Cum se conectează un LED la o rețea de 220V. Cum se conectează un LED la o rețea de iluminat. Conectarea Sho Me H9

De obicei, LED-urile sunt conectate la 220V folosind un driver proiectat pentru caracteristicile lor. Dar dacă trebuie să conectați doar un LED cu putere redusă, de exemplu, ca indicator, atunci utilizarea unui driver devine nepractică. În astfel de cazuri, apare întrebarea - cum să conectați LED-ul la 220 V fără o sursă de alimentare suplimentară.

Elementele de bază ale conectării la 220 V

Spre deosebire de, care alimentează LED-ul cu curent continuu și o tensiune relativ scăzută (de la câțiva până la zeci de volți), rețeaua produce o tensiune sinusoidală alternativă cu o frecvență de 50 Hz și o valoare medie de 220 V. Deoarece LED-ul trece doar curent într-o direcție, va străluci doar în anumite semi-valuri:

Adică LED-ul nu luminează constant cu această sursă de alimentare, ci clipește la o frecvență de 50 Hz. Dar din cauza inerției viziunii umane, acest lucru nu este atât de vizibil.

În același timp, o tensiune de polaritate inversă, deși nu provoacă strălucirea LED-ului, îi este în continuare aplicată și o poate deteriora dacă nu se iau măsuri de protecție.

Metode de conectare a unui LED la o rețea de 220 V

Cel mai simplu mod (citiți despre toate posibilele) este să vă conectați folosind un rezistor de stingere conectat în serie cu LED-ul. Trebuie luat în considerare faptul că 220 V este valoarea efectivă a lui U în rețea. Valoarea amplitudinii este de 310 V și trebuie luată în considerare la calcularea rezistenței rezistenței.

În plus, este necesar să se protejeze dioda emițătoare de lumină de tensiune inversă de aceeași mărime. Acest lucru se poate face în mai multe moduri.

Conexiune în serie a unei diode cu o tensiune de ruptură inversă mare (400 V sau mai mult).

Să ne uităm la diagrama de conectare mai detaliat.

Circuitul folosește o diodă redresoare 1N4007 cu o tensiune inversă de 1000 V. Când se schimbă polaritatea, i se va aplica toată tensiunea, iar led-ul este protejat de defecțiuni.

Această opțiune de conectare este prezentată clar în acest videoclip:

De asemenea, descrie cum se calculează rezistența rezistenței de stingere pentru un LED standard de putere redusă.

Ocolirea unui LED cu o diodă convențională.

Orice diodă de putere redusă conectată spate la spate cu LED-ul va funcționa aici. În acest caz, tensiunea inversă va fi aplicată rezistenței de stingere, deoarece dioda se aprinde în direcția înainte.

Conexiune spate în spate a două LED-uri:

Schema de conectare arată astfel:

Principiul este similar cu cel anterior, doar că aici diodele emițătoare de lumină ard fiecare în propria lor secțiune a sinusoidei, protejându-se reciproc de defectare.

Vă rugăm să rețineți că conectarea unui LED la o sursă de alimentare de 220 V fără protecție duce la defecțiunea rapidă a acestuia.

Schemele de conectare la 220V folosind un rezistor de stingere au un dezavantaj serios: o cantitate mare de putere este eliberată la rezistor.

De exemplu, în cazurile luate în considerare, se folosește un rezistor cu o rezistență de 24 Kom, care la o tensiune de 220 V asigură un curent de aproximativ 9 mA. Astfel, puterea disipată de rezistor este:

9 * 9 * 24 = 1944 mW, aproximativ 2 W.

Adică pentru o funcționare optimă veți avea nevoie de un rezistor cu o putere de cel puțin 3 W.

Dacă există mai multe LED-uri și consumă mai mult curent, atunci puterea va crește proporțional cu pătratul curentului, ceea ce va face utilizarea unui rezistor nepractic.

Utilizarea unui rezistor de putere insuficientă duce la supraîncălzirea și defecțiunea rapidă a acestuia, ceea ce poate provoca un scurtcircuit în rețea.

În astfel de cazuri, un condensator poate fi utilizat ca element de limitare a curentului. Avantajul acestei metode este că nicio putere nu este disipată pe condensator, deoarece rezistența acestuia este reactivă.

