Повезивање ЛЕД на 220В

ЛЕД диоде се широко користе као извори светлости. Али они су дизајнирани за низак напон напајања, а често постоји потреба за укључивањем ЛЕД-а у кућној мрежи од 220 волти. Са мало знања о електротехници и способношћу извођења једноставних прорачуна, ово је могуће.

Методе повезивања

Стандардни радни услови за већину ЛЕД диода су 1,5-3,5 В напон и 10-30 мА струја. Када је уређај директно прикључен на електричну мрежу домаћинства, његов животни век ће бити десетинке секунде. Сви проблеми повезивања ЛЕД диода на мрежу повећаног напона у односу на стандардни радни напон своде се на отплату вишка напона и ограничавање струје која тече кроз елемент који емитује светлост. Управљачки програми - електронска кола - носе са овим задатком, али су прилично сложени и састоје се од великог броја компоненти.Њихова употреба има смисла када се напаја ЛЕД матрица са много ЛЕД диода. Постоје једноставнији начини за повезивање једног елемента.

Повезивање са отпорником

Најочигледнији начин је повезивање отпорника у серију са ЛЕД диодом. Спустиће вишак напона и ограничиће струју.

Шема за укључивање ЛЕД-а са баластним отпорником.

Прорачун овог отпорника врши се у следећем редоследу:

1. Нека постоји ЛЕД са називном струјом од 20 мА и падом напона од 3 В (за стварне параметре погледајте упутство). Боље је узети 80% номиналне за радну струју - ЛЕД у светлосним условима ће живети дуже. Иворк=0.8 Ином=16 мА.
2. На додатном отпору, напон мреже ће пасти минус пад напона на ЛЕД диоди. Ураб \у003д 310-3 \у003д 307 В. Очигледно, скоро сав напон ће бити на отпорнику.

Важно! Приликом израчунавања потребно је користити не тренутну вредност мрежног напона (220 В), већ амплитудну (вршну) вредност - 310 В.

1. Вредност додатног отпора налази се према Охмовом закону: Р = Ураб / Ираб. Пошто је струја одабрана у милиамперима, отпор ће бити у килоомима: Р = 307/16 = 19,1875. Најближа вредност из стандардног опсега је 20 кОхм.
2. Да бисте пронашли снагу отпорника користећи формулу П=УИ, радна струја се мора помножити са падом напона на отпору гашења. Са оценом од 20 кОхм, просечна струја ће бити 220 В / 20 кОхм = 11 мА (овде можете узети у обзир ефективни напон!), А снага ће бити 220В * 11мА = 2420 мВ или 2,42 В. Из стандардног опсега можете одабрати отпорник од 3 В.

Важно! Овај прорачун је поједностављен, не узима увек у обзир пад напона на ЛЕД диоди и њен отпор у укљученом стању, али за практичне сврхе тачност је довољна.

3В отпорник.

Дакле, можете повезати ланац од серијски повезане ЛЕД диоде. Приликом израчунавања потребно је помножити пад напона на једном елементу њиховим укупним бројем.

Серијско повезивање диоде високог реверзног напона (400 В или више)

Описани метод има значајан недостатак. Светлећа диода, као и сваки уређај заснован на п-н споју, пропушта струју (и светли) директним полуталасом наизменичне струје. Са обрнутим полуталасом, закључан је. Његов отпор је висок, много већи од отпора баласта. А напон мреже са амплитудом од 310 В примењен на ланац ће пасти углавном на ЛЕД. И није дизајниран да ради као високонапонски исправљач и може брзо да поквари. За борбу против ове појаве, често се препоручује да се у серију укључи додатна диода која може издржати обрнути напон.

Преклопно коло са додатном диодом.

У ствари, са овим укључењем, примењени реверзни напон ће се поделити отприлике на пола између диода, а ЛЕД ће бити мало лакша када на њу падне око 150 В или нешто мање, али ће њена судбина и даље бити тужна.

Сранжирање ЛЕД-а са конвенционалном диодом

Следећа шема је много ефикаснија:

Шема са додатном диодом.

Овде је елемент који емитује светлост повезан супротно и паралелно са додатном диодом. Са негативним полуталасом, додатна диода ће се отворити, а сав напон ће се применити на отпорник. Ако је прорачун направљен раније био тачан, онда се отпор неће прегрејати.

