Πράγματι, εάν χρησιμοποιήσουμε μια αντίσταση 24 kOhm (μέγιστο ρεύμα 13 mA), τότε η ισχύς που διαχέεται σε αυτήν θα είναι περίπου 3 W. Μπορείτε να το μειώσετε στο μισό συνδέοντας μια δίοδο σε σειρά (τότε η θερμότητα θα απελευθερωθεί μόνο κατά τη διάρκεια ενός μισού κύκλου). Η δίοδος πρέπει να έχει αντίστροφη τάση τουλάχιστον 400 V. Όταν ανάβετε δύο μετρητές LED (υπάρχουν ακόμη και αυτά με δύο κρύσταλλα σε ένα περίβλημα, συνήθως διαφορετικών χρωμάτων, ο ένας κρύσταλλος είναι κόκκινος, ο άλλος είναι πράσινος), μπορείτε βάλε δύο αντιστάσεις δύο watt, η καθεμία με διπλάσια αντίσταση μικρότερη.
Θα κάνω μια κράτηση ότι χρησιμοποιώντας μια αντίσταση υψηλής αντίστασης (για παράδειγμα, 200 kOhm), μπορείτε να ενεργοποιήσετε το LED χωρίς προστατευτική δίοδο. Το ρεύμα αντίστροφης διάσπασης θα είναι πολύ χαμηλό για να προκαλέσει καταστροφή του κρυστάλλου. Φυσικά, η φωτεινότητα είναι πολύ χαμηλή, αλλά για παράδειγμα, για να φωτίσετε έναν διακόπτη στην κρεβατοκάμαρα στο σκοτάδι, θα είναι αρκετά.
Λόγω του γεγονότος ότι το ρεύμα στο δίκτυο εναλλάσσεται, μπορείτε να αποφύγετε την περιττή σπατάλη ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη θέρμανση του αέρα με μια περιοριστική αντίσταση. Τον ρόλο του μπορεί να παίξει ένας πυκνωτής που περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα χωρίς να θερμαίνεται. Το γιατί συμβαίνει αυτό είναι μια ξεχωριστή ερώτηση, θα το εξετάσουμε αργότερα. Τώρα πρέπει να ξέρουμε ότι για να περάσει ένας πυκνωτής εναλλασσόμενο ρεύμα, πρέπει να περάσουν από αυτόν και οι δύο μισοί κύκλοι του δικτύου. Αλλά το LED μεταφέρει ρεύμα μόνο προς μία κατεύθυνση. Αυτό σημαίνει ότι τοποθετούμε μια κανονική δίοδο (ή ένα δεύτερο LED) αντίθετα με το LED, και θα παρακάμψει το δεύτερο μισό κύκλο.

Τώρα όμως έχουμε αποσυνδέσει το κύκλωμά μας από το δίκτυο. Μένει κάποια τάση στον πυκνωτή (μέχρι το πλήρες πλάτος, αν θυμόμαστε, ίση με 315 V). Για την αποφυγή τυχαίας ηλεκτροπληξίας, θα παρέχουμε μια αντίσταση εκφόρτισης υψηλής αξίας παράλληλα με τον πυκνωτή (έτσι ώστε κατά την κανονική λειτουργία να διαρρέει ένα μικρό ρεύμα χωρίς να προκαλεί θέρμανση), η οποία, όταν αποσυνδεθεί από το δίκτυο, θα αποφορτίσει το πυκνωτή σε κλάσματα δευτερολέπτου. Και για προστασία από το παλμικό ρεύμα φόρτισης, θα εγκαταστήσουμε επίσης μια αντίσταση χαμηλής αντίστασης. Θα παίξει επίσης το ρόλο μιας ασφάλειας, που καίγεται αμέσως σε περίπτωση τυχαίας βλάβης του πυκνωτή (τίποτα δεν διαρκεί για πάντα, και αυτό συμβαίνει επίσης).

Ο πυκνωτής πρέπει να είναι για τάση τουλάχιστον 400 βολτ ή ειδικός για κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση τουλάχιστον 250 βολτ.
Τι γίνεται αν θέλουμε να φτιάξουμε μια λάμπα LED από πολλά LED; Τα ανάβουμε όλα σε σειρά, για όλα αρκεί μια αντίθετη δίοδος.

Η δίοδος πρέπει να έχει σχεδιαστεί για ρεύμα όχι μικρότερο από το ρεύμα μέσω των LED, η αντίστροφη τάση - όχι μικρότερη από το άθροισμα της τάσης στα LED. Ακόμα καλύτερα, πάρτε έναν ζυγό αριθμό LED και ενεργοποιήστε τα πίσω με πλάτη.

Στο σχήμα, υπάρχουν τρεις λυχνίες LED σε κάθε αλυσίδα· στην πραγματικότητα, μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από δώδεκα από αυτές.
Πώς να υπολογίσετε έναν πυκνωτή; Από την τάση πλάτους του δικτύου 315 V, αφαιρούμε το άθροισμα της πτώσης τάσης στα LED (για παράδειγμα, για τρία λευκά αυτό είναι περίπου 12 βολτ). Παίρνουμε την πτώση τάσης στον πυκνωτή Up=303 V. Η χωρητικότητα σε microfarads θα είναι ίση με (4,45*I)/Up, όπου I είναι το απαιτούμενο ρεύμα μέσω των LED σε milliamps. Στην περίπτωσή μας, για 20 mA η χωρητικότητα θα είναι (4,45*20)/303 = 89/303 ~= 0,3 μF. Μπορείτε να τοποθετήσετε δύο πυκνωτές 0,15 µF (150 nF) παράλληλα.
Τα πιο συνηθισμένα λάθη κατά τη σύνδεση των LED
1. Συνδέστε το LED απευθείας στην πηγή ρεύματος χωρίς περιοριστή ρεύματος (αντίσταση ή ειδικό τσιπ οδηγού). Συζητήθηκε παραπάνω. Το LED αποτυγχάνει γρήγορα λόγω κακώς ελεγχόμενου ρεύματος.

2. Σύνδεση LED που συνδέονται παράλληλα με μια κοινή αντίσταση. Πρώτον, λόγω της πιθανής διασποράς των παραμέτρων, τα LED θα ανάψουν με διαφορετική φωτεινότητα. Δεύτερον, και πιο σημαντικό, εάν ένα από τα LED αποτύχει, το ρεύμα του δεύτερου θα διπλασιαστεί και μπορεί επίσης να καεί. Εάν χρησιμοποιείτε μία αντίσταση, είναι προτιμότερο να συνδέσετε τα LED σε σειρά. Στη συνέχεια, κατά τον υπολογισμό της αντίστασης, αφήνουμε το ρεύμα το ίδιο (για παράδειγμα, 10 mA) και προσθέτουμε την εμπρόσθια πτώση τάσης των LED (για παράδειγμα, 1,8 V + 2,1 V = 3,9 V).

3. Ενεργοποίηση LED σε σειρά, σχεδιασμένα για διαφορετικά ρεύματα. Σε αυτήν την περίπτωση, ένα από τα LED είτε θα φθαρεί είτε θα ανάψει αμυδρά, ανάλογα με την τρέχουσα ρύθμιση της περιοριστικής αντίστασης.

4. Τοποθέτηση αντίστασης ανεπαρκούς αντίστασης. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα που διαρρέει το LED είναι πολύ υψηλό. Δεδομένου ότι μέρος της ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα λόγω ελαττωμάτων στο κρυσταλλικό πλέγμα, γίνεται πάρα πολύ σε υψηλά ρεύματα. Ο κρύσταλλος υπερθερμαίνεται, με αποτέλεσμα να μειώνεται σημαντικά η διάρκεια ζωής του. Με ακόμη μεγαλύτερη αύξηση του ρεύματος λόγω θέρμανσης της περιοχής σύνδεσης pn, η εσωτερική κβαντική απόδοση μειώνεται, η φωτεινότητα του LED πέφτει (αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό για τα κόκκινα LED) και ο κρύσταλλος αρχίζει να καταρρέει καταστροφικά.

