نحوه اتصال LED به شبکه روشنایی منبع تغذیه LED ارتباط رادیویی از شبکه 220 ولت

برنامه آموزشی > متفرقه، اما مفید

نحوه تغذیه LED از شبکه 220 ولت
به نظر می رسد که همه چیز ساده است: ما یک مقاومت را به صورت سری قرار می دهیم و تمام. اما باید یک ویژگی مهم LED را به خاطر بسپارید: حداکثر ولتاژ معکوس مجاز. برای اکثر LED ها حدود 20 ولت است. و هنگامی که آن را با قطب معکوس به شبکه وصل می کنید (جریان متناوب است، نیم چرخه در یک جهت می رود و نیمه دوم در جهت مخالف)، ولتاژ دامنه کامل شبکه به آن اعمال می شود - 315 ولت. ! این رقم از کجا می آید؟ 220 ولت ولتاژ موثر است، در حالی که دامنه آن (ریشه 2) = 1.41 برابر بیشتر است.
بنابراین، برای صرفه جویی در LED، باید یک دیود را به صورت سری با آن قرار دهید، که اجازه نمی دهد ولتاژ معکوس به آن عبور کند.

گزینه دیگری برای اتصال LED به منبع تغذیه 220 ولت:

یا دو LED را پشت سر هم قرار دهید.

گزینه منبع تغذیه از شبکه با مقاومت خاموش کننده بهینه ترین نیست: قدرت قابل توجهی از طریق مقاومت آزاد می شود. در واقع، اگر از یک مقاومت 24 کیلو اهم (حداکثر جریان 13 میلی آمپر) استفاده کنیم، توان تلف شده در آن حدود 3 وات خواهد بود. می توانید با اتصال یک دیود به صورت سری آن را به نصف کاهش دهید (سپس گرما فقط در یک نیم چرخه آزاد می شود). دیود باید حداقل 400 ولت ولتاژ معکوس داشته باشد. هنگام اتصال دو ال ای دی شمارنده (حتی آنهایی با دو کریستال در یک محفظه، معمولا رنگ های مختلف، یک کریستال قرمز، دیگری سبز) وجود دارد، می توانید دو عدد قرار دهید. مقاومت های دو واتی که هر کدام دو برابر مقاومت کمتری دارند.
من رزرو می کنم که با استفاده از یک مقاومت با مقاومت بالا (به عنوان مثال، 200 کیلو اهم)، می توانید LED را بدون دیود محافظ روشن کنید. جریان شکست معکوس برای تخریب کریستال بسیار کم خواهد بود. البته روشنایی بسیار کم است، اما برای مثال، برای روشن کردن یک سوئیچ در اتاق خواب در تاریکی، کاملاً کافی است.
با توجه به این که جریان در شبکه متناوب است، می توانید از اتلاف غیر ضروری برق در گرم کردن هوا با یک مقاومت محدود کننده جلوگیری کنید. نقش آن را می توان توسط یک خازن ایفا کرد که جریان متناوب را بدون گرم شدن عبور می دهد. این که چرا چنین است یک سوال جداگانه است، ما بعداً آن را بررسی خواهیم کرد. حال باید بدانیم که برای اینکه یک خازن جریان متناوب را بگذراند، باید هر دو نیم سیکل شبکه از آن عبور کند. اما LED فقط جریان را در یک جهت هدایت می کند. این بدان معنی است که ما یک دیود معمولی (یا یک LED دوم) را به موازات LED قرار می دهیم و نیم چرخه دوم را رد می کند.

اما اکنون مدار خود را از شبکه قطع کرده ایم. مقداری ولتاژ روی خازن باقی مانده است (تا دامنه کامل اگر به یاد داشته باشیم برابر با 315 ولت). برای جلوگیری از برق گرفتگی تصادفی، یک مقاومت دشارژ با ارزش به موازات خازن ارائه می دهیم (به طوری که در حین کار معمولی جریان کمی از آن عبور می کند بدون اینکه باعث گرم شدن آن شود)، که در صورت قطع شدن از شبکه، باعث تخلیه می شود. خازن در کسری از ثانیه و برای محافظت در برابر جریان شارژ پالسی، یک مقاومت کم مقاومت نیز نصب خواهیم کرد. همچنین نقش فیوز را بازی می کند که در صورت خرابی تصادفی خازن فوراً می سوزد (هیچ چیز برای همیشه دوام نمی آورد و این نیز اتفاق می افتد).

خازن باید برای ولتاژ حداقل 400 ولت یا مخصوص مدارهای جریان متناوب با ولتاژ حداقل 250 ولت باشد.
اگر بخواهیم یک لامپ ال ای دی از چند ال ای دی بسازیم چه؟ همه آنها را به صورت سری روشن می کنیم؛ یک دیود شمارنده برای همه آنها کافی است.

دیود باید برای جریانی طراحی شود که کمتر از جریان ال ای دی ها نباشد، ولتاژ معکوس - نه کمتر از مجموع ولتاژ بین ال ای دی ها. بهتر از آن، تعداد زوج LED را بردارید و پشت به پشت آنها را روشن کنید.

در شکل، سه LED در هر زنجیره وجود دارد که در واقع ممکن است بیش از ده عدد از آنها وجود داشته باشد.
چگونه خازن را محاسبه کنیم؟ از ولتاژ دامنه شبکه 315 ولت، مجموع افت ولتاژ در LED ها را کم می کنیم (به عنوان مثال، برای سه مورد سفید این تقریباً 12 ولت است). ما افت ولتاژ خازن را دریافت می کنیم Up=303 V. ظرفیت بر حسب میکروفاراد برابر با (4.45*I)/Up خواهد بود که در آن I جریان مورد نیاز از طریق LED ها بر حسب میلی آمپر است. در مورد ما، برای 20 میلی آمپر ظرفیت خازن (4.45*20)/303 = 89/303 ~ = 0.3 µF خواهد بود. می توانید دو خازن 0.15 µF (150 nF) را به صورت موازی قرار دهید.
رایج ترین اشتباهات هنگام اتصال LED
1. LED را مستقیماً بدون محدود کننده جریان (مقاومت یا چیپ درایور ویژه) به منبع تغذیه وصل کنید. در بالا بحث شد. LED به دلیل جریان ضعیف کنترل شده به سرعت از کار می افتد.

2. اتصال LED های متصل به موازات به یک مقاومت مشترک. اولاً به دلیل پراکندگی احتمالی پارامترها، LED ها با روشنایی متفاوت روشن می شوند. ثانیا و مهمتر از آن، اگر یکی از ال ای دی ها از کار بیفتد، جریان دومی دو برابر می شود و همچنین ممکن است بسوزد. اگر از یک مقاومت استفاده می کنید، بهتر است LED ها را به صورت سری وصل کنید. سپس، هنگام محاسبه مقاومت، جریان را یکسان می گذاریم (به عنوان مثال، 10 میلی آمپر)، و افت ولتاژ پیشروی LED ها را اضافه می کنیم (به عنوان مثال، 1.8 V + 2.1 V = 3.9 V).

3. روشن کردن LED ها به صورت سری، طراحی شده برای جریان های مختلف. در این حالت، بسته به تنظیم فعلی مقاومت محدود کننده، یکی از LED ها فرسوده یا کم نور می شود.

4. نصب یک مقاومت مقاومت ناکافی. در نتیجه جریان عبوری از LED بسیار زیاد است. از آنجایی که بخشی از انرژی به دلیل نقص در شبکه کریستالی به گرما تبدیل می شود، در جریان های بالا بیش از حد می شود. کریستال بیش از حد گرم می شود، در نتیجه عمر مفید آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. با افزایش حتی بیشتر جریان به دلیل گرم شدن ناحیه اتصال pn، بازده کوانتومی داخلی کاهش می یابد، روشنایی LED کاهش می یابد (این به ویژه برای LED های قرمز قابل توجه است) و کریستال شروع به فروپاشی فاجعه بار می کند.

