Схема подключения светодиода к 220в: Как подключить светодиод к 220в: схемы, ошибки, нюансы, видео

Как подключить светодиод к 220в: схемы, ошибки, нюансы, видео

Обычно светодиоды подключаются к 220В при помощи драйвера, рассчитанного под их характеристики. Но если требуется подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то применение драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод к 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к 220 В

В отличие от драйвера, который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (читайте про все возможные способы подключения led) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.

Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более).

Рассмотрим схему подключения более подробно.

 

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.

Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:

Также здесь описывается, как определить расположение анода и катода у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Шунтирование светодиода обычным диодом.

Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Обратите внимание, что подключение светодиода к питанию 220В без защиты ведет к быстрому выходу его из строя.

Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.

То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.

Применение резистора недостаточной мощности ведет к его быстрому перегреву и выходу из строя, что может вызвать короткое замыкание в сети.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.

Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1. R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.

Применение полярных конденсаторов (электролит, тантал) в сети переменного тока недопустимо, т.к. ток, проходящий через них в обратном направлении, разрушает их конструкцию.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

 

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:

Данная формула действительна только для частоты колебаний напряжения в сети 50 Гц. На других частотах потребуется пересчет коэффициента 4,45.

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении led к сети 220В существуют некоторые особенности, связанные с величиной проходящего тока. Например, в распространенных выключателях освещения с подсветкой, светодиод включается по схеме, изображенной ниже:

Как видно, здесь отсутствуют защитные диоды, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток led на уровне около 1 мА. Нагрузка в виде лампы также служит ограничителем тока. При такой схеме подключения светодиод будет светиться тускло, но достаточно для того, чтобы разглядеть выключатель в комнате в ночное время. Кроме того, обратное напряжение будет приложено в основном к резистору при разомкнутом ключе, и светоизлучающий диод оказывается защищенным от пробоя.

Если требуется подключить к 220В несколько светодиодов, можно включить их последовательно на основе схемы с гасящим конденсатором:

При этом все led должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

В обоих случаях нужно будет пересчитать величину емкости конденсатора, т.к. возрастет напряжение на светодиодах.

Параллельное (не встречно-параллельное) подключение led в сеть недопустимо, поскольку при выходе одной цепи из строя через другую потечет удвоенный ток, что вызовет перегорание светодиодов и последующее короткое замыкание.

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светоизлучающих диодов в сеть 220В описаны в этом видео:

Здесь показано, почему нельзя:

• включать светодиод напрямую;
• последовательно соединять светодиоды, рассчитанные на разный ток;
• включать led без защиты от обратного напряжения.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению. Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.

В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов в сеть 220В целесообразно применять только при использовании маломощных светоизлучающих диодов в целях подсветки или индикации. Мощные led так подключать нельзя, поскольку нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя. В таких случаях нужно применять специализированные блоки питания светодиодов – драйверы.

Как подключить светодиод к 220В: резистор, конденсатор, способы подключения

На чтение 9 мин Просмотров 1.5к. Опубликовано 27.08.2019 Обновлено 19.08.2019

Без светодиодов трудно обойтись при проектировании электронной аппаратуры, а также при изготовлении экономичных осветительных приборов. Их надежность, простота монтажа и относительная дешевизна привлекают внимание разработчиков бытовых и промышленных светильников. Поэтому многих пользователей интересуют схемные решения по включению светодиода, предполагающие прямую подачу на него фазного напряжения. Неспециалистам в области электроники и электрики полезно будет узнать, как подключить светодиод к 220В.

Технические особенности диода

По определению светодиод, схема которого схожа с обычным диодом, – это тот же полупроводник, пропускающий ток в одном направлении и излучающий свет при его протекании. Его рабочий переход не рассчитан на высокие напряжения, поэтому для загорания светодиодного элемента вполне достаточно всего нескольких вольт. Другой особенностью этого прибора является необходимость подачи на него постоянного напряжения, так как при переменных 220 Вольт светодиод будет мигать с частотой сети (50Герц). Считается, что глаз человека не реагирует на такие мигания и что они не причиняют ему вреда. Но все же согласно действующим стандартам для его работы нужно использовать постоянный потенциал. В противном случае приходится применять особые меры защиты от опасных обратных напряжений.

Большинство образцов осветительной техники, в которых диоды используются в качестве элементов освещения, включаются в сеть через специальные преобразователи – драйверы. Эти устройства необходимы для получения из исходного сетевого напряжения постоянных 12, 24, 36 или 48 Вольт. Несмотря на их широкое распространение в быту нередки ситуации, когда обстоятельства вынуждают обходиться без драйвера. В этом случае важно уметь включать светодиоды в 220 В.

Полюса светодиода

Полярность светодиода

Чтобы ознакомиться со схемами включения и распайкой диодного элемента, нужно узнать, как выглядит распиновка светодиода. В качестве его графического обозначения используется треугольник, к одному из углов которого примыкает короткая вертикальная полоса – на схеме она называется катодом. Он считается выходным для постоянного тока, втекающего с обратной стороны. Туда подается положительный потенциал от источника питания и поэтому входной контакт называется анодом (по аналогии с электронными лампами).

Выпускаемые промышленностью светодиоды имеют всего два вывода (реже – три или даже четыре). Известны три способа определения их полярности:

• визуальный метод, позволяющий определить анод элемента по характерному выступу на одной из ножек;
• с помощью мультиметра в режиме «Проверка диодов»;
• посредством блока питания с постоянным выходным напряжением.

Для определения полярности вторым способом плюсовой конец измерительного шнура тестера в красной изоляции подсоединяется к одному контактному выводу диода, а черный минусовой – к другому. Если прибор показывает прямое напряжение порядка полвольта, со стороны плюсового конца расположен анод. Если на табло индикации появляется знак бесконечности или «0L», с этого конца располагается катод.

При проверке от источника питания на 12 Вольт его плюс следует соединить с одним концом светодиода через ограничивающий резистор 1 кОм. Если диод загорается, его анод находится со стороны плюса блока питания, а если нет – с другого конца.

Способы подключения

Установка дополнительного резистора гасит излишки мощности электричества

Простейший подход к решению проблемы недопустимого для диода обратного напряжения – установка последовательно с ним дополнительного резистора, который способен ограничить 220 Вольт. Этот элемент получил название гасящего, так как он «рассеивает» на себе излишки мощности, оставляя светодиоду необходимые для его работы 12-24 Вольта.

Последовательная установка ограничивающего резистора также решает проблему обратного напряжения на переходе диода, которое снижается до тех же величин. В качестве модификации последовательного включения с ограничением напряжения рассматривается смешанная или комбинированная схема подключения светодиодов в 220 В. В ней на один резистор последовательный резистор приходится несколько параллельно соединенных диодов.

Подключение светодиода можно организовать по схеме, в которой вместо резистора используется обычный диод, имеющий высокое напряжение обратного пробоя (желательно – до 400 Вольт и более). Для этих целей удобнее всего взять типовое изделие марки 1N4007 с заявленным в характеристиках показателем до 1000 Вольт. При его установке в последовательную цепочку (при изготовлении гирлянды, например), обратная часть волны выпрямляется полупроводниковым диодом. Он в этом случае выполняет функцию шунта, защищающего чип светового элемента от пробоя.

Шунтирование светодиода обычным диодом (встречно-параллельное подключение)

Встречно-параллельное подключение

Другой распространенный вариант «нейтрализации» обратной полуволны состоит в использовании совместно с гасящим резистором еще одного светодиода, включаемого параллельно и навстречу первому элементу. В этой схеме обратное напряжение «замыкается» через параллельно подключенный диод и ограничивается дополнительным сопротивлением, включенным последовательно.

Такое соединение двух светодиодов напоминает предыдущий вариант, но с одним отличием. Каждый из них работает со «своей» частью синусоиды, обеспечивая другому элементу защиту от пробоя.

Существенный недостаток схемы подключения через гасящий резистор – значительная величина непроизводительно расходуемой мощности, выделяемой на нем вхолостую.

Подтверждением этому является следующий пример. Пусть используется гасящий резистор номиналом 24 кОм и светодиод с рабочим током 9 мА. Рассеиваемая на сопротивлении мощность будет равна 9х9х24=1944 мВт (после округления – порядка 2-х Ватт). Чтобы резистор работал в оптимальном режиме, он выбирается со значением P не менее 3 Вт. На самом светодиоде расходуется совсем ничтожная часть энергии.

С другой стороны, при использовании нескольких последовательно подключенных LED элементов ставить гасящий резистор из соображений оптимального режима их свечения нецелесообразно. Если выбрать очень маленькое по номиналу сопротивление, оно быстро сгорит из-за большого тока и значительной рассеиваемой мощности. Поэтому функцию токоограничивающего элемента в цепи переменного тока естественнее выполнять конденсатору, на котором энергия не теряется.

Ограничение с помощью конденсатора

Использование накопительного конденсатора

Простейшая схема подключения светодиодов через ограничительный конденсатор C характеризуется следующими особенностями:

• предусматриваются цепочки заряда и разряда, обеспечивающие режимы работы реактивного элемента;
• потребуется еще один светодиод, необходимый для защиты основного от обратного напряжения;
• для расчета емкости конденсатора используется полученная опытным путем формула, в которую подставляются конкретные цифры.

