كيفية توصيل مصباح LED بشبكة 220 فولت. كيفية توصيل مصباح LED بشبكة إضاءة. توصيل Sho Me H9

عادةً ما يتم توصيل مصابيح LED بجهد 220 فولت باستخدام برنامج تشغيل مصمم لخصائصها. ولكن إذا كنت ترغب في توصيل مؤشر LED واحد منخفض الطاقة ، على سبيل المثال ، كمؤشر ، فإن استخدام برنامج تشغيل يصبح غير عملي. في مثل هذه الحالات ، يطرح السؤال - كيفية توصيل LED بـ 220 فولت بدون مصدر طاقة إضافي.

أساسيات التوصيل بـ 220 فولت

على عكس ، الذي يغذي الصمام بالتيار المباشر والجهد الصغير نسبيًا (من بضعة إلى عشرات من الفولتات) ، تنتج الشبكة جهدًا متناوبًا يشبه الجيب بتردد 50 هرتز ومتوسط قيمة 220 فولت منذ أن يمر مؤشر LED التيار في اتجاه واحد فقط ، سوف يتوهج فقط على موجات أنصاف معينة:

أي أن القيادة بهذه القوة لا تتوهج باستمرار ، ولكنها تومض بتردد 50 هرتز. ولكن بسبب القصور الذاتي في الرؤية البشرية ، فإن هذا ليس ملحوظًا.

في الوقت نفسه ، لا يزال جهد القطبية العكسي ، على الرغم من أنه لا يجعل توهج الصمام ، مطبقًا عليه ويمكنه تعطيله إذا لم يتم اتخاذ تدابير وقائية.

طرق توصيل مصباح LED بشبكة 220 فولت

أسهل طريقة (اقرأ عن كل ما هو ممكن) هي الاتصال باستخدام مقاوم تبريد متصل في سلسلة مع LED. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن 220 فولت هي قيمة جذر متوسط التربيع لـ U في الشبكة. قيمة السعة هي 310 فولت ، ويجب أخذها في الاعتبار عند حساب مقاومة المقاوم.

بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري حماية الصمام الثنائي الباعث للضوء من جهد عكسي بنفس المقدار. ويمكن القيام بذلك بعدة طرق.

التوصيل التسلسلي للديود بجهد انهيار عكسي مرتفع (400 فولت أو أكثر).

ضع في اعتبارك مخطط الاتصال بمزيد من التفصيل.

تستخدم الدائرة ديود مقوم 1N4007 بجهد عكسي 1000 فولت. عند عكس القطبية ، سيتم تطبيق كل الجهد عليها ، ويكون المصباح محميًا من الانهيار.

يظهر خيار الاتصال هذا بوضوح في هذا الفيديو:

كما يصف أيضًا كيفية استخدام مؤشر LED قياسي منخفض الطاقة وحساب مقاومة مقاوم التبريد.

تحويل الصمام مع الصمام الثنائي التقليدي.

أي ديود منخفض الطاقة متصل بشكل متتالي بمصباح LED سيفي بالغرض هنا. في هذه الحالة ، سيتم تطبيق الجهد العكسي على المقاوم ، لأن. يتم تشغيل الصمام الثنائي في الاتجاه الأمامي.

اتصال من الخلف إلى الخلف لمصباحين LED:

يبدو مخطط الاتصال كما يلي:

المبدأ مشابه للمبدأ السابق ، هنا فقط تحترق كل من الثنائيات الباعثة للضوء في قسمها الخاص من الجيوب الأنفية ، مما يحمي بعضها البعض من الانهيار.

يرجى ملاحظة أن توصيل LED بـ 220 فولت بدون حماية يؤدي إلى فشلها السريع.

مخططات التوصيل إلى 220 فولت باستخدام مقاوم التبريد لها عيب خطير واحد: يتم تحرير الكثير من الطاقة على المقاوم.

على سبيل المثال ، في الحالات التي تم النظر فيها ، يتم استخدام مقاوم 24 كيلو أوم ، والذي يوفر تيارًا عند جهد 220 فولت يبلغ حوالي 9 مللي أمبير. وبالتالي ، فإن القدرة المشتتة في المقاوم هي:

9 * 9 * 24 = 1944 ميغاواط ، 2 واط تقريبًا.

وهذا يعني ، من أجل التشغيل الأمثل ، أن المقاوم بقوة لا تقل عن 3 واط مطلوب.

إذا كان هناك العديد من مصابيح LED ، وتستهلك المزيد من التيار ، فستزداد الطاقة بما يتناسب مع مربع التيار ، مما يجعل استخدام المقاوم أمرًا غير عملي.

يؤدي استخدام المقاوم ذي الطاقة غير الكافية إلى ارتفاع درجة حرارته وفشله ، مما قد يتسبب في حدوث ماس كهربائي في الشبكة.

في مثل هذه الحالات ، يمكن استخدام المكثف كعنصر محدد للتيار. تتمثل ميزة هذه الطريقة في عدم تبديد أي قوة في المكثف ، لأن مقاومته تكون تفاعلية.