Aici este prezentată o diagramă tipică pentru conectarea unei diode emițătoare de lumină la o rețea de 220 V folosind un condensator. Deoarece condensatorul, după oprirea alimentării, poate reține o sarcină reziduală care este periculoasă pentru oameni, trebuie să fie descărcat folosind rezistența R1. R2 protejează întregul circuit de supratensiunile de curent prin condensator atunci când alimentarea este pornită. VD1 protejează LED-ul de tensiunea de polaritate inversă.

Condensatorul trebuie să fie nepolar, proiectat pentru o tensiune de cel puțin 400 V.

Utilizarea condensatoarelor polare (electroliți, tantal) într-o rețea de curent alternativ este inacceptabilă, deoarece curentul care trece prin ele în sens opus le distruge structura.

Capacitatea condensatorului se calculează folosind formula empirică:

unde U este tensiunea de amplitudine a rețelei (310 V),

I – curent care trece prin LED (în miliamperi),

Ud – căderea de tensiune pe led în direcția înainte.

Să presupunem că trebuie să conectați un LED cu o cădere de tensiune de 2 V la un curent de 9 mA. Pe baza acestui fapt, calculăm capacitatea condensatorului atunci când conectăm un astfel de LED la rețea:

Această formulă este valabilă numai pentru o frecvență de fluctuație a tensiunii de rețea de 50 Hz. La alte frecvențe, va fi necesară o recalculare a factorului 4,45.

Nuanțele conectării la o rețea de 220 V

Când conectați un LED la o rețea de 220V, există câteva caracteristici legate de cantitatea de curent care trece. De exemplu, la comutatoarele obișnuite de iluminare din spate, LED-ul este aprins conform circuitului prezentat mai jos:

După cum puteți vedea, aici nu există diode de protecție, iar valoarea rezistenței este aleasă astfel încât să limiteze curentul direct al LED-ului la aproximativ 1 mA. Sarcina lămpii servește și ca limitator de curent. Cu această schemă de conexiune, LED-ul va străluci slab, dar suficient pentru a vedea comutatorul din cameră noaptea. În plus, tensiunea inversă va fi aplicată în principal rezistenței atunci când comutatorul este deschis, iar dioda emițătoare de lumină va fi protejată de defecțiuni.

Dacă trebuie să conectați mai multe LED-uri la 220V, le puteți porni în serie pe baza unui circuit cu un condensator de stingere:

În acest caz, toate LED-urile trebuie să fie proiectate pentru același curent pentru o iluminare uniformă.

Puteți înlocui dioda de bypass cu o conexiune LED back-to-back:

Conectarea paralelă (nu spate la spate) a LED-urilor la rețea este inacceptabilă, deoarece dacă un circuit se defectează, curentul dublu va curge prin celălalt, ceea ce va duce la arderea LED-urilor și un scurtcircuit ulterior.

Mai multe opțiuni pentru conectarea inacceptabilă a diodelor emițătoare de lumină la o rețea de 220 V sunt descrise în acest videoclip:

Iată de ce nu poți:

aprinde LED-ul direct;
conectați LED-uri proiectate pentru diferiți curenți în serie;
porniți LED-ul fără protecție împotriva tensiunii inverse.

Securitatea conexiunii

La conectarea la 220V, trebuie luat în considerare faptul că întrerupătorul de lumină deschide de obicei firul de fază. Zero în acest caz se realizează comun în întreaga cameră. În plus, rețeaua electrică adesea nu are o masă de protecție, astfel încât chiar și pe firul neutru există o tensiune relativă la pământ. De asemenea, ar trebui să țineți cont de faptul că în unele cazuri firul de împământare este conectat la radiatoare sau conducte de apă. Prin urmare, atunci când o persoană intră în contact simultan cu faza și bateria, mai ales în timpul lucrărilor de instalare în baie, există riscul de a fi expusă la tensiune între fază și pământ.

În acest sens, atunci când vă conectați la rețea, este mai bine să deconectați atât zero, cât și faza folosind o mașină de lot pentru a evita șocurile electrice atunci când atingeți firele sub tensiune ale rețelei.

Concluzie

Metodele descrise aici pentru conectarea LED-urilor la o rețea de 220 V sunt recomandabile să fie utilizate numai atunci când se utilizează diode emițătoare de lumină de putere redusă pentru iluminare sau indicare. LED-urile puternice nu pot fi conectate în acest fel, deoarece instabilitatea tensiunii de rețea duce la degradarea și defecțiunea rapidă a acestora. În astfel de cazuri, trebuie să utilizați surse de alimentare LED specializate - drivere.