5. اتصال LED به یک شبکه جریان متناوب (مثلا 220 ولت) بدون انجام اقداماتی برای محدود کردن ولتاژ معکوس. برای اکثر ال ای دی ها، حداکثر ولتاژ معکوس مجاز حدود 2 ولت است، در حالی که ولتاژ نیمه چرخه معکوس زمانی که LED قفل است، افت ولتاژی در آن برابر با ولتاژ تغذیه ایجاد می کند. طرح های مختلفی وجود دارد که اثرات مخرب ولتاژ معکوس را از بین می برد. ساده ترین مورد در بالا مورد بحث قرار گرفته است.

6. نصب یک مقاومت قدرت ناکافی. در نتیجه، مقاومت بسیار داغ می شود و شروع به ذوب عایق سیم هایی می کند که با آن تماس دارند. سپس رنگ روی آن می سوزد و در نهایت تحت تاثیر دمای بالا فرو می ریزد. یک مقاومت نمی تواند با خیال راحت بیش از توانی که برای آن طراحی شده است تلف کند.

LED های چشمک زن
یک LED چشمک زن (MSD) یک LED با یک ژنراتور پالس یکپارچه داخلی با فرکانس فلاش 1.5 -3 هرتز است.
با وجود اندازه جمع و جور، LED چشمک زن شامل یک تراشه ژنراتور نیمه هادی و برخی عناصر اضافی است. همچنین شایان ذکر است که LED چشمک زن کاملاً جهانی است - ولتاژ تغذیه چنین LED می تواند از 3 تا 14 ولت برای ولتاژ بالا و از 1.8 تا 5 ولت برای واحدهای ولتاژ پایین متغیر باشد.
ویژگی های متمایز چراغ های LED چشمک زن:
اندازه های کوچک
دستگاه سیگنالینگ نور فشرده
محدوده ولتاژ تغذیه گسترده (تا 14 ولت)
رنگ انتشار متفاوت
در برخی از نسخه های LED های چشمک زن، می توان چندین (معمولا 3) LED چند رنگ با فرکانس های مختلف فلاش تعبیه کرد.
استفاده از LED های چشمک زن در دستگاه های جمع و جور که در آن تقاضاهای زیادی بر روی ابعاد عناصر رادیویی و منبع تغذیه اعمال می شود، توجیه می شود - LED های چشمک زن بسیار مقرون به صرفه هستند، زیرا مدار الکترونیکی MSD بر روی ساختارهای MOS ساخته شده است. یک LED چشمک زن به راحتی می تواند جایگزین کل واحد عملکردی شود.
علامت گرافیکی معمولی یک LED چشمک زن در نمودارهای مدار، هیچ تفاوتی با تعیین یک LED معمولی ندارد، به جز اینکه خطوط پیکان نقطه‌دار هستند و نمادی از خواص چشمک زن LED هستند.

اگر به بدنه شفاف LED چشمک زن نگاه کنید، متوجه خواهید شد که از دو قسمت تشکیل شده است. یک کریستال دیود ساطع کننده نور بر روی پایه کاتد (ترمینال منفی) قرار می گیرد.
تراشه ژنراتور در پایه ترمینال آند قرار دارد.
سه جامپر سیم طلایی تمام قسمت های این دستگاه ترکیبی را به هم متصل می کند.
تشخیص یک MSD از یک LED معمولی از طریق ظاهر آن، با نگاه کردن به بدنه آن در نور آسان است. در داخل MSD دو بستر تقریباً یکسان وجود دارد. در اولین آنها یک مکعب کریستالی از یک ساطع کننده نور ساخته شده از آلیاژ خاکی کمیاب وجود دارد.
برای افزایش شار نور، تمرکز و شکل دادن به الگوی تابش، از یک بازتابنده آلومینیومی سهمی (2) استفاده می شود.

در یک MSD قطر آن کمی کمتر از یک LED معمولی است، زیرا قسمت دوم محفظه توسط یک بستر با یک مدار مجتمع اشغال شده است (3).
از نظر الکتریکی، هر دو زیرلایه توسط دو جامپر سیم طلایی (4) به یکدیگر متصل می شوند. محفظه MSD (5) از پلاستیک مات پخش کننده نور یا پلاستیک شفاف ساخته شده است.
ساطع کننده در MSD روی محور تقارن محفظه قرار ندارد، بنابراین برای اطمینان از روشنایی یکنواخت، اغلب از یک راهنمای نور پراکنده رنگی یکپارچه استفاده می شود. بدن شفاف فقط در MSD های با قطر بزرگ با الگوی تشعشع باریک یافت می شود.

تراشه ژنراتور از یک نوسانگر اصلی با فرکانس بالا تشکیل شده است - به طور مداوم کار می کند؛ فرکانس آن، طبق برآوردهای مختلف، در حدود 100 کیلوهرتز در نوسان است. یک تقسیم کننده گیت منطقی همراه با ژنراتور RF کار می کند که فرکانس بالا را به مقدار 1.5-3 هرتز تقسیم می کند. استفاده از ژنراتور فرکانس بالا همراه با تقسیم کننده فرکانس به این دلیل است که اجرای یک ژنراتور فرکانس پایین نیاز به استفاده از خازن با ظرفیت زیاد برای مدار زمان بندی دارد.
برای رساندن فرکانس بالا به مقدار 1-3 هرتز، از تقسیم کننده ها بر روی عناصر منطقی استفاده می شود که به راحتی در یک منطقه کوچک از تراشه نیمه هادی قرار می گیرند.
علاوه بر نوسانگر و تقسیم کننده اصلی RF، یک سوئیچ الکترونیکی و یک دیود محافظ بر روی بستر نیمه هادی ساخته شده است. LED های چشمک زن، طراحی شده برای ولتاژ تغذیه 3-12 ولت، همچنین دارای یک مقاومت محدود کننده داخلی هستند. MSD های ولتاژ پایین مقاومت محدود کننده ای ندارند. یک دیود محافظ برای جلوگیری از خرابی ریز مدار در هنگام معکوس شدن منبع تغذیه ضروری است.
برای عملکرد مطمئن و طولانی مدت MSD های ولتاژ بالا، توصیه می شود ولتاژ تغذیه را به 9 ولت محدود کنید. با افزایش ولتاژ، اتلاف توان MSD افزایش می یابد و در نتیجه گرمایش کریستال نیمه هادی افزایش می یابد. با گذشت زمان، گرمای بیش از حد می تواند باعث شود که LED چشمک زن به سرعت تخریب شود.
با استفاده از یک باتری 4.5 ولتی و یک مقاومت 51 اهم که به صورت سری به LED متصل شده اند، با حداقل توان 0.25 وات می توانید با خیال راحت کارکرد یک LED چشمک زن را بررسی کنید.

به نظر می رسد که همه چیز ساده است: ما یک مقاومت را به صورت سری قرار می دهیم و تمام. اما باید یک ویژگی مهم LED را به خاطر بسپارید: حداکثر ولتاژ معکوس مجاز. برای اکثر LED ها حدود 20 ولت است. و هنگامی که آن را با قطب معکوس به شبکه وصل می کنید (جریان متناوب است، نیم چرخه در یک جهت می رود و نیمه دوم در جهت مخالف)، ولتاژ دامنه کامل شبکه به آن اعمال می شود - 315 ولت. ! این رقم از کجا می آید؟ 220 ولت ولتاژ موثر است، در حالی که دامنه آن (ریشه 2) = 1.41 برابر بیشتر است.

