Pagkonekta sa LED sa 220V
Ang mga LED ay malawakang ginagamit bilang mga mapagkukunan ng ilaw. Ngunit ang mga ito ay idinisenyo para sa mababang boltahe ng supply, at kadalasan ay may pangangailangan na i-on ang LED sa isang 220 volt na network ng sambahayan. Sa kaunting kaalaman sa electrical engineering at kakayahang magsagawa ng mga simpleng kalkulasyon, posible ito.
Mga paraan ng koneksyon
Ang karaniwang mga kondisyon ng operating para sa karamihan ng mga LED ay 1.5-3.5 V boltahe at 10-30 mA kasalukuyang. Kapag direktang nakakonekta ang device sa electrical network ng sambahayan, ang buhay nito ay magiging ikasampu ng isang segundo. Ang lahat ng mga problema ng pagkonekta ng mga LED sa isang network ng mas mataas na boltahe kumpara sa karaniwang operating boltahe ay bumaba sa pagbabayad ng labis na boltahe at nililimitahan ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng light emitting element. Mga driver - electronic circuits - makayanan ang gawaing ito, ngunit ang mga ito ay medyo kumplikado at binubuo ng isang malaking bilang ng mga bahagi.Ang kanilang paggamit ay makatuwiran kapag pinapagana ang isang LED matrix na may maraming LED. May mga mas simpleng paraan upang ikonekta ang isang elemento.
Pagkonekta sa isang risistor
Ang pinaka-halatang paraan ay upang ikonekta ang isang risistor sa serye sa LED. Magbaba ito ng labis na boltahe, at lilimitahan nito ang kasalukuyang.
Ang pagkalkula ng risistor na ito ay isinasagawa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:
- Hayaang magkaroon ng LED na may rate na kasalukuyang 20 mA at isang boltahe na drop ng 3 V (tingnan ang manual para sa aktwal na mga parameter). Mas mainam na kumuha ng 80% ng nominal para sa kasalukuyang operating - LED sa mga kondisyon ng liwanag ay mabubuhay nang mas matagal. Iwork=0.8 Inom=16 mA.
- Sa karagdagang paglaban, bababa ang boltahe ng mains minus ang pagbaba ng boltahe sa buong LED. Urab \u003d 310-3 \u003d 307 V. Malinaw, halos lahat ng boltahe ay nasa risistor.
Mahalaga! Kapag kinakalkula, kinakailangang gamitin hindi ang kasalukuyang halaga ng boltahe ng mains (220 V), ngunit ang amplitude (peak) na halaga - 310 V.
- Ang halaga ng karagdagang pagtutol ay matatagpuan ayon sa batas ng Ohm: R = Urab / Irab. Dahil ang kasalukuyang ay pinili sa milliamps, ang paglaban ay nasa kiloohms: R \u003d 307/16 \u003d 19.1875. Ang pinakamalapit na halaga mula sa karaniwang hanay ay 20 kOhm.
- Upang mahanap ang kapangyarihan ng risistor gamit ang formula P=UI, ang kasalukuyang operating ay dapat na i-multiply sa pagbaba ng boltahe sa kabuuan ng pagsusubo ng pagtutol. Sa isang rating na 20 kOhm, ang average na kasalukuyang ay magiging 220 V / 20 kOhm = 11 mA (dito maaari mong isaalang-alang ang epektibong boltahe!), At ang kapangyarihan ay magiging 220V * 11mA = 2420 mW o 2.42 W. Mula sa karaniwang hanay, maaari kang pumili ng 3 W risistor.
Mahalaga! Ang pagkalkula na ito ay pinasimple, hindi palaging isinasaalang-alang ang pagbaba ng boltahe sa buong LED at ang paglaban nito sa estado, ngunit para sa mga praktikal na layunin ang katumpakan ay sapat.
Kaya maaari mong ikonekta ang isang kadena ng mga LED na konektado sa serye. Kapag kinakalkula, kinakailangan upang i-multiply ang pagbaba ng boltahe sa isang elemento sa pamamagitan ng kanilang kabuuang bilang.