5. Σύνδεση του LED σε δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος (π.χ. 220 V) χωρίς να ληφθούν μέτρα περιορισμού της αντίστροφης τάσης. Για τα περισσότερα LED, η μέγιστη επιτρεπτή αντίστροφη τάση είναι περίπου 2 βολτ, ενώ η αντίστροφη τάση μισού κύκλου όταν η λυχνία LED είναι κλειδωμένη δημιουργεί πτώση τάσης σε αυτό ίση με την τάση τροφοδοσίας. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά σχήματα που εξαλείφουν τις καταστροφικές συνέπειες της αντίστροφης τάσης. Το απλούστερο συζητείται παραπάνω.

6. Τοποθέτηση αντίστασης ανεπαρκούς ισχύος. Ως αποτέλεσμα, η αντίσταση γίνεται πολύ ζεστή και αρχίζει να λιώνει τη μόνωση των καλωδίων που την αγγίζουν. Στη συνέχεια, το χρώμα καίγεται πάνω του και τελικά καταρρέει υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας. Μια αντίσταση μπορεί να διαχέει με ασφάλεια όχι περισσότερο από την ισχύ για την οποία έχει σχεδιαστεί.

LED που αναβοσβήνουν
Ένα LED που αναβοσβήνει (MSD) είναι ένα LED με ενσωματωμένη ενσωματωμένη γεννήτρια παλμών με συχνότητα φλας 1,5 -3 Hz.
Παρά το συμπαγές του μέγεθος, το LED που αναβοσβήνει περιλαμβάνει ένα τσιπ γεννήτριας ημιαγωγών και ορισμένα πρόσθετα στοιχεία. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι το LED που αναβοσβήνει είναι αρκετά καθολικό - η τάση τροφοδοσίας ενός τέτοιου LED μπορεί να κυμαίνεται από 3 έως 14 βολτ για μονάδες υψηλής τάσης και από 1,8 έως 5 βολτ για μονάδες χαμηλής τάσης.
Χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά των LED που αναβοσβήνουν:
Μικρά μεγέθη
Συμπαγής συσκευή φωτεινής σηματοδότησης
Ευρύ εύρος τάσης τροφοδοσίας (έως 14 βολτ)
Διαφορετικό χρώμα εκπομπής.
Σε ορισμένες εκδόσεις LED που αναβοσβήνουν, μπορούν να ενσωματωθούν πολλά (συνήθως 3) πολύχρωμα LED με διαφορετικές συχνότητες φλας.
Η χρήση LED που αναβοσβήνουν δικαιολογείται σε συμπαγείς συσκευές όπου έχουν υψηλές απαιτήσεις στις διαστάσεις των ραδιοστοιχείων και η τροφοδοσία ρεύματος - τα LED που αναβοσβήνουν είναι πολύ οικονομικά, αφού το ηλεκτρονικό κύκλωμα του MSD γίνεται σε δομές MOS. Ένα LED που αναβοσβήνει μπορεί εύκολα να αντικαταστήσει μια ολόκληρη λειτουργική μονάδα.
Η συμβατική γραφική ονομασία ενός LED που αναβοσβήνει στα διαγράμματα κυκλώματος δεν διαφέρει από τον χαρακτηρισμό ενός συμβατικού LED, εκτός από το ότι οι γραμμές βέλους είναι διακεκομμένες και συμβολίζουν τις ιδιότητες του LED που αναβοσβήνουν.

Αν κοιτάξετε μέσα από το διαφανές σώμα του LED που αναβοσβήνει, θα παρατηρήσετε ότι αποτελείται από δύο μέρη. Ένας κρύσταλλος διόδου εκπομπής φωτός τοποθετείται στη βάση της καθόδου (αρνητικός ακροδέκτης).
Το τσιπ της γεννήτριας βρίσκεται στη βάση του ακροδέκτη ανόδου.
Τρεις βραχυκυκλωτήρες από χρυσό σύρμα συνδέουν όλα τα μέρη αυτής της συνδυασμένης συσκευής.
Είναι εύκολο να διακρίνει κανείς ένα MSD από ένα κανονικό LED από την εμφάνισή του, κοιτάζοντας το σώμα του στο φως. Μέσα στο MSD υπάρχουν δύο υποστρώματα περίπου ίδιου μεγέθους. Στο πρώτο από αυτά υπάρχει ένας κρυσταλλικός κύβος εκπομπού φωτός από κράμα σπάνιων γαιών.
Για την αύξηση της φωτεινής ροής, την εστίαση και τη διαμόρφωση του σχεδίου ακτινοβολίας, χρησιμοποιείται ένας παραβολικός ανακλαστήρας αλουμινίου (2).

Σε ένα MSD είναι ελαφρώς μικρότερο σε διάμετρο από ό,τι σε ένα συμβατικό LED, αφού το δεύτερο μέρος του περιβλήματος καταλαμβάνεται από ένα υπόστρωμα με ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (3).
Ηλεκτρικά, και τα δύο υποστρώματα συνδέονται μεταξύ τους με δύο βραχυκυκλωτήρες από χρυσό σύρμα (4). Το περίβλημα MSD (5) είναι κατασκευασμένο από ματ πλαστικό που διαχέει το φως ή διαφανές πλαστικό.
Ο πομπός στο MSD δεν βρίσκεται στον άξονα συμμετρίας του περιβλήματος, επομένως για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφος φωτισμός, χρησιμοποιείται συχνότερα ένας μονολιθικός έγχρωμος οδηγός διάχυτου φωτός. Ένα διαφανές σώμα βρίσκεται μόνο σε MSD μεγάλης διαμέτρου με στενό μοτίβο ακτινοβολίας.

Το τσιπ της γεννήτριας αποτελείται από έναν κύριο ταλαντωτή υψηλής συχνότητας - λειτουργεί συνεχώς· η συχνότητά του, σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, κυμαίνεται γύρω στα 100 kHz. Ένας διαιρέτης λογικής πύλης λειτουργεί μαζί με τη γεννήτρια RF, η οποία διαιρεί την υψηλή συχνότητα σε μια τιμή 1,5-3 Hz. Η χρήση μιας γεννήτριας υψηλής συχνότητας σε συνδυασμό με έναν διαιρέτη συχνότητας οφείλεται στο γεγονός ότι η υλοποίηση μιας γεννήτριας χαμηλής συχνότητας απαιτεί τη χρήση ενός πυκνωτή μεγάλης χωρητικότητας για το κύκλωμα χρονισμού.
Για να φέρουν την υψηλή συχνότητα σε τιμή 1-3 Hz, χρησιμοποιούνται διαχωριστές σε λογικά στοιχεία, τα οποία είναι εύκολο να τοποθετηθούν σε μια μικρή περιοχή του κρυστάλλου ημιαγωγών.
Εκτός από τον κύριο ταλαντωτή ραδιοσυχνοτήτων και τον διαχωριστή, ένας ηλεκτρονικός διακόπτης και μια προστατευτική δίοδος κατασκευάζονται στο υπόστρωμα ημιαγωγών. Τα LED που αναβοσβήνουν, σχεδιασμένα για τάση τροφοδοσίας 3-12 βολτ, διαθέτουν επίσης ενσωματωμένη περιοριστική αντίσταση. Τα MSD χαμηλής τάσης δεν διαθέτουν περιοριστική αντίσταση. Μια προστατευτική δίοδος είναι απαραίτητη για την αποφυγή βλάβης του μικροκυκλώματος όταν η τροφοδοσία ρεύματος αντιστρέφεται.
Για αξιόπιστη και μακροχρόνια λειτουργία MSD υψηλής τάσης, συνιστάται να περιορίσετε την τάση τροφοδοσίας στα 9 βολτ. Καθώς αυξάνεται η τάση, αυξάνεται η απαγωγή ισχύος του MSD και, κατά συνέπεια, αυξάνεται η θέρμανση του κρυστάλλου ημιαγωγού. Με την πάροδο του χρόνου, η υπερβολική θερμότητα μπορεί να προκαλέσει την ταχεία υποβάθμιση του LED που αναβοσβήνει.
Μπορείτε να ελέγξετε με ασφάλεια τη δυνατότητα συντήρησης ενός LED που αναβοσβήνει χρησιμοποιώντας μια μπαταρία 4,5 volt και μια αντίσταση 51 ohm συνδεδεμένη σε σειρά με το LED, με ισχύ τουλάχιστον 0,25 W.