Для вычисления значения номинала C нужно умножить силу тока в цепи на выведенный эмпирически путем коэффициент 4,45. После этого следует разделить полученное произведение на разницу между предельным напряжением (310 Вольт) и его падением на светодиоде.

В качестве примера рассмотрим подключение конденсатора к RGB или обычному LED-диоду с падением напряжения на его переходе, равным 3 Вольта и током через него в 9 мА. Согласно рассмотренной формуле его емкость составит 0,13 мкФ. Для введения поправки на ее точное значение следует учитывать, что на величину этого параметра в большей мере влияет токовая составляющая.

Выеденная опытным путем эмпирическая формула действительна лишь для расчета емкостей и параметров светодиодов на 220 В., установленных в сетях частотой 50 Гц. В других частотных диапазонах питающих напряжений (в преобразователях, например), коэффициент 4,45 нуждается в перерасчете.

Нюансы подключения к сети 220 Вольт

Схема подключения светодиода к сети 220В

При использовании различных схем подключения светодиода к сети 220 В возможны некоторые нюансы, учет которых поможет избежать элементарных ошибок в коммутации электрических цепей. Они в основном связаны с величиной тока, протекающего через цепочку при подаче на нее питания. Для их понимания потребуется рассмотреть простейший прибор типа подсветки для декорирования, состоящий из целого набора светодиодных элементов или обычный светильник на их основе.

Значительное внимание обращается на особенности процессов, протекающих в выключателе в момент подачи питания. Для обеспечения «мягкого» режима включения к его контактам потребуется подпаять в параллель гасящий резистор и светодиод-индикатор, обозначающий включенное состояние.

Значение сопротивления подбирается по методикам, описанным ранее.

Только после выключателя с резистором в схеме располагается сама лента с чипами светодиодных элементов. В ней не предусмотрены защитные диоды, так что величина гасящего резистора подбирается из расчета протекающего по цепи тока, он не должен превышать значения порядка 1 мА.

Светодиодный индикатор-лампочка в этой схеме выполняет функцию нагрузки, еще больше ограничивающей ток. Из-за небольшой величины он будет светиться очень тускло, но этого вполне хватает для ночного режима. При действии обратной полуволны напряжение частично гасится на резисторе, что защищает диод от нежелательного пробоя.

Схема лед драйвера на 220 вольт

Более надежный способ, позволяющий запитать светодиоды от сети, – применение специального преобразователя или драйвера, понижающего напряжение до безопасного уровня. Основное назначение драйвера под светодиод 220 вольт – ограничить ток через него в рамках допустимого значения (согласно паспорту). В его состав входят формирователь напряжения, выпрямительный мостик и микросхема токового стабилизатора.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

При желании собрать устройство питания светодиодов от 220 В своими руками потребуется знать следующее:

• при использовании выходного стабилизатора амплитуда пульсаций существенно снижается;
• в этом случае на самой микросхеме теряется часть мощности, что сказывается на яркости свечения излучающих приборов;
• при использовании вместо фирменного стабилизатора фильтрующего электролита большой емкости пульсации не полностью сглаживаются, но остаются в допустимых пределах.

При самостоятельном изготовлении драйвера схему можно упростить, поставив на место выходной микросхемы электролит.

Безопасность при подключении

Не следует устанавливать в цепь диодов полярные конденсаторы

При работе со схемой включения диодов в сеть 220 Вольт основную опасность представляет соединенный последовательно с ними ограничивающий конденсатор. Под воздействием сетевого напряжения он заряжается до опасного для человека потенциала. Чтобы избежать неприятностей в этой ситуации рекомендуется:

• предусмотреть в схеме специальную разрядную резисторную цепочку, управляемую отдельной кнопкой;
• если сделать это невозможно, перед началом настойки после отключения от сети следует разряжать конденсатор с помощью жала отвертки;
• не устанавливать в цепь питания диодов полярные конденсаторы, обратный ток которых достигает значений, способных «выжечь» схему.

Подключить светодиодные элементы на 220 Вольт удается лишь с помощью специальных элементов, вводимых в схему дополнительно. В этом случае можно обойтись без понижающего трансформатора и блока питания, традиционно используемых для подключения низковольтных осветителей. Основная задача добавочных элементов в схеме подключения светодиода в 220В – ограничить и выпрямить ток через него, а также защитить полупроводниковый переход от обратной полуволны.

Как подключить светодиоды к 220 В используя простые схемы

Достаточно часто нам приходится сталкиваться с таким вопросом — как подключить светодиоды к 220 В, или попросту к электрической сети переменного напряжения. Как таковое, прямое подключение диода напрямую к сети не несет никакой смысловой нагрузки. Даже при использовании определенных схем мы не получим необходимого эффекта.

Если нам необходимо подключить светодиод к сети постоянного напряжения, то такая задача решается очень просто — ставим ограничительный резистор и забываем. Светодиод как работал «в прямом направлении» так и будет работать. Резисторы любого номинала, а также наборами можно купить в этом магазине буквально за копейки и с бесплатной доставкой!

[contents]

Если же нам необходимо использовать сеть 220 В для подключения LED, то на него будет уже воздействовать обратная полярность. Это хорошо видно, взглянув на график синусоиды, где каждый полупериод синусоида имеет свойство менять свой знак на противоположный.

В данном случае мы не получим свечение в этом полупериоде. В принципе, ничего страшного))), но светодиод выйдет из строя очень быстро.

Вообще гасящий резистор стоит выбирать из условия расчетного напряжения в 310 В. Объяснять почему так — муторное занятие, но стоит просто это запомнить, т.к. действующее значение напряжения составляет 220 В, а амплитудное уже увеличивается на корень из двух от действующего. Т.е. таким образом мы получаем приложенное прямое и обратное напряжение к светодиоду. Резистор подбирается на 310В обратной полярности, дабы защитить светодиод. Каким образом можно произвести защиту мы посмотрим ниже. На нашем сайте есть уже подготовленный калькулятор расчета резистора для светодиода.

Как подключить светодиоды к 220 В по простой схеме, используя резисторы и диод — вариант 1

---

Первая схема работает по принципу гашения обратного полупериода. Подавляющее большинство полупроводников отрицательно относятся к обратному напряжение. Для блокировки его нам нужен диод. Как правило, в большинстве случаев используют диоды типа IN4004, рассчитанный на напряжение больше 300 В.

Подключение LED по простой схеме с резистором и диодом — вариант 2

---

Другая простая схема показывает, как подключить светодиоды к 220 В переменного напряжения не намного сложнее и ее также можно отнести к простым схемам.

Рассмотрим принцип работы. При положительной полуволне ток идет сквозь резисторы 1 и 2, а также сам светодиод. В данном случае стоит помнить, что падение напряжения на светодиоде будет обратным для обычного диода — VD1. Как только в схему «попадает» отрицательная полуволна 220 В, ток пойдет через обычный диод и резисторы. В этом случае уже прямое падение напряжение на VD1 будет обратным по отношению к светодиоду. Все просто.

При положительной полуволне сетевого напряжения ток протекает через резисторы R1, R2 и светодиод LED1 (при этом прямое падение напряжения на светодиоде LED1 является обратным напряжением для диода VD1). При отрицательной полуволне сетевого напряжения ток протекает через диод VD1 и резисторы R1, R2 (при этом прямое падение напряжения на диоде VD1 является обратным напряжением для светодиода LED1).

Расчетная часть схемы

---

Номинальное напряжение сети:

U_С.НОМ = 220 В

Принимается минимальное и максимальное напряжение сети (опытные данные):

U_С.МИН = 170 В
U_С.МАКС = 250 В

Принимается к установке светодиод LED1, имеющий максимально допустимый ток:

I_LED1.ДОП = 20 мА

Максимальный расчетный амплитудный ток светодиода LED1:

I_{LED1.АМПЛ.МАКС} = 0,7*I_LED1.ДОП = 0,7*20 = 14 мА

Падение напряжения на светодиоде LED1(опытные данные):

U_LED1 = 2 В

Минимальное и максимальное действующее напряжение на резисторах R1, R2:

U_{R.ДЕЙСТВ.МИН} = U_С.МИН = 170 В
U_{R.ДЕЙСТВ.МАКС} = U_С.МАКС = 250 В

Расчетное эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

R_{ЭКВ.РАСЧ} = U_{R.АМПЛ.МАКС}/I_{LED1.АМПЛ.МАКС} = 350/14 = 25 кОм

Максимальная суммарная мощность резисторов R1, R2:

P_R.МАКС = U_{R.ДЕЙСТВ.МАКС}²/R_{ЭКВ.РАСЧ} = 2502/25 = 2500 мВт = 2,5 Вт

Расчетная суммарная мощность резисторов R1, R2:

P_R.РАСЧ = P_R.МАКС/0,7 = 2,5/0,7 = 3,6 Вт

Принимается параллельное соединение двух резисторов типа МЛТ-2, имеющих суммарную максимально допустимую мощность:

P_R.ДОП = 2·2 = 4 Вт

Расчетное сопротивление каждого резистора:

R_РАСЧ = 2*R_{ЭКВ.РАСЧ} = 2*25 = 50 кОм

Принимается ближайшее большее стандартное сопротивление каждого резистора:

R1 = R2 = 51 кОм

Эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

R_ЭКВ = R1/2 = 51/2 = 26 кОм

Максимальная суммарная мощность резисторов R1, R2:

P_R.МАКС = U_{R.ДЕЙСТВ.МАКС}²/R_ЭКВ = 2502/26 = 2400 мВт = 2,4 Вт

Минимальный и максимальный амплитудный ток светодиода HL1 и диода VD1:

I_{LED1.АМПЛ.МИН} = I_{VD1.АМПЛ.МИН} = U_{R.АМПЛ.МИН}/R_ЭКВ = 240/26 = 9,2 мА
I_{LED1.АМПЛ.МАКС} = I_{VD1.АМПЛ.МАКС} = U_{R.АМПЛ.МАКС}/R_ЭКВ = 350/26 = 13 мА

Минимальный и максимальный средний ток светодиода HL1 и диода VD1:

I_{LED1.СР.МИН} = I_{VD1.СР.МИН} = I_{LED1.ДЕЙСТВ.МИН}/К_Ф = 3,3/1,1 = 3,0 мА
I_{LED1.СР.МАКС} = I_{VD1.СР.МАКС} = I_{LED1.ДЕЙСТВ.МАКС}/К_Ф = 4,8/1,1 = 4,4 мА

Обратное напряжение диода VD1:

U_VD1.ОБР = U_LED1.ПР = 2 В

Расчетные параметры диода VD1:

U_VD1.РАСЧ = U_VD1.ОБР/0,7 = 2/0,7 = 2,9 В
I_VD1.РАСЧ = U_{VD1.АМПЛ.МАКС}/0,7 = 13/0,7 = 19 мА

Принимается диод VD1 типа Д9В, имеющий следующие основные параметры:

U_VD1.ДОП = 30 В
I_VD1.ДОП = 20 мА
I_0.МАКС = 250 мкА

Минусы использования схемы подключения светодиодов к 220 В по варианту 2

---

Главные недостатки подключения светодиодов по этой схеме — малая яркость светодиодов, за счет малого тока. I_LED1.СР = (3,0-4,4) мА и большая мощность на резисторах: R1, R2: P_R.МАКС = 2,4 Вт.

Вариант 3 подключения LEDs к электрической сети переменного напряжения 220 В

---

При положительном полупериоде ток протекает через резистор R1, диод и светодиод. При отрицательном ток не протекает, т.к. диод в этом случае включается в обратное направление.

Расчет параметров схемы аналогичен второму варианту. Кому надо — посчитает и сравнит. Разница небольшая.

Минусы подключения по 3 варианту

---

Если самые «пытливые умы» уже посчитали, то могут сравнить данные со вторым вариантом. Кому лень — придется поверить на слово. Минус такого подключения — также низкая яркость светодиода, т.к. ток протекающий через полупроводник составляет всего I_LED1.СР = (2,8-4,2) мА.

Зато при такой схеме мы получаем заметное снижение мощности резистора: Р_R1.МАКС = 1,2 Вт вместо 2,4 Вт полученных ранее.

Подключение светодиода на 220 В с использованием диодного моста — 4 вариант

---

Как видно на графической картинке, в данном случае для подключения на 220 мы используем резисторы и диодный мост.

В данном случае ток через 2 резистора и светодиод ток будет протекать как при положительной, так и при отрицательной полуволне синусоиды за счет использования выпрямительного моста на диодах VD1-VD4.

U_VD.РАСЧ = U_VD.ОБР/0,7 = 2,6/0,7 = 3,7 В
I_VD.РАСЧ = U_{VD.АМПЛ.МАКС}/0,7 = 13/0,7 = 19 мА

Принимаются диоды VD1-VD4 типа Д9В, имеющие следующие основные параметры:

U_VD.ДОП = 30 В
I_VD.ДОП = 20 мА
I_0.МАКС = 250 мкА

Недостатки схемы подключения по 4 варианту

---

Если все рассчитать по приведенным выше формулам, то можно провести аналогию со 2 вариантом подключения. Минусом будет большая мощность на резисторах: PR.МАКС = 2,4 Вт.

Однако при такой схеме мы получим заметное увеличение яркости светодиода: LED1: I_LED1.СР = (5,9-8,7) мА вместо (2,8-4,2) мА

В принципе, это самые распространенные схемы, которые нам показывают как подключить светодиоды к 220 В с применением обычного диода и резисторов. Для простоты понимания были приведены расчеты. Не для всех, может быть понятные, но кому надо, тот найдет, прочитает и разберется. Ну а если нет, то достаточно будет простой графической части.

Как подключить светодиод к 220 В используя конденсатор

---

Выше мы посмотрели, как легко, используя только диоды и резисторы, подключить к сети 220 В любой светодиод. Это были простые схемы. Сейчас посмотрим на более сложные, но лучшие в плане реализации и долговечности. Для этого нам понадобится уже конденсатор.

Токоограничивающий элемент — конденсатор. На схеме — C1. Конденсатор должен быть рассчитан на работу с напряжением не менее 400 В. После зарядки последнего ток через него будет ограничивать резистор.

 Подключение светодиода к сети 220 В на примере выключателя с подсветкой

---

Сейчас уже никого не удивишь выключателем с интегрированной подсветкой в виде светодиода. Разобрав его и разобравшись мы получим еще один способ, благодаря которому можем подключить любой светодиод к сети 220 В.

Во всех выключателях с подсветкой используется резистор с номиналом не менее 20 кОм. Ток в этом случае ограничивается порядка 1А. При включении в сеть такой светодиод будет светиться. Ночью его легко можно различить на стене. Обратный же ток в этом случае будет очень маленьким и не сможет повредить полупроводник. В принципе, такая схема также имеет право на существование, но свет от такого диода будет все-таки ничтожно маленьким. И стоит ли овчинка выделки — не понятно.

Видео на тему подключения светодиода к сети 220 В

---

Ну и в конце всего длинного поста посмотрим видео на тему : «как подключить светодиоды к 220 В». Для тех, кому лень все читать было.

Подключение светодиода к сети 220В: все схемы и расчеты

Светоиндикация – это неотъемлемая часть электроники, с помощью которой человек легко понимает текущее состояние прибора. В бытовых электронных устройствах роль индикации, выполняет светодиод, установленный во вторичной цепи питания, на выходе трансформатора или стабилизатора. Однако в быту используется и множество простых электронных конструкций, неимеющих преобразователя, индикатор в которых был бы нелишним дополнением. Например, вмонтированный в клавишу настенного выключателя светодиод, стал бы отличным ориентиром расположения выключателя ночью. А светодиод в корпусе удлинителя с розетками будет сигнализировать о наличии его включения в электросеть 220 В.

Ниже представлено несколько простых схем, с помощью которых даже человек с минимальным запасом знаний электротехники сможет подключить светодиод к сети переменного тока.

Схемы подключения

Светодиод – это разновидность полупроводниковых диодов с напряжением и током питания намного меньшим, чем в бытовой электросети. При прямом подключении в сеть 220 вольт, он мгновенно выйдет из строя. Поэтому светоизлучающий диод обязательно подключается только через токоограничивающий элемент. Наиболее дешевыми и простыми в сборке является схемы с понижающим элементом в виде резистора или конденсатора.

Важный момент, на который нужно обратить внимание при подключении светодиода в сеть переменного тока – это ограничение обратного напряжения. С этой задачей легко справляется любой кремниевый диод, рассчитанный на ток не менее того, что течет в цепи. Подключается диод последовательно после резистора или обратной полярностью параллельно светодиоду.

Существует мнение, что можно обойтись без ограничения обратного напряжения, так как электрический пробой не вызывает повреждения светоизлучающего диода. Однако обратный ток может вызвать перегрев p-n перехода, в результате чего произойдет тепловой пробой и разрушение кристалла светодиода.

Вместо кремниевого диода можно использовать второй светоизлучающий диод с аналогичным прямым током, который подключается обратной полярностью параллельно первому светодиоду.

Отрицательной стороной схем с токоограничивающим резистором является необходимость в рассеивании большой мощности. Эта проблема становится особо актуальной, в случае подключения нагрузки с большим потребляемым током. Решается данная проблема путем замены резистора на неполярный конденсатор, который в подобных схемах называют балластным или гасящим.

Включенный в сеть переменного тока неполярный конденсатор, ведет себя как сопротивление, но не рассеивает потребляемую мощность в виде тепла.

В данных схемах, при выключении питания, конденсатор остается не разряженным, что создает угрозу поражения электрическим током. Данная проблема легко решается путем подключения к конденсатору шунтирующего резистора мощностью 0,5 ватт с сопротивлением не менее 240 кОм.

Расчет резистора для светодиода

Во всех выше представленных схемах с токоограничивающим резистором расчет сопротивления производится согласно закону Ома: R = U/I, где U – это напряжение питания, I – рабочий ток светодиода. Рассеиваемая резистором мощность равна P = U * I. Эти данные можно рассчитать при помощи онлайн калькулятора.

