Sygnalizacja świetlna jest integralną częścią elektroniki, za pomocą której człowiek może łatwo zrozumieć aktualny stan urządzenia. W domowych urządzeniach elektronicznych rolę sygnalizacji pełni dioda LED zainstalowana w wtórnym obwodzie zasilania, na wyjściu transformatora lub stabilizatora. Jednak w życiu codziennym spotyka się również wiele prostych konstrukcji elektronicznych, które nie posiadają przetwornika, w których przydatnym dodatkiem byłby wskaźnik. Na przykład dioda LED wbudowana w klucz przełącznika ściennego byłaby doskonałym punktem odniesienia przy lokalizacji przełącznika w nocy. Natomiast dioda LED w korpusie przedłużacza z gniazdami zasygnalizuje, że jest on podłączony do źródła zasilania 220 V.

Poniżej znajduje się kilka prostych schematów, dzięki którym nawet osoba z minimalną wiedzą z zakresu elektrotechniki może podłączyć diodę LED do sieci prądu przemiennego.

Schematy połączeń

Dioda LED to rodzaj diody półprzewodnikowej, której napięcie i prąd zasilania są znacznie niższe niż w domowej sieci elektrycznej. Jeśli zostanie podłączony bezpośrednio do sieci 220 V, natychmiast ulegnie awarii. Dlatego diodę elektroluminescencyjną należy podłączyć wyłącznie poprzez element ograniczający prąd. Najtańsze i najłatwiejsze w montażu są obwody z elementem obniżającym w postaci rezystora lub kondensatora.

Ważnym punktem, na który należy zwrócić uwagę podczas podłączania diody LED do sieci prądu przemiennego, jest ograniczenie napięcia wstecznego. Zadanie to można łatwo wykonać za pomocą dowolnej diody krzemowej zaprojektowanej na prąd nie mniejszy niż płynący w obwodzie. Diodę podłącza się szeregowo za rezystorem lub z odwrotną polaryzacją równolegle z diodą LED.

Istnieje opinia, że ​​​​można to zrobić bez ograniczania napięcia wstecznego, ponieważ awaria elektryczna nie powoduje uszkodzenia diody elektroluminescencyjnej. Jednakże prąd wsteczny może spowodować przegrzanie złącza pn, co skutkuje przebiciem termicznym i zniszczeniem kryształu LED.

Zamiast diody krzemowej można zastosować drugą diodę elektroluminescencyjną o podobnym prądzie przewodzenia, która jest podłączona równolegle z pierwszą diodą LED w odwrotnej polaryzacji.

Wadą obwodów z rezystorami ograniczającymi prąd jest to, że wymagają one dużych strat mocy. Problem ten staje się szczególnie istotny w przypadku podłączania obciążenia o dużym poborze prądu. Problem ten rozwiązuje się poprzez zastąpienie rezystora niepolarnym kondensatorem, który w takich obwodach nazywany jest balastem lub hartowaniem.

Kondensator niepolarny podłączony do sieci prądu przemiennego zachowuje się jak opór, ale nie rozprasza pobieranej energii w postaci ciepła.

W tych obwodach po wyłączeniu zasilania kondensator pozostaje nierozładowany, co stwarza ryzyko porażenia prądem. Problem ten można łatwo rozwiązać, podłączając do kondensatora rezystor bocznikowy o mocy 0,5 W i rezystancji co najmniej 240 kOhm.

Obliczanie rezystora dla diody LED

We wszystkich powyższych obwodach z rezystorem ograniczającym prąd rezystancję oblicza się zgodnie z prawem Ohma: R = U/I, gdzie U to napięcie zasilania, I to prąd roboczy diody LED. Moc rozpraszana przez rezystor wynosi P = U * I. Dane te można obliczyć za pomocą.

Ważny. Jeśli planujesz zastosować obwód w pakiecie niskokonwekcyjnym, zaleca się zwiększenie maksymalnej wartości strat mocy rezystora o 30%.

Obliczanie kondensatora gaszącego dla diody LED

Obliczenie pojemności kondensatora gaszącego (w μF) przeprowadza się za pomocą następującego wzoru: C = 3200*I/U, gdzie I to prąd obciążenia, U to napięcie zasilania. Wzór ten jest uproszczony, ale jego dokładność jest wystarczająca do szeregowego połączenia 1-5 niskoprądowych diod LED.

Ważny. Aby chronić obwód przed skokami napięcia i szumami impulsowymi, należy wybrać kondensator gaszący o napięciu roboczym co najmniej 400 V.

Lepiej jest zastosować kondensator ceramiczny typu K73–17 o napięciu roboczym większym niż 400 V lub jego importowany odpowiednik. Nie wolno stosować kondensatorów elektrolitycznych (biegunowych).

Musisz to wiedzieć

Najważniejsze jest, aby pamiętać o środkach ostrożności. Prezentowane obwody zasilane są napięciem 220 V AC, dlatego wymagają szczególnej uwagi podczas montażu.

Podłączenie diody LED do sieci musi odbywać się ściśle według schematu obwodu. Odchylenia od schematu lub zaniedbania mogą prowadzić do zwarcia lub uszkodzenia poszczególnych części.

Zasilacze beztransformatorowe należy starannie montować i pamiętać, że nie posiadają one izolacji galwanicznej od sieci. Gotowy obwód musi być niezawodnie odizolowany od sąsiednich części metalowych i chroniony przed przypadkowym kontaktem. Można go zdemontować wyłącznie przy wyłączonym zasilaniu.

Mały eksperyment

Aby trochę rozjaśnić nudne schematy, sugerujemy zapoznanie się z małym eksperymentem, który zainteresuje zarówno początkujących radioamatorów, jak i doświadczonych profesjonalistów.

Przeczytaj także

Aby podłączyć diodę LED do sieci 220 V AC, obwód wykorzystuje specjalistyczne zasilacze, które nazywane są sterownikami LED. Jego głównymi parametrami technicznymi są prąd i moc. Aby zapewnić prawidłowe połączenie poprzez sterownik, można zastosować stały lub regulowany prąd wyjściowy. Jeśli projektujesz oświetlenie Ice, znacznie wygodniej będzie z regulatorem. Zazwyczaj chipy lodowe są połączone szeregowo ze sterownikiem, co pozwala uzyskać prawie taki sam prąd przez każdy element obwodu. Główną wadą takiego łańcucha będzie awaria całego obwodu, jeśli przepali się co najmniej jedna dioda LED. Konstrukcja sterownika może być różna, od prostej konstrukcji opartej na kondensatorze gaszącym po zaawansowaną o niemal zerowym współczynniku tętnienia.

Zasada działania większości rozważanych schematów podłączania diod LED do sieci 220 V jest w przybliżeniu taka sama. Ograniczają prąd i odcinają falę wsteczną napięcia przemiennego. Ponieważ większość diod LED boi się wysokiego napięcia wstecznego, w obwodach zastosowano diodę blokującą. Ten ostatni to IN4004 - jest przeznaczony dla napięć powyżej 300 woltów. Jeśli chcesz podłączyć wiele komponentów emitujących światło do napięcia 220 V, powinieneś połączyć je szeregowo.