Φαίνεται ότι όλα είναι απλά: βάζουμε μια αντίσταση σε σειρά, και αυτό είναι. Αλλά πρέπει να θυμάστε ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του LED: τη μέγιστη επιτρεπόμενη αντίστροφη τάση. Για τα περισσότερα LED είναι περίπου 20 βολτ. Και όταν το συνδέετε στο δίκτυο με αντίστροφη πολικότητα (το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο, ο μισός κύκλος πηγαίνει προς μία κατεύθυνση και ο δεύτερος μισός προς την αντίθετη κατεύθυνση), θα εφαρμοστεί σε αυτό η τάση πλήρους πλάτους του δικτύου - 315 βολτ ! Από πού προέρχεται αυτός ο αριθμός; 220 V είναι η ενεργή τάση, ενώ το πλάτος είναι (ρίζα 2) = 1,41 φορές μεγαλύτερο.

Επομένως, για να αποθηκεύσετε το LED, πρέπει να τοποθετήσετε μια δίοδο σε σειρά μαζί του, η οποία δεν θα επιτρέψει την αντίστροφη τάση να περάσει σε αυτό.

Ή τοποθετήστε δύο λυχνίες LED πίσω με πλάτη.

Θα κάνω μια κράτηση ότι χρησιμοποιώντας μια αντίσταση υψηλής αντίστασης (για παράδειγμα, 200 kOhm), μπορείτε να ενεργοποιήσετε το LED χωρίς προστατευτική δίοδο. Το ρεύμα αντίστροφης διάσπασης θα είναι πολύ χαμηλό για να προκαλέσει καταστροφή του κρυστάλλου. Φυσικά, η φωτεινότητα είναι πολύ χαμηλή, αλλά για παράδειγμα, για να φωτίσετε έναν διακόπτη στην κρεβατοκάμαρα στο σκοτάδι, θα είναι αρκετά.

Λόγω του γεγονότος ότι το ρεύμα στο δίκτυο εναλλάσσεται, μπορείτε να αποφύγετε την περιττή σπατάλη ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη θέρμανση του αέρα με μια περιοριστική αντίσταση. Τον ρόλο του μπορεί να παίξει ένας πυκνωτής που περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα χωρίς να θερμαίνεται. Το γιατί συμβαίνει αυτό είναι μια ξεχωριστή ερώτηση, θα το εξετάσουμε αργότερα. Τώρα πρέπει να ξέρουμε ότι για να περάσει ένας πυκνωτής εναλλασσόμενο ρεύμα, πρέπει να περάσουν από αυτόν και οι δύο μισοί κύκλοι του δικτύου. Αλλά το LED μεταφέρει ρεύμα μόνο προς μία κατεύθυνση. Αυτό σημαίνει ότι τοποθετούμε μια κανονική δίοδο (ή ένα δεύτερο LED) αντίθετα με το LED, και θα παρακάμψει το δεύτερο μισό κύκλο.

Ο πυκνωτής πρέπει να είναι για τάση τουλάχιστον 400 βολτ ή ειδικός για κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση τουλάχιστον 250 βολτ.

Τι γίνεται αν θέλουμε να φτιάξουμε μια λάμπα LED από πολλά LED; Τα ανάβουμε όλα σε σειρά, για όλα αρκεί μια αντίθετη δίοδος.

Στο σχήμα, υπάρχουν τρεις λυχνίες LED σε κάθε αλυσίδα· στην πραγματικότητα, μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από δώδεκα από αυτές.

Πώς να υπολογίσετε έναν πυκνωτή; Από την τάση πλάτους του δικτύου 315 V, αφαιρούμε το άθροισμα της πτώσης τάσης στα LED (για παράδειγμα, για τρία λευκά αυτό είναι περίπου 12 βολτ). Παίρνουμε την πτώση τάσης στον πυκνωτή Up=303 V. Η χωρητικότητα σε microfarads θα είναι ίση με (4,45*I)/Up, όπου I είναι το απαιτούμενο ρεύμα μέσω των LED σε milliamps. Στην περίπτωσή μας, για 20 mA η χωρητικότητα θα είναι (4,45*20)/303 = 89/303 ~= 0,3 μF. Μπορείτε να τοποθετήσετε δύο πυκνωτές 0,15 µF (150 nF) παράλληλα.

Συμπερασματικά, θα πρέπει να δώσετε προσοχή σε θέματα όπως η συγκόλληση και η τοποθέτηση των LED. Αυτά είναι επίσης πολύ σημαντικά ζητήματα που επηρεάζουν τη βιωσιμότητά τους.

Τα LED και τα μικροκυκλώματα φοβούνται τη στατική, λανθασμένη σύνδεση και υπερθέρμανση· η συγκόλληση αυτών των εξαρτημάτων πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο γρήγορη. Θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος με θερμοκρασία κορυφής όχι μεγαλύτερη από 260 μοίρες και η συγκόλληση δεν πρέπει να διαρκεί περισσότερο από 3-5 δευτερόλεπτα (συστάσεις του κατασκευαστή). Θα ήταν καλή ιδέα να χρησιμοποιείτε ιατρικό τσιμπιδάκι κατά τη συγκόλληση. Το LED λαμβάνεται με τσιμπιδάκια ψηλότερα στο σώμα, γεγονός που παρέχει πρόσθετη απομάκρυνση θερμότητας από τον κρύσταλλο κατά τη συγκόλληση.

Τα πόδια LED πρέπει να είναι λυγισμένα με μικρή ακτίνα (ώστε να μην σπάσουν). Ως αποτέλεσμα των περίπλοκων κάμψεων, τα πόδια στη βάση της θήκης πρέπει να παραμένουν στην εργοστασιακή θέση και να είναι παράλληλα και να μην πιέζονται (διαφορετικά ο κρύσταλλος θα κουραστεί και θα πέσει από τα πόδια).

Για να προστατεύσετε τη συσκευή σας από τυχαίο βραχυκύκλωμα ή υπερφόρτωση, θα πρέπει να εγκαταστήσετε ασφάλειες.

Παρακάτω είναι μια περιγραφή από τον ιστότοπο www.chipdip.ru/video/id000272895

Κατά το σχεδιασμό ραδιοεξοπλισμού, συχνά τίθεται το ζήτημα της ένδειξης ισχύος. Η εποχή των λαμπτήρων πυρακτώσεως για ένδειξη έχει περάσει εδώ και πολύ καιρό· το σύγχρονο και αξιόπιστο στοιχείο ραδιοφωνικής ένδειξης αυτή τη στιγμή είναι το LED. Αυτό το άρθρο θα προτείνει ένα διάγραμμα για τη σύνδεση ενός LED στα 220 βολτ, δηλαδή, θα εξεταστεί η δυνατότητα τροφοδοσίας του LED από ένα οικιακό δίκτυο AC - μια πρίζα που βρίσκεται σε οποιοδήποτε άνετο διαμέρισμα - θα εξεταστεί.