يوضح هذا مخططًا نموذجيًا لتوصيل الصمام الثنائي الباعث للضوء بشبكة 220 فولت باستخدام مكثف. نظرًا لأن المكثف ، بعد فصل الطاقة ، يمكنه تخزين شحنة متبقية تشكل خطورة على الإنسان ، فيجب تفريغها باستخدام المقاوم R1. R2 يحمي الدائرة بأكملها من تدفق التيار عبر المكثف عند تشغيل الطاقة. VD1 يحمي LED من جهد القطبية العكسية.

يجب أن يكون المكثف غير قطبي ، وبجهد لا يقل عن 400 فولت.

استخدام المكثفات القطبية (المنحل بالكهرباء ، التنتالوم) في شبكة التيار المتردد غير مقبول ، لأن. التيار الذي يمر من خلالها في الاتجاه المعاكس يدمر هيكلها.

يتم حساب سعة المكثف بالصيغة التجريبية:

حيث U هو ذروة الجهد للشبكة (310 فولت) ،

أنا هو التيار الذي يمر عبر LED (بالمللي أمبير) ،

Ud - انخفاض الجهد على الصمام في الاتجاه الأمامي.

لنفترض أنك بحاجة إلى توصيل مصباح LED بجهد منخفض يبلغ 2 فولت تيار 9 مللي أمبير. بناءً على ذلك ، نحسب سعة المكثف عند توصيل أحدهما بالشبكة:

هذه الصيغة صالحة فقط لتردد تذبذب الجهد البالغ 50 هرتز في الشبكة. في الترددات الأخرى ، يلزم إعادة حساب المعامل 4.45.

الفروق الدقيقة في الاتصال بشبكة 220 فولت

عندما يؤدي الاتصال إلى شبكة 220 فولت ، هناك بعض الميزات المرتبطة بكمية المرور الحالية. على سبيل المثال ، في مفاتيح الإضاءة الشائعة ، يتم تشغيل مؤشر LED كما هو موضح أدناه:

كما ترى ، لا توجد ثنائيات واقية هنا ، ويتم اختيار مقاومة المقاوم بطريقة تحد من التيار المباشر المؤدي إلى مستوى حوالي 1 مللي أمبير. يعمل حمل المصباح أيضًا كمحدد حالي. باستخدام مخطط الاتصال هذا ، سوف يتوهج مؤشر LED بشكل خافت ، ولكنه يكفي لإخراج المفتاح في الغرفة ليلاً. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تطبيق الجهد العكسي بشكل أساسي على المقاوم عندما يكون المفتاح مفتوحًا ، ويكون الصمام الثنائي الباعث للضوء محميًا من الانهيار.

إذا كنت بحاجة إلى توصيل عدة مصابيح LED بجهد 220 فولت ، فيمكنك تشغيلها بالتسلسل بناءً على دائرة مكثف التبريد:

في هذه الحالة ، يجب تصميم كل الصمامات لنفس التيار من أجل توهج موحد.

يمكنك استبدال الصمام الثنائي المحول بوصلة LED غير متوازية:

الاتصال المتوازي (وليس المضاد للتوازي) للشبكة غير مقبول ، لأنه في حالة فشل إحدى الدوائر ، سيتدفق التيار مرتين عبر الأخرى ، مما يؤدي إلى احتراق مصابيح LED ودائرة قصر لاحقة.

تم وصف بعض الخيارات الإضافية للاتصال غير المقبول للديودات الباعثة للضوء بشبكة 220 فولت في هذا الفيديو:

إليك لماذا لا:

قم بتشغيل LED مباشرة ؛
توصيل مصابيح LED في سلسلة ، مصممة لتيارات مختلفة ؛
قم بتشغيل الصمام بدون حماية الجهد العكسي.

أمان الاتصال

عند التوصيل بجهد 220 فولت ، يرجى ملاحظة أن مفتاح الضوء يفتح عادة سلك الطور. في الوقت نفسه ، يوجد صفر مشترك في جميع أنحاء الغرفة. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتوي شبكة الطاقة في كثير من الأحيان على أرضية واقية ، لذلك حتى على السلك المحايد يوجد بعض الجهد بالنسبة للأرض. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أنه في بعض الحالات يتم توصيل السلك الأرضي بمشعات أو أنابيب مياه. لذلك ، مع الاتصال البشري المتزامن مع المرحلة والبطارية ، خاصة أثناء أعمال التركيب في الحمام ، هناك خطر حدوث انخفاض في الجهد بين المرحلة والأرض.

في هذا الصدد ، عند الاتصال بالشبكة ، من الأفضل إيقاف تشغيل كل من الصفر والمرحلة باستخدام آلة دفعات لتجنب الصدمات الكهربائية عند لمس الأسلاك الحية للشبكة.

خاتمة

يُنصح باستخدام الطرق الموضحة هنا لتوصيل مصابيح LED بشبكة 220 فولت فقط عند استخدام الثنائيات الباعثة للضوء منخفضة الطاقة لأغراض الإضاءة أو الإشارة. لا يمكن توصيل مصابيح LED القوية بهذه الطريقة ، لأن عدم استقرار جهد التيار الكهربائي يؤدي إلى تدهورها وفشلها بسرعة. في مثل هذه الحالات ، من الضروري استخدام مزودات طاقة LED متخصصة - برامج تشغيل.