Omówione poniżej konstrukcje radioamatorów można wykorzystać do produkcji domowych urządzeń kolorowych i muzycznych, różnych wskaźników poziomu sygnału, płynnego włączania i wyłączania oświetlenia itp.

Przykładem takiego włączenia jest typowy pasek LED o napięciu 220 woltów. Posiada 60 emitujących światło półprzewodnikowych diod LED połączonych szeregowo, które są zasilane przez prostownik (typowo). Wadą tego schematu podłączenia do 220 V są silne pulsacje światła.

Na tym schemacie podłączenia diody LED do napięcia 220 V nadmiar napięcia odcina się za pomocą kondensatora, który dobiera się na podstawie parametrów odniesienia prądu diody LED. Moc rezystora od 0,25 W lub wyższa. Kondensator musi mieć napięcie co najmniej 300 woltów. Wartość diody Zenera należy przyjąć nieco wyższą niż napięcie zasilania diody LED, na przykład przy 5 woltach domowa dioda Zenera KS156A jest idealna.

Obwód działa w następujący sposób: po włączeniu zasilania 220 V kondensator C1 zaczyna się ładować, natomiast z jednej półfali jest ładowany bezpośrednio, a z drugiej przez diodę Zenera. Wraz ze wzrostem napięcia na kondensatorze dioda Zenera zwiększa swoją rezystancję wewnętrzną, ograniczając w ten sposób napięcie ładowania kondensatora. Obwód ten stosowany jest w przypadku zasilania diod LED dużym prądem roboczym - od 20 mA i więcej.

Typowym przykładem takiego projektu jest. Płytkę z elementami LED należy zamontować na radiatorze, a w jego pobliżu umieścić stabilizator. Jeśli sterownik jest złej jakości, światło będzie migotać z częstotliwością około 100 Hz. Takie długotrwałe pulsacje mogą spowodować nieodwracalne szkody dla zdrowia ludzi i zwierząt domowych.

W przypadku diod LED podłączonych do obwodu 220 V podczas tworzenia lamp należy zawsze starać się zmniejszyć poziom tętnienia ze względu na ich negatywny wpływ na ludzki układ wzrokowy. Wszystko zależy od częstotliwości: im niższa, tym pulsacja jest bardziej zauważalna dla oka. Przy częstotliwościach powyżej 300 Hz pulsacje są całkowicie niewidoczne i dlatego bezpieczne dla oczu.

Jednak pulsacje o częstotliwościach 60–80 Hz, a nawet 100–150 Hz praktycznie nie są postrzegane wizualnie, ale powodują zwiększone zmęczenie oczu, a przy długotrwałym narażeniu mogą również pogarszać wzrok.

Poniżej przyjrzymy się schematom włączania diody LED w sieci 220 V, aby zmniejszyć tętnienie. Aby to zrobić, najłatwiej jest podłączyć kondensator wygładzający równolegle do elementu emitującego światło.

Tabela - Zależność prądu płynącego przez diody LED od pojemności kondensatora balastowego.

Gdy tylko obwód migającej diody LED zostanie dostarczony, kondensator C2 zaczyna się ładować przez rezystor i diodę D1. Stałe napięcie pochodzące z kondensatora okresowo otwiera się, powodując krótkie zapalenie diody LED. Częstotliwość błysków tego ostatniego jest ustawiana przez pojemność kondensatora, a jasność błysków przez rezystancję rezystora.

Rezystancja R1 ma za zadanie tłumić amplitudę udarów prądowych występujących: w momencie wyboru jasności świecenia przełącznikiem SA1, w momencie podłączenia do sieci napięcia przemiennego 220V oraz podczas ładowania kondensatorów. Kondensator C4 służy do redukcji tętnienia napięcia po prostowaniu napięcia przemiennego, zmniejszając w ten sposób ryzyko uszkodzenia diod LED przy zasilaniu z sieci 220V.

Wnęki, półki, elementy dekoracyjne wykorzystujące paski LED, musimy pamiętać, że w naszej sieci jest napięcie 220 V, a nie 12 czy 24 V, jakie jest potrzebne do tego oświetlenia. Porozmawiamy dalej o tym, jak podłączyć pasek LED do 220 V.

W zależności od ilości diod w listwie wymagają one zasilania 12 lub 24 V, ale w zwykłym mieszkaniu czy domu takiego zasilania nie ma, zazwyczaj jest to sieć jednofazowa. Połączenie możliwe jest przy pomocy dwóch opcji:

Ponieważ taśmy z bezpośrednim podłączeniem do 220 V nie wymagają żadnych specjalnych środków, będziemy nadal rozmawiać o podłączaniu tych, które wymagają obniżonego napięcia.

Schematy na jedną taśmę

Taśma LED jest zwykle dostarczana w kawałku o długości 5 metrów. Jeśli taka długość Ci wystarczy to super. Wystarczy wziąć przetwornicę 220/12 V lub 220/24 V. Podłącz kabel zasilający z wtyczką do wejścia, a taśmę do wyjścia. W tym przypadku schemat połączeń wygląda (rysunek poniżej) jako sekwencyjne połączenie (jeden po drugim) wszystkich elementów.

Podczas podłączania należy zwrócić uwagę na polaryzację. Plus do plusa, minus do minus. Te oznaczenia (plus i minus) znajdują się zarówno na zasilaczu, jak i na taśmie. Nie mieszaj ich, w przeciwnym razie nie zadziała. Aby podłączyć jedną taśmę, możesz wziąć przewody miedziane w osłonie ochronnej (na przykład skrętce ), o przekroju 1,5 mm².

Jeśli długość musi być większa niż 5 metrów (2, 3 taśmy lub więcej)

Często do oświetlenia sufitu lub innych obiektów wymagana jest taśma LED o długości ponad 5 metrów. Może to być 10, 15 lub 20 metrów, to znaczy trzeba podłączyć dwie lub więcej taśm. Nie można ich łączyć sekwencyjnie (jeden po drugim). Diody LED znajdujące się najbliżej zasilacza będą przewodzić większy prąd, co spowoduje ich przegrzanie. Szybko stracą jasność, a następnie całkowicie przestaną się palić. W takim przypadku należy podłączyć pasek LED do napięcia 220 V równolegle: rozciągnąć przewód od zasilacza do jednego i drugiego.

Jeżeli fizycznie jedna taśma powinna znajdować się za drugą, wystarczy wyciągnąć długi przewód z zasilacza. Uwaga: jego przekrój wynosi 1,5 mm². Jeśli zachodzi potrzeba podłączenia trzech lub czterech taśm, to podłączamy je również osobną parą przewodów do wyjścia zasilacza.