Περιγραφή της λειτουργίας του κυκλώματος σύνδεσης LED σε τάση 220 βολτ

Το διάγραμμα σύνδεσης για ένα LED στα 220 βολτ δεν είναι περίπλοκο και η αρχή της λειτουργίας του είναι επίσης απλή. Ο αλγόριθμος είναι ο εξής. Όταν εφαρμόζεται τάση, ο πυκνωτής C1 αρχίζει να φορτίζει, ενώ στην πραγματικότητα, από τη μια πλευρά φορτίζεται απευθείας και από την άλλη μέσω μιας διόδου zener. Η δίοδος zener πρέπει να ταιριάζει με την τάση LED. Καθώς η τάση στον πυκνωτή αυξάνεται, η δίοδος zener αυξάνει την αντίστασή της, περιορίζοντας την τάση φόρτισης του πυκνωτή στην τάση σταθεροποίησης λειτουργίας του, η οποία είναι στην πραγματικότητα η ίδια τάση που τροφοδοτεί το LED. Ο πυκνωτής δεν μπορεί να φορτιστεί πάνω από αυτή την τάση, καθώς η δίοδος zener έχει "κλείσει" και στον δεύτερο κλάδο έχουμε μεγάλη αντίσταση με τη μορφή αλυσίδας LED και αντίστασης R1. Κατά τη διάρκεια αυτού του μισού κύκλου το LED δεν ανάβει. Αξίζει επίσης να αναφέρουμε ότι η δίοδος zener προστατεύει το LED από το αντίστροφο ρεύμα, το οποίο μπορεί να καταστρέψει το LED.
Εδώ, το μισό κύμα μας αλλάζει και η πολικότητα στις εισόδους του κυκλώματος μας αλλάζει. Σε αυτή την περίπτωση, ο πυκνωτής αρχίζει να αποφορτίζεται και να αλλάζει την πολικότητα φόρτισής του. Εάν όλα είναι ξεκάθαρα με μια άμεση σύνδεση, τότε το ρεύμα από το δεύτερο σκέλος του πυκνωτή, που ρέει στο κύκλωμα, περνάει τώρα από την αλυσίδα της αντίστασης και του LED και είναι αυτή τη στιγμή που το LED αρχίζει να ανάβει. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση, όπως θυμόμαστε, της φόρτισης του πυκνωτή αντιστοιχούσε περίπου στην τάση τροφοδοσίας του LED, δηλαδή, το LED μας δεν θα καεί.

Η ισχύς της αντίστασης μπορεί να είναι ελάχιστη, τα 0,25 W είναι αρκετά κατάλληλα (η βαθμολογία στο διάγραμμα είναι σε ohms).
Είναι καλύτερα να επιλέξετε έναν πυκνωτή (χωρητικότητα που υποδεικνύεται σε microfarads) με αποθεματικό, δηλαδή με τάση λειτουργίας 300 βολτ.
Το LED μπορεί να είναι οτιδήποτε, για παράδειγμα, με τάση πυράκτωσης από 2 βολτ AL307 BM ή AL 307B και έως 5,5 βολτ - αυτό είναι KL101A ή KL101B.
Η δίοδος zener, όπως έχουμε ήδη αναφέρει, πρέπει να αντιστοιχεί στην τάση τροφοδοσίας του LED, επομένως για 2 βολτ είναι KS130D1 ή KS133A (τάση σταθεροποίησης 3 και 3,3 βολτ, αντίστοιχα) και για 5,5 βολτ KS156A ή KS156G.

Εδώ και πολλά χρόνια χρησιμοποιούμε συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως για να φωτίζουμε τα σπίτια, τα διαμερίσματα, τα γραφεία ή τις βιομηχανικές μας εγκαταστάσεις. Ωστόσο, καθημερινά οι τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος αυξάνονται ραγδαία, γεγονός που μας αναγκάζει να προτιμάμε πιο ενεργειακά αποδοτικές συσκευές που έχουν υψηλή απόδοση, μεγάλη διάρκεια ζωής και μπορούν να δημιουργήσουν την απαραίτητη φωτεινή ροή με ελάχιστο κόστος. Αυτές οι συσκευές περιλαμβάνουν λαμπτήρες LED 220 volt, τα πλεονεκτήματα των οποίων θα προσπαθήσουμε να αποκαλύψουμε πλήρως σε αυτό το άρθρο.

Προσοχή! Αυτή η δημοσίευση παρέχει παραδείγματα κυκλωμάτων που τροφοδοτούνται από μια απειλητική για τη ζωή τάση 220 V. Μόνο άτομα με την απαραίτητη εκπαίδευση και άδειες επιτρέπεται να συναρμολογούν και να ελέγχουν τέτοια κυκλώματα!

Το απλούστερο σχήμα

Ένας λαμπτήρας LED 220 V είναι ένας από τους τύπους λαμπτήρων φωτισμού στους οποίους η φωτεινή ροή δημιουργείται μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια σε φωτεινή ροή χρησιμοποιώντας ένα κρύσταλλο LED. Για να λειτουργήσετε LED από σταθερό οικιακό δίκτυο 220 V, πρέπει να συναρμολογήσετε το απλούστερο κύκλωμα που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Το κύκλωμα μιας λάμπας LED 220 Volt αποτελείται από μια πηγή εναλλασσόμενης τάσης 220–240 V, μια γέφυρα ανορθωτή για τη μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα, έναν περιοριστικό πυκνωτή C1, έναν πυκνωτή για την εξομάλυνση των κυματισμών C2 και LED συνδεδεμένα σε σειρά από το 1 έως 80 τεμάχια.

Αρχή λειτουργίας

Όταν μια εναλλασσόμενη τάση 220 V μεταβλητής συχνότητας (50 Hz) παρέχεται στον οδηγό λυχνίας LED, περνά μέσω του πυκνωτή περιορισμού ρεύματος C1 σε μια ανορθωτική γέφυρα συναρμολογημένη από 4 διόδους.

Μετά από αυτό, στην έξοδο της γέφυρας λαμβάνουμε μια σταθερή ανορθωμένη τάση που απαιτείται για τη λειτουργία των LED. Ωστόσο, για να αποκτήσετε συνεχή έξοδο φωτός, είναι απαραίτητο να προσθέσετε έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή C2 στον οδηγό για να εξομαλύνουν τους κυματισμούς που εμφανίζονται κατά την ανόρθωση της εναλλασσόμενης τάσης.

Βλέποντας τη σχεδίαση μιας λάμπας LED 220 volt, βλέπουμε ότι υπάρχουν αντιστάσεις R1 και R2. Η αντίσταση R2 χρησιμοποιείται για την εκφόρτιση του πυκνωτή για προστασία από βλάβη όταν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη και η R1 χρησιμοποιείται για τον περιορισμό του ρεύματος που παρέχεται στη γέφυρα LED όταν είναι ενεργοποιημένη.

Κύκλωμα με πρόσθετη προστασία

Επίσης σε ορισμένα κυκλώματα υπάρχει μια πρόσθετη αντίσταση R3 που βρίσκεται σε σειρά με τα LED. Χρησιμεύει για την προστασία από υπερτάσεις ρεύματος στα κυκλώματα LED. Η αλυσίδα R3-C2 αντιπροσωπεύει ένα κλασικό χαμηλοπερατό φίλτρο (LP).

Κύκλωμα με περιοριστή ενεργού ρεύματος

Σε αυτήν την έκδοση του κυκλώματος, το στοιχείο περιορισμού ρεύματος είναι η αντίσταση R1. Ένα τέτοιο κύκλωμα θα έχει συντελεστή ισχύος ή cos φ κοντά στη μονάδα, σε αντίθεση με τις προηγούμενες επιλογές με πυκνωτή περιορισμού ρεύματος, που είναι ένα άεργο φορτίο. Το μειονέκτημα αυτής της επιλογής είναι η ανάγκη να διαχέεται σημαντική ποσότητα θερμότητας στην αντίσταση R1.

Για την εκφόρτιση της υπολειπόμενης τάσης του πυκνωτή C1 στο μηδέν, χρησιμοποιείται αντίσταση R2 στο κύκλωμα.

Τοποθέτηση λαμπτήρων LED για κυκλώματα 220V AC

Οι λαμπτήρες LED αποτελούνται από τα ακόλουθα εξαρτήματα:

Βάση (E27, E14, E40 και ούτω καθεξής) για βίδωμα στην υποδοχή μιας λάμπας, απλίκας ή πολυελαίου.
Διηλεκτρική φλάντζα μεταξύ της βάσης και του περιβλήματος.
Ένα πρόγραμμα οδήγησης στο οποίο έχει συναρμολογηθεί ένα κύκλωμα για τη μετατροπή της εναλλασσόμενης τάσης σε σταθερή τάση της απαιτούμενης τιμής.
Ένα καλοριφέρ που χρησιμεύει για την αφαίρεση της θερμότητας από τα LED.
Μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος στην οποία συγκολλούνται τα LED (μεγέθη SMD5050, SMD3528 κ.λπ.).
Αντιστάσεις (τσιπ) για την προστασία των LED από το παλμικό ρεύμα.
Διαχύτης φωτός για τη δημιουργία ομοιόμορφης ροής φωτός.

