LED diode obično su spojene na 220V uz pomoć upravljačkog programa dizajniranog da zadovolji njihove specifikacije. Ali ako želite spojiti samo jedan LED s niskom potrošnjom energije, na primjer, kao indikator, tada korištenje vozača postaje neprikladno. U takvim slučajevima postavlja se pitanje kako spojiti LED na 220 V bez dodatnog napajanja.
Osnove spajanja na 220 V
Za razliku od upravljačkog programa, koji napaja LED sa stalnom strujom i relativno malim naponom (jedinice-desetine volti), mreža daje varijabilni sinusopodobnoj napon frekvencije od 50 Hz i prosječnu vrijednost od 220 V. Budući da LED prolazi struju samo u jednom smjeru, a zatim sjaji bit će samo na određenim poluvalovima:
To je, vodio s takvim napajanje ne svijetle stalno, ali treperi na frekvenciji od 50 Hz. No, zbog inercije ljudskog pogleda to nije tako vidljivo.
U isto vrijeme, napon obrnutog polariteta, iako ne prisiljava LED na sjaj, ipak se odnosi na njega i može se slomiti, ako ne poduzme nikakve zaštitne mjere.
Načini povezivanja LED-a na 220 V
najlakši način (pročitajte o svim mogućim načinima spajanja leda) - spojite pomoću otpornika uključenog u seriju s LED-om. Treba napomenuti da je 220 V srednja kvadratna vrijednost U u mreži. Vrijednost amplitude je 310 V i treba je uzeti u obzir pri izračunavanju otpora otpornika.
Osim toga, potrebno je osigurati zaštitu svjetlosne diode od obrnutog napona isteveličine. To možete učiniti na nekoliko načina.
Serijsko povezivanje visokonaponske povratne probojne diode (400 V ili više).
Razmotrite detaljnije shemu spajanja.
Krug koristi ispravljačku diodu 1N4007 s povratnim naponom od 1000 V. Kada se promijeni polaritet, na njega će se primijeniti sav napon, a kabel će biti zaštićen od kvara.
Ova mogućnost povezivanja jasno je prikazana u ovom videozapisu:
Ovdje je također opisano kako odrediti položaj anode i katode u standardnoj LED lampici male snage i izračunati otpor otpornika.
Izmiješajte diodu koja emitira svjetlost s običnom diodom.
Ovo je mjesto gdje bilo dioda niske snage, uključen counter-paralelno s vodio. Napon povratnog napona tada će se primijeniti na otpornik, jer se dioda uključuje u smjeru naprijed.
Kontrolno paralelno spajanje dviju svjetlećih dioda:
Shema povezivanja izgleda ovako:
Princip je analogan prethodnom, jedino ovdje svjetlosne diode spaljuju svaku u svom području sinusoide, štiteći jedni druge od kvara.
Imajte na umu da spajanje LED-a na 220V napajanje bez zaštite dovodi do njegovog brzog kvara.
Kabelske veze na 220V s otpornikom imaju jedan ozbiljan nedostatak: otpornik je velike snage.
Na primjer, u razmatranim slučajevima koristi se otpornik otpora od 24 K, koji pri naponu od 220 V osigurava struju od oko 9 mA. Dakle,Snaga koju raspršuje otpornik je:
9 x 9 x 24 = 1944 mW, približno 2 vata.
Odnosno, za optimalan rad bit će potreban otpornik od najmanje 3 vata.
Ako postoji više LED dioda i one će trošiti veću struju, tada će se snaga povećati razmjerno kvadratu struje, što će učiniti korištenje otpornika neprikladnim.
Uporaba neodgovarajuće snage otpornika dovodi do brzog pregrijavanja i kvara, što može uzrokovati kratki spoj u mreži.
U takvim slučajevima, kondenzator se može koristiti kao element ograničenja struje. Prednost ove metode je u tome što kondenzator ne troši energiju, jer je njegova otpornost reaktivna.
Ovdje je prikazan tipičan sklop za spajanje svjetleće diode na mrežu 220V s kondenzatorom. Budući da kondenzator može pohraniti zaostali naboj koji je opasan za osobu nakon isključivanja, potrebno ga je isprazniti s otpornikom R1. R2 štiti cijeli krug od protoka struje kroz kondenzator kada se napajanje uključi. VD1 štiti LED od napona reverznog polariteta.