Dzięki takiemu połączeniu wszystkie paski będą świecić jednakowo. Tylko bądź ostrożny: musisz wybrać zasilacz, który wytwarza wymagane napięcie 12/24 V przy prądzie wystarczającym do zasilenia wszystkich taśm (więcej o tym, jak obliczyć wymaganą moc poniżej).

Ta metoda jest dobra dla każdego, z tym wyjątkiem, że mocne zasilacze są większe, cięższe i znacznie droższe. Waga i rozmiar stanowią problem, jeśli oświetlasz sufit. W końcu musisz dowiedzieć się, gdzie zainstalować ten sprzęt, co nie zawsze jest łatwe. I cena też jest istotna. Dlatego warto rozważyć opcję dwóch adapterów o mniejszej wydajności.

Schemat przedstawia podłączenie dwóch taśm do dwóch adapterów. Jeśli chcesz podłączyć trzy taśmy, nie jest konieczne stosowanie trzech adapterów. Jeden może mieć większą moc, może zasilić dwie taśmy (połączenie równoległe, jak na rysunku powyżej).

Jak zasilić potężne taśmy

Jeśli jednak podłączymy paski LED dużej mocy (od 14 W/m lub więcej) do 220 V według tego schematu, na każdej z diod nastąpi zauważalny spadek napięcia, w efekcie dalsza krawędź paska będzie mocno świecić słabszy. Jeśli wielokolorowy pasek RGB zostanie podłączony zgodnie z tym schematem, może świecić w niewłaściwych kolorach. Aby pozbyć się tego zjawiska, każda taśma jest podłączona z obu stron do źródła zasilania.

Dzięki tej metodzie zużycie drutu wzrasta, ale diody LED świecą bardziej równomiernie. Z doświadczenia wynika, że ​​taki sposób łączenia zwiększa także żywotność diod LED – ulegają one wolniejszej degradacji. Rozwiązanie to nie jest konieczne, ale przedłuża żywotność i wyrównuje nierówny blask.

Podłączenie paska kolorów RGB

Zasada połączenia pozostaje taka sama. Do obwodu dodawany jest kontroler (zwany także ściemniaczem), za pomocą którego zmienia się kolor diod LED. Kolejną różnicą jest liczba przewodów. Po kontrolerze są nie dwa, ale cztery. W przeciwnym razie nie ma różnic.

Jak widać zarówno na sterowniku jak i na taśmie znajdują się oznaczenia 12B/V+ - jest to przewód fazowy, R - do podłączenia czerwonych diod LED, G - zielony, B - niebieski. Aby uniknąć nieporozumień, lepiej użyć przewodów o tych samych kolorach. Wszystko będzie łatwiejsze do zrozumienia i ryzyko pomyłki będzie mniejsze.

Jeśli zachodzi potrzeba połączenia kilku taśm kolorowych, należy je również połączyć równolegle. Równolegle zaczynają się od wyjść sterownika (do zacisków wyjściowych podłączone są dwa przewody). Dzięki takiemu połączeniu obie taśmy będą jednocześnie zmieniać blask.

Nie zawsze moc sterownika (ściemniacza) jest wystarczająca do sterowania wszystkimi taśmami. W tym przypadku używany jest wzmacniacz. Schemat staje się bardziej złożony, ale wskazuje złącza, do których należy podłączyć przewody, co znacznie upraszcza jego montaż. Należy pamiętać, że na rysunku połączenie taśm jest oznaczone czterema liniami, a moc na wejściach wzmacniaczy jest oznaczona dwoma, a moc ta jest pobierana z wyjść adapterów.

Do ściemniacza (sterownika) podłączonych jest tyle pasków, ile może on zasilić. Na rysunku jest to tylko jedna taśma o długości 5 metrów, więc każda kolejna wykorzystuje własny wzmacniacz. W rzeczywistości dwie taśmy są „zawieszone” na jednym kontrolerze. Najważniejsze, że może nimi sterować (charakterystyka kontrolera wskazuje długość taśm, które można do niego podłączyć).

Należy również pamiętać, że kontroler i jeden wzmacniacz są zasilane przez jeden adapter, a pozostałe dwa wzmacniacze przez inny. To również nie jest konieczne. Jeżeli moc zasilacza wystarczy do zasilenia wszystkich urządzeń (taśma, ściemniacz, wzmacniacze) wówczas zasilanie będzie zasilane tylko z jednego konwertera. Inna sprawa, że ​​taki zasilacz sporo kosztuje, a do tego nagrzewa się i robi sporo hałasu. Dlatego rzeczywiście lepiej jest zastosować oddzielne zasilanie dwoma jednostkami o mniejszej mocy.

Wybór wydajności adaptera

W opisie każdej taśmy znajdują się dane techniczne. Należy tam podać napięcie, które należy dostarczyć (12 lub 24 V) i pobór prądu. Ale prąd jest zwykle podawany na 1 metr taśmy. Jeśli podłączysz 5 metrów, będziesz musiał pomnożyć tę liczbę przez 5. Jeśli podłączysz 10 metrów do tego zasilacza, pomnóż przez 10 itd.

Jeśli nadal zastanawiasz się, ile będzie Cię kosztować podświetlenie, a nie masz jeszcze wstążki lub jeszcze jej nie wybrałeś, możesz skorzystać z danych uśrednionych. Pobór prądu najpopularniejszego typu taśm monochromatycznych przedstawiono w tabeli. Można je brać za przykład.

Wynikowa wartość to minimalna wartość prądu, jaką powinien wytwarzać żądany zasilacz. Jednak ciągła praca na granicy możliwości znacznie skraca żywotność produktów elektrycznych. Dlatego do znalezionej liczby dodajemy 20-25% rezerwy (pomnóżmy przez 1,2 lub 1,25), a otrzymaną liczbę zaokrąglamy w górę do najbliższej liczby całkowitej. Będzie to prąd, który powinien wytwarzać adapter.

Aby było to jaśniejsze, podamy przykład. Niech metr taśmy zużyje 0,8 A, do adaptera podłączymy 18 metrów. Szukamy całkowitego zużycia prądu: 0,8 A * 18 = 14,4 A. Dodajemy rezerwę: 14,4 A * 1,2 = 17,28 A. Będziemy więc szukać zasilacza, który wytworzy co najmniej 17 amperów.

W przypadku kolorowych pasków LED RGB do uzyskanej wartości doliczany jest prąd wymagany przez sterownik (ściemniacz) i wzmacniacze (jeśli są zasilane z tego źródła). Dane te znajdują się w opisie technicznym urządzeń.

Proces montażu obwodu

Do podłączenia paska LED do sieci 220 V potrzebne będą same paski LED, zasilacz, sterownik (w razie potrzeby), przewody o wymaganych kolorach i długościach. Preferowane są przewody miedziane typu linka (są bardziej miękkie, ale trudniejsze do lutowania) lub wykonane z pojedynczego drutu. Weź kolorowe przewody, ułatwi to prawidłowe podłączenie paska LED do 220 V.