Πώς να συνδέσετε λαμπτήρες LED 220 volt

Το μεγαλύτερο κόλπο κατά τη σύνδεση λαμπτήρων LED 220 V είναι ότι δεν υπάρχει κόλπο. Η σύνδεση είναι ακριβώς η ίδια όπως κάνατε με τους λαμπτήρες πυρακτώσεως ή τους συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού (CFL). Για να το κάνετε αυτό: απενεργοποιήστε την παροχή ρεύματος στη βάση και, στη συνέχεια, βιδώστε τη λάμπα σε αυτήν. Κατά την εγκατάσταση, μην αγγίζετε ποτέ τα μεταλλικά μέρη της λάμπας: να θυμάστε ότι μερικές φορές οι απρόσεκτοι ηλεκτρολόγοι μπορούν να περάσουν το μηδέν από τον διακόπτη αντί για μια φάση. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση φάσης δεν θα αφαιρεθεί ποτέ από τη βάση.

Οι κατασκευαστές έχουν κυκλοφορήσει ανάλογα LED όλων των προηγούμενων τύπων λαμπτήρων με ποικιλία υποδοχών: E27, E14, GU5.3 και ούτω καθεξής. Η αρχή εγκατάστασης για αυτούς παραμένει η ίδια.

Εάν αγοράσατε μια λάμπα LED σχεδιασμένη για 12 ή 24 Volt, τότε δεν μπορείτε να κάνετε χωρίς τροφοδοτικό. Οι πηγές φωτός συνδέονται παράλληλα: όλα τα «συν» των λαμπτήρων μαζί στη θετική έξοδο του τροφοδοτικού και όλα τα «πλην» μαζί στο «μείον» του τροφοδοτικού.

Σε αυτή την περίπτωση, είναι σημαντικό να παρατηρήσετε την πολικότητα ("συν" - προς "συν", "μείον" - σε "μείον"), καθώς τα LED θα εκπέμπουν φως μόνο εάν η πολικότητα είναι σωστή! Ορισμένα προϊόντα ενδέχεται να αποτύχουν εάν αντιστραφεί η πολικότητα.

Προσοχή! Μην συγχέετε ένα τροφοδοτικό DC (τροφοδοτικό) με έναν μετασχηματιστή. Ο μετασχηματιστής παράγει μια εναλλασσόμενη τάση εξόδου, ενώ η πηγή ισχύος παράγει μια σταθερή τάση.

Για παράδειγμα, έχετε φωτισμό επίπλων στην κουζίνα, στην ντουλάπα ή σε άλλο χώρο, που αποτελείται από 4 λαμπτήρες αλογόνου με ισχύ 40 W και τάση 12 V, που τροφοδοτούνται από μετασχηματιστή. Αποφασίζετε να αντικαταστήσετε αυτές τις λάμπες με 4 λαμπτήρες LED των 4–5 W η καθεμία.

Προσοχή! Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε τον μετασχηματιστή που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως με μια πηγή συνεχούς ρεύματος 12 V με ισχύ τουλάχιστον 16–20 W.

Μερικές φορές τέτοιοι λαμπτήρες LED για προβολείς είναι στις περισσότερες περιπτώσεις εξοπλισμένοι με τροφοδοτικό στο εργοστάσιο. Όταν αγοράζετε τέτοιους λαμπτήρες, θα πρέπει επίσης να εξετάσετε το ενδεχόμενο αγοράς μιας πηγής ενέργειας.

Πώς να φτιάξετε έναν απλό λαμπτήρα LED

Για να συναρμολογήσουμε μια λάμπα LED, χρειαζόμαστε μια παλιά λάμπα φθορισμού, ή μάλλον τη βάση της με βάση, ένα μακρύ κομμάτι λωρίδας LED 12 V,
και ένα άδειο κουτί αλουμινίου 330 ml

Για να τροφοδοτήσετε έναν τέτοιο λαμπτήρα, θα χρειαστείτε μια πηγή συνεχούς ρεύματος 12 V τέτοιου μεγέθους που να μπορεί να χωρέσει στο εσωτερικό του δοχείου χωρίς κανένα πρόβλημα.

Λοιπόν, τώρα η ίδια η παραγωγή:

Τυλίξτε την κορδέλα γύρω από το βάζο όπως φαίνεται στην εικόνα.
Συγκολλήστε τα καλώδια από τη λωρίδα LED στην έξοδο του τροφοδοτικού (PS).
Συγκολλήστε την είσοδο IP με καλώδια στη βάση της βάσης της λάμπας.
Στερεώστε με ασφάλεια την ίδια την πηγή μέσα στο βάζο, έχοντας προηγουμένως ανοίξει μια τρύπα αρκετά μεγάλη για να επιτρέψετε στην πηγή ρεύματος να περάσει μέσα.
Κολλήστε το κουτί με ταινία στη βάση του σώματος με τη βάση και το φωτιστικό είναι έτοιμο.

Φυσικά, μια τέτοια λάμπα δεν είναι ένα αριστούργημα της σχεδιαστικής τέχνης, αλλά είναι φτιαγμένο με τα χέρια σας!

Οι κύριες δυσλειτουργίες των λαμπτήρων LED 220 volt

Με βάση την πολυετή εμπειρία, εάν μια λάμπα LED 220 V δεν ανάβει, τότε οι λόγοι μπορεί να είναι οι εξής:

1. Αστοχία LED

Δεδομένου ότι σε μια λάμπα LED όλα τα LED είναι συνδεδεμένα σε σειρά, εάν τουλάχιστον ένα από αυτά σβήσει, ολόκληρη η λάμπα σταματά να ανάβει λόγω ανοιχτού κυκλώματος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα LED σε λαμπτήρες 220 χρησιμοποιούνται σε 2 μεγέθη: SMD5050 και SMD3528.

Για να εξαλείψετε αυτόν τον λόγο, πρέπει να βρείτε το αποτυχημένο LED και να το αντικαταστήσετε με ένα άλλο ή να εγκαταστήσετε ένα βραχυκυκλωτήρα (καλύτερα να μην κάνετε κατάχρηση των βραχυκυκλωτικών - καθώς μπορούν να αυξήσουν το ρεύμα μέσω των LED σε ορισμένα κυκλώματα). Κατά την επίλυση του προβλήματος χρησιμοποιώντας τη δεύτερη μέθοδο, η φωτεινή ροή θα μειωθεί ελαφρώς, αλλά ο λαμπτήρας θα αρχίσει να λάμπει ξανά.

Για να βρούμε ένα κατεστραμμένο LED, χρειαζόμαστε τροφοδοτικό χαμηλού ρεύματος (20 mA) ή πολύμετρο.

Για να γίνει αυτό, εφαρμόζουμε "+" στην άνοδο και "-" στην κάθοδο. Εάν το LED δεν ανάβει, σημαίνει ότι είναι ελαττωματικό. Επομένως, πρέπει να ελέγξετε κάθε ένα από τα LED της λάμπας. Επίσης, ένα αποτυχημένο LED μπορεί να αναγνωριστεί οπτικά, μοιάζει κάπως έτσι:

Η αιτία αυτής της αποτυχίας στις περισσότερες περιπτώσεις είναι η έλλειψη οποιασδήποτε προστασίας για το LED.

2. Αστοχία της γέφυρας διόδου

Στις περισσότερες περιπτώσεις, με μια τέτοια δυσλειτουργία, ο κύριος λόγος είναι ένα κατασκευαστικό ελάττωμα. Και σε αυτή την περίπτωση, τα LED συχνά "πετούν έξω". Για να λύσετε αυτό το πρόβλημα, πρέπει να αντικαταστήσετε τη γέφυρα διόδου (ή τις δίοδοι γέφυρας) και να ελέγξετε όλα τα LED.

Για να ελέγξετε τη γέφυρα διόδου χρειάζεστε ένα πολύμετρο. Είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε μια εναλλασσόμενη τάση 220 V στην είσοδο της γέφυρας και να ελέγξετε την τάση στην έξοδο. Εάν παραμένει μεταβλητό στην έξοδο, τότε η γέφυρα διόδου έχει αποτύχει.