Una dintre problemele importante atunci când lucrați cu LED-uri este conectarea acestuia la o rețea de curent alternativ și de înaltă tensiune. Se știe că un LED nu poate fi alimentat direct dintr-o rețea de 220 V. Cum să asamblați corect circuitul și să furnizați energie pentru a rezolva problema?

Proprietăți electrice

Pentru a răspunde la întrebarea pusă mai sus, este necesar să se studieze proprietățile electrice ale LED-ului.

Caracteristica sa curent-tensiune este o linie abruptă. Aceasta înseamnă că atunci când tensiunea crește chiar și cu o cantitate foarte mică, curentul prin semiconductorul emițător crește brusc. O creștere a curentului duce la încălzirea LED-ului, drept urmare pur și simplu se poate arde. Această problemă este rezolvată prin includerea unui rezistor de limitare în circuit.

LED-ul are o tensiune de avarie inversă scăzută (aproximativ 20 volți), deci nu poate fi conectat la o rețea de 220 volți AC. Pentru a preveni curgerea curentului în direcția opusă, este necesar să includeți o diodă în circuit sau să porniți o a doua opusă primului LED. Conexiunea trebuie să fie paralelă.

Deci, știm că orice circuit pentru conectarea unui LED la o rețea de 220 de volți trebuie să conțină o rezistență și un redresor, altfel puterea va fi imposibilă.

De ce este nevoie de o astfel de schemă? În primul rând, pentru proiectarea indicatorului de rețea. O lumină LED poate fi un indicator excelent pentru a determina dacă un aparat electric este conectat sau nu. Se adaugă la circuitul întrerupătoarelor și prizelor pentru a le găsi cu ușurință în întuneric.

Un astfel de indicator începe să strălucească la o tensiune de doar câțiva volți. În același timp, consumă o cantitate minimă de energie electrică datorită curentului scăzut (de câțiva mile de amperi).

Ce rezistență ar trebui să folosesc?

Pentru a selecta rezistența optimă a rezistenței, trebuie să utilizați legea lui Ohm.

R=(Ugrid-Ul.)/Il.nom.

Să presupunem că am luat un LED roșu pentru indicator cu o valoare nominală a curentului de 18 mA și o tensiune directă de 2,0 volți.

(311-2)/0,018=17167 Ohm=17 kOhm

Să explicăm de unde provine numărul 311. Acesta este vârful undei sinusoidale de-a lungul căreia se modifică tensiunea din rețeaua noastră. Fără a intra în domeniul matematicii cu toate calculele ei, putem spune pur și simplu că tensiunea de vârf este 220 * √2.

Uneori există circuite care nu au o diodă redresoare. În acest caz, rezistența trebuie mărită de mai multe ori pentru a reduce curentul și pentru a proteja indicatorul luminos de ardere.

Circuitul elementar al unui indicator de curent

Ce este necesar pentru a face cel mai simplu indicator, care este alimentat de la o rețea de 220 de volți? Iată lista:

un LED indicator obișnuit de orice culoare doriți;
rezistență de la 100 la 200 kOhm (cu cât rezistența este mai mare, cu atât becul va străluci mai puțin);
diodă cu o tensiune inversă de 100 volți sau mai mult;
fier de lipit de putere redusă pentru a nu supraîncălzi LED-ul.

Deoarece numărul de piese este minim, placa nu este utilizată la instalare. Indicatorul este conectat în paralel cu aparatul electric.

Pentru cei care nu vor să alerge în căutarea unei diode, producătorii au venit cu un indicator gata făcut în două culori, sub forma a două LED-uri de culori diferite, încorporate într-o singură carcasă. De obicei, aceste culori sunt roșu și verde. În acest caz, numărul de părți ale circuitului este redus și mai mult.

Există și alte scheme de conectare în care rezistorul este înlocuit cu un condensator sau se folosesc punți de diode, tranzistoare etc.. Dar indiferent de caracteristicile de proiectare introduse, sarcina principală este de a rectifica curentul și de a-l reduce la o valoare sigură.