واحدة من القضايا المهمة عند العمل مع LEDs هو اتصالها بالتيار المتردد والجهد العالي. من المعروف أنه لا يمكن تشغيل LED مباشرة من شبكة 220 فولت. كيف يتم تجميع الدائرة بشكل صحيح وتوفير الطاقة لحل المشكلة؟

الخصائص الكهربائية

للإجابة على السؤال أعلاه ، من الضروري دراسة الخصائص الكهربائية لمصباح LED.

إن خاصية الفولتية الحالية لها هي خط شديد الانحدار. هذا يعني أنه مع زيادة الجهد ، حتى ولو بكمية صغيرة جدًا ، فإن التيار عبر أشباه الموصلات المشعة يزداد بشكل حاد. تؤدي الزيادة في التيار إلى تسخين LED ، ونتيجة لذلك يمكن أن تحترق ببساطة. يتم حل هذه المشكلة عن طريق تضمين المقاوم المحدد في الدائرة.

يحتوي LED على جهد انهيار عكسي منخفض (حوالي 20 فولت) ، لذلك لا يمكن توصيله بشبكة تيار متردد 220 فولت. لمنع تدفق التيار في الاتجاه المعاكس ، من الضروري تضمين الصمام الثنائي في الدائرة أو تشغيل الصمام الثاني باتجاه الصمام الأول. يجب أن يكون الاتصال بالتوازي.

لذلك ، نحن نعلم أن أي مخطط لتوصيل LED بشبكة 220 فولت يجب أن يحتوي على مقاوم ومعدل ، وإلا فلن تكون الطاقة ممكنة.

لماذا هناك حاجة لمثل هذا المخطط؟ بادئ ذي بدء ، لتصميم مؤشر الشبكة. يمكن أن تكون لمبة LED مؤشرًا ممتازًا لمساعدتك في تحديد ما إذا كان أحد الأجهزة الكهربائية موصلاً أم لا. يضاف إلى دائرة المفاتيح والمآخذ من أجل العثور عليها بسهولة في الظلام.

يبدأ هذا المؤشر في التوهج بجهد قليل فقط. في الوقت نفسه ، يستهلك الحد الأدنى من الكهرباء بسبب تيار صغير (عدة أميال من الأمبيرات).

ما المقاوم لاستخدام؟

لتحديد المقاومة المثلى للمقاوم ، يجب عليك استخدام قانون أوم.

R \ u003d (Unetwork-Ur.) / Ir.nom.

لنفترض أننا أخذنا مؤشر LED أحمر للمؤشر بقيمة تيار اسمية تبلغ 18 مللي أمبير والجهد الأمامي 2.0 فولت.

(311-2) / 0.018 = 17167 أوم = 17 كيلو أوم

لنوضح من أين أتى الرقم 311 ، هذه ذروة الجيوب الأنفية ، والتي على طولها يتغير الجهد في شبكتنا. بدون الخوض في عالم الرياضيات بكل حساباته ، يمكننا ببساطة أن نقول إن ذروة الجهد هي 220 * √2.

في بعض الأحيان توجد دوائر لا يوجد فيها الصمام الثنائي المعدل. في هذه الحالة ، يجب زيادة المقاومة عدة مرات لجعل التيار أصغر وحماية ضوء المؤشر من الاحتراق.

الدائرة الابتدائية للمؤشر الحالي

ما المطلوب لعمل أبسط مؤشر يعمل بشبكة 220 فولت؟ هنا القائمة:

مؤشر LED عادي من أي لون تريده ؛
المقاوم من 100 إلى 200 كيلو أوم (كلما زادت المقاومة ، قل سطوع المصباح) ؛
الصمام الثنائي بجهد عكسي 100 فولت أو أكثر ؛
مكواة لحام منخفضة الطاقة حتى لا تسخن الصمام.

نظرًا لأن عدد الأجزاء ضئيل ، لا يتم استخدام اللوحة في التثبيت. المؤشر متصل بالتوازي مع الجهاز الكهربائي.

بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم الرغبة في الركض بحثًا عن الصمام الثنائي ، توصل المصنعون إلى مؤشر جاهز ثنائي اللون على شكل مصباحي LED بألوان مختلفة مدمجين في علبة واحدة. عادة ما يكون أحمر وأخضر. في هذه الحالة ، يتم تقليل عدد تفاصيل الدائرة بشكل أكبر.

هناك مخططات توصيل أخرى يتم فيها استبدال المقاوم بمكثف أو جسور الصمام الثنائي ، يتم استخدام الترانزستورات ، وما إلى ذلك. ولكن بغض النظر عن ميزات التصميم المقدمة ، فإن المهمة الرئيسية هي تصحيح التيار وخفضه إلى قيمة آمنة.