Εάν η γέφυρα διόδου συναρμολογηθεί σε ξεχωριστές διόδους, μπορούν να αποκολληθούν μία προς μία και να ελεγχθούν με μια συσκευή. Μια δίοδος πρέπει να διέρχεται ρεύμα μόνο προς μία κατεύθυνση. Εάν δεν περνά καθόλου ρεύμα ή το περνάει όταν εφαρμόζεται θετικό μισό κύμα στην κάθοδο, τότε είναι εκτός λειτουργίας και χρειάζεται αντικατάσταση.

3. Κακή συγκόλληση των άκρων μολύβδου

Σε αυτή την περίπτωση, θα χρειαστούμε ένα πολύμετρο. Πρέπει να κατανοήσετε το κύκλωμα της λάμπας LED και στη συνέχεια να ελέγξετε όλα τα σημεία, ξεκινώντας από την τάση εισόδου 220 V και τελειώνοντας με τις εξόδους LED. Με βάση την εμπειρία, αυτό το πρόβλημα είναι εγγενές σε φθηνούς λαμπτήρες LED και για να το εξαλείψετε, αρκεί να συγκολλήσετε επιπλέον όλα τα εξαρτήματα και τα εξαρτήματα με ένα συγκολλητικό σίδερο.

συμπέρασμα

Η λάμπα LED 220 V είναι μια ενεργειακά αποδοτική συσκευή με καλά τεχνικά χαρακτηριστικά, απλό σχεδιασμό και εύκολη λειτουργία, που επιτρέπει τη χρήση της τόσο σε οικιακό όσο και σε βιομηχανικό περιβάλλον.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι με κάποιο εξοπλισμό, εκπαίδευση και εμπειρία, μπορείτε να εντοπίσετε δυσλειτουργίες των λαμπτήρων LED 220 volt και να τις εξαλείψετε με ελάχιστο κόστος.

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Αρκετά συχνά πρέπει να αντιμετωπίσουμε την ακόλουθη ερώτηση - πώς να συνδέσετε τα LED σε 220 V ή απλά σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο εναλλασσόμενης τάσης. Ως εκ τούτου, η απευθείας σύνδεση της διόδου απευθείας στο δίκτυο δεν έχει κανένα νόημα. Ακόμη και όταν χρησιμοποιούμε ορισμένα σχήματα, δεν θα έχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Εάν πρέπει να συνδέσουμε ένα LED σε ένα δίκτυο σταθερής τάσης, τότε αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί πολύ απλά - εγκαθιστούμε μια περιοριστική αντίσταση και το ξεχνάμε. Το LED λειτούργησε προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός και θα συνεχίσει να λειτουργεί.

Αν χρειαστεί να χρησιμοποιήσουμε ένα δίκτυο 220 V για να συνδέσουμε το LED, τότε θα επηρεαστεί ήδη από την αντίστροφη πολικότητα. Αυτό μπορεί να φανεί καθαρά κοιτάζοντας το γράφημα ενός ημιτονοειδούς, όπου κάθε μισός κύκλος του ημιτονοειδούς τείνει να αλλάξει πρόσημο στο αντίθετο.

Σε αυτή την περίπτωση, δεν θα έχουμε λάμψη σε αυτό το μισό κύκλο. Κατ 'αρχήν, είναι εντάξει))), αλλά το LED θα αποτύχει πολύ γρήγορα.

Σε γενικές γραμμές, η αντίσταση σβέσης πρέπει να επιλέγεται με βάση τη συνθήκη τάσης σχεδιασμού των 310 V. Η εξήγηση γιατί συμβαίνει αυτό είναι μια κουραστική εργασία, αλλά αξίζει να το θυμάστε αυτό, γιατί Η πραγματική τιμή τάσης είναι 220 V και το πλάτος αυξάνεται ήδη κατά τη ρίζα δύο από την πραγματική τιμή. Εκείνοι. Με αυτόν τον τρόπο παίρνουμε την εφαρμοζόμενη τάση προς τα εμπρός και προς τα πίσω στο LED. Η αντίσταση επιλέγεται στα 310 V αντίστροφης πολικότητας για να προστατεύει το LED. Θα δούμε παρακάτω πώς μπορεί να πραγματοποιηθεί η προστασία.

Πώς να συνδέσετε LED στα 220 V χρησιμοποιώντας ένα απλό κύκλωμα χρησιμοποιώντας αντιστάσεις και δίοδο - επιλογή 1

Το πρώτο κύκλωμα λειτουργεί με την αρχή της αντίστροφης ακύρωσης μισού κύκλου. Η συντριπτική πλειοψηφία των ημιαγωγών είναι αρνητική ως προς την αντίστροφη τάση. Για να το μπλοκάρουμε χρειαζόμαστε μια δίοδο. Κατά κανόνα, στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται δίοδοι τύπου IN4004, σχεδιασμένες για τάσεις μεγαλύτερες από 300 V.

Σύνδεση LED χρησιμοποιώντας ένα απλό κύκλωμα με αντίσταση και δίοδο - επιλογή 2

Ένα άλλο απλό κύκλωμα δείχνει πώς να συνδέσετε LED σε τάση 220 V AC δεν είναι πολύ πιο περίπλοκο και μπορεί επίσης να ταξινομηθεί ως απλό κύκλωμα.

Ας εξετάσουμε την αρχή της λειτουργίας. Με ένα θετικό μισό κύμα, το ρεύμα ρέει μέσω των αντιστάσεων 1 και 2, καθώς και του ίδιου του LED. Σε αυτή την περίπτωση, αξίζει να θυμόμαστε ότι η πτώση τάσης στο LED θα είναι το αντίθετο για μια συμβατική δίοδο - VD1. Μόλις το αρνητικό μισό κύμα των 220 V «μπει» στο κύκλωμα, το ρεύμα θα ρέει μέσω μιας συμβατικής διόδου και αντιστάσεων. Σε αυτήν την περίπτωση, η άμεση πτώση τάσης στο VD1 θα είναι αντίθετη από το LED. Είναι απλό.

Με ένα θετικό μισό κύμα της τάσης δικτύου, το ρεύμα ρέει μέσω των αντιστάσεων R1, R2 και LED HL1 (σε αυτήν την περίπτωση, η εμπρόσθια πτώση τάσης στο LED HL1 είναι η αντίστροφη τάση για τη δίοδο VD1). Με ένα αρνητικό μισό κύμα της τάσης του δικτύου, το ρεύμα ρέει μέσω της διόδου VD1 και των αντιστάσεων R1, R2 (στην περίπτωση αυτή, η μπροστινή πτώση τάσης στη δίοδο VD1 είναι η αντίστροφη τάση για το LED HL1).

Μέρος υπολογισμού του σχήματος

Ονομαστική τάση δικτύου:

U S.NOM = 220 V

Η ελάχιστη και η μέγιστη τάση δικτύου είναι αποδεκτή (έμπειρα δεδομένα):

U S.MIN = 170 V
U C.MAX = 250 V

Το LED HL1 με το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα είναι αποδεκτό για εγκατάσταση:

I HL1.DOP = 20 mA

Μέγιστο υπολογιζόμενο ρεύμα αιχμής LED HL1:

I HL1.AMP.MAX = 0,7*I HL1.ADP = 0,7*20 = 14 mA

Πτώση τάσης σε LED HL1 (έμπειρα δεδομένα):

Ελάχιστη και μέγιστη ενεργή τάση στις αντιστάσεις R1, R2:

U R.RMS.MIN = U S.MIN = 170 V
U R.RMS.MAX = U C.MAX = 250 V

Υπολογισμένη ισοδύναμη αντίσταση των αντιστάσεων R1, R2:

R EQ.CALC = U R.AMP.MAX /I HL1.AMP.MAX = 350/14 = 25 kOhm

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ.CALC = 2502/25 = 2500 mW = 2,5 W

Εκτιμώμενη συνολική ισχύς των αντιστάσεων R1, R2:

P R.CALC = P R.MAX /0,7 = 2,5/0,7 = 3,6 W

Γίνεται αποδεκτή παράλληλη σύνδεση δύο αντιστάσεων τύπου MLT-2 με συνολική μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ:

P R.ADOP = 2 2 = 4 W

Υπολογισμένη αντίσταση κάθε αντίστασης:

R CALC = 2*R EQ.CALC = 2*25 = 50 kOhm

Λαμβάνεται η πλησιέστερη υψηλότερη τυπική αντίσταση κάθε αντίστασης:

R1 = R2 = 51 kOhm

Ισοδύναμη αντίσταση των αντιστάσεων R1, R2:

R EKV = R1/2 = 51/2 = 26 kOhm

Μέγιστη συνολική ισχύς αντιστάσεων R1, R2:

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ = 2502/26 = 2400 mW = 2,4 W

Ελάχιστο και μέγιστο ρεύμα αιχμής LED HL1 και διόδου VD1:

I HL1.AMP.MIN = I VD1.AMP.MIN = U R.AMP.MIN /R EQ = 240/26 = 9,2 mA
I HL1.AMP.MAX = I VD1.AMP.MAX = U R.AMP.MAX /R EQ = 350/26 = 13 mA

Ελάχιστο και μέγιστο μέσο ρεύμα LED HL1 και διόδου VD1:

I HL1.AVG.MIN = I VD1.AVG.MIN = I HL1.ACTIVE.MIN /K F = 3,3/1,1 = 3,0 mA
I HL1.SR.MAX = I VD1.SR.MAX = I HL1.ACTIVE MAX /K F = 4,8/1,1 = 4,4 mA

Αντίστροφη τάση διόδου VD1:

U VD1.REV = U HL1.PR = 2 V

Παράμετροι σχεδίασης της διόδου VD1:

U VD1.CALC = U VD1.REV /0,7 = 2/0,7 = 2,9 V
I VD1.CALC = U VD1.AMP.MAX /0,7 = 13/0,7 = 19 mA

Γίνεται αποδεκτή δίοδος VD1 τύπου D9V, η οποία έχει τις ακόλουθες βασικές παραμέτρους:

U VD1.ADOP = 30 V
I VD1.DOP = 20 mA
I 0.MAX = 250 µA

Μειονεκτήματα της χρήσης διαγράμματος για τη σύνδεση LED στα 220 V σύμφωνα με την επιλογή 2

Τα κύρια μειονεκτήματα της σύνδεσης LED χρησιμοποιώντας αυτό το σχήμα είναι η χαμηλή φωτεινότητα των LED λόγω του χαμηλού ρεύματος. I HL1.SR = (3,0-4,4) mA και υψηλή ισχύς στις αντιστάσεις: R1, R2: P R.MAX = 2,4 W.

Επιλογή 3 για σύνδεση LED σε ηλεκτρικό δίκτυο 220 V AC

Με θετικό μισό κύκλο, το ρεύμα ρέει μέσω της αντίστασης R1, της δίοδος και του LED. Όταν είναι αρνητικό, δεν ρέει ρεύμα, γιατί Σε αυτή την περίπτωση, η δίοδος αλλάζει προς την αντίστροφη κατεύθυνση.

Ο υπολογισμός των παραμέτρων του κυκλώματος είναι παρόμοιος με τη δεύτερη επιλογή. Όποιος χρειάζεται θα μετρήσει και θα συγκρίνει. Η διαφορά είναι μικρή.

Μειονεκτήματα της σύνδεσης χρησιμοποιώντας την επιλογή 3

Εάν τα πιο «περίερα μυαλά» έχουν ήδη κάνει τα μαθηματικά, μπορούν να συγκρίνουν τα δεδομένα με τη δεύτερη επιλογή. Όσοι είναι πολύ τεμπέληδες θα πρέπει να δεχτούν το λόγο τους. Το μειονέκτημα αυτής της σύνδεσης είναι επίσης η χαμηλή φωτεινότητα του LED, επειδή το ρεύμα που διαρρέει τον ημιαγωγό είναι μόνο I HL1.SR = (2,8-4,2) mA.

Αλλά με αυτό το σχήμα έχουμε μια αξιοσημείωτη μείωση της ισχύος της αντίστασης: P R1.MAX = 1,2 W αντί για 2,4 W που λήφθηκαν νωρίτερα.

Σύνδεση LED 220 V με χρήση γέφυρας διόδου - επιλογή 4

Όπως μπορείτε να δείτε στη γραφική εικόνα, σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιούμε αντιστάσεις και μια γέφυρα διόδου για σύνδεση στο 220.

Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα θα ρέει μέσω 2 αντιστάσεων και του LED με θετικά και αρνητικά μισά κύματα του ημιτονοειδούς λόγω της χρήσης μιας γέφυρας ανορθωτή στις διόδους VD1-VD4.

U VD.CALC = U VD.REV /0,7 = 2,6/0,7 = 3,7 V
I VD.CALC = U VD.AMP.MAX /0,7 = 13/0,7 = 19 mA

Γίνονται δεκτές δίοδοι VD1-VD4 τύπου D9V, με τις ακόλουθες βασικές παραμέτρους:

U VD.ADP = 30 V
I VD.ADP = 20 mA
I 0.MAX = 250 µA

Μειονεκτήματα του σχεδίου σύνδεσης σύμφωνα με την επιλογή 4

Ωστόσο, με αυτό το σχήμα θα έχουμε μια αξιοσημείωτη αύξηση στη φωτεινότητα του LED: HL1: I HL1.SR = (5,9-8,7) mA αντί για (2,8-4,2) mA

Κατ 'αρχήν, αυτά είναι τα πιο κοινά κυκλώματα που μας δείχνουν πώς να συνδέσουμε LED στα 220 V χρησιμοποιώντας μια συμβατική δίοδο και αντιστάσεις. Για ευκολία κατανόησης, έχουν παρασχεθεί υπολογισμοί. Όχι για όλους, ίσως κατανοητό, αλλά όποιος το χρειάζεται θα το βρει, θα το διαβάσει και θα το καταλάβει. Λοιπόν, αν όχι, τότε ένα απλό γραφικό μέρος θα είναι αρκετό.

Πώς να συνδέσετε ένα LED στα 220 V χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή

Παραπάνω εξετάσαμε πόσο εύκολο είναι, χρησιμοποιώντας μόνο διόδους και αντιστάσεις, να συνδέσετε οποιοδήποτε LED σε ένα δίκτυο 220 V. Αυτά ήταν απλά διαγράμματα. Ας δούμε τώρα πιο σύνθετα, αλλά καλύτερα από άποψη υλοποίησης και αντοχής. Για αυτό χρειαζόμαστε έναν πυκνωτή.

Το περιοριστικό στοιχείο ρεύματος είναι ένας πυκνωτής. Στο διάγραμμα - C1. Ο πυκνωτής πρέπει να έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με τάση τουλάχιστον 400 V. Μετά τη φόρτιση του τελευταίου, το ρεύμα που θα διέρχεται από αυτόν θα περιοριστεί από μια αντίσταση.

Σύνδεση LED σε δίκτυο 220 V χρησιμοποιώντας το παράδειγμα διακόπτη με οπίσθιο φωτισμό

Σήμερα δεν θα εκπλήξετε κανέναν με έναν διακόπτη με ενσωματωμένο φωτισμό LED. Αφού το αποσυναρμολογήσουμε και το καταλάβουμε, θα έχουμε έναν άλλο τρόπο, χάρη στον οποίο μπορούμε να συνδέσουμε οποιοδήποτε LED σε ένα δίκτυο 220 V.

Όλοι οι φωτιζόμενοι διακόπτες χρησιμοποιούν αντίσταση τουλάχιστον 20 kOhm. Το ρεύμα σε αυτή την περίπτωση περιορίζεται σε περίπου 1Α. Όταν συνδεθεί στο δίκτυο, αυτό το LED θα ανάψει. Το βράδυ διακρίνεται εύκολα στον τοίχο. Το αντίστροφο ρεύμα σε αυτή την περίπτωση θα είναι πολύ μικρό και δεν θα βλάψει τον ημιαγωγό. Κατ 'αρχήν, ένα τέτοιο κύκλωμα έχει επίσης το δικαίωμα να υπάρχει, αλλά το φως από μια τέτοια δίοδο θα εξακολουθεί να είναι αμελητέα. Και αν το παιχνίδι αξίζει το κερί δεν είναι ξεκάθαρο.