Potrzebne będą również następujące narzędzia:

• nożyce;
• rurki termokurczliwe;
• lutownica z kalafonią i cyną ().

Nożyczki są potrzebne, jeśli chcesz wyciąć kawałek z rolki taśmy LED. Można ciąć tylko w niektórych miejscach. Na taśmie są one oznaczone pionową linią, obok której zwykle znajduje się schematyczny obraz nożyczek. Kolejną charakterystyczną cechą są pola lutownicze, które znajdują się po obu stronach linii cięcia.

Następnie bierzemy przewody, ściągamy ich końcówki z izolacji (2-3 mm) i cynujemy. i na przygotowany drut nakładamy kawałek rurki termokurczliwej o takich wymiarach, aby w stanie pierwotnym zmieścił się na taśmie. Następnie wacikiem nasączonym alkoholem oczyścić pola stykowe, ocynować je (rozgrzaną lutownicę zanurzyć w kalafonii, podgrzać pad przez kilka sekund. Należy go pokryć cienką warstwą cyny. Przylutować przewody do przygotowane podkładki. Zachowaj ostrożność i nie bierz dużo cyny podczas lutowania. Podkładki są umieszczone bardzo blisko siebie, łatwo je połączyć (szczególnie w przypadku kolorowych wstążek).

Po przylutowaniu wszystkich przewodów opuść rurkę termokurczliwą tak, aby zakryła wszystkie styki i rozgrzej ją. Kurcząc się, dobrze zamknie wszystkie kontakty. Ogólnie rzecz biorąc, lepiej wykonać tę operację po sprawdzeniu funkcjonalności obwodu. Jeśli wszystko się świeci i świeci, możesz to odizolować.

Po przylutowaniu przewodów do taśmy podłączamy je do wyjścia adaptera lub kontrolera. Tutaj wszystko jest proste. Jest śruba mocująca i płytki stykowe. Odkręcamy śrubę, wkładamy goły drut (3-4 mm) pomiędzy płytki i dokręcamy śrubę. Lekko pociągamy drut kilka razy, sprawdzając kontakt - jeśli się trzyma, wszystko jest w porządku.

Ponieważ musisz kompetentnie rozwiązać dwa problemy na raz:

1. Ogranicz prąd przewodzenia przez diodę LED, aby zapobiec jej przepaleniu.
2. Chroń diodę LED przed przebiciem przez prąd wsteczny.

Jeśli zignorujesz którykolwiek z tych punktów, dioda LED zostanie natychmiast pokryta miedzianą umywalką.

W najprostszym przypadku można ograniczyć prąd płynący przez diodę LED za pomocą rezystora i/lub kondensatora. Możesz także zapobiec awariom spowodowanym napięciem wstecznym, używając konwencjonalnej diody lub innej diody LED.

Dlatego najprostszy obwód do podłączenia diody LED do 220 V składa się tylko z kilku elementów:

Diodą ochronną może być prawie wszystko, bo jego napięcie wsteczne nigdy nie przekroczy napięcia przewodzenia na diodzie LED, a prąd jest ograniczony przez rezystor.

Rezystancja i moc rezystora ograniczającego (balastowego) zależy od prądu roboczego diody LED i jest obliczana zgodnie z prawem Ohma:

R = (U in - U LED) / I

Rozproszenie mocy rezystora oblicza się w następujący sposób:

P = (U in - U LED) 2 / R

gdzie Uin = 220 V,
U LED - napięcie przewodzenia (robocze) diody LED. Zwykle mieści się w przedziale 1,5-3,5 V. Dla jednej lub dwóch diod LED można to pominąć i odpowiednio uprościć wzór do R = U w / I,
Ja - prąd LED. W przypadku konwencjonalnych diod wskaźnikowych prąd będzie wynosić 5-20 mA.

Przykład obliczenia rezystora balastowego

Powiedzmy, że musimy uzyskać średni prąd przez diodę LED = 20 mA, dlatego rezystor powinien wynosić:

R = 220 V/0,020 A = 11000 omów(weź dwa rezystory: 10 + 1 kOhm)

P = (220 V) 2 /11000 = 4,4 W(weź z rezerwą: 5 W)

Wymaganą wartość rezystora można odczytać z poniższej tabeli.

Tabela 1. Zależność prądu diody LED od rezystancji rezystora balastowego.

Rezystancja rezystora, kOhm	Wartość amplitudy prądu płynącego przez diodę LED, mA	Średni prąd LED, mA	Średni prąd rezystora, mA	Moc rezystora, W
43	7.2	2.5	5	1.1
24	13	4.5	9	2
22	14	5	10	2.2
12	26	9	18	4
10	31	11	22	4.8
7.5	41	15	29	6.5
4.3	72	25	51	11.3
2.2	141	50	100	22

Inne opcje połączenia

W poprzednich obwodach dioda zabezpieczająca była podłączona tyłem do siebie, ale można ją umieścić w ten sposób:

To drugi obwód do włączania diod LED 220 V bez sterownika. W tym obwodzie prąd płynący przez rezystor będzie 2 razy mniejszy niż w pierwszej opcji. Dlatego wypuści 4 razy mniej mocy. To zdecydowany plus.

Ale jest też minus: do diody ochronnej przykładane jest pełne (amplituda) napięcie sieciowe, więc żadna dioda tutaj nie będzie działać. Będziesz musiał znaleźć coś o napięciu wstecznym 400 V lub wyższym. Ale w dzisiejszych czasach nie stanowi to żadnego problemu. Wszechobecna dioda 1000 V 1N4007 (KD258) jest idealna na przykład.

Pomimo powszechnego błędnego przekonania, podczas ujemnych półcykli napięcia sieciowego dioda LED nadal będzie znajdować się w stanie awarii elektrycznej. Jednak ze względu na fakt, że rezystancja spolaryzowanego odwrotnie złącza p-n diody ochronnej jest bardzo wysoka, prąd przebicia nie będzie wystarczający, aby uszkodzić diodę LED.

Uwaga! Wszystkie najprostsze obwody do podłączenia diod LED 220 V mają bezpośrednie połączenie galwaniczne z siecią, dlatego dotknięcie DOWOLNEGO punktu obwodu jest BARDZO NIEBEZPIECZNE!

Aby zmniejszyć wartość prądu dotykowego, należy podzielić rezystor na dwie części, aby wyglądał tak, jak pokazano na zdjęciach:

Dzięki takiemu rozwiązaniu, nawet w przypadku odwrócenia fazy i zera, prąd płynący przez człowieka do „ziemi” (w przypadku przypadkowego dotknięcia) nie może przekroczyć wartości 220/12000 = 0,018A. I to nie jest już takie niebezpieczne.

A co z pulsacjami?

W obu schematach dioda LED będzie świecić tylko podczas dodatniego półcyklu napięcia sieciowego. Oznacza to, że będzie migać z częstotliwością 50 Hz lub 50 razy na sekundę, a zakres pulsacji będzie równy 100% (10 ms włączenia, 10 ms wyłączenia itd.). Będzie to zauważalne dla oka.