عند تصميم المعدات الراديوية ، غالبًا ما تثار مسألة بيان القدرة. لقد مضى وقت طويل على عصر المصابيح المتوهجة للإشارة ، ومن العناصر الراديوية الحديثة والموثوقة في الوقت الحالي مؤشر LED. ستقترح هذه المقالة رسمًا تخطيطيًا لتوصيل LED بـ 220 فولت ، أي إمكانية تشغيل LED من أنابيب التيار المتردد المنزلية - المقبس الموجود في أي شقة مريحة.
إذا كنت بحاجة إلى تشغيل العديد من مصابيح LED في نفس الوقت ، فسنذكر ذلك أيضًا في مقالتنا. في الواقع ، يتم استخدام هذه المخططات لأكاليل أو مصابيح LED ، وهذا مختلف قليلاً. في الواقع ، من الضروري هنا تنفيذ ما يسمى ببرنامج التشغيل لمصابيح LED. لذا ، دعونا لا نجمع كل شيء معًا. دعنا نحاول معرفة ذلك بالترتيب.

مبدأ خفض جهد إمداد الصمام

يمكن تحديد مسارين للطاقة لتشغيل حمولة منخفضة الجهد. الأول ، إذا جاز التعبير ، الإصدار الكلاسيكي ، عندما تنخفض الطاقة بسبب المقاوم. الخيار الثاني ، الذي يستخدم غالبًا لأجهزة الشحن ، هو مكثف تبريد. في هذه الحالة ، يتدفق الجهد والتيار مثل النبضات ، ويجب أن تكون هذه النبضات متطابقة بدقة حتى لا يحترق الصمام ، والحمل. تحتاج هنا إلى حساب أكثر تفصيلاً من حساب المقاوم. الخيار الثالث هو مزود طاقة مشترك ، عند استخدام كلتا طريقتين لخفض الجهد. حسنًا ، الآن حول كل هذه الخيارات بالترتيب.

مخطط توصيل مصباح LED بجهد 220 فولت (مكثف تبريد)

لا يبدو مخطط توصيل LED بـ 220 فولت معقدًا ، ومبدأ تشغيله بسيط. الخوارزمية هي التالية. عندما يتم تطبيق الجهد ، يبدأ المكثف C1 في الشحن ، بينما في الواقع يتم شحنه مباشرة من جانب واحد ، وعلى الجانب الآخر من خلال الصمام الثنائي زينر. يجب أن يتطابق الصمام الثنائي زينر مع جهد الصمام. نتيجة لذلك ، يكون المكثف مشحونًا بالكامل. يأتي بعد ذلك نصف الموجة الثاني ، عندما يبدأ المكثف في التفريغ. في هذه الحالة ، يمر الجهد أيضًا عبر الصمام الثنائي زينر ، الذي يعمل الآن في وضعه الطبيعي ومن خلال الصمام الثنائي الباعث للضوء. نتيجة لذلك ، يتم تطبيق جهد مساوٍ لجهد تثبيت الصمام الثنائي زينر على LED في هذا الوقت. من المهم هنا اختيار الصمام الثنائي zener بنفس تصنيف LED.

يبدو أن كل شيء هنا بسيط ومن الناحية النظرية يتم تنفيذه بشكل طبيعي. ومع ذلك ، فإن الحسابات الدقيقة ليست بهذه البساطة. بعد كل شيء ، في الواقع ، من الضروري حساب سعة المكثف ، والتي في هذه الحالة سوف يتم إخمادها. يتم ذلك باستخدام صيغة.

دعونا نقدر: 3200 * 0.02 / (220 * 220-3 * 3) \ u003d 0.29 mF. إليك ما يجب أن يكون عليه المكثف بجهد لمصباح LED يبلغ 3 فولت ، والتيار 0.02 أ. يمكنك استبدال القيم الخاصة بك وحساب نسختك الخاصة.

مكونات راديو لتوصيل LED بـ 220 فولت

يمكن أن تكون قوة المقاوم ضئيلة ، 0.25 وات مناسبة تمامًا (القيمة على الرسم البياني بالأوم).
من الأفضل اختيار مكثف (يُشار إلى السعة بالميكروفاراد) بهامش ، أي بجهد تشغيل يبلغ 300 فولت.
يمكن أن يكون LED ، على سبيل المثال ، بجهد توهج 2 فولت AL307 BM أو AL 307B وما يصل إلى 5.5 فولت - هذا هو KL101A أو KL101B.
يجب أن يتوافق الصمام الثنائي زينر ، كما ذكرنا سابقًا ، مع جهد إمداد الصمام ، لذلك بالنسبة إلى 2 فولت يكون KS130D1 أو KS133A (جهد التثبيت 3 و 3.3 فولت ، على التوالي) ، و 5.5 فولت KS156A أو KS156G

هذه الطريقة لها عيوبها ، حيث أنه مع زيادة طفيفة في الجهد أو انحراف في تشغيل المكثف ، يمكننا الحصول على جهد أعلى بكثير من 3 فولت. سوف يحترق مؤشر LED في الحال. الميزة هي اقتصاد الدائرة ، لأنها نابضة. دعنا نقول فقط ، ليس الموثوقية العالية ، ولكن الاقتصاد. الآن حول الخيار المشترك.