La proiectarea echipamentelor radio, apare adesea problema indicației puterii. Era lămpilor cu incandescență pentru indicație a trecut de mult; elementul de indicare radio modern și fiabil în acest moment este LED-ul. Acest articol va propune o diagramă pentru conectarea unui LED la 220 de volți, adică posibilitatea de a alimenta LED-ul dintr-o rețea de curent alternativ de uz casnic - o priză care se găsește în orice apartament confortabil - va fi luată în considerare.
Daca trebuie sa alimentati mai multe LED-uri in acelasi timp, vom mentiona acest lucru si in articolul nostru. De fapt, astfel de circuite sunt folosite pentru ghirlande sau lămpi cu LED-uri, acest lucru este puțin diferit. De fapt, aici este necesar să se implementeze un așa-numit driver pentru LED-uri. Deci, să nu adunăm totul împreună. Să încercăm să ne dăm seama în ordine.

Principiul reducerii tensiunii de alimentare pentru un LED

Pot fi selectate două căi de alimentare pentru a furniza sarcini de joasă tensiune. Prima este, ca să spunem așa, versiunea clasică, când puterea este redusă de un rezistor. A doua opțiune, care este adesea folosită pentru încărcătoare, este un condensator de stingere. În acest caz, tensiunea și curentul curg ca în impulsuri, iar aceleași impulsuri trebuie selectate cu precizie, astfel încât LED-ul și sarcina să nu se ardă. Acest lucru necesită un calcul mai detaliat decât cu un rezistor. A treia opțiune este o sursă de alimentare combinată, atunci când sunt utilizate ambele metode de reducere a tensiunii. Ei bine, acum despre toate aceste opțiuni în ordine.

Schema de conectare pentru LED la 220 volți (condensator de stingere)

Diagrama pentru conectarea unui LED la 220 de volți nu pare complicată, principiul funcționării acestuia este simplu. Algoritmul este după cum urmează. Când se aplică tensiune, condensatorul C1 începe să se încarce, în timp ce, de fapt, pe o parte este încărcat direct, iar pe de altă parte printr-o diodă zener. Dioda Zener trebuie să se potrivească cu tensiunea LED-ului. Astfel, condensatorul este în cele din urmă încărcat complet. Urmează a doua jumătate de undă, când condensatorul începe să se descarce. În acest caz, tensiunea trece și prin dioda zener, care acum funcționează în modul normal și prin LED. Ca rezultat, LED-ului este furnizat în acest moment o tensiune egală cu tensiunea de stabilizare a diodei zener. Aici este important să alegeți o diodă zener cu același rating ca și LED-ul.

Totul aici pare a fi simplu și teoretic implementat normal. Cu toate acestea, calculele exacte nu sunt atât de simple. La urma urmei, de fapt, este necesar să se calculeze capacitatea condensatorului, care în acest caz va acționa ca o amortizare. Acest lucru se face conform formulei.

Să estimăm: 3200*0,02/√(220*220-3*3)=0,29 mF. Așa ar trebui să fie condensatorul dacă tensiunea LED-ului este de 3 volți și curentul este de 0,02 A. Vă puteți înlocui valorile și vă puteți calcula opțiunea.

Componente radio pentru conectarea unui LED la 220 volți

Puterea rezistenței poate fi minimă, 0,25 W este destul de potrivit (evaluarea din diagramă este în ohmi).
Este mai bine să selectați un condensator (capacitate indicată în microfarads) cu o rezervă, adică cu o tensiune de funcționare de 300 de volți.
LED-ul poate fi orice, de exemplu, cu o tensiune de strălucire de la 2 volți AL307 BM sau AL 307B și până la 5,5 volți - acesta este KL101A sau KL101B.
Dioda zener, așa cum am menționat deja, trebuie să corespundă tensiunii de alimentare a LED-ului, deci pentru 2 volți este KS130D1 sau KS133A (tensiune de stabilizare 3, respectiv 3,3 volți), iar pentru 5,5 volți KS156A sau KS156G

Această metodă are dezavantajele sale, deoarece cu o ușoară creștere a tensiunii sau abateri în funcționarea condensatorului, putem obține tensiuni mult mai mari de 3 volți. LED-ul se va arde instantaneu. Avantajul este că circuitul este economic, deoarece este pulsat. Să spunem, nu fiabilitate ridicată, ci economică. Acum despre opțiunea combinată.