Kondenzator mora biti nepolarni, izračunat pri naponu od najmanje 400 V.
Uporaba polarnih kondenzatora (elektrolita, tantala) u AC mreži je neprihvatljiva, jer struja koja prolazi kroz njih u suprotnom smjeru uništava njihov dizajn.
Kapacitet kondenzatora izračunava se prema empirijskoj formuli:
gdje je U amplitudni mrežni napon (310 V),
I - struja koja prolazi kroz LED (u miliamperima),
Ud - pad napona na vodilici u smjeru naprijed.
Pretpostavimo da trebate spojiti LED s padom napona od 2 V pri struji od 9 mA. Na temelju toga izračunati kapacitivnost kondenzatora prilikom spajanja jednog takvog voda na mrežu:
Ova formula vrijedi samo za frekvenciju fluktuacija napona u mreži od 50 Hz. Na drugim frekvencijama potrebno je preračunati koeficijent od 4,45.
Nijanse povezivanja na mrežu 220 V
Pri povezivanju vodova s mrežom od 220V postoje neke značajke povezane s količinom prolaska struje. Na primjer, u uobičajenim prekidačima s osvjetljenjem s pozadinskim osvjetljenjem, LED se uključuje, kao što je prikazano ispod:
Kao što možete vidjeti, ovdje nema zaštitnih dioda, a impedancija otpornika je odabrana na način da se ograniči istosmjerna struja koja se vodi na razini od oko 1 mA. Opterećenje u obliku svjetiljke također služi kao ograničavač struje. S takvom shemom spajanja, LED će blistavo svijetliti, ali dovoljno za nošenje prekidača u sobi. Osim toga, povratni napon će se primijeniti uglavnom na otpornik s otvorenim ključem, a dioda koja emitira svjetlost je zaštićena od kvara.
Ako želite spojiti nekoliko LED-ova na 220V, možete ih uključiti uzastopno krugom kondenzatora:
U tom slučaju, svi vodiči moraju biti projektirani za istu struju za jednoliko osvjetljenje.
Možete zamijeniti šant diodusuprotno paralelno povezivanje LED-a:
U oba slučaja bit će potrebno ponovno izračunati kapacitivnost kondenzatora, s povećanjem napona na LED-ima.
Paralelno (paralelno) povezivanje elektrode s mrežom je neprihvatljivo, jer kada jedan krug ne uspije zbog drugog protoka dvostruke struje, što uzrokuje propuhivanje LED i naknadnog kratkog spoja.
U ovom videu opisano je nekoliko varijanti neprihvatljivog povezivanja LED-a na 220V mrežu:
Ovdje se pokazuje zašto je to nemoguće:- izravno uključiti LED;
- za povezivanje uzastopno LED-a, projektiranih za različitu struju;
- uključiti kabel bez zaštite od povratnog napona.
Sigurnost veze
Pri spajanju na 220V treba uzeti u obzir da prekidač svjetla obično otključava fazni vodič. Nula u isto vrijeme provodi general u cijeloj sobi. Osim toga, sustav napajanja često nema zaštitno uzemljenje, pa čak i na nultoj žici postoji napon na tlu. Također, treba imati na umu da je u nekim slučajevima žica za uzemljenje povezana s akumulatorom za grijanje ili cijevima za vodu. Stoga, uz istovremeni kontakt osobe s fazom i akumulatorom, osobito tijekom ugradnje u kupaonicu, postoji opasnost od dobivanja napetosti između faze i tla.
S tim u vezi, kada se spaja na mrežu, bolje je odspojiti i nulu i fazu pomoću paketnog automata, kako bi se izbjegli udarci dodirivanjem žica za prijenos struje mreže.
zaključak
Ovdje opisane metode za povezivanje LED-ova na 220V mrežu trebaju se koristiti samo kada se koriste LED-ovi male snage za osvjetljenje ili indikaciju. Snažne LED diode ne mogu se spojiti, jer volatilnost mrežnog napona dovodi do brzog propadanja i kvara. U takvim slučajevima morate koristiti specijalizirane LED napajanja - vozače.