مخطط توصيل LED بجهد 220 فولت (مكثف التبريد + المقاوم)

كل شيء هو نفسه هنا ، باستثناء أنه تمت إضافة المقاوم إلى السلسلة. بشكل عام ، يمكن أن يؤدي تأثير المقاوم إلى جعل الدائرة بأكملها أكثر قابلية للتنبؤ وأكثر موثوقية. سيكون هناك تيارات دافعة أقل مع الجهد العالي. هذا جيد!

(... كما في الرسم البياني أعلاه ، يتم استخدام مكثف التبريد + المقاوم)

جميع الإيجابيات والسلبيات تشبه خيار مكثف التبريد ، ولكن لا توجد موثوقية هنا أيضًا. أكثر من ذلك ، فإن استخدام الصمام الثنائي بدلاً من الصمام الثنائي زينر سيؤثر على حماية الصمام عند تفريغ المكثف. أي أن كل التيار سوف يتدفق عبر LED ، وليس ، كما في الحالة السابقة ، من خلال LED و zener diode. هذا الخيار هو نفسه. وهنا الحالة الأخيرة باستخدام المقاوم.

مخطط توصيل LED بجهد 220 فولت (المقاوم)

هذه هي المخططات التي نوصيك بتجميعها. كل شيء هنا وفقًا للمبادئ الكلاسيكية وقانون أوم ومعادلة حساب القوة. أولاً ، لنحسب المقاومة. عند حساب المقاومة سوف تهمل المقاومة الداخلية للـ LED وينخفض الجهد عبرها. في هذه الحالة ، نحصل على هامش صغير ، لأن انخفاض الجهد الفعلي عبره سيسمح له بالعمل في وضع أكثر رقة قليلاً مما هو موصوف في الخصائص. لذلك ، لنفترض أن لدينا تيار LED يبلغ 0.01 أ و 3 فولت.

R = U / I = 220 / 0.01 = 22000 أوم = 22 كيلو أوم. في الدائرة ، 15 كيلو أوم ، أي أن التيار كان 0.014666 أمبير ، وهو أمر مقبول تمامًا. هذه هي الطريقة التي يتم بها حساب المقاومات لهذه الحالات. الشيء الوحيد هنا يعتمد على عدد المقاومات التي تستخدمها. إذا كان اثنان كما في الرسم التخطيطي الأول ، فإننا نقسم النتيجة الناتجة إلى النصف.

إذا كان أحدًا ، فسيقع كل الجهد في حد ذاته عليه فقط.

حسنًا ، كما هو متوقع ، دعنا نتحدث عن الإيجابيات والسلبيات. بالإضافة إلى واحدة وكبيرة جدًا ، فإن الدائرة موثوقة للغاية. هناك أيضًا ناقص واحد ، وهو أن كل الجهد سينخفض عند مقاومة 1-2 ، مما يعني أنه سيتبدد المزيد من الطاقة. دعونا تخمين. P = U * I = 220 * 0.02 = 4.4 واط. أي ، يجب أن يكون هناك مقاومة تصل إلى 4 واط إذا كان التيار 0.02 أ. في هذه الحالة ، يجب اختيار المقاوم بعناية ، يجب أن يكون على الأقل 3-4 واط. حسنًا ، أنت تدرك بنفسك أنه في هذه الحالة لا توجد مسألة كفاءة عند تبديد 4 واط على المقاوم ، ويمكن إهمال مؤشر LED. في الواقع ، يشبه مصباح LED صغيرًا تقريبًا ، ولكن لا يضيء سوى 1 LED.

توصيل مصابيح LED متعددة بجهد 220 فولت

عندما تحتاج إلى توصيل عدة مصابيح LED في وقت واحد ، فهذه قصة مختلفة نوعًا ما. في الواقع ، تسمى هذه الاختلافات في الدوائر ، أو بالأحرى دارات التثبيت لمصابيح LED ، سائق. على ما يبدو من كلمة محرك (الإنجليزية) في الحركة. بمعنى ، يبدو وكأنه دائرة تبدأ مجموعة من مصابيح LED. لن نتحدث عن صحة استخدام هذه الكلمة وعن الكلمات الجديدة التي نستعيرها باستمرار من اللغات الأخرى. دعنا نقول فقط أن هذا خيار مختلف قليلاً ، مما يعني أننا سنحلله في مقالتنا الأخرى "

لتوصيل LED بشبكة 220V AC ، يتم استخدام مصادر طاقة متخصصة في الدائرة ، والتي تسمى برامج تشغيل LED. المعلمات التقنية الرئيسية هي القوة والقوة الحالية. للتوصيل الصحيح من خلال برنامج التشغيل ، يمكن استخدام تيار خرج ثابت أو تيار قابل للتعديل. إذا كنت تصمم إضاءة LED ، فستكون أكثر ملاءمة مع منظم. عادة ، يتم توصيل رقائق الثلج بالمحرك على التوالي ، مما يسمح لك بالحصول على نفس التيار تقريبًا من خلال كل مكون من مكونات الدائرة. سيكون العيب الرئيسي لهذه السلسلة هو فشل الدائرة بأكملها في حالة احتراق مؤشر LED واحد على الأقل. يمكن أن يختلف تصميم المحرك ، من تصميم بسيط مع مكثف التخميد إلى تصميم متقدم مع تموج صفري تقريبًا.