بنابراین، برای صرفه جویی در LED، باید یک دیود را به صورت سری با آن قرار دهید، که اجازه نمی دهد ولتاژ معکوس به آن عبور کند.

یا دو LED را پشت سر هم قرار دهید.

گزینه منبع تغذیه از شبکه با مقاومت خاموش کننده بهینه ترین نیست: قدرت قابل توجهی از طریق مقاومت آزاد می شود. در واقع، اگر از یک مقاومت 24 کیلو اهم (حداکثر جریان 13 میلی آمپر) استفاده کنیم، توان تلف شده در آن حدود 3 وات خواهد بود. می توانید با اتصال یک دیود به صورت سری آن را به نصف کاهش دهید (سپس گرما فقط در یک نیم چرخه آزاد می شود). دیود باید حداقل 400 ولت ولتاژ معکوس داشته باشد. وقتی دو ال ای دی شمارنده را روشن می کنید (حتی آنهایی با دو کریستال در یک محفظه، معمولاً رنگ های مختلف، یک کریستال قرمز و دیگری سبز) وجود دارند، می توانید دو مقاومت دو وات، هر کدام با مقاومت دو برابر کمتر قرار دهید.

من رزرو می کنم که با استفاده از یک مقاومت با مقاومت بالا (به عنوان مثال، 200 کیلو اهم)، می توانید LED را بدون دیود محافظ روشن کنید. جریان شکست معکوس برای تخریب کریستال بسیار کم خواهد بود. البته روشنایی بسیار کم است، اما برای مثال، برای روشن کردن یک سوئیچ در اتاق خواب در تاریکی، کاملاً کافی است.

با توجه به این که جریان در شبکه متناوب است، می توانید از اتلاف غیر ضروری برق در گرم کردن هوا با یک مقاومت محدود کننده جلوگیری کنید. نقش آن را می توان توسط یک خازن ایفا کرد که جریان متناوب را بدون گرم شدن عبور می دهد. این که چرا چنین است یک سوال جداگانه است، ما بعداً آن را بررسی خواهیم کرد. حال باید بدانیم که برای اینکه یک خازن جریان متناوب را بگذراند، باید هر دو نیم سیکل شبکه از آن عبور کند. اما LED فقط جریان را در یک جهت هدایت می کند. این بدان معنی است که ما یک دیود معمولی (یا یک LED دوم) را به موازات LED قرار می دهیم و نیم چرخه دوم را رد می کند.

اما اکنون مدار خود را از شبکه قطع کرده ایم. مقداری ولتاژ روی خازن باقی مانده است (تا دامنه کامل اگر به یاد داشته باشیم برابر با 315 ولت). برای جلوگیری از برق گرفتگی تصادفی، یک مقاومت دشارژ با ارزش به موازات خازن ارائه می دهیم (به طوری که در حین کار معمولی جریان کمی از آن عبور می کند بدون اینکه باعث گرم شدن آن شود)، که در صورت قطع شدن از شبکه، باعث تخلیه می شود. خازن در کسری از ثانیه و برای محافظت در برابر جریان شارژ پالسی، یک مقاومت کم مقاومت نیز نصب خواهیم کرد. همچنین نقش فیوز را بازی می کند که در صورت خرابی تصادفی خازن فوراً می سوزد (هیچ چیز برای همیشه دوام نمی آورد و این نیز اتفاق می افتد).

خازن باید برای ولتاژ حداقل 400 ولت یا مخصوص مدارهای جریان متناوب با ولتاژ حداقل 250 ولت باشد.

اگر بخواهیم یک لامپ ال ای دی از چند ال ای دی بسازیم چه؟ همه آنها را به صورت سری روشن می کنیم؛ یک دیود شمارنده برای همه آنها کافی است.

دیود باید برای جریانی طراحی شود که کمتر از جریان ال ای دی ها نباشد، ولتاژ معکوس - نه کمتر از مجموع ولتاژ بین ال ای دی ها. بهتر از آن، تعداد زوج LED را بردارید و پشت به پشت آنها را روشن کنید.

در شکل، سه LED در هر زنجیره وجود دارد که در واقع ممکن است بیش از ده عدد از آنها وجود داشته باشد.

چگونه خازن را محاسبه کنیم؟ از ولتاژ دامنه شبکه 315 ولت، مجموع افت ولتاژ در LED ها را کم می کنیم (به عنوان مثال، برای سه مورد سفید این تقریباً 12 ولت است). ما افت ولتاژ خازن را دریافت می کنیم Up=303 V. ظرفیت بر حسب میکروفاراد برابر با (4.45*I)/Up خواهد بود که در آن I جریان مورد نیاز از طریق LED ها بر حسب میلی آمپر است. در مورد ما، برای 20 میلی آمپر ظرفیت خازن (4.45*20)/303 = 89/303 ~ = 0.3 µF خواهد بود. می توانید دو خازن 0.15 µF (150 nF) را به صورت موازی قرار دهید.

در پایان باید به مواردی مانند لحیم کاری و نصب ال ای دی ها توجه کرد. اینها نیز مسائل بسیار مهمی هستند که بر دوام آنها تأثیر می گذارد.

LED ها و میکرو مدارها از اتصال ثابت، نادرست و گرمای بیش از حد می ترسند؛ لحیم کاری این قطعات باید تا حد امکان سریع باشد. شما باید از آهن لحیم کاری کم مصرف با دمای نوک بیش از 260 درجه استفاده کنید و لحیم کاری نباید بیش از 3-5 ثانیه طول بکشد (توصیه های سازنده). استفاده از موچین طبی هنگام لحیم کاری ایده خوبی خواهد بود. LED با موچین هایی بالاتر از بدنه گرفته می شود که باعث حذف گرمای اضافی از کریستال در هنگام لحیم کاری می شود.

پایه های LED باید با شعاع کمی خم شوند (به طوری که نشکنند). در نتیجه خمیدگی های پیچیده، پایه های پایه کیس باید در حالت کارخانه باقی بمانند و موازی باشند و تحت فشار قرار نگیرند (در غیر این صورت کریستال خسته می شود و از پاها می افتد).

برای محافظت از دستگاه خود در برابر اتصال کوتاه تصادفی یا اضافه بار، باید فیوزها را نصب کنید.


در زیر توضیحی از وب سایت www.chipdip.ru/video/id000272895 آمده است


هنگام طراحی تجهیزات رادیویی، اغلب مسئله نشانگر قدرت مطرح می شود. عصر لامپ های رشته ای برای نشان دادن مدت هاست گذشته است؛ عنصر نشانگر رادیویی مدرن و قابل اعتماد در حال حاضر LED است. در این مقاله نموداری برای اتصال LED به 220 ولت ارائه می شود، یعنی امکان تغذیه LED از شبکه AC خانگی - پریزهایی که در هر آپارتمان راحت یافت می شود - در نظر گرفته می شود.