Ponadto, gdy migoczące diody LED oświetlają poruszające się obiekty, na przykład łopatki wentylatora, koła roweru itp., nieuchronnie wystąpi efekt stroboskopowy. W niektórych przypadkach efekt ten może być niedopuszczalny lub nawet niebezpieczny. Przykładowo podczas pracy przy maszynie może się wydawać, że przecinarka stoi w bezruchu, jednak w rzeczywistości obraca się z zawrotną prędkością i tylko czeka, aż włożysz w nią palce.

Aby tętnienia były mniej zauważalne, można podwoić częstotliwość przełączania diod LED za pomocą prostownika pełnookresowego (mostek diodowy):

Należy pamiętać, że w porównaniu do obwodu nr 2 z tą samą wartością rezystora, otrzymaliśmy dwukrotnie większy średni prąd. I odpowiednio czterokrotnie większe rozpraszanie mocy przez rezystory.

Mostek diodowy nie ma specjalnych wymagań, najważniejsze jest to, że tworzące go diody wytrzymują połowę prądu roboczego diody LED. Napięcie wsteczne na każdej z diod będzie całkowicie pomijalne.

Inną opcją jest zorganizowanie przełączania dwóch diod LED metodą back-to-back. Wtedy jeden z nich spłonie podczas dodatniej półfali, a drugi - podczas ujemnej półfali.

Sztuczka polega na tym, że przy takim połączeniu maksymalne napięcie wsteczne na każdej diodzie LED będzie równe napięciu przewodzenia drugiej diody LED (maksymalnie kilka woltów), dzięki czemu każda dioda LED będzie niezawodnie chroniona przed awarią.

Diody LED powinny być umieszczone jak najbliżej siebie. Idealnie byłoby spróbować znaleźć podwójną diodę LED, gdzie oba kryształy są umieszczone w tej samej obudowie i każdy ma swoje własne zaciski (choć takich nigdy nie widziałem).

Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku diod LED pełniących funkcję wskaźnika wielkość tętnienia nie jest bardzo istotna. Dla nich najważniejsza jest najbardziej zauważalna różnica pomiędzy stanem włączenia i wyłączenia (wskazanie włączenia/wyłączenia, odtwarzania/nagrywania, ładowania/rozładowania, normalnego/awaryjnego itp.)

Ale tworząc lampy, zawsze powinieneś starać się redukować pulsacje do minimum. I to nie tyle ze względu na niebezpieczeństwa efektu stroboskopowego, ale ze względu na ich szkodliwy wpływ na organizm.

Jakie pulsacje uważa się za dopuszczalne?

Wszystko zależy od częstotliwości: im niższa, tym bardziej zauważalne są pulsacje. Przy częstotliwościach powyżej 300 Hz tętnienia stają się całkowicie niewidoczne i w ogóle nie są znormalizowane, to znaczy nawet 100% jest uważane za normalne.

Pomimo tego, że pulsacje światła o częstotliwościach 60-80 Hz i wyższych nie są postrzegane wizualnie, mogą jednak powodować zwiększone zmęczenie oczu, ogólne zmęczenie, niepokój, obniżoną wydajność widzenia, a nawet bóle głowy.

Aby zapobiec powyższym konsekwencjom, międzynarodowa norma IEEE 1789-2015 zaleca maksymalny poziom tętnienia jasności dla częstotliwości 100 Hz - 8% (gwarantowany bezpieczny poziom - 3%). Dla częstotliwości 50 Hz będą to odpowiednio 1,25% i 0,5%. Ale to jest dla perfekcjonistów.

Tak naprawdę, aby pulsacje jasności diod LED przestały choć trochę irytować, wystarczy, że nie przekraczają one 15-20%. Jest to dokładnie poziom migotania żarówek średniej mocy, a mimo to nikt nigdy na nie nie narzekał. A nasz rosyjski SNiP 23-05-95 pozwala na migotanie światła o 20% (i tylko w przypadku szczególnie żmudnej i odpowiedzialnej pracy wymóg wzrasta do 10%).

Zgodnie z GOST 33393-2015 „Budynki i konstrukcje. Metody pomiaru współczynnika pulsacji oświetlenia” Aby ocenić wielkość pulsacji, wprowadza się specjalny wskaźnik - współczynnik pulsacji (Kp).

Współczynnik. pulsacje są zazwyczaj obliczane przy użyciu złożonego wzoru z wykorzystaniem funkcji całkowej, ale w przypadku oscylacji harmonicznych wzór jest uproszczony do następującego wzoru:

K p = (E max - E min) / (E max + E min) ⋅ 100%,

gdzie E max to maksymalna wartość oświetlenia (amplituda), a E min to minimum.

Użyjemy tego wzoru do obliczenia pojemności kondensatora wygładzającego.

Za pomocą panelu słonecznego i oscyloskopu można bardzo dokładnie określić tętnienie dowolnego źródła światła:

Jak zmniejszyć tętnienie?

Zobaczmy, jak podłączyć diodę LED do sieci 220 V, aby zmniejszyć tętnienie. Aby to zrobić, najłatwiej jest przylutować kondensator magazynujący (wygładzający) równolegle z diodą LED:

Ze względu na nieliniową rezystancję diod LED obliczenie pojemności tego kondensatora jest zadaniem dość nietrywialnym.

Zadanie to można jednak uprościć, przyjmując kilka założeń. Najpierw wyobraź sobie diodę LED jako równoważny stały rezystor:

Po drugie, udawaj, że jasność diody LED (a co za tym idzie i oświetlenie) ma liniową zależność od prądu.

Obliczanie pojemności kondensatora wygładzającego

Powiedzmy, że chcemy uzyskać współczynnik. tętnienie 2,5% przy prądzie płynącym przez diodę LED 20 mA. A miejmy do dyspozycji diodę LED, na której przy prądzie 20 mA spada 2 V. Częstotliwość sieci jak zwykle wynosi 50 Hz.

Ponieważ uznaliśmy, że jasność zależy liniowo od prądu płynącego przez diodę LED, a samą diodę LED przedstawiliśmy jako prosty rezystor, możemy łatwo zastąpić oświetlenie we wzorze do obliczania współczynnika tętnienia napięciem na kondensatorze:

K p = (U maks. - U min) / (U maks. + U min) ⋅ 100%

Podstawiamy oryginalne dane i obliczamy U min:

2,5% = (2 V - U min) / (2 V + U min) ⋅ 100% => Umin = 1,9 V

Okres wahań napięcia w sieci wynosi 0,02 s (1/50).