مبدأ تشغيل معظم المخططات المدروسة لتوصيل مصابيح LED بشبكة 220 فولت هو نفسه تقريبًا. إنها تحد من التيار وتقطع الموجة العكسية للجهد المتناوب. نظرًا لأن معظم مصابيح LED تخشى الجهد العكسي الكبير ، يتم استخدام الصمام الثنائي الحاجب في الدوائر. كأخير ، يتم استخدام IN4004 - فهو مصمم للجهود التي تزيد عن 300 فولت. إذا كنت ترغب في توصيل العديد من المكونات الباعثة للضوء بـ 220 فولت ، فيجب عليك توصيلها في سلسلة.

يمكن استخدام تصميمات راديو الهواة الموضحة أدناه في تصنيع أجهزة الألوان والموسيقى محلية الصنع ، ومؤشرات مستوى الإشارة المختلفة ، والتشغيل السلس للإضاءة وإيقافها ، إلخ.

مثال على هذا التضمين هو شريط LED نموذجي لجهد 220 فولت. يتم توصيل 60 مصباح LED من أشباه الموصلات الباعثة للضوء في سلسلة عليها ، والتي يتم تشغيلها بواسطة مقوم (نموذجي). عيب مخطط التوصيل هذا إلى 220 فولت هو نبضات ضوئية قوية.

في هذا المخطط لتوصيل LED بـ 220 فولت ، يتم قطع الجهد الزائد باستخدام مكثف ، والذي نختاره بناءً على المعلمات المرجعية لتيار LED. قوة المقاوم 0.25 واط أو أكثر. يجب أن يكون المكثف 300 فولت على الأقل. يجب أن تؤخذ قيمة الصمام الثنائي زينر أعلى قليلاً من جهد إمداد الصمام ، على سبيل المثال ، الصمام الثنائي زينر المحلي KS156A مثالي لـ 5 فولت.

تعمل الدائرة على النحو التالي ، عند تشغيل مصدر الطاقة 220 فولت ، يبدأ شحن المكثف C1 ، بينما يتم شحنه مباشرة من نصف موجة ، ومن خلال الصمام الثنائي زينر من جهة أخرى. مع زيادة الجهد عبر المكثف ، يزيد الصمام الثنائي زينر من مقاومته الداخلية ، وبالتالي يحد من جهد الشحن للمكثف. يستخدم هذا المخطط في حالة تشغيل مصابيح LED بتيار تشغيل كبير - من 20 مللي أمبير أو أكثر.

مثال نموذجي لمثل هذا التصميم هو. يجب تثبيت لوحة مع مكونات LED على المشتت الحراري ومثبت بجانبه. إذا كانت جودة السائق رديئة ، فسيومض الضوء بتردد حوالي 100 هرتز. يمكن أن تسبب هذه النبضات الطويلة ضررًا لا يمكن إصلاحه لصحة الإنسان أو الحيوانات الأليفة.

بالنسبة لمصابيح LED المتصلة بدائرة 220 فولت عند إنشاء التركيبات ، يجب أن تحاول دائمًا تقليل مستوى التموجات نظرًا لتأثيرها السلبي على النظام البصري البشري. كل هذا يتوقف على التردد: فكلما انخفض ، كلما كان النبض أكثر وضوحًا للعين. عند الترددات التي تزيد عن 300 هرتز ، تكون التموجات غير مرئية تمامًا وبالتالي فهي آمنة للعيون.

لكن النبضات عند ترددات 60-80 هرتز وحتى 100-150 هرتز لا تُدرك عمليًا بصريًا ، ولكنها تسبب إجهادًا متزايدًا للعين ، ويمكن أن تؤدي أيضًا إلى تدهور الرؤية مع التعرض الطويل.

أدناه سننظر في الرسوم البيانية لكيفية تشغيل LED في شبكة 220 فولت من أجل إضعاف التموج. للقيام بذلك ، أسهل طريقة هي توصيل مكثف تجانس بالتوازي مع مكون انبعاث الضوء.

الجدول - اعتماد التيار عبر مصابيح LED على سعة مكثف الصابورة.

بمجرد توفير الطاقة لدائرة LED الوامضة ، يبدأ المكثف C2 في الشحن من خلال المقاوم والصمام الثنائي D1. يتم فتح الجهد المستمر القادم من الخزان بشكل دوري ، مما يؤدي إلى إضاءة LED لفترة قصيرة. يتم ضبط تردد الوميض للأخير بواسطة سعة المكثف ، وسطوع الومضات بمقاومة المقاوم.