Serye na koneksyon ng mataas na reverse voltage diode (400 V o higit pa)
Ang inilarawan na pamamaraan ay may isang makabuluhang disbentaha. Light-emitting diode, tulad ng anumang aparato batay sa isang p-n junction, ito ay pumasa sa kasalukuyang (at kumikinang) na may direktang kalahating alon ng alternating current. Sa isang reverse half-wave, ito ay naka-lock. Ang paglaban nito ay mataas, mas mataas kaysa sa ballast resistance. At ang boltahe ng mains na may amplitude na 310 V na inilapat sa kadena ay halos bababa sa LED. At hindi ito idinisenyo upang gumana bilang isang high-voltage rectifier, at maaaring mabigo sa lalong madaling panahon. Upang labanan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, madalas na inirerekomenda na isama sa serye ang isang karagdagang diode na makatiis ng reverse boltahe.
Sa katunayan, sa pag-on na ito, ang inilapat na reverse boltahe ay mahahati sa humigit-kumulang sa kalahati sa pagitan ng mga diode, at ang LED ay magiging bahagyang mas magaan kapag ang tungkol sa 150 V o mas kaunti ay bumaba dito, ngunit ang kapalaran nito ay magiging malungkot pa rin.
Pag-shunting ng isang LED na may isang maginoo na diode
Ang sumusunod na pamamaraan ay mas epektibo:
Dito, ang light emitting element ay konektado sa tapat at parallel sa karagdagang diode. Sa isang negatibong kalahating alon, ang karagdagang diode ay magbubukas, at ang lahat ng boltahe ay ilalapat sa risistor. Kung ang pagkalkula na ginawa nang mas maaga ay tama, kung gayon ang paglaban ay hindi mag-overheat.
Back-to-back na koneksyon ng dalawang LED
Kapag pinag-aaralan ang nakaraang circuit, ang pag-iisip ay hindi maaaring dumating - bakit gumamit ng isang walang silbi na diode kapag maaari itong mapalitan ng parehong light emitter? Ito ang tamang pangangatwiran. At lohikal na ang scheme ay muling ipinanganak sa sumusunod na bersyon:
Dito, ang parehong LED ay ginagamit bilang proteksiyon na elemento. Pinoprotektahan nito ang unang elemento sa panahon ng reverse half-wave at nagliliwanag sa parehong oras. Sa isang direktang kalahating alon ng isang sinusoid, ang mga LED ay nagbabago ng mga tungkulin. Ang bentahe ng circuit ay ang buong paggamit ng power supply. Sa halip na mga solong elemento, maaari mong i-on ang mga chain ng LED sa pasulong at pabalik na direksyon. Ang parehong prinsipyo ay maaaring gamitin para sa pagkalkula, ngunit ang pagbaba ng boltahe sa mga LED ay pinarami ng bilang ng mga LED na naka-install sa isang direksyon.
Sa isang kapasitor
Ang isang kapasitor ay maaaring gamitin sa halip na isang risistor. Sa isang AC circuit, ito ay kumikilos tulad ng isang risistor. Ang paglaban nito ay nakasalalay sa dalas, ngunit sa isang network ng sambahayan ang parameter na ito ay hindi nagbabago. Para sa pagkalkula, maaari mong kunin ang formula X \u003d 1 / (2 * 3.14 * f * C), kung saan:
- Ang X ay ang reactance ng kapasitor;
- f ay ang dalas sa hertz, sa kaso na isinasaalang-alang ito ay katumbas ng 50;
- Ang C ay ang capacitance ng capacitor sa farads, para ma-convert sa uF gumamit ng factor na 10-6.
Sa pagsasagawa, ang sumusunod na formula ay ginagamit:
C \u003d 4.45 * Iwork / (U-Ud), kung saan:
- Ang C ay ang kinakailangang kapasidad sa microfarads;
- Irab - kasalukuyang operating ng LED;
- U-Ud - ang pagkakaiba sa pagitan ng boltahe ng supply at pagbaba ng boltahe sa elemento ng light-emitting - ay praktikal na kahalagahan kapag gumagamit ng isang chain ng LEDs. Kapag gumagamit ng isang LED, posibleng kunin ang halaga ng U na katumbas ng 310 V na may sapat na katumpakan.