Zatem oscylogram napięcia na kondensatorze (a zatem na naszej uproszczonej diodzie LED) będzie wyglądał mniej więcej tak:

Pamiętajmy o trygonometrii i obliczmy czas ładowania kondensatora (dla uproszczenia nie będziemy brać pod uwagę rezystancji rezystora balastowego):

t ładunek = arccos(U min /U max) / 2πf = arccos(1,9/2) / (2 ⋅ 3.1415⋅ 50) = 0,0010108 s

Przez pozostałą część okresu Conder będzie zwolniony ze służby. Co więcej, okres w tym przypadku należy skrócić o połowę, ponieważ Używamy prostownika pełnookresowego:

t rozładowanie = T - t ładunek = 0,02/2 - 0,0010108 = 0,008989 s

Pozostaje obliczyć pojemność:

Dioda C=I ⋅ dt/dU = 0,02 ⋅ 0,008989/(2-1,9) = 0,0018 F (lub 1800 µF)

W praktyce jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek instalował tak duży kondensator ze względu na jedną małą diodę LED. Chociaż jeśli celem jest uzyskanie tętnienia na poziomie 10%, potrzebne jest tylko 440 uF.

Zwiększamy efektywność

Czy zauważyłeś, ile mocy jest uwalniane przez rezystor wygaszający? Moc, która jest marnowana. Czy można to jakoś zmniejszyć?

Okazuje się, że to wciąż możliwe! Wystarczy przyjąć rezystancję bierną (kondensator lub cewkę) zamiast rezystancji czynnej (rezystor).

Prawdopodobnie natychmiast usuniemy przepustnicę ze względu na jej masywność i możliwe problemy z samoindukcją pola elektromagnetycznego. A możesz pomyśleć o kondensatorach.

Jak wiadomo, kondensator o dowolnej pojemności ma nieskończoną rezystancję dla prądu stałego. Ale rezystancję prądu przemiennego oblicza się za pomocą tego wzoru:

Rc = 1/2πfC

to znaczy im większa pojemność C i im wyższa jest częstotliwość prądu F- im niższy opór.

Piękno polega na tym, że w reaktancji moc jest również reaktywna, to znaczy nie jest rzeczywista. Wydaje się, że tam jest, ale jest tak, jakby go nie było. Tak naprawdę ta moc nie wykonuje żadnej pracy, a jedynie wraca z powrotem do źródła prądu (gniazdka). Liczniki domowe nie uwzględniają tego, więc nie będziesz musiał za to płacić. Tak, powoduje to dodatkowe obciążenie sieci, ale jest mało prawdopodobne, aby przeszkadzało to zbytnio użytkownikowi końcowemu =)

Zatem nasz obwód zasilania LED typu „zrób to sam” od 220 V ma następującą formę:

Ale! W tej formie lepiej go nie używać, ponieważ w tym obwodzie dioda LED jest podatna na szum impulsowy.

Włączanie lub wyłączanie silnego obciążenia indukcyjnego znajdującego się na tej samej linii co ty (silnik klimatyzatora, sprężarka lodówki, spawarka itp.) Prowadzi do pojawienia się bardzo krótkich skoków napięcia w sieci. Kondensator C1 reprezentuje dla nich prawie zerowy opór, dlatego potężny impuls trafi bezpośrednio do C2 i VD5.

Kolejny niebezpieczny moment powstaje, gdy obwód zostanie włączony w momencie wystąpienia antywęzła napięcia w sieci (tj. w momencie, gdy napięcie w gniazdku osiąga wartość szczytową). Ponieważ C1 jest w tym momencie całkowicie rozładowany, co powoduje przepływ zbyt dużego prądu przez diodę LED.

Wszystko to z czasem prowadzi do postępującej degradacji kryształu i spadku jasności blasku.

Aby uniknąć tak smutnych konsekwencji, obwód należy uzupełnić małym rezystorem gaszącym o wartości 47-100 omów i mocy 1 W. Ponadto rezystor R1 będzie działał jako bezpiecznik w przypadku awarii kondensatora C1.

Okazuje się, że obwód podłączenia diody LED do sieci 220 V powinien wyglądać następująco:

Pozostaje jeszcze jeden mały niuans: jeśli odłączysz ten obwód od gniazdka, na kondensatorze C1 pozostanie pewien ładunek. Napięcie resztkowe będzie zależeć od momentu, w którym nastąpiło przerwanie obwodu zasilania, i w niektórych przypadkach może przekroczyć 300 woltów.

A ponieważ kondensator nie ma innego miejsca do rozładowania, chyba że poprzez swój wewnętrzny opór, ładunek może być utrzymywany przez bardzo długi czas (dzień lub dłużej). I przez cały ten czas Conder będzie czekał na Ciebie lub Twoje dziecko, dzięki czemu będzie mógł się prawidłowo rozładować. Co więcej, aby doznać porażenia prądem, nie trzeba wchodzić w głąb obwodu, wystarczy dotknąć obu styków wtyczki.

Aby pomóc skraplaczowi pozbyć się niepotrzebnego ładunku, podłączamy równolegle z nim dowolny rezystor o wysokiej rezystancji (na przykład 1 MOhm). Rezystor ten nie będzie miał żadnego wpływu na projektowany tryb pracy obwodu. Nawet się nie rozgrzeje.

Zatem kompletny schemat podłączenia diody LED do sieci 220 V (biorąc pod uwagę wszystkie niuanse i modyfikacje) będzie wyglądał następująco:

Wartość pojemności kondensatora C1, aby uzyskać wymagany prąd przez diodę LED, można natychmiast pobrać lub obliczyć samodzielnie.

Obliczanie kondensatora gaszącego dla diody LED

Nie będę podawać żmudnych obliczeń matematycznych, od razu podam gotowy wzór na pojemność (w faradach):

C = I / (2πf√(wejście U 2 - dioda U 2))[F],

gdzie I to prąd płynący przez diodę LED, f to częstotliwość prądu (50 Hz), U in to efektywna wartość napięcia sieciowego (220 V), U LED to napięcie na diodzie LED.

Jeśli obliczenia zostaną przeprowadzone dla małej liczby diod LED połączonych szeregowo, wówczas wyrażenie √(wejście U 2 - dioda U 2) jest w przybliżeniu równe wejściu U, dlatego wzór można uprościć:

C ≈ 3183 ⋅ I LED / U in[µF]

a ponieważ wykonujemy obliczenia dla Uin = 220 woltów, to:

C ≈ Dioda 15⋅I[µF]

Zatem po włączeniu diody LED przy napięciu 220 V na każde 100 mA prądu wymagane będzie około 1,5 μF (1500 nF) pojemności.

Dla tych, którzy nie są dobrzy w matematyce, wstępnie obliczone wartości można pobrać z poniższej tabeli.

Tabela 2. Zależność prądu płynącego przez diody LED od pojemności kondensatora balastowego.