Diagrama pentru conectarea unui LED la o tensiune de 220 volți (condensator de stingere + rezistență)

Totul este la fel aici, cu excepția faptului că a fost adăugat un rezistor la lanț. În general, influența unui rezistor poate face întregul circuit mai previzibil și mai fiabil. Aici vor fi mai puțini curenți de impulsuri de înaltă tensiune. Asta e bine!

(...ca în diagrama de mai sus, se folosește un condensator de stingere + rezistor)

Toate avantajele și dezavantajele sunt similare cu opțiunea cu un condensator de stingere, dar nici aici nu există fiabilitate. Mai mult, utilizarea unei diode mai degrabă decât a unei diode zener va afecta protecția LED-ului atunci când condensatorul este descărcat. Adică tot curentul va curge prin LED, și nu, ca în cazul precedent, prin LED și dioda Zener. Această opțiune este așa așa. Și aici este ultimul caz, folosind o rezistență.

Schema de conectare pentru LED la 220 volți (rezistor)

Acestea sunt diagramele pe care le recomandăm pentru asamblarea dumneavoastră. Totul aici urmează principiile clasice, legea lui Ohm și formula de calcul al puterii. Mai întâi, să calculăm rezistența. La calcularea rezistenței, rezistența internă a LED-ului și căderea de tensiune pe acesta vor fi neglijate. În acest caz, vom obține o marjă mică, deoarece căderea reală de tensiune pe ea îi va permite să funcționeze într-un mod puțin mai blând decât este prescris de caracteristici. Deci, să presupunem că curentul LED-ului nostru este de 0,01 A și 3 volți.

R=U/I=220/0,01=22000 Ohm=22 kOhm. În circuit există 15 kOhm, adică curentul luat este de 0,014666 A, ceea ce este destul de acceptabil. Așa se calculează rezistențele pentru aceste cazuri. Singurul lucru aici va depinde de câte rezistențe utilizați. Dacă sunt două ca în prima diagramă, atunci împărțim rezultatul rezultat la jumătate.

Dacă există doar unul, atunci, desigur, toată tensiunea va scădea doar pe ea.

Ei bine, așa cum era de așteptat, să vorbim despre avantajele și dezavantajele. Plus unul și foarte mare, circuitul este foarte fiabil. Există, de asemenea, un minus, că toată tensiunea va scădea peste 1-2 rezistențe, ceea ce înseamnă că va disipa mai multă putere. Să ne dăm seama. P=U*I=220*0,02=4,4 wați. Adică, ar trebui să existe un rezistor de până la 4 wați dacă curentul este de 0,02 A. În acest caz, ar trebui să fii scrupulos în alegerea unui rezistor, acesta ar trebui să fie de cel puțin 3-4 wați. Ei bine, înțelegi tu însuți că nu se pune problema de eficiență în acest caz, când 4 wați sunt disipați pe rezistor, iar LED-ul poate fi neglijat. De fapt, este aproape ca o lampă LED mică și doar 1 LED se aprinde.

Conectarea mai multor LED-uri la 220 volți

Când trebuie să conectați mai multe LED-uri deodată, este o poveste puțin diferită. De fapt, astfel de variații ale circuitului, sau mai degrabă, circuite stabilizatoare pentru LED-uri, sunt numite drivere. Aparent din cuvântul drive (engleză) în mișcare. Adică, este un fel ca un circuit care pornește un grup de LED-uri în funcțiune. Nu vom vorbi despre utilizarea corectă a acestui cuvânt și despre cuvinte noi pe care le împrumutăm constant din alte limbi. Să spunem doar că aceasta este o opțiune puțin diferită, ceea ce înseamnă că o vom analiza în celălalt articol al nostru.”

Pentru a conecta un LED la o rețea de 220 V AC, circuitul folosește surse de alimentare specializate, care sunt numite drivere LED. Principalii săi parametri tehnici sunt curentul și puterea. Pentru conectarea corectă prin driver, poate fi utilizat un curent de ieșire fix sau reglabil. Dacă proiectați iluminarea cu gheață, atunci va fi mult mai convenabil cu un regulator. De obicei, cipurile de gheață sunt conectate la driver în serie, ceea ce vă permite să obțineți aproape același curent prin fiecare componentă a circuitului. Principalul dezavantaj al unui astfel de lanț va fi defecțiunea întregului circuit dacă cel puțin un LED se arde. Designul driverului poate fi diferit, de la un design simplu bazat pe un condensator de stingere la unul avansat cu coeficient de ondulație aproape zero.