Важно. Если планируется использовать схему в корпусе с низкой конвекцией, рекомендуется увеличить максимальное значение рассеиваемой резистором мощности на 30%.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Расчёт ёмкости гасящего конденсатора (в мкФ) производится по следующей формуле: C = 3200*I/U, где I – это ток нагрузки, U – напряжение питания. Данная формула является упрощенной, но ее точности достаточно для последовательного подключения 1-5 слаботочных светодиодов.

Важно. Для защиты схемы от перепадов напряжения и импульсных помех, гасящий конденсатор нужно выбирать с рабочим напряжением не менее 400 В.

Конденсатор лучше использовать керамический типа К73–17 с рабочим напряжением более 400 В или его импортный аналог. Нельзя использовать электролитические (полярные) конденсаторы.

Это нужно знать

Главное – это помнить о технике безопасности. Представленные схемы питаются от 220 В сети переменного тока, поэтому требуют во время сборки особого внимания.

Подключение светодиода в сеть должно осуществляться в четком соответствии с принципиальной схемой. Отклонение от схемы или небрежность может привести к короткому замыканию или выходу из строя отдельных деталей.

При первом включении, сборки рекомендуется дать поработать некоторое время, чтобы убедиться в ее стабильности и отсутствии сильного нагрева элементов.

Для повышения надёжности устройства рекомендуется использовать заранее проверенные детали с запасом по предельно допустимым значениям напряжения и мощности.

Собирать бестрансформаторные источники питания следует внимательно и помнить, что они не имеют гальванической развязки с сетью. Готовая схема должна быть надёжно изолирована от соседних металлических деталей и защищена от случайного прикосновения. Демонтировать её можно только с отключенным напряжением питания.

Небольшой эксперимент

Чтобы немного разбавить скучные схемы, предлагаем ознакомится с небольшим экспериментом, который будет интересен как начинающим радиолюбителям, так и опытным мастерам.

Подключение светодиода к сети 220В

Для питания светодиодов необходим источник постоянного тока. Кроме этого, этот ток должен быть стабилизирован. В бытовой сети напряжение 220В, что значительно больше, чем нужно для питания обычных светодиодов. Плюс, это напряжение переменное. Как же совместить несовместимое и подключить светодиод к сети 220В? Нет ничего невозможного, но сначала попробуем разобраться, для чего это подключение может вообще потребоваться.

Прежде всего, речь может идти о подключении мощных источников света. В этом случае совсем простыми способами не обойтись, потребуются специализированные драйвера или аналогичные приборы, которые будут способны выдать стабилизированный ток большой мощности. Оставим этот вариант напоследок.

Также часто бывает необходимо к 220В подключить маломощный индикаторный светодиод — для, собственно, индикации того, что напряжение в данный момент присутствует. Или может потребоваться маломощное дежурное освещение, для которого городить сложную электронику совсем не хочется. В этих случаях, если нужные токи светодиодов не превышают 20-25мА, можно обойтись минимальным количеством дополнительных деталей. Рассмотрим эти подключения подробнее.

Самый простой способ ограничения тока — использование резистора. Этот вариант подойдет и для сети переменного тока с напряжением 220В. Необходимо только учесть один важный нюанс: 220В — это ДЕЙСТВУЮЩЕЕ напряжение. Фактически же напряжение в бытовой сети меняется в более широких пределах — от -310В до +310В. Это, так называемое, АМПЛИТУДНОЕ напряжение. Подробнее, почему так — читайте в Википедии. Для нас же важно, что для расчета значений токоограничиваюжего резистора нужно использовать не действующее, а именно амплитудное значение сети переменного тока, т.е. 310В.

Сопротивление резистора рассчитывается по привычному закону Ома:

R = (U_a — U_L) / I, где U_a — амплитудное значение напряжения (310В), U_L — падение напряжения на светодиодах, I — требуемая сила тока.

Токоограничивающий резистор должен быть очень мощным, поскольку на нем будет рассеиваться большое количество тепла, которое будет зависеть от рабочего тока и сопротивления резистора:

P = I² * R

Резистор будет греться и, если окажется, что он не рассчитан на рассеивание того количества тепла, которое на нем выделяется, он достаточно эффектно сгорит. Поэтому про допустимую мощность резистора забывать ни в коем случае не следует, а для реального использования подбирать ее еще и с запасом. Если вам не хочется заниматься собственными расчетами значений резистора, можете воспользоваться «Калькулятором светодиодов».

Простые схемы для подключения светодиода к сети 220В с токоограничивающим резистором

Светодиоды способны выдержать только небольшое обратное напряжение (до 5-6В) и для работы в сети переменного тока им нужна защита. В самом простом случае для этого может быть использован диод, которые включается в цепь последовательно светодиоду. Требования к диоду — он должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 310В и на прямой ток, который нам нужен. Подойдет, например, диод 1N4007 — обратное напряжение 1000В, прямой ток 1А.

Второй вариант — включить диод параллельно светодиоду, но в обратном направлении. В этом случае подойдет любой маломощный диод, например, КД521 или аналогичный. Более того, можно вместо диода подключить второй светодиод (как и изображено на правой схеме). В этом случае они будут защищать друг друга и одновременно светиться.

Для ограничения тока в переменной сети можно использовать и, так называемый, балластный конденсатор. Это неполярный керамический конденсатор, который включается в цепь последовательно. Его допустимое напряжение должно быть, по меньшей мере, с полуторным запасом больше напряжения сети — не менее 400В. Ограничение тока будет зависеть от емкости конденсатора, которая может быть рассчитана по следующей эмпирической формуле:

C = (4,45 * I) / (U_a — U_L), где I — требуемый ток в миллиамперах. Значение емкости при этом получится в микрофарадах.

Использование балластного конденсатора для подключения светодиода к сети 220В

В приведенной выше схеме резистор R1 необходим для разряда конденсатора после отключения питания. Без его использования конденсатор C1 заряд в себе сохранит и пребольно ударит, если потом коснуться его выводом. Резистор R2 служит для ограничения начального тока заряда конденсатора C1. Использование его очень желательно, поскольку он продлевает срок службы других деталей, кроме того, при пробое конденсатора он будет служить предохранителем и сгорит первым, защитив остальную часть схемы.

Оставшиеся детали — светодиод D1 и защитный диод D2 уже знакомы нам с предыдущих схем.

Почему не использовать конденсаторы вместо токоограничивающего резистора все время? Дело в том, что высоковольтные конденсаторы достаточно крупные по размеру да и при их использовании резисторы все равно нужны — готовая схема в итоге займет больше места. Преимущество же их в том, что они практически не греются.

Приведенные схемы подключения светодиодов к сети 220В часто используются на практике. Индикаторные светодиоды можно встретить в выключателях с подсветкой.

Схема обычного выключателя с подсветкой

Как можно увидеть, здесь даже не используется защитный диод! Дело в том, что сопротивление резистора очень велико, итоговый ток получается очень небольшой — около 1мА. Светодиод светится совсем не ярко, но этого свечения хватает, чтобы подсветить выключатель в темной комнате.

Схемы с балластным конденсатором используются в простых светодиодных лампах.

Схема светодиодной лампы мощностью до 5Вт

Здесь ток выпрямляется диодным мостом. Резисторы R2 и R3 служат для защиты моста и светодиодов соответственно. Для уменьшения мерцания света используется конденсатор С2.

Как же быть, если к бытовой сети переменного тока необходимо подключить светодиоды общей мощностью в десятки и даже сотни ватт? Самый правильный вариант — использовать специализированные драйвера, которые позволят это сделать. Их можно приобрести уже готовыми или собрать самому. Подробнее об этом написано в статье «Схема драйвера для светодиода от сети 220В».

Есть еще один не совсем правильный, но достаточно простой и работающий способ — можно переделать электронный балласт компактной люминесцентной лампы (обычной домашней энергосберегайки). Несложные манипуляции позволят подключить светодиоды к сети 220В, используя старую лампу, которая стала светить тускло или перестала светить вовсе. Как это сделать — читайте в статье «Простой драйвер светодиода от сети 220В».

Как подключить светодиод к 220 В ⋆ diodov.net

У многих начинающих радиолюбителей возникает мысль, как подключить светодиод к 220 В без применения трансформатора. Ведь габариты даже самого маломощного трансформатора сравнительно велики. Это в первую очередь вызвано высоким сетевым напряжением, в результате чего первичная обмотка трансформатора имеет большое число витков.

Основной проблемой подключения светодиода к 220 вольтам на прямую, без трансформатора является ограничение ток, протекающего через него вследствие проложенного напряжения. Оценим его величину для понимания сети происходящего.

Светодиод – это светоизлучающий полупроводниковый прибор, как и «обычный» диод пропускает ток лишь в одном направлении. Поскольку переменное напряжение изменяет свое направление дважды за период, то в один полупериод ток протекает, а во второй – нет. Поэтому, чтобы определить средний ток, протекающий через светодиод, следует действующее напряжения 220 В разделить на два. Получим 110 В. Эту величину возьмем за основу при дальнейших расчетах.

Сопротивление любого полупроводника нелинейное, т.е. нелинейно зависит от величины приложенного напряжения. Не вникая в подробности, с приемлемой точностью примем 1,7 Ом. Тогда ток, протекающий через полупроводниковый кристалл равен 110/1,7 = 65 А! Естественно, такой огромный ток сожжёт полупроводниковый прибор. Поэтому обязательно нужно последовательно со светодиодом включать какое-либо сопротивление.