Βίντεο σχετικά με τη σύνδεση LED σε δίκτυο 220 V

Λοιπόν, στο τέλος αυτής της μεγάλης ανάρτησης, ας παρακολουθήσουμε ένα βίντεο με θέμα: "πώς να συνδέσετε τις λυχνίες LED στα 220 V." Για όσους τεμπελιάζουν να διαβάσουν τα πάντα.

Αρκετά συχνά πρέπει να αντιμετωπίσουμε την ακόλουθη ερώτηση - πώς να συνδέσετε ένα LED στα 220 V ή απλά σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο εναλλασσόμενης τάσης. Ως εκ τούτου, η απευθείας σύνδεση της διόδου απευθείας στο δίκτυο δεν έχει κανένα νόημα. Ακόμη και όταν χρησιμοποιούμε ορισμένα σχήματα, δεν θα έχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Πώς να συνδέσετε LED στα 220 V χρησιμοποιώντας ένα απλό κύκλωμα χρησιμοποιώντας αντιστάσεις και δίοδο - επιλογή 1

Σύνδεση LED χρησιμοποιώντας ένα απλό κύκλωμα με αντίσταση και δίοδο - επιλογή 2

Ένα άλλο απλό κύκλωμα για τη σύνδεση των LED σε ένα δίκτυο AC 220 V δεν είναι πολύ πιο περίπλοκο και μπορεί επίσης να ταξινομηθεί ως απλό κύκλωμα.

Μέρος υπολογισμού του σχήματος

Ονομαστική τάση δικτύου:

U S.NOM = 220 V

Η ελάχιστη και η μέγιστη τάση δικτύου είναι αποδεκτή (έμπειρα δεδομένα):

U S.MIN = 170 V

U C.MAX = 250 V

Το LED HL1 με το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα είναι αποδεκτό για εγκατάσταση:

I HL1.DOP = 20 mA

Μέγιστο υπολογιζόμενο ρεύμα αιχμής LED HL1:

I HL1.AMP.MAX = 0,7*I HL1.ADP = 0,7*20 = 14 mA

Πτώση τάσης σε LED HL1 (έμπειρα δεδομένα):

Ελάχιστη και μέγιστη ενεργή τάση στις αντιστάσεις R1, R2:

U R.RMS.MIN = U S.MIN = 170 V

U R.RMS.MAX = U C.MAX = 250 V

Υπολογισμένη ισοδύναμη αντίσταση των αντιστάσεων R1, R2:

R EQ.CALC = U R.AMP.MAX /I HL1.AMP.MAX = 350/14 = 25 kOhm

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ.CALC = 2502/25 = 2500 mW = 2,5 W

Εκτιμώμενη συνολική ισχύς των αντιστάσεων R1, R2:

P R.CALC = P R.MAX /0,7 = 2,5/0,7 = 3,6 W

Γίνεται αποδεκτή παράλληλη σύνδεση δύο αντιστάσεων τύπου MLT-2 με συνολική μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ:

P R.ADOP = 2 2 = 4 W

Υπολογισμένη αντίσταση κάθε αντίστασης:

R CALC = 2*R EQ.CALC = 2*25 = 50 kOhm

Λαμβάνεται η πλησιέστερη υψηλότερη τυπική αντίσταση κάθε αντίστασης:

R1 = R2 = 51 kOhm

Ισοδύναμη αντίσταση των αντιστάσεων R1, R2:

R EKV = R1/2 = 51/2 = 26 kOhm

Μέγιστη συνολική ισχύς αντιστάσεων R1, R2:

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ = 2502/26 = 2400 mW = 2,4 W

Ελάχιστο και μέγιστο ρεύμα αιχμής LED HL1 και διόδου VD1:

I HL1.AMP.MIN = I VD1.AMP.MIN = U R.AMP.MIN /R EQ = 240/26 = 9,2 mA

I HL1.AMP.MAX = I VD1.AMP.MAX = U R.AMP.MAX /R EQ = 350/26 = 13 mA

Ελάχιστο και μέγιστο μέσο ρεύμα LED HL1 και διόδου VD1:

I HL1.AVG.MIN = I VD1.AVG.MIN = I HL1.ACTIVE.MIN /K F = 3,3/1,1 = 3,0 mA

I HL1.SR.MAX = I VD1.SR.MAX = I HL1.ACTIVE MAX /K F = 4,8/1,1 = 4,4 mA

Αντίστροφη τάση διόδου VD1:

U VD1.REV = U HL1.PR = 2 V

Παράμετροι σχεδίασης της διόδου VD1:

U VD1.CALC = U VD1.REV /0,7 = 2/0,7 = 2,9 V

I VD1.CALC = U VD1.AMP.MAX /0,7 = 13/0,7 = 19 mA

Γίνεται αποδεκτή δίοδος VD1 τύπου D9V, η οποία έχει τις ακόλουθες βασικές παραμέτρους:

U VD1.ADOP = 30 V

I VD1.DOP = 20 mA

I 0.MAX = 250 µA

Μειονεκτήματα της χρήσης διαγράμματος για τη σύνδεση LED στα 220 V σύμφωνα με την επιλογή 2

Επιλογή 3 για σύνδεση LED σε ηλεκτρικό δίκτυο 220 V AC

Μειονεκτήματα της σύνδεσης χρησιμοποιώντας την επιλογή 3

Εάν τα ίδια τα «περίερα μυαλά» έχουν ήδη κάνει τα μαθηματικά, μπορούν να συγκρίνουν τα δεδομένα με τη δεύτερη επιλογή. Όσοι είναι πολύ τεμπέληδες θα πρέπει να δεχτούν το λόγο τους. Το μειονέκτημα αυτής της σύνδεσης είναι επίσης η χαμηλή φωτεινότητα του LED, επειδή το ρεύμα που διαρρέει τον ημιαγωγό είναι μόνο I HL1.SR = (2,8-4,2) mA.

Σύνδεση LED 220 V με χρήση γέφυρας διόδου - επιλογή 4

U VD.CALC = U VD.REV /0,7 = 2,6/0,7 = 3,7 V

I VD.CALC = U VD.AMP.MAX /0,7 = 13/0,7 = 19 mA

Γίνονται δεκτές δίοδοι VD1-VD4 τύπου D9V, με τις ακόλουθες βασικές παραμέτρους:

U VD.ADP = 30 V

I VD.ADP = 20 mA

I 0.MAX = 250 µA

Μειονεκτήματα του σχεδίου σύνδεσης σύμφωνα με την επιλογή 4

Κατ 'αρχήν, αυτά είναι τα πιο κοινά σχήματα για τη σύνδεση οποιουδήποτε LED σε δίκτυο 220 V χρησιμοποιώντας μια συμβατική δίοδο και αντιστάσεις. Για ευκολία κατανόησης, έχουν παρασχεθεί υπολογισμοί. Όχι για όλους, ίσως κατανοητό, αλλά όποιος το χρειάζεται θα το βρει, θα το διαβάσει και θα το καταλάβει. Λοιπόν, αν όχι, τότε ένα απλό γραφικό μέρος θα είναι αρκετό.

Πώς να συνδέσετε ένα LED στα 220 V χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή

Σύνδεση LED σε δίκτυο 220 V χρησιμοποιώντας το παράδειγμα διακόπτη με οπίσθιο φωτισμό

Όλοι οι φωτιζόμενοι διακόπτες χρησιμοποιούν αντίσταση τουλάχιστον 200 kOhm. Το ρεύμα σε αυτή την περίπτωση περιορίζεται σε περίπου 1Α. Όταν συνδεθεί στο δίκτυο, αυτό το LED θα ανάψει. Το βράδυ διακρίνεται εύκολα στον τοίχο. Το αντίστροφο ρεύμα σε αυτή την περίπτωση θα είναι πολύ μικρό και δεν θα βλάψει τον ημιαγωγό. Κατ 'αρχήν, ένα τέτοιο κύκλωμα έχει επίσης το δικαίωμα να υπάρχει, αλλά το φως από μια τέτοια δίοδο θα εξακολουθεί να είναι αμελητέα. Και αν το παιχνίδι αξίζει το κερί δεν είναι ξεκάθαρο.