LED'i 220V'a bağlama
LED'ler yaygın olarak ışık kaynağı olarak kullanılmaktadır. Ancak, düşük besleme voltajı için tasarlanmıştır ve genellikle 220 voltluk bir ev ağında LED'i açmaya ihtiyaç vardır. Çok az elektrik mühendisliği bilgisi ve basit hesaplamalar yapma yeteneği ile bu mümkündür.
Bağlantı yöntemleri
Çoğu LED için standart çalışma koşulları 1,5-3,5 V voltaj ve 10-30 mA akımdır. Cihaz doğrudan ev elektrik şebekesine bağlandığında, kullanım ömrü saniyenin onda biri kadar olacaktır. LED'leri standart çalışma voltajına kıyasla artan voltajlı bir ağa bağlamanın tüm sorunları, aşırı voltajı geri ödemeye ve ışık yayan elemandan geçen akımı sınırlamaya indirgenir. Sürücüler - elektronik devreler - bu görevle başa çıkıyorlar, ancak oldukça karmaşıklar ve çok sayıda bileşenden oluşuyorlar.Kullanımları, birçok LED'li bir LED matrisine güç verirken anlamlıdır. Bir elemanı bağlamanın daha basit yolları vardır.
Bir dirençle bağlantı
En belirgin yol, LED'e seri olarak bir direnç bağlamaktır. Aşırı voltajı düşürecek ve akımı sınırlayacaktır.
Bu direncin hesaplanması aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:
- Nominal akımı 20 mA ve voltaj düşüşü 3 V olan bir LED olmasına izin verin (gerçek parametreler için kılavuza bakın). Çalışma akımı için nominal değerin% 80'ini almak daha iyidir - LED ışık koşullarında daha uzun yaşayacaktır. İş=0.8 Inom=16 mA.
- Ek dirençte, şebeke voltajı eksi LED üzerindeki voltaj düşüşü düşecektir. Urab \u003d 310-3 \u003d 307 V. Açıkçası, neredeyse tüm voltaj direnç üzerinde olacaktır.
Önemli! Hesaplarken, şebeke voltajının (220 V) mevcut değerini değil, genlik (tepe) değerini - 310 V kullanmak gerekir.
- Ek direncin değeri Ohm yasasına göre bulunur: R = Urab / Irab. Akım miliamper olarak seçildiğinden direnç kiloohm cinsinden olacaktır: R \u003d 307/16 \u003d 19.1875. Standart aralıktan en yakın değer 20 kOhm'dur.
- P=UI formülünü kullanarak direncin gücünü bulmak için, çalışma akımı, söndürme direnci boyunca voltaj düşüşü ile çarpılmalıdır. 20 kOhm değerinde ortalama akım 220 V / 20 kOhm = 11 mA olacaktır (burada etkin voltajı dikkate alabilirsiniz!), Güç ise 220V * 11mA = 2420 mW veya 2,42 W olacaktır. Standart aralıktan 3 W'lık bir direnç seçebilirsiniz.
Önemli! Bu hesaplama basitleştirilmiştir, her zaman LED üzerindeki voltaj düşüşünü ve durum direncini hesaba katmaz, ancak pratik amaçlar için doğruluk yeterlidir.
Böylece bir zincir bağlayabilirsiniz seri bağlı LED'ler. Hesaplarken, bir elemandaki voltaj düşüşünü toplam sayılarıyla çarpmak gerekir.
Yüksek ters voltaj diyotunun seri bağlantısı (400 V veya daha fazla)
Tarif edilen yöntemin önemli bir dezavantajı vardır. Işık yayan diyot, bir p-n bağlantısına dayanan herhangi bir cihaz gibi, akımı doğrudan yarım dalga alternatif akımla geçirir (ve parlar). Ters yarım dalga ile kilitlenir. Direnci yüksektir, balast direncinden çok daha yüksektir. Ve zincire uygulanan 310 V genlikli şebeke voltajı çoğunlukla LED'de düşecek. Ve yüksek voltajlı bir doğrultucu olarak çalışmak üzere tasarlanmamıştır ve çok yakında arızalanabilir. Bu fenomenle mücadele etmek için, genellikle ters voltaja dayanabilen ek bir diyotun seriye dahil edilmesi önerilir.
Aslında, bu açma ile, uygulanan ters voltaj diyotlar arasında yaklaşık yarıya bölünecek ve üzerine yaklaşık 150 V veya biraz daha az düştüğünde LED biraz daha hafif olacak, ancak kaderi yine de üzücü olacak.
Geleneksel bir diyot ile bir LED'i şöntleme
Aşağıdaki şema çok daha verimlidir:
Burada ışık yayan eleman ek diyotun karşısına ve paralel olarak bağlanmıştır. Negatif yarım dalga ile ek diyot açılacak ve tüm voltaj dirence uygulanacaktır. Daha önce yapılan hesaplama doğruysa, direnç aşırı ısınmayacaktır.