C1	15nF	68 nF	100 nF	150 nF	330nF	680 nF	1000 nF
PROWADZIŁEM	1 mA	4,5 mA	6,7 mA	10 mA	22 mA	45 mA	67 mA

Trochę o samych kondensatorach

Jako kondensatory tłumiące zaleca się stosowanie kondensatorów przeciwzakłóceniowych klasy Y1, Y2, X1 lub X2 na napięcie co najmniej 250 V. Mają one prostokątną obudowę z licznymi oznaczeniami atestów. Wyglądają tak:

W skrócie:

• X1- stosowany w urządzeniach przemysłowych podłączanych do sieci trójfazowej. Kondensatory te gwarantują odporność na udary napięciowe o wartości 4 kV;
• X2- Najpopularniejszy. Stosowany w sprzęcie AGD o znamionowym napięciu sieciowym do 250 V, wytrzymuje przepięcia do 2,5 kV;
• Y1- pracować przy znamionowym napięciu sieciowym do 250 V i wytrzymywać napięcie impulsowe do 8 kV;
• Y2- dość powszechny typ, może być stosowany przy napięciu sieciowym do 250 V i wytrzymuje impulsy 5 kV.

Dopuszczalne jest stosowanie domowych kondensatorów foliowych K73-17 przy 400 V (lub jeszcze lepiej przy 630 V).

Obecnie chińskie „batoniki czekoladowe” (CL21) są szeroko rozpowszechnione, ale ze względu na ich wyjątkowo niską niezawodność gorąco polecam oprzeć się pokusie stosowania ich w swoich obwodach. Zwłaszcza jako kondensatory balastowe.

Uwaga! Kondensatorów polarnych nie należy nigdy używać jako kondensatorów balastowych!

Przyjrzeliśmy się więc, jak podłączyć diodę LED do 220 V (obwody i ich obliczenia). Wszystkie przykłady podane w tym artykule dobrze nadają się do jednej lub więcej diod LED małej mocy, ale są całkowicie nieodpowiednie w przypadku opraw o dużej mocy, na przykład lamp lub reflektorów - dla nich lepiej jest użyć tak zwanych sterowników.

W oświetleniu dekoracyjnym i innych miejscach, w których jako źródło światła wykorzystywana jest dioda LED, zwyczajowo podłącza się ją poprzez sterownik. Sterownik posiada już niezbędne parametry do nieprzerwanej i maksymalnie wydajnej pracy diody LED. Jest to istotne w przypadkach, gdy obwód zawiera kilka mocnych kryształów lub cały zestaw pasków LED.

Podłączenie diody bezpośrednio do napięcia 220 V stosuje się w przypadku, gdy dioda LED będzie wyglądać jak słaby wskaźnik - jeśli w połączeniu bierze udział jeden lub więcej elementów. Dla nich zakup sterownika jest całkowicie niepraktyczny. W tym materiale opisano różnicę pomiędzy podłączeniem za pomocą sterownika a podłączeniem bezpośrednio do sieci 220 V, a także pokazano i objaśniono schematy połączeń różnych typów.

Jaka jest różnica w połączeniu?

Jak podłączyć diodę LED do sieci 220 V? Problem początkowo leży w parametrach technicznych diody LED. Jego działanie polega na przepuszczaniu przez kryształy określonego prądu, powodując ich świecenie. Sterownik przeznaczony jest do kontrolowania dopływu prądu do kryształu, ograniczając go do takiej ilości, która jest niezbędna specjalnie dla tych modeli podłączonych diod LED.

Przykład podłączenia sterownika
do oświetlenia dekoracyjnego za pomocą diod LED

Kluczową cechą sterownika jest to, że zasila diodę LED prądem stałym, a nie prądem przemiennym, który płynie w zwykłym gniazdku domowym. Prąd przemienny 220 V zasila kryształy napięciem sinusoidalnym o częstotliwości 50 Hz. Oznacza to, że jego kierunek zmienia się 50 razy na sekundę. Co więcej, jeśli włączysz diodę LED, będzie ona świecić tylko wtedy, gdy dostarczony będzie prąd główny i zgaśnie, gdy prąd zostanie odwrócony. Na schemacie wygląda to tak.

Zależność blasku kryształu
od kierunku prądu przemiennego

Patrząc na wykres, staje się jasne, że dioda LED nie będzie świecić stale, ale będzie migać z tą samą częstotliwością, co sam prąd - 50 razy na minutę. Dla ludzkiego oka takie migotanie jest niezauważalne i będzie widzieć zwykłe, jednolite światło. Nie oznacza to jednak, że dioda LED jest prawidłowo podłączona do sieci.

Dioda LED może przepuszczać prąd tylko w jednym kierunku; odwrotne oscylacje prowadzą do zniszczenia jej struktury i późniejszej degradacji. Aby mieć pewność, że dioda LED nie ulegnie awarii, należy zastosować wobec niej środki ochronne.

Metody podłączenia prądu przemiennego

Wartość rezystora Prostym i tanim sposobem jest zastosowanie rezystora gaszącego, który wchodzi w skład obwodu elektrycznego stanowiącego połączenie szeregowe diod LED. Moc znamionowa rezystora ograniczającego będzie wartością obliczoną według następującego wzoru:

gdzie: 0,75 – współczynnik niezawodności LED (teoretyczny, o szczegóły pytaj producenta);

Upit – napięcie źródła prądu;

Upad to napięcie, które spada na diodę i powoduje świecenie kryształu;

I – prąd znamionowy.

Jednocześnie należy pamiętać, że napięcie źródła prądu należy przyjmować nie jako 220 V, ale jako parametr amplitudy 310 V. Należy to wziąć pod uwagę dla poprawności parametrów wyjściowych podczas wykonywania obliczeń.

Po podłączeniu rezystora do obwodu pojawia się dość duży opór, któremu towarzyszy zauważalne wydzielanie ciepła - wszak spadające napięcie trzeba gdzieś przetworzyć. Dlatego ważnym parametrem przy doborze rezystora jest jego moc, którą oblicza się ze wzoru:

gdzie: U – różnica napięcia sieciowego i spadkowego.

Podłączenie wykonanego przez siebie rezystora wygładzi ostrą amplitudę prądu przemiennego i umożliwi podłączenie diod LED do sieci 220 woltów. Ale nawet po podłączeniu nadal występuje napięcie wsteczne o tej samej sile, dlatego wykonuje się jeszcze kilka operacji, aby zapewnić bezpieczeństwo kryształu.

Podłączenie diody o wysokim progu przebicia zwrotnego. Jest to najprostszy i najskuteczniejszy sposób ochrony diod LED przed prądem wstecznym. Chodzi o to, że ta dioda ma kolosalny opór w przeciwnym kierunku, przepuszczając prąd w jednym kierunku i uniemożliwiając jego przepływ w drugim. Na schemacie wygląda to tak:

Nie ma tu potrzeby wykonywania obliczeń - napięcie wsteczne takiej diody musi przekraczać wskazane powyżej 310 V. Gdy zmieni się kierunek prądu, całe napięcie zostanie przyłożone tylko do niej. Praktyka pokazuje, że im większy jest jego opór, tym bardziej niezawodnie chroni diodę LED. Optymalny parametr zbliża się do 1000 V.