شرح عملکرد مدار اتصال LED به ولتاژ 220 ولت

نمودار اتصال LED به 220 ولت پیچیده نیست و اصل عملکرد آن نیز ساده است. الگوریتم به شرح زیر است. هنگامی که ولتاژ اعمال می شود، خازن C1 شروع به شارژ می کند، در حالی که در واقع، از یک طرف به طور مستقیم و از طرف دیگر از طریق دیود زنر شارژ می شود. دیود زنر باید با ولتاژ LED مطابقت داشته باشد. با افزایش ولتاژ در خازن، دیود زنر مقاومت خود را افزایش می دهد و ولتاژ شارژ خازن را به ولتاژ تثبیت کننده عملیاتی آن محدود می کند، که در واقع همان ولتاژی است که LED را تغذیه می کند. خازن را نمی توان بالاتر از این ولتاژ شارژ کرد، زیرا دیود زنر "بسته" شده است و در شاخه دوم مقاومت زیادی به شکل زنجیره ای از LED ها و مقاومت R1 داریم. در طول این نیم چرخه LED روشن نمی شود. همچنین لازم به ذکر است که دیود زنر از LED در برابر جریان معکوس محافظت می کند که می تواند به LED آسیب برساند.
در اینجا، نیم موج ما تغییر می کند و قطبیت در ورودی مدار ما تغییر می کند. در این حالت خازن شروع به تخلیه و تغییر قطبیت شارژ خود می کند. اگر همه چیز با اتصال مستقیم مشخص باشد، جریان از پایه دوم خازن که به مدار می ریزد، اکنون از زنجیره مقاومت و LED عبور می کند و در این لحظه است که LED شروع به درخشش می کند. در این مورد، همانطور که به یاد داریم، ولتاژ شارژ خازن تقریباً با ولتاژ تغذیه LED مطابقت دارد، یعنی LED ما نمی سوزد.




قدرت مقاومت می تواند حداقل باشد، 0.25 وات کاملاً مناسب است (امتیاز در نمودار بر حسب اهم است).
بهتر است یک خازن (ظرفیت نشان داده شده در میکروفاراد) با ذخیره، یعنی با ولتاژ کاری 300 ولت انتخاب کنید.
LED می تواند هر چیزی باشد، به عنوان مثال، با ولتاژ روشنایی از 2 ولت AL307 BM یا AL 307B و تا 5.5 ولت - این KL101A یا KL101B است.
دیود زنر، همانطور که قبلا ذکر کردیم، باید با ولتاژ تغذیه LED مطابقت داشته باشد، بنابراین برای 2 ولت KS130D1 یا KS133A (ولتاژ تثبیت به ترتیب 3 و 3.3 ولت) و برای 5.5 ولت KS156A یا KS156G است.

سال هاست که ما از لامپ های رشته ای معمولی برای روشنایی خانه ها، آپارتمان ها، ادارات یا کارخانه های صنعتی خود استفاده می کنیم. با این حال، هر روز قیمت برق به سرعت در حال افزایش است، که ما را مجبور می‌کند دستگاه‌های کم‌مصرف‌تری را که دارای راندمان بالا، عمر مفید طولانی هستند و قادر به ایجاد شار نور لازم با حداقل هزینه هستند، ترجیح دهیم. از جمله این دستگاه ها می توان به لامپ های ال ای دی 220 ولت اشاره کرد که در این مقاله سعی می کنیم مزیت های آن ها را به طور کامل آشکار کنیم.

توجه! این نشریه نمونه هایی از مدارهایی را ارائه می دهد که با ولتاژ تهدید کننده حیات 220 ولت تغذیه می شوند. فقط افراد دارای تحصیلات و مجوزهای لازم مجاز به مونتاژ و آزمایش چنین مدارهایی هستند!

ساده ترین طرح

لامپ ال ای دی 220 ولت یکی از انواع لامپ های روشنایی است که در آن شار نوری با تبدیل انرژی الکتریکی به شار نوری با استفاده از کریستال ال ای دی ایجاد می شود. برای راه اندازی ال ای دی ها از شبکه ثابت 220 ولت خانگی، باید ساده ترین مداری را که در شکل زیر نشان داده شده است جمع آوری کنید.

مدار یک لامپ LED 220 ولتی شامل یک منبع ولتاژ متناوب 220-240 ولت، یک پل یکسو کننده برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم، یک خازن محدود کننده C1، یک خازن برای صاف کردن امواج C2 و LED های متصل به سری از 1 است. به 80 قطعه

اصل عملیات

هنگامی که یک ولتاژ متناوب 220 ولت فرکانس متغیر (50 هرتز) به درایور لامپ LED داده می شود، از خازن محدود کننده جریان C1 به یک پل یکسو کننده مونتاژ شده از 4 دیود عبور می کند.

پس از این، در خروجی پل یک ولتاژ اصلاح شده ثابت مورد نیاز برای عملکرد LED ها دریافت می کنیم. با این حال، برای به دست آوردن یک خروجی نور پیوسته، لازم است یک خازن الکترولیتی C2 به درایور اضافه شود تا امواجی که هنگام اصلاح ولتاژ متناوب ایجاد می‌شوند، صاف شود.

با نگاهی به طراحی یک لامپ ال ای دی 220 ولتی می بینیم که مقاومت های R1 و R2 وجود دارد. مقاومت R2 برای تخلیه خازن برای محافظت در برابر خرابی هنگام خاموش شدن برق و R1 برای محدود کردن جریان عرضه شده به پل LED در هنگام روشن شدن استفاده می شود.

مدار با حفاظت اضافی

همچنین در برخی مدارها مقاومت اضافی R3 به صورت سری با LED ها وجود دارد. این برای محافظت در برابر افزایش جریان در مدارهای LED عمل می کند. زنجیره R3-C2 نشان دهنده یک فیلتر پایین گذر کلاسیک (LP) است.

مدار با محدود کننده جریان فعال

در این نسخه از مدار، عنصر محدود کننده جریان، مقاومت R1 است. چنین مداری برخلاف گزینه‌های قبلی با خازن محدودکننده جریان، که یک بار راکتیو هستند، ضریب توان یا cos φ نزدیک به واحد خواهد داشت. نقطه ضعف این گزینه نیاز به دفع مقدار قابل توجهی گرما در مقاومت R1 است.

برای تخلیه ولتاژ باقیمانده خازن C1 به صفر، از مقاومت R2 در مدار استفاده می شود.

نصب لامپ ال ای دی مدارهای 220 ولت AC

لامپ های LED از اجزای زیر تشکیل شده اند:

  1. پایه (E27، E14، E40 و غیره) برای پیچاندن در سوکت لامپ، دیوارکوب یا لوستر؛
  2. واشر دی الکتریک بین پایه و محفظه؛
  3. درایوری که بر روی آن مداری برای تبدیل ولتاژ متناوب به ولتاژ ثابت با مقدار مورد نیاز مونتاژ شده است.
  4. رادیاتوری که برای حذف گرما از LED ها عمل می کند.
  5. یک برد مدار چاپی که LED ها روی آن لحیم می شوند (اندازه های SMD5050، SMD3528 و غیره).
  6. مقاومت (تراشه) برای محافظت از LED در برابر جریان ضربانی؛
  7. پخش کننده نور برای ایجاد یک شار نوری یکنواخت.

نحوه اتصال لامپ های ال ای دی 220 ولت

بزرگترین ترفند هنگام اتصال لامپ های LED 220 ولت این است که هیچ ترفندی وجود ندارد. اتصال دقیقاً مانند لامپ های رشته ای یا لامپ های فلورسنت فشرده (CFL) است. برای انجام این کار: برق پایه را خاموش کنید و سپس لامپ را در آن پیچ کنید. هنگام نصب، هرگز به قطعات فلزی لامپ دست نزنید: به یاد داشته باشید که گاهی اوقات برقکارهای بی دقت می توانند به جای فاز، صفر را از کلید عبور دهند. در این حالت ولتاژ فاز هرگز از پایه حذف نخواهد شد.

تولید کنندگان آنالوگ های LED را از تمام انواع لامپ های تولید شده قبلی با انواع سوکت ها منتشر کرده اند: E27، E14، GU5.3 و غیره. اصل نصب برای آنها یکسان است.