Если в цепи постоянного напряжения в качестве сопротивления можно использовать только резистор, то на переменном напряжении есть возможность применять еще и конденсатор или катушку индуктивности. Их еще называют реактивными элементами. В один полупериод времени они накапливают энергию (в виде электрического или магнитного поля), а в следующий полупериод возвращают ее в направлении источника питания. При этом электрическая энергия практически не потребляется.

Применение катушки индуктивности не рассматривается, по ряду причин, связанных с ее нагревом.

Как подключить светодиод к 220 В с помощью резистора

Для большей наглядности изобразим расчетную схему.

Такая схема очень распространена в цепях индикации работы электротехнических устройств, например, подсветки выключателя или кнопки электрического чайника. Главным достоинством данной схемы является ее простота, а отсюда и надежность.

С целью сравнения полученных результатов возьмем два светодиода. Один индикаторного типа, а второй более мощный.

Определим сопротивление R₁, необходимое для первого светодиода:

Сетевое напряжение делим на два по уже указанной выше причине.

Мощность рассеивания резистор равна:

Принимаем 2 ватта, поскольку такой номинал является ближайшим в сторону увеличения из стандартного ряда мощностей.

Теперь определим сопротивление резистора, соединенного последовательно со вторым светодиодом:

Мощность рассеивания равна:

Резисторы с такой мощностью рассеивания имеют значительные размеры и немалую стоимость, поэтому не рационально их применение в цепи с мощными светодиодами. Более эффективным будет замена его конденсатором.

Для защиты полупроводникового прибора встречно-параллельно подсоединяют диод.

Его назначение состоит в следующем. В проводящий полупериод на светодиоде падает напряжения порядка 2…3 В. В не проводящий полупериод он заперт и к его выводам прикладывается обратное полное действующее напряжение 220 В, амплитуда которого достигает 310 В. Поэтому существует вероятность пробоя полупроводникового прибора. Однако если создать путь для протекания тока в этот непроводящий полупериод времени, то снизится амплитуда опасного обратного напряжения. Именно это достигается за счет применения шунтирующего диода.

Кстати, вместо него можно применять еще один светодиод, желательно со схожими параметрами.

Визуально нам будет казаться, что оба они светят все время, но на самом деле они мерцают с частотой 50 Гц. Причем, когда первый светит, второй гаснет и наоборот, т.е. работают в противофазе.

В этом случае необходимо учесть, что через резистор ток протекает в оба полупериода времени, поэтому его сопротивление нужно снизить вдвое. Далее в последующих расчетах мы будем пользоваться схемой без шунтирующего диода.

Как подключить светодиод к 220 В с помощью конденсатора

Выше уже было сказано, что конденсатор обладает реактивным сопротивлением переменному току, т.е. он не потребляет активную мощность, как резистор, поэтому практически не нагревается. Постоянный ток он не пропускает и является для него огромным сопротивлением, которое можно приравнять к разрыву цепи.

Если же на конденсатор подать переменное напряжение, то через него будет, упрощенно говоря протекать ток. Причем сопротивление этого реактивного элемента обратно пропорционально зависит от частоты f, т.е. с ростом f оно снижается. Таким же образом сопротивление зависит и от емкости:

Из приведенной формулы нам необходимо найти значение емкости:

Сопротивления X_с мы принимаем аналогично ранее найденным для резисторов: X_С1 = R₁ = 11000 Ом; X_С2 = R₂ = 306 Ом.

Подставляем данные значения и находим емкости:

Внимание! Все конденсаторы, подключаемые в сеть 220 В, должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400 В!!!

Главным и очень существенным недостатком такой схемы является протекание значительного тока в момент подключения к сети. При этом величина его может превышать в несколько раз номинальный ток светодиода, в результате последний может выйти из строя.

Следует учитывать, что чем больше емкость конденсатора, тем выше значение тока в момент включения. Поэтому для защиты полупроводникового прибора рекомендуется последовательно с конденсатором включать резистор.

Исходя из тех соображений, что резистор с мощностью рассеивания P = 5 Вт имеет небольшие габариты, то рассчитаем величину его сопротивления при данных ограничениях для схемы с более мощным светодиодом:

Из номинального ряда сопротивлений выбираем ближайшее значение 39 Ом.

Конечно, коэффициент полезного действия данной схемы очень снизится, поскольку для питания светодиода мощностью 1 Вт необходимо затратить 6 Вт с источника питания. 5 ватт будут попросту греть резистор.

Еще статьи по данной теме

ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ К 220 В

При самостоятельном конструировании радиоэлектронной аппаратуры часто встает вопрос о индикации питания. Лампы накаливания никто уже не ставит, неонки получили распространение только в подсветках выключателей, поэтому современным и надежным элементом индикации является светодиод. Ведь даже в выключатели неоновые лампочки уже часто не подходят, так как многие имеют диодные осветительные лампы, которые начинают мерцать при подключении через такие выключатели света. В данной статье будет рассмотрено несколько схем подключения светодиода к 220 вольтам сети. Схемы простейшего подключения светодиодов к 220В    Обе схемы работают одинаково — ограничивают ток и гасят обратную полуволну переменного напряжения. Многие светодиоды не любят высокое обратное напряжение, которое и блокирует диод. Он должен быть типа IN4004 — на напряжение более 300 вольт. Если нужно включить сразу несколько (2-10) светодиодов, то соединяем их последоватедовательно. Схема подключения светодиода к 220В через конденсатор    Тут лишнее напряжение гасим не резистором, а на ёмкости, потом идёт стабилитрон и ограничительный резистор. Ёмкость выбираем исходя из тока светодиодов. Примерное соотношение ёмкость/ток — 0,1 мкФ на 6 мА. Мощность резистора для импортных LED элементов с малым током потребления, может быть минимальной — подойдет 0.25 Вт. Конденсатор лучше подобрать с запасом по напряжению, то есть не менее 300 вольт. Стабилитрон должен быть немного больше напряжения питания светодиода, например на 5 вольт — это КС156А или аналогичные импортные.    Принцип работы в том, что при подаче напряжения 220В начинает заряжаться конденсатор С1, при этом с одной стороны он заряжается напрямую, а со второй через стабилитрон. При увеличении напряжения на конденсаторе стабилитрон увеличивает свое сопротивление, ограничивая напряжения зарядки для конденсатора своим рабочим стабилизирующим напряжением. Эта схема оправдана только при питании светодиодов с большим рабочим током — от 20 мА и выше. Схема мигающего светодиода на 220В    А эта схема позволяет не просто светиться светодиоду, а мигать, что гораздо информативнее и красивее. Причём LED индикатор сюда ставим самый обычный — не мигающий. Для этого надо всего 5 радиодеталей.    Здесь напряжение сети 220 вольт через диод и резистор на 200-300 кОм заряжает электролитический конденсатор на 20 мкФ 100 В, а уже с него постоянное напряжение периодически открывает динистор DB3, заставляя вспыхивать светодиод. Частота вспышек будет определяться ёмкостью, а яркость — сопротивлением резистора.    Вопросы по питанию светодиодов    Светодиоды

Лабораторный БП 0-30 вольт Драгметаллы в микросхемах Металлоискатель с дискримом Ремонт фонарика с АКБ Восстановление БП ПК ATX Кодировка SMD деталей Справочник по диодам Аналоги стабилитронов

Как подключить светодиод к источнику переменного тока 220 В (с расчетом)

Описание:

В этом проекте я объяснил, как подключить светодиоды с источником переменного тока 220 В с помощью принципиальной схемы. Я также объяснил, как спроектировать бестрансформаторную схему питания светодиода 220В переменного тока с расчетом.

Принципиальная схема:

Цепь светодиода 220 В переменного тока очень проста и эффективна. Здесь я подключил последовательно 8 светодиодов (5 мм, 3 В) и запитал схему от бестрансформаторного источника питания.

Требуемые компоненты для этой цепи светодиода 220 В:

1. 0,22 мкФ Конденсатор переменного тока 400 В
2. Конденсатор постоянного тока 100 мкФ 35 В постоянного тока
3. Резистор 560 Ом 1 Вт
4. 1M Резистор 0,25 Вт
5. 1N4007 Диод (4 шт.)
6. 5 -мм светодиоды (3V) (8no)
7. Zero PCB

Сделайте схему светодиода 220 В переменного тока на макетной плате

Сначала я сделал схему на макете для тестирования. В обучающем видео я измерил все напряжение с помощью мультиметра, чтобы показать, как работает схема.

Обучающее видео по цепи светодиода 220 В переменного тока:

В этом видео я объяснил все детали этой цепи светодиода 220 В переменного тока.

Расчет для бестрансформаторного источника питания

Чтобы спроектировать любой бестрансформаторный источник питания с конденсаторным отводом, сначала необходимо рассчитать значение емкости.

Как рассчитать значение емкости для бестрансформаторного источника питания?

1. Мы должны знать входное напряжение (Vrms) и необходимое выходное напряжение (Vreq) и ток (Iout).