Połączenie back-to-back diody LED i konwencjonalnej diody. W przeciwieństwie do diody gaszącej, rezystor znosi napięcie w obu kierunkach. Celem tej metody jest skierowanie amplitudy odwrotnej bezpośrednio na wcześniej zainstalowany rezystor, który ją wytłumi. Należy pamiętać, że w przypadku takiego obwodu wcześniej obliczone parametry rezystora należy co najmniej podwoić i dodać mały ogon o wartości 5–10%, aby pochłonąć spadki napięcia.

Równoległe połączenie dwóch identycznych diod LED do napięcia 220 V. Jak podłączyć diody LED do sieci 220 V? Jeśli masz zamiar połączyć dwie z nich (lub inną parzystą liczbę), możesz od razu tak ułożyć diody, aby zastąpić zarówno diodę napięcia wstecznego, jak i diodę normalną. Podobnie jak w poprzednim obwodzie zamiast małej diody umieszczono drugą diodę LED w odwrotnym kierunku. Zatem pierwszy impuls spadnie na pierwszą diodę LED, a amplituda powrotu powróci do rezystora gaszącego przez drugą. Aby zaimplementować taki obwód, nie zapomnij podłączyć diody LED do sieci, przestrzegając przeciwnego kierunku (dotyczy to drugiego elementu). Podział będzie taki – połowa w jedną stronę, połowa w drugą.

Dwie ostatnie metody są bardzo ekonomiczne pod względem zakupu i instalacji komponentów radiowych, ale mają wspólną, istotną wadę - przy podwójnej rezystancji na rezystorze generowane jest podwójne wytwarzanie ciepła. Dlatego konieczne jest prawidłowe obliczenie jego mocy. Przedstawmy najprostsze sposoby wykonania obliczeń. Załóżmy, że w naszych obwodach zastosowano rezystory o rezystancji 30 kOhm, przy napięciu przemiennym 220 V wytwarzają one prąd około 10 mA. Obliczamy, ile ciepła wytworzy się na elemencie:

10 × 10 × 30 = 3000 mW lub 3 W.

Wynika z tego, że dla normalnej pracy rezystora w obwodzie z dwiema diodami LED jego moc powinna zbliżać się do 4 W - ten margines jest wystarczający do bezpiecznej pracy.

Powstaje następujący problem - zwiększenie liczby diod LED zasilanych z sieci w obwodzie nawet do 3 sztuk powoduje ogromne wymagania wobec rezystora - jego moc powinna już zbliżać się do 40 W, co jest w ogóle nieopłacalne ekonomicznie i logicznie . Nie należy lekceważyć tego niuansu - jeśli moc nie wystarczy do wytworzenia takiego ciepła, rezystor bardzo szybko się przegrzeje i wypali, powodując niebezpieczne zwarcie w sieci i powodując wiele problemów.

Podłączenie kondensatora do obwodu elektrycznego. Ten rodzaj obciążenia ma ogromną przewagę nad rezystorem - jego rezystancja jest reaktywna, to znaczy, że moc nie jest na nim rozpraszana. Poniżej znajduje się najczęstszy schemat podłączenia diod LED z sieci 220 V za pomocą kondensatora. Należy pamiętać, że kondensator przy wszystkich swoich zaletach niesie ze sobą jedno istotne zagrożenie dla użytkownika - po wyłączeniu dopływu prądu do sieci 220 V, w dalszym ciągu gromadzi w sobie ładunki resztkowe. Aby je zneutralizować, do obwodu podłączony jest rezystor R1. Rezystor R2 jest zainstalowany w celu ochrony obwodu przed nagłym wzrostem napięcia na kondensatorze. Nie zapominamy również o zamontowaniu diody napięcia wstecznego VD1, która chroni diodę LED przed odwrotną polaryzacją.

Wspomnijmy jeszcze o materiale wsadowym. Występuje w dwóch rodzajach – polarnym i niepolarnym. W przypadku naszego obwodu obowiązkowe są tylko opcje niepolarne woltów. Zabrania się instalowania elektrolitycznych i tantalowych - napięcie wsteczne bardzo szybko zniszczy ich strukturę, co doprowadzi do przepalenia obwodu i zwarcia. Jego moc jest podobna do rezystora do tych celów - co najmniej 400 V.

Kondensator ma parametr, który należy obliczyć przed podłączeniem diod LED do sieci 220 woltów - pojemność. Wzór empiryczny podano poniżej:

gdzie: U – napięcie prądu przemiennego o tej samej amplitudzie, 310 V;

I – prąd przepływający przez zainstalowaną diodę LED, mA;

Ud – opadające napięcie prądu, tworzące poświatę na krysztale.

Używaj w życiu codziennym

Najczęściej takie obwody znajdują się w podświetlanych przełącznikach. Poniżej przedstawiono typowy schemat prawidłowego użytkowania:

Ze względu na małą moc urządzeń oświetleniowych nie posiadają one ochronnych diod cofania. Rezystor jest ustawiony tak, aby ograniczać prąd przewodzenia do 1 mA. Ten schemat podłączenia diody LED do sieci 220 V nie jest szczególnie skuteczny pod względem jasności blasku, jest bardzo słaby, ale dobrze spełnia swoją rolę - w ciemnym pomieszczeniu przełącznik jest widoczny. Tutaj napięcie wsteczne, gdy styki obwodu są otwarte, jest kierowane na rezystor, obecność diody LED lub innej żarówki, a także zasilacza, działa również jako dodatkowe obciążenie. W ten sposób dioda LED jest zabezpieczona przed przebiciem prądu wstecznego.

Środki ostrożności

Krótko o niuansach połączenia, które odbywa się w większości domów - aby zapewnić bezpieczeństwo podczas pracy z obwodem elektrycznym, często nie wystarczy wyłączyć sam przełącznik. Faktem jest, że z reguły otwiera fazę, ale z powodu braku uziemienia napięcie resztkowe pozostaje na poziomie zera. Jeśli uziemienie jest nieprawidłowe, na przykład ludzie podłączają się do akumulatora lub źródła wody, istnieje ryzyko pojawienia się napięcia między fazą a masą. Wyłącz całkowicie zasilanie w wyłączniku lub liczniku przy wejściu do domu lub mieszkania, a jeśli takiego nie posiadasz, wykonaj odpowiednie uziemienie.

Wniosek

Przy tworzeniu takiego obwodu głównym niuansem jest właściwy dobór parametrów rezystora i kondensatora. Prąd przemienny płynący w gniazdku działa silnie destrukcyjnie na elementy, które nie są przystosowane do przepuszczania przez siebie prądu wstecznego. Właściwe ograniczenie amplitudy prądu przemiennego przy zadanej rezerwie amortyzacji i prawidłowe obliczenia zabezpieczą obwód przed przepaleniem i zwarciem, pozwalając mu pracować długo i niezawodnie.