اگر یک لامپ LED خریداری کرده اید که برای 12 یا 24 ولت طراحی شده است، بدون منبع تغذیه نمی توانید کار کنید. منابع نور به صورت موازی به هم وصل شده اند: تمام "مزایای" لامپ ها با هم به خروجی مثبت منبع تغذیه، و همه "منافی ها" با هم به "منهای" منبع تغذیه.

در این مورد، رعایت قطبیت ("بعلاوه" - به "بعلاوه"، "منهای" - به "منهای") مهم است، زیرا LED ها فقط در صورت درست بودن قطبیت نور ساطع می کنند! اگر قطبیت معکوس شود ممکن است برخی از محصولات خراب شوند.

توجه! منبع تغذیه DC (منبع تغذیه) را با ترانسفورماتور اشتباه نگیرید. ترانسفورماتور یک خروجی ولتاژ متناوب تولید می کند، در حالی که منبع تغذیه یک ولتاژ ثابت تولید می کند.

به عنوان مثال، شما در آشپزخانه، کمد لباس یا مکان های دیگر نورپردازی مبلمان دارید که از 4 لامپ هالوژن با توان 40 وات و ولتاژ 12 ولت تشکیل شده است که از یک ترانسفورماتور تغذیه می شود. شما تصمیم می گیرید این لامپ ها را با 4 لامپ ال ای دی 4 تا 5 واتی جایگزین کنید.

توجه! در این مورد، لازم است ترانسفورماتور استفاده شده قبلی را با منبع 12 ولت DC با توان حداقل 16-20 وات جایگزین کنید.

گاهی اوقات چنین لامپ های LED برای نورافکن ها در بیشتر موارد به منبع تغذیه در کارخانه مجهز هستند. هنگام خرید چنین لامپ هایی، باید به خرید منبع برق نیز فکر کنید.

چگونه یک لامپ ال ای دی ساده بسازیم

برای مونتاژ یک لامپ LED به یک لامپ فلورسنت قدیمی یا به عبارت بهتر پایه آن با پایه، یک قطعه بلند نوار LED 12 ولتی نیاز داریم.
و یک قوطی آلومینیومی 330 میلی لیتری خالی

برای تغذیه چنین لامپی به یک منبع 12 ولت DC به اندازه ای نیاز دارید که بدون هیچ مشکلی داخل قوطی قرار گیرد.

بنابراین، اکنون خود تولید:

  1. مانند تصویر روبان را دور شیشه بپیچید.
  2. سیم ها را از نوار LED به خروجی منبع تغذیه (PS) لحیم کنید.
  3. ورودی IP را با سیم به پایه پایه لامپ لحیم کنید.
  4. خود منبع را به طور ایمن در داخل شیشه محکم کنید و قبلاً سوراخی به اندازه کافی بزرگ ایجاد کرده باشید تا منبع برق از داخل آن عبور کند.
  5. قوطی را با چسب به پایه بدنه با پایه بچسبانید و لامپ آماده است.

البته چنین لامپی شاهکار هنر طراحی نیست، اما با دستان خود ساخته شده است!

نقص اصلی لامپ های ال ای دی 220 ولت

بر اساس سالها تجربه، اگر یک لامپ LED 220 ولت روشن نشود، دلایل ممکن است به شرح زیر باشد:

1. خرابی LED

از آنجایی که در یک لامپ LED همه LED ها به صورت سری به هم متصل می شوند، اگر حداقل یکی از آنها خاموش شود، کل لامپ به دلیل باز بودن مدار روشن نمی شود. در اکثر موارد ال ای دی در لامپ های 220 در 2 سایز SMD5050 و SMD3528 استفاده می شود.

برای از بین بردن این دلیل، باید LED خراب را پیدا کنید و آن را با یکی دیگر جایگزین کنید، یا یک جامپر نصب کنید (بهتر است از جامپرها سوء استفاده نکنید - زیرا می توانند جریان را از طریق LED ها در برخی مدارها افزایش دهند). هنگام حل مشکل با استفاده از روش دوم، شار نور کمی کاهش می یابد، اما لامپ دوباره شروع به درخشش می کند.

برای پیدا کردن یک LED آسیب دیده، به یک منبع تغذیه کم جریان (20 میلی آمپر) یا یک مولتی متر نیاز داریم.

برای انجام این کار، "+" را به آند و "-" را به کاتد اعمال می کنیم. اگر LED روشن نشد به این معنی است که معیوب است. بنابراین، شما باید هر یک از LED های لامپ را بررسی کنید. همچنین، یک LED شکست خورده را می توان به صورت بصری شناسایی کرد، چیزی شبیه به این است:

علت این خرابی در اکثر موارد عدم وجود هیچ گونه حفاظتی برای LED است.

2. خرابی پل دیودی

در بیشتر موارد، با چنین نقصی، دلیل اصلی نقص ساخت است. و در این مورد، LED ها اغلب "پرواز می کنند". برای حل این مشکل، باید پل دیود (یا دیودهای پل) را تعویض کنید و تمام LED ها را بررسی کنید.

برای بررسی پل دیود به یک مولتی متر نیاز دارید. لازم است یک ولتاژ متناوب 220 ولت به ورودی پل اعمال کنید و ولتاژ خروجی را بررسی کنید. اگر در خروجی متغیر باقی بماند، پل دیودی از کار افتاده است.

اگر پل دیودی روی دیودهای جداگانه مونتاژ شود، می توان آنها را یکی یکی لحیم کرد و با دستگاه بررسی کرد. یک دیود باید جریان را فقط در یک جهت عبور دهد. اگر به هیچ وجه جریان را از خود عبور ندهد یا با اعمال نیم موج مثبت به کاتد، آن را عبور دهد، از کار افتاده و نیاز به تعویض دارد.

3. لحیم کاری ضعیف انتهای سرب

در این صورت به یک مولتی متر نیاز خواهیم داشت. شما باید مدار لامپ LED را درک کنید و سپس تمام نقاط را بررسی کنید، از ولتاژ ورودی 220 ولت شروع کنید و با خروجی های LED پایان دهید. بر اساس تجربه، این مشکل ذاتی لامپ های ال ای دی ارزان قیمت است و برای رفع آن کافی است تمام قطعات و اجزای آن را با یک آهن لحیم کاری لحیم کنید.

نتیجه

لامپ ال ای دی 220 ولت یک دستگاه کم مصرف با مشخصات فنی خوب، طراحی ساده و کارکرد آسان است که امکان استفاده در محیط های خانگی و صنعتی را فراهم می کند.

همچنین شایان ذکر است که با داشتن برخی تجهیزات، تحصیلات و تجربه می توانید ایرادات لامپ های ال ای دی 220 ولت را شناسایی کرده و با حداقل هزینه برطرف کنید.

ویدیو در مورد موضوع

اغلب ما باید با این سوال روبرو شویم - نحوه اتصال LED ها به 220 ولت یا به سادگی به یک شبکه الکتریکی ولتاژ متناوب. به این ترتیب، اتصال مستقیم دیود به شبکه هیچ معنایی ندارد. حتی هنگام استفاده از طرح های خاص، ما به اثر مورد نظر نخواهیم رسید.

اگر نیاز به اتصال LED به یک شبکه ولتاژ ثابت داشته باشیم، این مشکل را می توان به سادگی حل کرد - یک مقاومت محدود کننده نصب می کنیم و آن را فراموش می کنیم. LED در جهت جلو کار کرد و به کار خود ادامه خواهد داد.

اگر نیاز به استفاده از یک شبکه 220 ولت برای اتصال LED داشته باشیم، آنگاه قبلاً تحت تأثیر قطبیت معکوس قرار خواهد گرفت. این را می توان با نگاه کردن به نمودار یک سینوسی به وضوح مشاهده کرد، جایی که هر نیم چرخه سینوسی تمایل دارد علامت خود را به علامت مخالف تغییر دهد.