Principiul de funcționare al majorității schemelor luate în considerare pentru conectarea LED-urilor la o rețea de 220 V este aproximativ același. Ele limitează curentul și întrerup valul invers al tensiunii alternative. Deoarece majoritatea LED-urilor se tem de tensiunea inversă mare, în circuite este utilizată o diodă de blocare. Acesta din urmă este IN4004 - este proiectat pentru tensiuni de peste 300 de volți. Dacă trebuie să conectați multe componente care emit lumină la 220V, ar trebui să le conectați în serie.

Modelele de radio amatori discutate mai jos pot fi utilizate în fabricarea de dispozitive de culoare și muzică de casă, diferite indicatori de nivel de semnal, pornire și oprire lină a luminii etc.

Un exemplu de astfel de includere este o bandă LED tipică cu o tensiune de 220 de volți. Are 60 de LED-uri semiconductoare care emit lumină conectate în serie, care sunt alimentate de un redresor (tipic). Dezavantajul acestei scheme de conectare la 220V este pulsațiile luminoase puternice.

În această diagramă pentru conectarea unui LED la 220V, tensiunea în exces este întreruptă folosind un condensator, care este selectat pe baza parametrilor de referință ai curentului LED. Puterea rezistenței de la 0,25 W sau mai mare. Condensatorul trebuie să fie de cel puțin 300 de volți. Valoarea diodei zener ar trebui luată puțin mai mare decât tensiunea de alimentare a LED-ului, de exemplu, la 5 volți, dioda zener domestică KS156A este perfectă.

Circuitul funcționează după cum urmează: când este pornită alimentarea de 220 V, condensatorul C1 începe să se încarce, în timp ce dintr-o jumătate de undă se încarcă direct, iar din cealaltă printr-o diodă zener. Pe măsură ce tensiunea pe condensator crește, dioda zener își crește rezistența internă, limitând astfel tensiunea de încărcare a condensatorului. Acest circuit este utilizat în cazul alimentării LED-urilor cu un curent de funcționare ridicat - de la 20 mA sau mai mult.

Un exemplu tipic de astfel de design este . Placa cu componente LED trebuie instalată pe radiatorul și un stabilizator plasat în apropiere. Dacă driverul este de proastă calitate, lumina va pâlpâi la o frecvență de aproximativ 100 Herți. Astfel de pulsații prelungite pot provoca daune ireparabile sănătății oamenilor sau animalelor de companie.

Pentru LED-urile conectate la un circuit de 220 de volți, atunci când creați lămpi, ar trebui să încercați întotdeauna să reduceți nivelul de ondulare din cauza impactului lor negativ asupra sistemului vizual uman. Totul depinde de frecvență: cu cât este mai scăzută, cu atât pulsația este mai vizibilă pentru ochi. La frecvențe de peste 300 Hz, pulsațiile sunt complet invizibile și, prin urmare, sigure pentru ochi.

Dar pulsațiile la frecvențe de 60-80 Hz și chiar 100-150 Hz practic nu sunt percepute vizual, dar provoacă oboseală oculară crescută și, cu expunerea prelungită, pot afecta și vederea.

Mai jos ne vom uita la diagrame despre cum să porniți un LED într-o rețea de 220 de volți pentru a reduce ondulația. Pentru a face acest lucru, cel mai simplu mod este să conectați un condensator de netezire în paralel cu componenta care emiță lumină.

Tabel - Dependența curentului prin LED-uri de capacitatea condensatorului de balast.

De îndată ce este alimentată circuitul LED intermitent, condensatorul C2 începe să se încarce prin rezistența și dioda D1. Tensiunea constantă care vine de la condensator se deschide periodic, determinând aprinderea scurtă a LED-ului. Frecvența de bliț a acestuia din urmă este stabilită de capacitatea condensatorului, iar luminozitatea blițurilor de rezistența rezistorului.

Rezistența R1 este concepută pentru a atenua amplitudinea supratensiunilor de curent care apar: în momentul selectării luminozității strălucirii cu comutatorul SA1, în momentul conectării la o rețea de tensiune alternativă de 220V și în timpul încărcării condensatoarelor. Condensatorul C4 este folosit pentru a reduce ondulația de tensiune după redresarea tensiunii alternative, reducând astfel riscul de deteriorare a LED-urilor atunci când este alimentat de la o rețea de 220 V.