2. Рассчитайте полное сопротивление (Z).
Z = (( Vrms X 1,41 ) — Vreq ) / Iout

3. Рассчитайте необходимое значение емкости (C).
C = 1 / ( 2 X 3,14 X частота X Z )

Я подробно объяснил в обучающем видео.

Сделайте схему светодиода на печатной плате

После тестирования схемы светодиода на макетной плате я сделал схему на нулевой плате.

Поместите печатную плату в коробку

Поскольку мы используем источник переменного тока 220 В, я поместил печатную плату в пластиковую коробку, чтобы избежать опасности поражения электрическим током.

Всегда соблюдайте меры безопасности при подключении источника питания 220 В.

Наконец-то !!

Теперь я легко могу подключить схему к сети переменного тока 220В. Здесь я буду использовать эту светодиодную схему в качестве ночника.

Надеюсь, вам понравился этот проект электроники.

Вы также можете подписаться на нашу новостную рассылку , чтобы получать больше таких полезных проектов электроники по электронной почте.

Пожалуйста, поделитесь своими отзывами об этом проекте Arduino. Спасибо за уделенное время.

Цепь светодиодного индикатора питания для 230 В

Как правило, мы видели, что все индикаторы в нашем доме на настенном распределительном щите представляют собой неоновую лампочку, которая небольшого размера и подключается к резистору 68 кОм последовательно. Вы можете сделать индикатор, который светится очень красиво и круто, используя светодиоды, и сделать светодиодный индикатор для сети. Светодиодный индикатор имеет более длительный срок службы, чем другие.Здесь я описываю схему светодиодного индикатора, которую можно использовать с сетью переменного тока 230–240 В .

Светодиодный индикатор

имеет преимущество в том, что он доступен в различной цветовой гамме, не требуется никакого дополнительного защитного стекла для изменения цвета и защиты. Если вам нужно использовать двухцветный или трехцветный светодиод (двух или трехцветный), тогда не требуется никаких внешних цепей, потому что светодиод имеет встроенное свойство с этим свойством. Он более прочный, чем другие.

Светодиод

светится ярче и красивее, чем неоновая лампа.Но проблема со светодиодами заключается в том, что они работают только с постоянным током, а не с переменным током. Если я подключу его к сети переменного тока с резистором. Мы видим, что светодиод имеет незначительное свечение.

Если мы подключим выпрямитель после резистора с анодной точкой светодиода и землю непосредственно с катодом, то в качестве индикатора будет получена надлежащая и достаточная яркость.

Резистор 68 кОм или 100 кОм подключается непосредственно к клемме линии переменного тока (+) для уменьшения сигнала, подходящего для светодиода, после резистора необходимо последовательно подключить выпрямительный диод с резистором, чтобы преобразовать сигнал переменного тока в постоянный, а затем он подключается к светодиоду. положительный вывод.Отрицательный вывод светодиода напрямую подключен к заземлению переменного тока. Если вы хотите сделать светодиоды более яркими, то вместо резистора 100 кОм подключают резистор 50 кОм. .
Будьте осторожны при подключении вывода диода и светодиода. При неправильном или обратном подключении индикатор не будет работать. Используйте диод 1N4007. Ниже приведена схема подключения светодиодного индикатора с напряжением 230 В переменного тока.

ПРИМЕЧАНИЕ. Не прикасайтесь ни к каким частям цепи во время тестирования. Это опасно .

Вот еще одна принципиальная схема светодиодного индикатора питания, который можно подключить к любой линии 220-230 В переменного тока .

Эта схема надежнее 1-й.

Рекомендуется резистор номиналом 1 Вт

Купить диод 1N4007 — https://amzn.to/2UrkaGZ

Купить резисторы (смешанные номиналы) — https://amzn.to/2OvAra4

Соответствующее сообщение

, 230 В, 50 Гц, переменного тока (или 110 В, 60 Гц), электрическая схема мощной НОЧНОЙ ЛАМПЫ, работающего от основного источника.

, 230 В, 50 Гц, переменного тока (или 110 В, 60 Гц), основная светодиодная схема, мощная ночная лампа.

Обратите внимание, что , если вы хотите сделать эту схему дома, внимательно прочтите все инструкции.
Кроме того, если у вас есть самолет для использования этой схемы на 110 В 60 Гц вместо 230 В, 50 Гц или вы хотите изменить эту схему, см. Раздел «Общие вопросы об этой цепи» под «инструкцией».
Также Обратите внимание, что — это две принципиальные схемы, поэтому рекомендуется — первая . второй (как я пытался) предназначен для экспериментального только для цели , поэтому не пробует второй дома.я не буду нести ответственность за любой ущерб / убытки . Пожалуйста, будьте осторожны потому что ваша безопасность лучше всего.

Ниже приведена очень простая принципиальная схема полнофункциональной и очень яркой светодиодной ночной лампы, которая может работать напрямую от сети 230 В переменного тока, 50 Гц.
Описание, важные инструкции и данные приведены ниже (шаг за шагом).

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

ДАННЫЕ:
Светодиод 24 Нет (3.2 В / 25 мА каждый)
C1 = 0,22 мкФ / 1000 В ( Тип полиэстера)
R1 = 1 кОм / 3 Вт
ВХОД:
230 В переменного тока
50 Гц

ВЫХОД 15171
Вт

Инструкция:

• Попробуйте собрать эту схему на печатной плате общего назначения.
• В этой схеме рекомендуется использовать белые светодиоды.
• Используйте конденсатор полиэфирного типа (C1)
• Не работайте от постоянного тока. Работайте только от сети переменного тока 230 В.
• , поскольку это цепь, работающая от сети переменного тока (230 В). Пожалуйста, будьте осторожны с вашей безопасностью
• Не прикасайтесь к проводам во время работы схемы.
• Будьте осторожны, ваша безопасность превыше всего.

Общие вопросы об этой цепи:

• Энергопотребление схемы составляет около 2 Вт
• Номинальное значение каждого светодиода составляет 3,2 В -25 мА. выше) уменьшите R1 до 220 Ом 1 Вт.и увеличьте C1 до 0,47 мкФ / 400 В
• Для 50 светодиодов (подключите заднюю часть к задней, как показано выше). Измените R1 на 220 Ом -1/2 или 1/4 Вт и измените C1 на 0,47 мкФ / 400 В
• Уменьшая сопротивление до 220 Ом 1/4 Вт, вы можете еще больше снизить энергопотребление схемы, как и Night Lamp
• Если на вашем самолете эта цепь будет использоваться с основным источником переменного тока 110 В 60 Гц, замените CI на полиэфирный конденсатор 0,68 мкФ (684/250 В). Уменьшите значение R1 до 220 Ом 1/2 Вт. Убедитесь, что вы используете 3.2 В 25 мА Яркие светодиоды
• С 0,1 мкФ вы можете подключить 1 пару светодиодов (спина к спине)

Второй (принципиальная схема), который я пробовал, вот результат.
(щелкните изображение, чтобы увеличить)

в реальном (я не делал схему на печатной плате, поэтому я говорю, что будьте осторожны) напряжение питания отключено.
(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Напряжение питания включено и светодиоды
(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Другой вид
(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Разработано и подготовлено Автор: Васим Хан
Авторские права: https: // www.Electrictechnology.org/

Схема светодиодов 220 В — Драйвер светодиодов с питанием от сети переменного тока — Схемы DIY

Эффективное управление светодиодами — дело непростое, вы должны заботиться как о напряжении, так и о токе светодиода.

Вот трансформатор без светодиодов 220В, схема , не очень экономичный, но очень простой и быстрый.

В этом драйвере светодиодов используется всего несколько частей, он по-прежнему может работать с светодиодами от 150 В до 230 В , но главное — это простота и низкая стоимость.

Электрическая схема светодиода 220 В и перечень деталей

Прежде всего, ознакомьтесь со списком запчастей.

1. 9x ярко-белых светодиодов, 500 мВт, 45-55 люмен
2. 1x 10 мкФ 63V конденсатор электролитический
3. 2 резистора по 470 Ом 1/4 Вт
4. 1x 47 мкФ 50 В конденсатор электролитический
5. 1x 45 В стабилитрон, как 1N4755A
6. 4x 1N4007 диод или любой мостовой выпрямительный модуль, например MB6S
7. 1x от 1 мкФ до 1,5 мкФ, 400 В, полиэфирный пленочный конденсатор
8. 1x 470 кОм резистор 1/4 ватта

Наконец, принципиальная схема, она довольно проста, взгляните.

Обратите внимание, что вы можете заменить все компоненты их ближайшими аналогами. Подобно тому, как мостовой выпрямитель IC не нужен, вы можете легко использовать четыре диода 1N4007 в мостовой конфигурации.

Кроме того, вы также можете удалить электролитический конденсатор 10 мкФ-63 В и стабилитрон на 45 В. Я добавил их в качестве меры предосторожности, чтобы защитить светодиоды от внезапных скачков напряжения.

Детали установки

Эта светодиодная схема 220 В столь же опасна, сколь и проста, поскольку она напрямую подключена к сети переменного тока.Никогда не прикасайтесь к чему-либо, когда он подключен к сети переменного тока, просто не будьте настолько глупы, чтобы убить себя электрическим током.

Не имеет значения, как вы подключаете входы к линии переменного тока, если вы ничего не пытаетесь прикоснуться!