در این صورت در این نیم چرخه درخششی نخواهیم گرفت. در اصل، اشکالی ندارد)))، اما LED خیلی سریع خراب می شود.

به طور کلی، مقاومت خاموش کننده باید بر اساس شرایط ولتاژ طراحی 310 ولت انتخاب شود. توضیح اینکه چرا این چنین است یک کار خسته کننده است، اما ارزش این را دارد که فقط این را به خاطر بسپارید، زیرا مقدار ولتاژ موثر 220 ولت است و دامنه در حال حاضر با ریشه دو از مقدار موثر افزایش می یابد. آن ها به این ترتیب ما ولتاژ رو به جلو و معکوس اعمال شده را به LED دریافت می کنیم. مقاومت در 310 ولت قطب معکوس به منظور محافظت از LED انتخاب شده است. در ادامه خواهیم دید که چگونه می توان حفاظت را انجام داد.

نحوه اتصال LED ها به 220 ولت با استفاده از یک مدار ساده با استفاده از مقاومت ها و دیود - گزینه 1

مدار اول بر اساس اصل لغو نیمه چرخه معکوس عمل می کند. اکثریت قریب به اتفاق نیمه هادی ها در مورد ولتاژ معکوس منفی هستند. برای مسدود کردن آن به یک دیود نیاز داریم. به عنوان یک قاعده، در بیشتر موارد از دیودهای نوع IN4004 استفاده می شود که برای ولتاژهای بیشتر از 300 ولت طراحی شده است.

اتصال LED با استفاده از یک مدار ساده با یک مقاومت و دیود - گزینه 2

مدار ساده دیگری که نشان می دهد نحوه اتصال LED ها به ولتاژ 220 ولت AC چندان پیچیده نیست و همچنین می تواند به عنوان یک مدار ساده طبقه بندی شود.

بیایید اصل عملکرد را در نظر بگیریم. با نیم موج مثبت، جریان از مقاومت های 1 و 2 و همچنین خود LED عبور می کند. در این مورد، شایان ذکر است که افت ولتاژ در سراسر LED برای یک دیود معمولی - VD1 برعکس خواهد بود. به محض ورود نیمه موج منفی 220 ولت به مدار، جریان از طریق یک دیود و مقاومت های معمولی عبور می کند. در این حالت، افت ولتاژ مستقیم در VD1 مخالف LED خواهد بود. ساده است.

با نیم موج مثبت ولتاژ شبکه، جریان از مقاومت های R1، R2 و LED HL1 عبور می کند (در این مورد، افت ولتاژ رو به جلو در LED HL1 ولتاژ معکوس برای دیود VD1 است). با نیم موج منفی ولتاژ شبکه، جریان از دیود VD1 و مقاومت های R1، R2 عبور می کند (در این مورد، افت ولتاژ رو به جلو در دیود VD1 ولتاژ معکوس برای LED HL1 است).

بخش محاسبه طرح

ولتاژ نامی شبکه:

U S.NOM = 220 ولت

حداقل و حداکثر ولتاژ شبکه پذیرفته شده است (داده های با تجربه):

U S.MIN = 170 ولت
U C.MAX = 250 ولت

LED HL1 با حداکثر جریان مجاز برای نصب پذیرفته می شود:

I HL1.DOP = 20 میلی آمپر

حداکثر جریان پیک محاسبه شده LED HL1:

I HL1.AMP.MAX = 0.7*I HL1.ADP = 0.7*20 = 14 میلی آمپر

افت ولتاژ در LED HL1 (داده های تجربه شده):

حداقل و حداکثر ولتاژ موثر در مقاومت های R1, R2:

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

مقاومت معادل محاسبه شده مقاومت های R1, R2:

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

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ.CALC = 2502/25 = 2500 mW = 2.5 W

قدرت کل تقریبی مقاومت های R1, R2:

P R.CALC = P R.MAX / 0.7 = 2.5/0.7 = 3.6 W

اتصال موازی دو مقاومت نوع MLT-2 با حداکثر توان مجاز کل پذیرفته می شود:

P R.ADOP = 2 2 = 4 W

مقاومت محاسبه شده هر مقاومت:

R CALC = 2*R EQ.CALC = 2*25 = 50 کیلو اهم

نزدیکترین مقاومت استاندارد بالاتر هر مقاومت گرفته شده است:

R1 = R2 = 51 کیلو اهم

مقاومت معادل مقاومت های R1, R2:

R EKV = R1/2 = 51/2 = 26 کیلو اهم

حداکثر توان کل مقاومت های R1, R2:

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ = 2502/26 = 2400 mW = 2.4 W

حداقل و حداکثر جریان پیک LED HL1 و دیود VD1:

I HL1.AMP.MIN = I VD1.AMP.MIN = U R.AMP.MIN /R EQ = 240/26 = 9.2 میلی آمپر
I HL1.AMP.MAX = I VD1.AMP.MAX = U R.AMP.MAX /R EQ = 350/26 = 13 میلی آمپر

حداقل و حداکثر جریان متوسط ​​LED HL1 و دیود VD1:

I HL1.AVG.MIN = I VD1.AVG.MIN = I HL1.ACTIVE.MIN /K F = 3.3/1.1 = 3.0 میلی آمپر
I HL1.SR.MAX = I VD1.SR.MAX = I HL1.ACTIVE MAX /K F = 4.8/1.1 = 4.4 میلی آمپر

ولتاژ معکوس دیود VD1:

U VD1.REV = U HL1.PR = 2 ولت

پارامترهای طراحی دیود VD1:

U VD1.CALC = U VD1.REV / 0.7 = 2/0.7 = 2.9 ولت
I VD1.CALC = U VD1.AMP.MAX /0.7 = 13/0.7 = 19 میلی آمپر

دیود VD1 از نوع D9V پذیرفته شده است که دارای پارامترهای اساسی زیر است:

U VD1.ADOP = 30 ولت
I VD1.DOP = 20 میلی آمپر
I 0.MAX = 250 µA

معایب استفاده از نمودار برای اتصال LED به 220 ولت مطابق با گزینه 2

معایب اصلی اتصال LED ها با استفاده از این طرح، روشنایی کم LED ها به دلیل جریان کم است. I HL1.SR = (3.0-4.4) mA و قدرت بالا در مقاومت ها: R1, R2: P R.MAX = 2.4 W.

گزینه 3 برای اتصال LED ها به شبکه برق 220 ولت AC

با نیم چرخه مثبت، جریان از مقاومت R1، دیود و LED عبور می کند. هنگامی که منفی است، هیچ جریانی جریان نمی یابد، زیرا در این حالت دیود در جهت معکوس سوئیچ می شود.

محاسبه پارامترهای مدار مشابه گزینه دوم است. هر کس به آن نیاز داشته باشد می شمرد و مقایسه می کند. تفاوت کم است.

معایب اتصال با استفاده از گزینه 3

اگر "ذهن کنجکاو" از قبل حساب را انجام داده باشند، می توانند داده ها را با گزینه دوم مقایسه کنند. کسانی که بیش از حد تنبل هستند، باید به قول خود عمل کنند. نقطه ضعف این اتصال نیز روشنایی کم LED است، زیرا جریان عبوری از نیمه هادی فقط I HL1.SR = (2.8-4.2) mA است.

اما با این طرح ما کاهش قابل توجهی در قدرت مقاومت دریافت می کنیم: P R1.MAX = 1.2 W به جای 2.4 W که قبلاً به دست آمده بود.

اتصال LED 220 ولت با استفاده از پل دیود - گزینه 4

همانطور که در تصویر گرافیکی مشاهده می کنید، در این حالت برای اتصال به 220 از مقاومت و پل دیودی استفاده می کنیم.