Maaaring gamitin ang mga capacitor na may operating voltage na hindi bababa sa 400 V.Ang mga kinakalkula na halaga para sa mga alon na katangian ng naturang mga circuit ay ibinibigay sa talahanayan:
| Kasalukuyang tumatakbo, mA | 10 | 15 | 20 | 25 |
| Kapasidad ng kapasitor ng ballast, uF | 0,144 | 0,215 | 0,287 | 0,359 |
Ang mga resultang halaga ay medyo malayo sa karaniwang hanay ng mga kapasidad. Kaya, para sa isang kasalukuyang 20 mA, ang paglihis mula sa nominal na halaga ng 0.25 μF ay magiging 13%, at mula sa 0.33 μF - 14%. maaaring mapili ang risistor mas tumpak. Ito ang unang disbentaha ng scheme. Ang pangalawa ay nabanggit na - ang mga capacitor na 400 V at sa itaas ay medyo malaki. At hindi lang iyon. Kapag gumagamit ng isang ballast tank, ang circuit ay tinutubuan ng mga karagdagang elemento:
Ang resistance R1 ay itinakda para sa mga layuning pangkaligtasan. Kung ang circuit ay pinalakas mula sa 220 V, at pagkatapos ay i-disconnect mula sa network, kung gayon ang kapasitor ay hindi maglalabas - kung wala ang risistor na ito, ang discharge current circuit ay wala. Kung hindi mo sinasadyang mahawakan ang mga terminal ng lalagyan, madaling makuryente. Ang paglaban ng risistor na ito ay maaaring mapili sa ilang daang kilo-ohms, sa kondisyon ng pagtatrabaho na ito ay na-shunted ng isang kapasidad at hindi nakakaapekto sa pagpapatakbo ng circuit.
Ang risistor R2 ay kinakailangan upang limitahan ang pag-agos ng kasalukuyang singilin ng kapasitor. Hanggang sa sisingilin ang kapasidad, hindi ito magsisilbing kasalukuyang limiter, at sa panahong ito ang LED ay maaaring magkaroon ng oras na mabigo. Dito kailangan mong pumili ng isang halaga ng ilang sampu-sampung ohms, hindi rin ito magkakaroon ng epekto sa pagpapatakbo ng circuit, bagaman maaari itong isaalang-alang sa pagkalkula.
Isang halimbawa ng pag-on ng LED sa switch ng ilaw
Ang isa sa mga karaniwang halimbawa ng praktikal na paggamit ng isang LED sa isang 220 V circuit ay upang ipahiwatig ang off state ng switch ng sambahayan at gawing mas madaling mahanap ang lokasyon nito sa dilim. Ang LED dito ay nagpapatakbo sa isang kasalukuyang ng tungkol sa 1 mA - ang glow ay magiging madilim, ngunit kapansin-pansin sa dilim.
Narito ang lampara ay nagsisilbing isang karagdagang kasalukuyang limiter kapag ang switch ay nasa bukas na posisyon, at kukuha ng isang maliit na bahagi ng reverse boltahe. Ngunit ang pangunahing bahagi ng reverse boltahe ay inilapat sa risistor, kaya ang LED ay medyo protektado dito.
Video: BAKIT HINDI MAG-INSTALL NG LIGHTED SWITCH
Kaligtasan
Ang mga pag-iingat sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa mga kasalukuyang instalasyon ay kinokontrol ng Mga Panuntunan para sa proteksyon sa paggawa sa panahon ng pagpapatakbo ng mga electrical installation. Hindi sila nalalapat sa isang home workshop, ngunit ang kanilang mga pangunahing prinsipyo ay dapat isaalang-alang kapag kumokonekta sa isang LED sa isang 220 V network. Ang pangunahing panuntunan sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa anumang pag-install ng kuryente ay ang lahat ng trabaho ay dapat isagawa nang inalis ang boltahe, inaalis ang mali o hindi sinasadya, hindi awtorisadong pag-on. Matapos patayin ang switch, ang kawalan ng boltahe ay dapat na suriin sa isang tester. Ang lahat ng iba pa ay ang paggamit ng mga dielectric na guwantes, banig, pansamantalang saligan, atbp. mahirap gawin sa bahay, ngunit dapat nating tandaan na kakaunti ang mga hakbang sa seguridad.