Вся установка легко доступна для покупки в красивом корпусе. Рекомендуется покупать одну, очень фишку. Примеры изображений ниже.

Тыльная сторона платы светодиодной лампы.

Заключение

Хотя эта схема с питанием от сети достаточно проста и дешева, но ее эффективность невысока, вероятно, менее 40%, а может быть, даже ниже.

Таким образом, эта схема вообще не рекомендуется для увеличения масштаба, вы потеряете больше энергии, чем на самом деле.

Здесь вы можете найти гораздо более эффективную, но немного сложную схему драйвера светодиода 100-220 В , она может включать несколько 5-ваттных светодиодов.

Обзор светодиодных лент с подключением 220 Вольт без трансформатора

Светодиодная лента

, работающая от сети переменного тока 220 В, стала новым достижением производителей диодной продукции. Разницы с низковольтными аналогами практически нет.
В настоящее время высоковольтная лента 220В стала популярной в коммерческой деятельности, шоу-бизнесе, где использование светоэффектов привлекает внимание посетителей. Светодиодные ленты можно использовать при организации концертной площадки, световых рекламных щитов, создания крупномасштабных надписей, фигур или музыкальных фонтанов. Лента с питанием 220В также может быть использована в некоммерческой деятельности: оформление дизайнерских интерьеров и экстерьеров.

Области применения светодиодных лент

Светодиодные ленты 220 В предназначены для наружного использования, выполнены в силиконовой оболочке и имеют максимальную защиту.Они могут быть одноцветными и многоцветными. Не требуют использования блоков питания, преобразователей. Они подключаются через силовой кабель диодного моста, который преобразует переменный ток в постоянный.

Есть разные разновидности (светодиодная лента на тросике или светящиеся полосы на гибкой 220). По сути, Rope Light — это прозрачный шнур из гибкого полимера, внутри которого изначально находится миниатюрная лампа, а теперь и современные светодиодные светодиоды, способные работать без питания напрямую от 220В. Внутреннее пространство шнура заполнено поливинилхлоридом с целью гирметичности степени защиты.По внешнему виду и способу использования тесьма 220 Веревка и шнур очень похожи.

Современная светодиодная лента 220ВЛента дюролайт

Ассортимент продукции

Классификация ленты 220В отличается от низковольтной продукции и основана на технических характеристиках. В зависимости от мощности различают следующие варианты:

• Светодиодная лента 220 вольт мощностью 4,4 Вт на метр;
• Светодиодная лента 220 вольт мощностью 7,2 Вт на метр;
• Светодиодная лента мощностью 220 вольт 14.4 Вт на метр.

По характеру чипов продукты делятся на множество видов. В основном из ленты изготавливаются светодиоды SMD 3014, 2835, 3035, 5060, 5050, 3528 или более современные диоды SMD 5630. Количество и разнообразие микросхем на метр зависит от интенсивности света и потребляемого тока.

Светодиодная лента в бухте 100 м

По уровню защиты ленты IP68, IP67. Светодиодные продукты с высокой степенью защиты исключают контакт пользователя с токоведущими частями, поэтому вы можете использовать их на открытом воздухе.То есть они оснащены силиконовой трубкой, предназначены для использования на открытом воздухе и во влажных помещениях. По мнению специалистов, такая лента устойчива к перепадам температур.
Питатели могут быть жесткими или гибкими, в зависимости от базы для диодов.
В отличие от других высоковольтных лент отличается цветом и силой свечения. По типу монтажа они могут быть самоклеящимися или без клеевого слоя. Также стоит отметить светодиодную RGB-ленту 220 Вольт, собранную на трехцветных диодах (в основном SMD 5050). Они напечатаны на гибкой основе там 4 контакта, а подключение осуществляется через специальный контроллер RGB.Цветная декоративная лента бывает белого, синего, красного и зеленого трехцветного цветов.
Недавно в магазинах была продана Rope Tape, представляющая собой шнур из прозрачного полимера, в котором находятся светодиоды. Внутри шнура — ПВХ, повышающий уровень безопасности и прочности ледяных лент 220 ат. По способу использования и внешнему виду они похожи на веревочные шнуры.

Характеристики светодиодной продукции

Из-за высокого напряжения Лента 220 может иметь последовательное соединение длиной до 100 м. Поэтому они продаются в катушках по 50, 100 м.Это позволяет охватить большой периметр освещения от единого сетевого подключения 220 Вольт.
определяется мощность (Вт / м), уровень защиты от влаги и цветовая температура.
Светодиодные ленты 220В Стоят аналоги меньшего размера, где напряжение 12 и 24 вольт. Это прочные и экономичные источники света. Освещение подключается к простой розетке, обеспечивающей уровень освещенности, соответствующий лампам накаливания. При правильном подключении и установке лента проработает до 50 тысяч часов интенсивного использования.Снижение стоимости продукта за счет отсутствия дорогостоящего блока питания.
Кратность — это нарезка светодиодных лент 1 метр, не всегда удается отмерить необходимую длину. Учитывая нестабильное напряжение, при котором возможны колебания или пульсации напряжения, быстрый разрыв с дешевой некачественной светодиодной лентой.
Еще один недостаток продукции — жесткость герметичной силиконовой трубки, в которой находится ремень, из-за чего его нужно застегивать в 4 точках на метр. Это исключает провисание или неравномерную посадку.Кормушки не подходят для ремонта, так как при замене микросхемы нарушается герметичный слой. У некоторых моделей отсутствует клеевой слой. Продукция китайских производителей отличается низким качеством. Поскольку мерцание вредно и опасно, высоковольтные ленты имеют ограниченную область применения. например: уличные фонари, реклама. Если светодиодные ленты постоянно устанавливаются на улице, примерно через 5 — 6 лет начинается разрушение силиконовой оболочки.

Учитывая все достоинства и недостатки лент, их желательно использовать при наружном освещении фасадов различных зданий.Для создания динамических световых эффектов за счет смены цветов Вам необходимо купить RGB ленту 220 Вольт.

Устройство и принцип действия

Конструктивная особенность 220 лент, что они не имеют источника питания в виде понижающего преобразователя. Стабилизатор напряжения питания заменен диодным мостом, который находится в герметичном корпусе. Одна часть включает в себя проводную сеть, а другая подключается к разъему ленточного кабеля. На выходе выпрямителя постоянное напряжение, равное 200В.

Основным преимуществом светодиодных лент 220В прямого подключения является то, что в отличие от обычных лент с питанием 12-24В, First позволяет создавать непрерывную ленту длиной 100 м, защищенную от влаги.
Во избежание перегрузки на светодиодах они соединены группами, через резисторы, компенсирующие превышение напряжения. В основном падение напряжения на светодиодах составляет 3,3-3,5 В, из-за чего в каждой группе содержится 60 микросхем. Для диодов необходима полярность питания, благодаря чему используется выпрямитель (диодный мост).После выпрямителя наблюдается скачок напряжения, что сказывается на качестве света.
Для управления световым потоком в конструкции установлен диммер. В полосах RGB установлен выделенный контроллер, функциональная нагрузка на который больше, чем у диммера.
При покупке высокомощных SMD-лент 5630 с потребляемой мощностью на 1 м больше 10 Вт, то нужно обращать внимание на наличие в конструкции алюминиевого монтажного профиля или радиатора охлаждения.

Схема включения

Схема подключения светодиодной ленты 220В

Схема подключения высоковольтной ленты несложная, выполняется в следующей последовательности:

• отрезать шнур нужной длины, сложить ленту наименьшего допустимого размера;
• обрезанный конец монтируется в штифт соединителя, прикрепляемый клеем или герметиком;
• с правильной полярностью, разъем подключен к выходному выпрямителю;
• крышка обратной стороны откидной створки;
• Проверка конструкции и надежности соединений.

Выпрямитель, подключаемый через ленту, включает диодный мост и может иметь собственное питание. мощности выпрямителя 700 Вт хватило бы на 40 м мощных лент и 100 м стандартных для освещения больших пространств. Цена выпрямителя будет невысокой, и сделать это можно будет независимо от 4-х диодов.

Существенным преимуществом является отсутствие высоковольтных питающих трансформаторов, вместо которых установлено небольшое устройство с входными и выходными кабелями. При подключении к сети необходимо приобрести диодный мост с разъемами или тонкими медными проводами.Из-за высокого напряжения во время упражнений ток будет увеличиваться, поэтому можно использовать провода сечением до 1 мм2.

Видео:

Видео:

Предлагаемый стандарт светодиодного / проводного Интернета вещей может снизить потребление энергии (часть 1)

В рамках инициативы НИОКР, направленной на решение энергетических и климатических проблем, я представил стратегию массового снижения энергопотребления, так называемое «Манхэттен 2». Хотя переход на светодиодное освещение, безусловно, помогает снизить энергопотребление, мы можем сделать больше.Видите ли, каждая обычная светодиодная лампа имеет собственный источник питания переменного / постоянного тока, который необходим для совместимости ламп с проводкой переменного тока и осветительными приборами с розетками, разработанными 100 лет назад. Наличие отдельных источников питания не только увеличивает стоимость, но и снижает эффективность и ограничивает экономию энергии. Другая система, которая распределяет постоянный ток, будет означать, что каждая единица жилья будет иметь общий источник питания переменного / постоянного тока.