در این حالت، به دلیل استفاده از پل یکسو کننده روی دیودهای VD1-VD4، جریان از طریق 2 مقاومت و LED با نیم موج مثبت و منفی سینوسی عبور می کند.

U VD.CALC = U VD.REV /0.7 = 2.6/0.7 = 3.7 ولت
I VD.CALC = U VD.AMP.MAX /0.7 = 13/0.7 = 19 میلی آمپر

دیودهای VD1-VD4 نوع D9V پذیرفته می شوند که دارای پارامترهای اساسی زیر هستند:

U VD.ADP = 30 ولت
I VD.ADP = 20 میلی آمپر
I 0.MAX = 250 µA

معایب طرح اتصال طبق گزینه 4

با این حال، با این طرح افزایش قابل توجهی در روشنایی LED دریافت خواهیم کرد: HL1: I HL1.SR = (5.9-8.7) mA به جای (2.8-4.2) mA

در اصل، اینها رایج ترین مدارهایی هستند که به ما نشان می دهند چگونه LED ها را با استفاده از یک دیود و مقاومت معمولی به 220 ولت وصل کنیم. برای سهولت درک، محاسبات ارائه شده است. نه برای همه، شاید قابل درک باشد، اما هرکس به آن نیاز داشته باشد، آن را پیدا می کند، می خواند و می فهمد. خوب، اگر نه، پس یک بخش گرافیکی ساده کافی است.

نحوه اتصال LED به 220 ولت با استفاده از خازن

در بالا به این موضوع پرداختیم که فقط با استفاده از دیودها و مقاومت ها، اتصال هر LED به شبکه 220 ولت چقدر آسان است. اینها نمودارهای ساده بودند. حالا بیایید به موارد پیچیده تر، اما از نظر اجرا و دوام بهتر نگاه کنیم. برای این ما به یک خازن نیاز داریم.

عنصر محدود کننده جریان یک خازن است. در نمودار - C1. خازن باید طوری طراحی شود که با ولتاژ حداقل 400 ولت کار کند. پس از شارژ کردن خازن، جریان عبوری از آن توسط یک مقاومت محدود می شود.

اتصال LED به شبکه 220 ولت با استفاده از مثال سوئیچ نور پس زمینه

امروزه هیچ کس را با یک سوئیچ با نور LED یکپارچه غافلگیر نخواهید کرد. پس از جدا کردن آن و فهمیدن آن، راه دیگری به دست خواهیم آورد که به لطف آن می توانیم هر LED را به یک شبکه 220 ولت وصل کنیم.

تمام کلیدهای روشن از مقاومتی با حداقل 20 کیلو اهم استفاده می کنند. جریان در این مورد به حدود 1 آمپر محدود می شود. در صورت اتصال به شبکه، این LED می درخشد. در شب به راحتی روی دیوار قابل تشخیص است. جریان معکوس در این حالت بسیار کم خواهد بود و به نیمه هادی آسیب نمی رساند. در اصل، چنین مداری نیز حق وجود دارد، اما نور چنین دیودی همچنان ناچیز خواهد بود. و اینکه آیا بازی ارزش شمع را دارد یا خیر، مشخص نیست.

ویدئو در مورد اتصال LED به شبکه 220 ولت

خوب، در پایان کل این پست طولانی، بیایید ویدیویی را با این موضوع تماشا کنیم: "نحوه اتصال LED ها به 220 ولت". برای کسانی که برای خواندن همه چیز تنبل هستند.

اغلب ما باید با این سوال روبرو شویم - چگونه یک LED را به 220 ولت یا به سادگی به یک شبکه الکتریکی ولتاژ متناوب وصل کنیم. به این ترتیب، اتصال مستقیم دیود به شبکه هیچ معنایی ندارد. حتی هنگام استفاده از طرح های خاص، ما به اثر مورد نظر نخواهیم رسید.


اگر نیاز به اتصال LED به یک شبکه ولتاژ ثابت داشته باشیم، این مشکل را می توان به سادگی حل کرد - یک مقاومت محدود کننده نصب می کنیم و آن را فراموش می کنیم. LED در جهت جلو کار کرد و به کار خود ادامه خواهد داد.

اگر نیاز به استفاده از یک شبکه 220 ولت برای اتصال LED داشته باشیم، آنگاه قبلاً تحت تأثیر قطبیت معکوس قرار خواهد گرفت. این را می توان با نگاه کردن به نمودار یک سینوسی به وضوح مشاهده کرد، جایی که هر نیم چرخه سینوسی تمایل دارد علامت خود را به علامت مخالف تغییر دهد.


در این صورت در این نیم چرخه درخششی نخواهیم گرفت. در اصل، اشکالی ندارد)))، اما LED خیلی سریع خراب می شود.


به طور کلی، مقاومت خاموش کننده باید بر اساس شرایط ولتاژ طراحی 310 ولت انتخاب شود. توضیح اینکه چرا این چنین است یک کار خسته کننده است، اما ارزش این را دارد که فقط این را به خاطر بسپارید، زیرا مقدار ولتاژ موثر 220 ولت است و دامنه در حال حاضر با ریشه دو از مقدار موثر افزایش می یابد. آن ها به این ترتیب ما ولتاژ رو به جلو و معکوس اعمال شده را به LED دریافت می کنیم. مقاومت در 310 ولت قطب معکوس به منظور محافظت از LED انتخاب شده است. در ادامه خواهیم دید که چگونه می توان حفاظت را انجام داد.

نحوه اتصال LED ها به 220 ولت با استفاده از یک مدار ساده با استفاده از مقاومت ها و دیود - گزینه 1

مدار اول بر اساس اصل لغو نیمه چرخه معکوس عمل می کند. اکثریت قریب به اتفاق نیمه هادی ها در مورد ولتاژ معکوس منفی هستند. برای مسدود کردن آن به یک دیود نیاز داریم. به عنوان یک قاعده، در بیشتر موارد از دیودهای نوع IN4004 استفاده می شود که برای ولتاژهای بیشتر از 300 ولت طراحی شده است.

اتصال LED با استفاده از یک مدار ساده با یک مقاومت و دیود - گزینه 2

مدار ساده دیگری برای اتصال LED ها به شبکه 220 ولت AC پیچیدگی بیشتری ندارد و همچنین می تواند به عنوان یک مدار ساده طبقه بندی شود.


بیایید اصل عملکرد را در نظر بگیریم. با نیم موج مثبت، جریان از مقاومت های 1 و 2 و همچنین خود LED عبور می کند. در این مورد، شایان ذکر است که افت ولتاژ در سراسر LED برای یک دیود معمولی - VD1 برعکس خواهد بود. به محض ورود نیمه موج منفی 220 ولت به مدار، جریان از طریق یک دیود و مقاومت های معمولی عبور می کند. در این حالت، افت ولتاژ مستقیم در VD1 مخالف LED خواهد بود. ساده است.


با نیم موج مثبت ولتاژ شبکه، جریان از مقاومت های R1، R2 و LED HL1 عبور می کند (در این مورد، افت ولتاژ رو به جلو در LED HL1 ولتاژ معکوس برای دیود VD1 است). با نیم موج منفی ولتاژ شبکه، جریان از دیود VD1 و مقاومت های R1، R2 عبور می کند (در این مورد، افت ولتاژ رو به جلو در دیود VD1 ولتاژ معکوس برای LED HL1 است).