تم تصميم المقاومة R1 لتثبيط اتساع الارتفاعات الحالية التي تحدث: في لحظة اختيار سطوع التوهج باستخدام مفتاح تبديل SA1 ، في لحظة الاتصال بشبكة جهد متناوب 220 فولت وأثناء شحن المكثفات. يستخدم Capacitor C4 لتقليل تموج الجهد بعد تصحيح جهد التيار المتردد ، وبالتالي تقليل مخاطر تلف المصابيح عند تشغيلها بجهد 220 فولت.

يبدو أن كل شيء بسيط: نضع المقاوم في سلسلة ، وهذا كل شيء. لكن عليك أن تتذكر إحدى السمات المهمة لمصباح LED: الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي. تحتوي معظم مصابيح LED على حوالي 20 فولت. وعندما تقوم بتوصيله بالشبكة بقطبية عكسية (التيار متناوب ، نصف فترة تسير في اتجاه واحد ، والنصف الآخر يسير في الاتجاه المعاكس) ، سيتم تطبيق جهد السعة الكامل للشبكة عليها - 315 فولت! من أين يأتي مثل هذا الرقم؟ 220 فولت هو الجهد الفعال ، بينما السعة في (جذر 2) \ u003d 1.41 مرة أكثر.

لذلك ، من أجل حفظ LED ، تحتاج إلى وضع الصمام الثنائي في سلسلة معه ، والذي لن يسمح للجهد العكسي بالمرور إليه.

أو ضع اثنين من مصابيح LED متتالية.

إن خيار إمداد التيار الكهربائي بمقاوم التبريد ليس هو الخيار الأمثل: سيتم إطلاق طاقة كبيرة على المقاوم. في الواقع ، إذا طبقنا مقاومًا 24 كيلو أوم (أقصى تيار 13 مللي أمبير) ، فستكون الطاقة المشتتة عليه حوالي 3 واط. يمكنك تقليله إلى النصف عن طريق تشغيل الصمام الثنائي على التوالي (ثم يتم إطلاق الحرارة فقط خلال نصف دورة واحدة). يجب أن يكون الصمام الثنائي لجهد عكسي لا يقل عن 400 فولت. عند تشغيل مصباحي LED (حتى تلك التي تحتوي على بلورتين في حالة واحدة ، عادةً ما تكون بألوان مختلفة ، أحدهما أحمر ، والآخر أخضر) ، فأنت يمكن وضع مقاومين بقدرة 2 وات ، كل منهما بمقاومة أقل مرتين.

سأحجز أنه باستخدام مقاوم عالي المقاومة (على سبيل المثال ، 200 كيلو أوم) ، يمكنك تشغيل LED بدون الصمام الثنائي الواقي. سيكون تيار الانهيار العكسي منخفضًا جدًا بحيث لا يتسبب في تدمير الكريستال. بالطبع ، السطوع صغير جدًا ، ولكن على سبيل المثال ، لإضاءة المفتاح في غرفة النوم في الظلام ، سيكون ذلك كافياً.

نظرًا لحقيقة أن التيار في الشبكة يتناوب ، فمن الممكن تجنب الهدر غير الضروري للكهرباء لتسخين الهواء بمقاومة محدودة. يمكن أن يلعب دوره مكثف يمرر التيار المتردد دون تسخين. لماذا هذا سؤال منفصل ، سننظر فيه لاحقًا. نحتاج الآن إلى معرفة أنه لكي يمرر المكثف التيار المتردد ، يجب أن تمر كلتا دورتين نصفيتين للشبكة من خلاله. لكن LED يقوم فقط بالتيار في اتجاه واحد. لذلك ، وضعنا الصمام الثنائي العادي (أو الصمام الثاني) في الاتجاه المعاكس بالتوازي مع الصمام ، وسوف يتخطى نصف الدورة الثانية.

لكن الآن قمنا بفصل دائرتنا عن الشبكة. بقي بعض الجهد على المكثف (حتى السعة الكاملة ، إذا تذكرنا ، تساوي 315 فولت). لتجنب الصدمة الكهربائية العرضية ، سنوفر مقاوم تفريغ عالي القيمة بالتوازي مع المكثف (بحيث يتدفق تيار صغير من خلاله أثناء التشغيل العادي ، مما لا يتسبب في تسخينه) ، والذي عند فصله عن الشبكة ، سوف يقوم بتفريغ المكثف في جزء من الثانية. وللحماية من تيار الشحن النبضي ، نضع أيضًا مقاومًا منخفض المقاومة. سيلعب أيضًا دور المصهر ، حيث يحترق على الفور إذا تعطل المكثف عن طريق الخطأ (لا شيء يدوم إلى الأبد ، وهذا يحدث أيضًا).

يجب أن يكون المكثف 400 فولت على الأقل ، أو خاصًا لدوائر التيار المتردد بجهد لا يقل عن 250 فولت.

وإذا أردنا صنع لمبة LED من عدة مصابيح LED؟ نقوم بتشغيلها جميعًا على التوالي ، فالديود القادم يكفي لواحد على الإطلاق.

يجب تصميم الصمام الثنائي لتيار لا يقل عن التيار من خلال مصابيح LED ، والجهد العكسي - لا يقل عن مجموع الجهد على مصابيح LED. والأفضل من ذلك ، أن تأخذ عددًا زوجيًا من مصابيح LED وقم بتشغيلها في موازاة معاكسة.