Бацк-то-бацк ​​повезивање две ЛЕД диоде

Приликом проучавања претходног кола, мисао не може а да не дође - зашто користити бескорисну диоду када се може заменити истим емитером светлости? Ово је исправно резоновање. И логично, шема се поново рађа у следећој верзији:

Шема са додатном ЛЕД диодом.

Овде се иста ЛЕД диода користи као заштитни елемент. Штити први елемент током обрнутог полуталаса и истовремено зрачи. Са директним полуталасом синусоида, ЛЕД диоде мењају улоге. Предност кола је пуна употреба напајања. Уместо појединачних елемената, можете укључити ланце ЛЕД диода у смеру напред и назад. Исти принцип се може користити за прорачун, али пад напона на ЛЕД диодама се множи са бројем ЛЕД диода инсталираних у једном правцу.

Са кондензатором

Уместо отпорника може се користити кондензатор. У АЦ колу, понаша се као отпорник. Његов отпор зависи од фреквенције, али у кућној мрежи овај параметар је непромењен. За прорачун можете узети формулу Кс = 1 / (2 * 3,14 * ф * Ц), где је:

• Кс је реактанса кондензатора;
• ф је фреквенција у херцима, у разматраном случају једнака је 50;
• Ц је капацитет кондензатора у фарадима, за претварање у уФ користите фактор 10^-6.

У пракси се користи следећа формула:

Ц \у003д 4.45 * Иворк / (У-Уд), где:

• Ц је потребна капацитивност у микрофарадима;
• Ираб - радна струја ЛЕД;
• У-Уд - разлика између напона напајања и пада напона на елементу који емитује светлост - је од практичне важности када се користи ланац ЛЕД диода. Када се користи један ЛЕД, могуће је узети У вредност једнаку 310 В са довољном тачношћу.

Кондензатори се могу користити са радним напоном од најмање 400 В.Израчунате вредности за струје карактеристичне за таква кола су дате у табели:

Добијене вредности су прилично далеко од стандардног опсега капацитета. Дакле, за струју од 20 мА, одступање од номиналне вредности од 0,25 μФ биће 13%, а од 0,33 μФ - 14%. отпорник се може изабрати много тачније. Ово је први недостатак шеме. Други је већ поменут - кондензатори од 400 В и више су прилично велики. И то није све. Када се користи баластни резервоар, коло је обрасло додатним елементима:

Преклопно коло са баластним кондензатором.

Отпор Р1 је подешен из безбедносних разлога. Ако се коло напаја од 220 В, а затим се искључи из мреже, кондензатор се неће испразнити - без овог отпорника струјни круг пражњења ће бити одсутан. Ако случајно додирнете терминале контејнера, лако ћете добити струјни удар. Отпор овог отпорника може се изабрати у неколико стотина кило-ома, у радном стању је шантована капацитивношћу и не утиче на рад кола.

Отпорник Р2 је потребан да ограничи налет струје пуњења кондензатора. Док се капацитивност не напуни, неће служити као ограничавач струје, а за то време ЛЕД може имати времена да поквари. Овде треба да изаберете вредност од неколико десетина ома, то такође неће утицати на рад кола, иако се може узети у обзир у прорачуну.

Пример укључивања ЛЕД-а у прекидачу за светло

Један од уобичајених примера практичне употребе ЛЕД диоде у колу од 220 В је да укаже на искључено стање прекидача у домаћинству и олакша проналажење његове локације у мраку. ЛЕД овде ради са струјом од око 1 мА - сјај ће бити слаб, али приметан у мраку.

Индикација стања прекидача.

Овде лампа служи као додатни ограничавач струје када је прекидач у отвореном положају и преузима мали део обрнутог напона. Али главни део обрнутог напона се примењује на отпорник, тако да је ЛЕД овде релативно заштићен.

Видео: ЗАШТО НЕ УГРАДИТИ ПРЕКИДАЧ ЗА СВЕТЉЕЊЕ

Сигурност

Мере безбедности при раду у постојећим инсталацијама регулисане су Правилником о заштити рада при раду електричних инсталација. Они се не односе на кућну радионицу, али се њихови основни принципи морају узети у обзир приликом повезивања ЛЕД-а на мрежу од 220 В. Главно сигурносно правило при раду са било којом електричном инсталацијом је да се сви радови морају изводити са искљученим напоном, елиминишући погрешно или нехотично, неовлашћено укључивање. Након искључивања прекидача, одсуство напона мора бити проверите са тестером. Све остало је употреба диелектричних рукавица, простирки, привремено уземљење итд. тешко извести код куће, али морамо имати на уму да постоји неколико мера безбедности.