بخش محاسبه طرح

ولتاژ نامی شبکه:


U S.NOM = 220 ولت


حداقل و حداکثر ولتاژ شبکه پذیرفته شده است (داده های با تجربه):


U S.MIN = 170 ولت

U C.MAX = 250 ولت


LED HL1 با حداکثر جریان مجاز برای نصب پذیرفته می شود:


I HL1.DOP = 20 میلی آمپر


حداکثر جریان پیک محاسبه شده LED HL1:


I HL1.AMP.MAX = 0.7*I HL1.ADP = 0.7*20 = 14 میلی آمپر


افت ولتاژ در LED HL1 (داده های تجربه شده):



حداقل و حداکثر ولتاژ موثر در مقاومت های R1, R2:


U R.RMS.MIN = U S.MIN = 170 ولت

U R.RMS.MAX = U C.MAX = 250 ولت


مقاومت معادل محاسبه شده مقاومت های R1, R2:


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



P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ.CALC = 2502/25 = 2500 mW = 2.5 W


قدرت کل تقریبی مقاومت های R1, R2:


P R.CALC = P R.MAX / 0.7 = 2.5/0.7 = 3.6 W


اتصال موازی دو مقاومت نوع MLT-2 با حداکثر توان مجاز کل پذیرفته می شود:


P R.ADOP = 2 2 = 4 W


مقاومت محاسبه شده هر مقاومت:


R CALC = 2*R EQ.CALC = 2*25 = 50 کیلو اهم


نزدیکترین مقاومت استاندارد بالاتر هر مقاومت گرفته شده است:


R1 = R2 = 51 کیلو اهم


مقاومت معادل مقاومت های R1, R2:


R EKV = R1/2 = 51/2 = 26 کیلو اهم


حداکثر توان کل مقاومت های R1, R2:


P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ = 2502/26 = 2400 mW = 2.4 W


حداقل و حداکثر جریان پیک LED HL1 و دیود VD1:


I HL1.AMP.MIN = I VD1.AMP.MIN = U R.AMP.MIN /R EQ = 240/26 = 9.2 میلی آمپر

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


حداقل و حداکثر جریان متوسط ​​LED HL1 و دیود VD1:


I HL1.AVG.MIN = I VD1.AVG.MIN = I HL1.ACTIVE.MIN /K F = 3.3/1.1 = 3.0 میلی آمپر

I HL1.SR.MAX = I VD1.SR.MAX = I HL1.ACTIVE MAX /K F = 4.8/1.1 = 4.4 میلی آمپر


ولتاژ معکوس دیود VD1:


U VD1.REV = U HL1.PR = 2 ولت


پارامترهای طراحی دیود VD1:


U VD1.CALC = U VD1.REV / 0.7 = 2/0.7 = 2.9 ولت

I VD1.CALC = U VD1.AMP.MAX /0.7 = 13/0.7 = 19 میلی آمپر


دیود VD1 از نوع D9V پذیرفته شده است که دارای پارامترهای اساسی زیر است:


U VD1.ADOP = 30 ولت

I VD1.DOP = 20 میلی آمپر

I 0.MAX = 250 µA

معایب استفاده از نمودار برای اتصال LED به 220 ولت مطابق با گزینه 2

معایب اصلی اتصال LED ها با استفاده از این طرح، روشنایی کم LED ها به دلیل جریان کم است. I HL1.SR = (3.0-4.4) mA و قدرت بالا در مقاومت ها: R1, R2: P R.MAX = 2.4 W.

گزینه 3 برای اتصال LED ها به شبکه برق 220 ولت AC

با نیم چرخه مثبت، جریان از مقاومت R1، دیود و LED عبور می کند. هنگامی که منفی است، هیچ جریانی جریان نمی یابد، زیرا در این حالت دیود در جهت معکوس سوئیچ می شود.


محاسبه پارامترهای مدار مشابه گزینه دوم است. هر کس به آن نیاز داشته باشد می شمرد و مقایسه می کند. تفاوت کم است.

معایب اتصال با استفاده از گزینه 3

اگر خود «ذهن کنجکاو» قبلاً حساب را انجام داده باشند، می توانند داده ها را با گزینه دوم مقایسه کنند. کسانی که بیش از حد تنبل هستند، باید به قول خود عمل کنند. نقطه ضعف این اتصال نیز روشنایی کم LED است، زیرا جریان عبوری از نیمه هادی فقط I HL1.SR = (2.8-4.2) mA است.


اما با این طرح ما کاهش قابل توجهی در قدرت مقاومت دریافت می کنیم: P R1.MAX = 1.2 W به جای 2.4 W که قبلاً به دست آمده بود.

اتصال LED 220 ولت با استفاده از پل دیود - گزینه 4


همانطور که در تصویر گرافیکی مشاهده می کنید، در این حالت برای اتصال به 220 از مقاومت و پل دیودی استفاده می کنیم.


در این حالت، به دلیل استفاده از پل یکسو کننده روی دیودهای VD1-VD4، جریان از طریق 2 مقاومت و LED با نیم موج مثبت و منفی سینوسی عبور می کند.


U VD.CALC = U VD.REV /0.7 = 2.6/0.7 = 3.7 ولت

I VD.CALC = U VD.AMP.MAX /0.7 = 13/0.7 = 19 میلی آمپر


دیودهای VD1-VD4 نوع D9V پذیرفته می شوند که دارای پارامترهای اساسی زیر هستند:


U VD.ADP = 30 ولت

I VD.ADP = 20 میلی آمپر

I 0.MAX = 250 µA

معایب طرح اتصال طبق گزینه 4


با این حال، با این طرح افزایش قابل توجهی در روشنایی LED دریافت خواهیم کرد: HL1: I HL1.SR = (5.9-8.7) mA به جای (2.8-4.2) mA


در اصل، اینها رایج ترین طرح ها برای اتصال هر LED به یک شبکه 220 ولت با استفاده از یک دیود و مقاومت معمولی هستند. برای سهولت درک، محاسبات ارائه شده است. نه برای همه، شاید قابل درک باشد، اما هرکس به آن نیاز داشته باشد، آن را پیدا می کند، می خواند و می فهمد. خوب، اگر نه، پس یک بخش گرافیکی ساده کافی است.

نحوه اتصال LED به 220 ولت با استفاده از خازن

در بالا به این موضوع پرداختیم که فقط با استفاده از دیودها و مقاومت ها، اتصال هر LED به شبکه 220 ولت چقدر آسان است. اینها نمودارهای ساده بودند. حالا بیایید به موارد پیچیده تر، اما از نظر اجرا و دوام بهتر نگاه کنیم. برای این ما به یک خازن نیاز داریم.


عنصر محدود کننده جریان یک خازن است. در نمودار - C1. خازن باید طوری طراحی شود که با ولتاژ حداقل 400 ولت کار کند. پس از شارژ کردن خازن، جریان عبوری از آن توسط یک مقاومت محدود می شود.

اتصال LED به شبکه 220 ولت با استفاده از مثال سوئیچ نور پس زمینه

امروزه هیچ کس را با یک سوئیچ با نور LED یکپارچه غافلگیر نخواهید کرد. پس از جدا کردن آن و فهمیدن آن، راه دیگری به دست خواهیم آورد که به لطف آن می توانیم هر LED را به یک شبکه 220 ولت وصل کنیم.


تمام کلیدهای روشن از مقاومتی با حداقل 200 کیلو اهم استفاده می کنند. جریان در این مورد به حدود 1 آمپر محدود می شود. در صورت اتصال به شبکه، این LED می درخشد. در شب به راحتی روی دیوار قابل تشخیص است. جریان معکوس در این حالت بسیار کم خواهد بود و به نیمه هادی آسیب نمی رساند. در اصل، چنین مداری نیز حق وجود دارد، اما نور چنین دیودی همچنان ناچیز خواهد بود. و اینکه آیا بازی ارزش شمع را دارد یا خیر، مشخص نیست.