S-ar părea că totul este simplu: punem un rezistor în serie și atât. Dar trebuie să vă amintiți o caracteristică importantă a LED-ului: tensiunea inversă maximă admisă. Pentru majoritatea LED-urilor este de aproximativ 20 de volți. Și când îl conectați la rețea cu polaritate inversă (curentul este alternativ, jumătate de ciclu merge într-o direcție, iar a doua jumătate în direcția opusă), i se va aplica tensiunea de amplitudine completă a rețelei - 315 volți ! De unde această cifră? 220 V este tensiunea efectivă, în timp ce amplitudinea este (rădăcina lui 2) = de 1,41 ori mai mare.

Prin urmare, pentru a salva LED-ul, trebuie să plasați o diodă în serie cu acesta, care să nu permită trecerea tensiunii inverse către el.

Sau puneți două LED-uri spate în spate.

Opțiunea de alimentare de la rețea cu un rezistor de stingere nu este cea mai optimă: o putere semnificativă va fi eliberată prin rezistor. Într-adevăr, dacă folosim un rezistor de 24 kOhm (curent maxim 13 mA), atunci puterea disipată va fi de aproximativ 3 W. O puteți reduce la jumătate conectând o diodă în serie (atunci căldura va fi eliberată doar în timpul unui semiciclu). Dioda trebuie să aibă o tensiune inversă de minim 400 V. Când aprinzi două LED-uri de contor (sunt chiar și cele cu două cristale într-o carcasă, de obicei de culori diferite, un cristal este roșu, celălalt este verde), poți puneți două rezistențe de doi wați, fiecare cu o rezistență de două ori mai mică.

Voi face o rezervare că, folosind un rezistor de înaltă rezistență (de exemplu, 200 kOhm), puteți porni LED-ul fără o diodă de protecție. Curentul de defalcare inversă va fi prea scăzut pentru a provoca distrugerea cristalului. Desigur, luminozitatea este foarte scăzută, dar, de exemplu, pentru a ilumina un comutator în dormitor în întuneric, va fi destul de suficient.

Datorită faptului că curentul din rețea este alternativ, puteți evita risipa inutilă de energie electrică la încălzirea aerului cu un rezistor limitator. Rolul său poate fi jucat de un condensator care trece curent alternativ fără a se încălzi. De ce este așa este o întrebare separată, o vom analiza mai târziu. Acum trebuie să știm că, pentru ca un condensator să treacă curent alternativ, ambele semicicluri ale rețelei trebuie să treacă prin el. Dar LED-ul conduce curentul doar într-o singură direcție. Aceasta înseamnă că plasăm o diodă obișnuită (sau un al doilea LED) contra-paralel cu LED-ul și va sări peste a doua jumătate de ciclu.

Dar acum ne-am deconectat circuitul de la rețea. Pe condensator a mai rămas o tensiune (până la amplitudinea maximă, dacă ne amintim, egală cu 315 V). Pentru a evita șocurile electrice accidentale, vom furniza o rezistență de descărcare de mare valoare paralelă cu condensatorul (astfel încât în timpul funcționării normale, un curent mic să circule prin el fără a provoca încălzirea), care, atunci când este deconectat de la rețea, va descărca condensator într-o fracțiune de secundă. Și pentru a proteja împotriva curentului de încărcare pulsat, vom instala și un rezistor cu rezistență scăzută. De asemenea, va juca rolul unei siguranțe, arzând instantaneu în cazul unei defecțiuni accidentale a condensatorului (nimic nu durează pentru totdeauna, și se întâmplă și acest lucru).

Condensatorul trebuie să fie pentru o tensiune de cel puțin 400 volți, sau special pentru circuite de curent alternativ cu o tensiune de cel puțin 250 volți.

Dacă vrem să facem un bec LED din mai multe LED-uri? Le pornim pe toate în serie; o diodă de contor este suficientă pentru toate.

Dioda trebuie să fie proiectată pentru un curent nu mai mic decât curentul prin LED-uri, tensiunea inversă - nu mai mică decât suma tensiunii pe LED-uri. Mai bine, luați un număr par de LED-uri și porniți-le spate în spate.