İki LED'in arka arkaya bağlantısı
Önceki devreyi incelerken, düşünce gelemez - aynı ışık yayıcı ile değiştirilebildiğinde neden işe yaramaz bir diyot kullanıyorsunuz? Bu doğru bir mantıktır. Ve mantıksal olarak şema aşağıdaki versiyonda yeniden doğdu:
Burada koruyucu eleman olarak aynı LED kullanılmaktadır. Ters yarım dalga sırasında ilk elemanı korur ve aynı zamanda ışıma yapar. Bir sinüzoidin doğrudan yarım dalgasıyla LED'ler rolleri değiştirir. Devrenin avantajı, güç kaynağının tam kullanımıdır. Tekli elemanlar yerine, ileri ve geri yönlerde LED zincirlerini açabilirsiniz. Hesaplama için aynı prensip kullanılabilir, ancak LED'ler üzerindeki voltaj düşüşü, bir yönde kurulan LED'lerin sayısı ile çarpılır.
bir kapasitör ile
Direnç yerine kondansatör kullanılabilir. Bir AC devresinde, bir şekilde bir direnç gibi davranır. Direnci frekansa bağlıdır, ancak ev ağında bu parametre değişmez. Hesaplama için X \u003d 1 / (2 * 3.14 * f * C) formülünü alabilirsiniz, burada:
- X, kapasitörün reaktansıdır;
- f, hertz cinsinden frekanstır, söz konusu durumda 50'ye eşittir;
- C, farad cinsinden kapasitörün kapasitansıdır, uF'ye dönüştürmek için 10 faktörü kullanın-6.
Pratikte aşağıdaki formül kullanılır:
C \u003d 4.45 * İş / (U-Ud), burada:
- C, mikrofaradlarda gerekli kapasitanstır;
- Irab - LED'in çalışma akımı;
- U-Ud - ışık yayan eleman boyunca besleme voltajı ile voltaj düşüşü arasındaki fark - bir LED zinciri kullanıldığında pratik öneme sahiptir. Tek bir LED kullanırken, 310 V'a eşit U değerini yeterli doğrulukla almak mümkündür.
Kondansatörler, en az 400 V çalışma voltajı ile kullanılabilir.Bu tür devrelerin karakteristik akımları için hesaplanan değerler tabloda verilmiştir:
| Çalışma akımı, mA | 10 | 15 | 20 | 25 |
| Balast kondansatör kapasitesi, uF | 0,144 | 0,215 | 0,287 | 0,359 |
Ortaya çıkan değerler, standart kapasite aralığından oldukça uzaktır. Bu nedenle, 20 mA'lık bir akım için, 0,25 μF nominal değerinden sapma %13 ve 0,33 μF - %14 olacaktır. direnç seçilebilir çok daha doğru. Bu, planın ilk dezavantajıdır. İkincisi daha önce belirtilmişti - 400 V ve üzeri kapasitörler oldukça büyük. Ve hepsi bu değil. Bir balast tankı kullanırken, devre ek elemanlarla büyümüştür:
Direnç R1 güvenlik amacıyla ayarlanmıştır. Devreye 220 V güç verilirse ve ardından ağ bağlantısı kesilirse, kapasitör deşarj olmaz - bu direnç olmadan deşarj akımı devresi olmaz. Konteynerin terminallerine yanlışlıkla dokunursanız, elektrik çarpması kolaydır. Bu direncin direnci birkaç yüz kilo-ohm olarak seçilebilir, çalışma durumunda bir kapasitans ile şöntlenir ve devrenin çalışmasını etkilemez.
Kondansatörün şarj akımının ani çıkışını sınırlamak için R2 direnci gereklidir. Kapasitans şarj olana kadar akım sınırlayıcı olarak hizmet etmeyecek ve bu süre zarfında LED'in arıza yapması için zaman olabilir. Burada birkaç on ohm değerinde bir değer seçmeniz gerekiyor, ayrıca hesaplamada dikkate alınabilmesine rağmen devrenin çalışması üzerinde bir etkisi olmayacak.
Bir ışık anahtarında bir LED'i açmaya bir örnek
220 V'luk bir devrede bir LED'in pratik kullanımının yaygın örneklerinden biri, bir ev anahtarının kapalı durumunu belirtmek ve karanlıkta yerini bulmayı kolaylaştırmaktır. Buradaki LED, yaklaşık 1 mA'lık bir akımda çalışır - parlaklık loş olur, ancak karanlıkta fark edilir.
Burada lamba, anahtar açık konumdayken ek bir akım sınırlayıcı görevi görür ve ters voltajın küçük bir kısmını alır. Ancak ters voltajın ana kısmı dirence uygulanır, bu nedenle LED burada nispeten korunur.
Video: NEDEN IŞIKLI BİR ANAHTAR TAKILMAYIN
Emniyet
Mevcut tesislerde çalışırken güvenlik önlemleri, elektrik tesisatlarının çalışması sırasında işgücü koruma Kuralları ile düzenlenir. Bir ev atölyesi için geçerli değildirler, ancak bir LED'i 220 V'luk bir ağa bağlarken temel ilkeleri dikkate alınmalıdır. Herhangi bir elektrik tesisatı ile çalışırken ana güvenlik kuralı, tüm çalışmaların voltaj kaldırılmış olarak yapılması gerektiğidir, bu da hatalı veya istem dışı, yetkisiz açmaları ortadan kaldırır. Anahtarı kapattıktan sonra, voltaj olmaması gerekir. bir test cihazı ile kontrol edin. Diğer her şey dielektrik eldiven, paspas, geçici topraklama vb. evde yapmak zor, ancak birkaç güvenlik önlemi olduğunu unutmamalıyız.