في الشكل ، يتم رسم ثلاثة مصابيح LED في كل سلسلة ، وفي الواقع قد يكون هناك أكثر من اثني عشر منها.

كيف تحسب مكثف؟ من جهد السعة لشبكة 315 فولت ، نطرح مجموع انخفاض الجهد عبر مصابيح LED (على سبيل المثال ، لثلاثة مصابيح بيضاء ، هذا حوالي 12 فولت). نحصل على انخفاض الجهد عبر المكثف لأعلى \ u003d 303 فولت. ستكون السعة في الميكروفاراد مساوية لـ (4.45 * I) / أعلى ، حيث أنا هو التيار المطلوب من خلال مصابيح LED بالمللي أمبير. في حالتنا ، بالنسبة لـ 20 مللي أمبير ، ستكون السعة (4.45 * 20) / 303 = 89/303 ~ = 0.3 uF. يمكنك وضع مكثفين 0.15 فائق التوهج (150 نانوفاراد) بالتوازي.

في الختام ، يجب الانتباه إلى قضايا مثل لحام وتركيب مصابيح LED. هذه أيضًا قضايا مهمة جدًا تؤثر على قابليتها للحياة.

تخشى مصابيح LED والدوائر الدقيقة من التوصيل الثابت وغير الصحيح والسخونة الزائدة ، يجب أن يكون لحام هذه الأجزاء بأسرع ما يمكن. يجب عليك استخدام مكواة لحام منخفضة الطاقة بدرجة حرارة طرف لا تزيد عن 260 درجة ولحام لمدة لا تزيد عن 3-5 ثوانٍ (توصيات الشركة المصنعة). لن يكون من الضروري استخدام ملاقط طبية عند اللحام. يتم أخذ LED بملاقط أعلى للجسم ، مما يوفر إزالة إضافية للحرارة من البلورة أثناء اللحام.

يجب ثني أرجل LED بنصف قطر صغير (حتى لا تنكسر). نتيجة للمنحنيات المعقدة ، يجب أن تظل الأرجل الموجودة في قاعدة العلبة في وضع المصنع ويجب أن تكون متوازية وليست متوترة (وإلا فسوف تتعب وستسقط البلورة من الأرجل).

لحماية جهازك من قصر الدائرة الكهربائية أو التحميل الزائد ، يجب تثبيت الصمامات.

يوجد أدناه وصف من الموقع www.chipdip.ru/video/id000272895

عند تصميم المعدات الراديوية ، غالبًا ما تثار مسألة بيان القدرة. لقد مضى وقت طويل على عصر المصابيح المتوهجة للإشارة ، وأحد عناصر إشارة الراديو الحديثة والموثوقة في الوقت الحالي هو LED. ستقترح هذه المقالة رسمًا تخطيطيًا لتوصيل LED بـ 220 فولت ، أي إمكانية تشغيل LED من أنابيب التيار المتردد المنزلية - المقبس الموجود في أي شقة مريحة.

وصف تشغيل دارة توصيل LED بجهد 220 فولت

مخطط توصيل LED بـ 220 فولت ليس معقدًا ومبدأ تشغيله بسيط أيضًا. الخوارزمية هي التالية. عندما يتم تطبيق الجهد ، يبدأ المكثف C1 في الشحن ، بينما في الواقع يتم شحنه مباشرة من جانب واحد ، وعلى الجانب الآخر من خلال الصمام الثنائي زينر. يجب أن يتطابق الصمام الثنائي زينر مع جهد الصمام. مع زيادة الجهد عبر المكثف ، يزيد الصمام الثنائي زينر من مقاومته ، مما يحد من جهد شحن المكثف لجهد استقرار التشغيل ، وهو في الواقع نفس الجهد الذي يمد الصمام الثنائي الباعث للضوء. أكثر من هذا الجهد ، لا يمكن شحن المكثف ، لأن الصمام الثنائي زينر "مغلق" ، وفي الفرع الثاني لدينا مقاومة كبيرة على شكل سلسلة من المصابيح والمقاوم R1. خلال نصف الدورة هذا ، يكون مؤشر LED مطفأ. ومن الجدير بالذكر أن الصمام الثنائي زينر يحمي الصمام من التيار العكسي ، والذي يمكنه تعطيل الصمام.
هنا ، يتغير نصف الموجة لدينا ويتغير القطبية عند مدخلات دائرتنا. في هذه الحالة ، يبدأ المكثف في التفريغ وتغيير قطبية الشحن. إذا كان كل شيء واضحًا من خلال الاتصال المباشر ، فإن التيار من الجزء الثاني من المكثف ، الذي يتدفق إلى الدائرة ، يمر الآن عبر سلسلة المقاوم والصمام ، وفي هذه اللحظة يبدأ مؤشر LED في التوهج. في نفس الوقت ، كما نتذكر ، يتوافق جهد شحن المكثف تقريبًا مع جهد إمداد LED ، أي أن LED الخاص بنا لن يحترق.