În figură, există trei LED-uri în fiecare lanț; de fapt, pot fi mai mult de o duzină de ele.

Cum se calculează un condensator? Din tensiunea de amplitudine a rețelei de 315 V, scădem suma căderilor de tensiune pe LED-uri (de exemplu, pentru trei albe, aceasta este de aproximativ 12 volți). Obținem căderea de tensiune pe condensator Up=303 V. Capacitatea în microfarad va fi egală cu (4,45*I)/Up, unde I este curentul necesar prin LED-uri în miliamperi. În cazul nostru, pentru 20 mA capacitatea va fi (4,45*20)/303 = 89/303 ~= 0,3 µF. Puteți plasa doi condensatori de 0,15 µF (150 nF) în paralel.

În concluzie, ar trebui să acordați atenție unor probleme precum lipirea și montarea LED-urilor. Acestea sunt, de asemenea, probleme foarte importante care le afectează viabilitatea.

LED-urile și microcircuitele se tem de conexiuni statice, incorecte și supraîncălzire; lipirea acestor părți ar trebui să fie cât mai rapidă posibil. Ar trebui să utilizați un fier de lipit cu putere redusă, cu o temperatură la vârf de cel mult 260 de grade, iar lipirea nu trebuie să dureze mai mult de 3-5 secunde (recomandările producătorului). Ar fi o idee bună să folosiți pensete medicale atunci când lipiți. LED-ul este luat cu o pensetă mai sus de corp, ceea ce asigură o îndepărtare suplimentară a căldurii din cristal în timpul lipirii.

Picioarele LED-urilor trebuie să fie îndoite cu o rază mică (pentru a nu se rupe). Ca urmare a îndoirilor complicate, picioarele de la baza carcasei trebuie să rămână în poziția din fabrică și trebuie să fie paralele și nu tensionate (altfel cristalul va obosi și va cădea de pe picioare).

Pentru a vă proteja dispozitivul de scurtcircuit accidental sau suprasarcină, ar trebui să instalați siguranțe.

Mai jos este o descriere de pe site-ul www.chipdip.ru/video/id000272895

La proiectarea echipamentelor radio, apare adesea problema indicației puterii. Era lămpilor cu incandescență pentru indicație a trecut de mult; elementul de indicare radio modern și fiabil în acest moment este LED-ul. Acest articol va propune o diagramă pentru conectarea unui LED la 220 de volți, adică posibilitatea de a alimenta LED-ul dintr-o rețea de curent alternativ de uz casnic - o priză care se găsește în orice apartament confortabil - va fi luată în considerare.

Descrierea funcționării circuitului de conectare a LED-urilor la o tensiune de 220 volți

Schema de conectare pentru un LED la 220 de volți nu este complicată, iar principiul funcționării acestuia este, de asemenea, simplu. Algoritmul este după cum urmează. Când se aplică tensiune, condensatorul C1 începe să se încarce, în timp ce, de fapt, pe o parte este încărcat direct, iar pe de altă parte printr-o diodă zener. Dioda Zener trebuie să se potrivească cu tensiunea LED-ului. Pe măsură ce tensiunea pe condensator crește, dioda Zener își mărește rezistența, limitând tensiunea de încărcare a condensatorului la tensiunea de stabilizare de funcționare, care este de fapt aceeași tensiune care alimentează LED-ul. Condensatorul nu poate fi încărcat peste această tensiune, deoarece dioda zener s-a „închis”, iar în a doua ramură avem o rezistență mare sub forma unui lanț de LED-uri și rezistență R1. În timpul acestui semiciclu, LED-ul nu se aprinde. De asemenea, merită menționat faptul că dioda zener protejează LED-ul de curentul invers, care poate deteriora LED-ul.
Aici, jumătatea noastră de undă se schimbă și polaritatea la intrările circuitului nostru se schimbă. În acest caz, condensatorul începe să se descarce și să-și schimbe polaritatea de încărcare. Dacă totul este clar cu o conexiune directă, atunci curentul de la al doilea picior al condensatorului, care curge în circuit, trece acum prin lanțul de rezistență și LED și în acest moment LED-ul începe să strălucească. În acest caz, după cum ne amintim, tensiunea de încărcare a condensatorului corespundea aproximativ cu tensiunea de alimentare a LED-ului, adică LED-ul nostru nu se va arde.