В 2019 году я стал соучредителем некоммерческой организации Manhattan 2 (Ma2), которая предлагает сократить выбросы углерода, и написал книгу, в которой объясняет, как это работает.Ma2 в настоящее время проектирует испытательный полигон площадью 2000 квадратных футов, похожий на дом, чтобы исследователи могли тестировать устройства в системе. Если мы начнем с чистого листа и спроектируем все устройства в здании с нуля и создадим стандарты, определяющие их взаимосвязь, мы сможем снизить потребление энергии с помощью различных методов. Кроме того, Ma2 работает над стандартизированной системой plug-and-play для прикрепления солнечного материала непосредственно к строительным поверхностям. Предлагаемый стандарт, представленный здесь, может еще больше снизить потребление энергии в новых или отремонтированных домах.

Предлагаемый стандарт для светодиодного освещения и Интернета вещей
Новый стандарт проводки будет предусматривать соединение интеллектуальных светодиодных лампочек, настенных выключателей (включение / выключение / диммер), датчиков присутствия, термостатических датчиков температуры, вентиляторов, воздуховодов, тепловых одеял, которые развернуть окна, солнечные фотоэлектрические батареи и другие устройства Интернета вещей. Здесь мы сосредоточимся на светодиодах.

Предлагаемое проводное соединение обеспечивает питание устройств, надежность 99,999%, позволяет электронике устройства «спать», когда не используется, и использует микроконтроллеры за 1 доллар.Некоторые поставщики интегральных схем предлагают крошечные процессоры, которые управляют сетевым обменом данными, предоставляют несколько каналов аналого-цифрового преобразования, управляющие светодиоды и управляющие двигатели. В предлагаемой нами системе электроника переходит от лампочки к розетке, и мы подключаем розетку к сети через проводное соединение.

В итоге мы получаем полный контроль включения / выключения / регулирования яркости каждой лампочки. Впоследствии мы можем регулировать освещение в зависимости от того, входят ли люди в комнату или выходят из нее, люди смотрят телевизор (приглушенный свет) или солнечный свет проникает в комнату.Это похоже на умные лампочки Bluetooth, но требует более низкой стоимости и большей надежности.

Типичный односемейный дом
На Рисунке 1 показана типовая электрическая схема с древовидной топологией 110/220 В переменного тока. В предлагаемой нами системе розетки и духовка, показанные слева, остаются прежними. Лампочки и выключатели света, показанные справа, заменены нашей новой полностью автоматизированной сетью.

Рисунок 1 Низковольтную сеть для светодиодного освещения проще установить, чем для проводки 110/220 В переменного тока.

Требования к электропроводке низкого напряжения (от 30 В до 750 Вт) ниже, чем для более высоких напряжений, например 110/220 В переменного тока. В некоторых случаях более низкие напряжения не требуют прокладки проводов в металлических кабелепроводах (трубах).

Что касается стоимости, 1000 футов (304,8 м) 4-жильного провода калибра 18 стоит около 160 долларов. Электроника, управляющая светодиодной лампой, стоит примерно 2 доллара. Затраты на монтаж электрика составляют, однако, около 75 долларов в час, включая накладные расходы. Это первичная стоимость.Если мы сократим трудозатраты за счет упрощения электромонтажа, мы сможем предоставить более умную систему по более низкой цене.

Устранение преобразователя переменного тока в постоянный ток лампы
В конструкции сегодняшней светодиодной лампы источник питания, который преобразует 110/220 В переменного тока в низковольтный постоянный ток ( Рисунок 2 ), помещен в основание лампы (для схемы щелкните здесь и Здесь.) Эти электрические компоненты дороги, выходят из строя раньше светодиодов и потребляют энергию.

Рис. 2 Как видно из этого разборки, светодиодные лампы содержат электронику преобразования мощности в основании.

Если мы удалим полупрозрачный пластиковый купол поверх обычной лампочки, мы увидим массив светодиодов ( Рисунок 3 ). 15 желтых устройств на этой фотографии являются собственно светодиодными компонентами для поверхностного монтажа (SMT), которые излучают свет.

Рисунок 3 Типичная светодиодная лампа содержит множество светодиодов, обеспечивающих достаточное количество света.

Удаление силовой электроники из светодиодной лампы открывает возможности для новых форм и размеров. Типичная лампа на 120 В переменного тока имеет резьбовое основание диаметром 26 мм.Нашему новому стандарту потребуется другой диаметр, потому что две системы не будут электрически совместимы. Затем мы можем сжать лампочку. Рисунок 4 показывает типичную лампу R19 слева и прожектор R30 справа, как в старом стиле 110/220 В переменного тока, так и в новом предлагаемом стиле только со светодиодами. Основание новых светодиодных ламп показано в традиционном форм-факторе, но будет изменено.

Рис. 4 Удаление преобразователя мощности из светодиодной лампы может уменьшить ее размер.

Внутри лампы несколько светодиодных SMT-устройств расположены последовательно, в цепочку и затем управляются источником тока, например током 160 мА, который проходит через цепочку светодиодов в диапазоне от 15 В до 22 В. В некоторых случаях имеется несколько параллельных строк; две гирлянды по 10 устройств в каждой, всего по 20 устройств в каждой лампочке. Модуляция тока снижает яркость лампы с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), включая и выключая ток 10 000 раз в секунду. При освещении 10%: 10 мкс во включенном и 90 мксек в выключенном циклах.Схема драйвера тока может начинаться с 110/220 В переменного тока или более низкого постоянного напряжения, например 48 В постоянного тока. Печатная плата драйвера тока может быть в розетке, в осветительной арматуре или в модуле на расстоянии нескольких метров от лампы, скажем, от 1 до 10 м.

Перейдите к части 2, в которой рассматриваются компоненты системы.

Гленн Вайнреб, основатель и генеральный директор GW Instruments, разработал около 30 коммерческих систем сбора данных и управления, которые соединяют процессоры с гаджетами в здании.

Статьи по теме:

200, 600 светодиодных цепей в сети 220 В

В сообщении подробно рассказывается о конструкции проекта от 200 до 600 светодиодов с использованием последовательно параллельных светодиодов для создания вывески с алфавитным дисплеем.Идея была предложена г-ном Мубараком Идрисом.

Цели и требования схемы

Мне нужен мигающий светодиод, который показывает мигание «ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ», а затем «ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ» по моей приблизительной оценке. Я собираюсь использовать около 696 светодиодов, например, для «ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ» = 216 СВЕТОДИОДЫ «ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ» 480 СВЕТОДИОДОВ название «Добро пожаловать» и «Инженерный колледж» перевернется, и я подумываю подключить их к сети переменного тока и использовать реле только для переключения «добро пожаловать в» и «инженерный колледж» поочередно.надеюсь получить известие от вас, сэр, очень скоро и заранее спасибо.

The Design

Я уже обсуждал одну связанную статью, в которой мы узнали, как рассчитать подключение светодиодов последовательно и параллельно, в этом посте мы собираемся включить ту же концепцию и формулы для оценки деталей подключения предлагаемых от 200 до 600. Светодиодный проект для изготовления указанной вывески.
Поскольку предполагается, что светодиоды будут работать от сети 220 В, после выпрямления и фильтрации уровень будет составлять 310 В постоянного тока.

Следовательно, нам необходимо настроить группы светодиодов в соответствии с вышеупомянутым уровнем постоянного тока. Для этого сначала необходимо оценить общее прямое падение серии светодиодов, которое будет удобно в пределах предела 310 В.
Предположим, что светодиоды рассчитаны на 20 мА / 3,3 В, если мы разделим значение 3,3 В на 310 В, мы получим:
310 / 3,3 = 93 NO.

Это означает, что 93 светодиода могут быть соединены последовательно со входом 310 для комфортного получения оптимального освещения, однако, учитывая возможное низкое напряжение и гарантируя, что светодиоды продолжают светиться даже при низком напряжении, мы можем сократить на 50% Светодиоды последовательно, то есть может быть около 46 светодиодов.

Согласно запросу, приветственный знак должен иметь 216 светодиодов, разделив эти 216 на 46, мы получим примерно 5 цепочек, в которых 4 цепочки содержат около 46 светодиодов последовательно, а 5-й может иметь 32 светодиода.

Таким образом, теперь у нас есть 4 цепочки из 46 светодиодов серии и 1 цепочка из 32 светодиодов, все эти цепочки теперь необходимо соединить параллельно.

Но, как мы знаем, для того, чтобы обеспечить правильное распределение тока по цепочкам и обеспечить равномерное освещение, эти светодиодные цепочки должны иметь рассчитанные резисторы, последовательно соединенные с ними.

Расчет резистора ограничения тока светодиода

Это можно вычислить с помощью следующей формулы:

R = Питание — общее напряжение FWD светодиода / ток светодиода

= 310 — (46 x 3,3) / 0,02

здесь 310 — напряжение питания постоянного тока после выпрямления источника переменного тока 220 В, 46 — общее количество светодиодов, 3,3 — прямое рабочее напряжение каждого светодиода, 0,02 — ток в амперах для каждого светодиода (20 мА), а 4 — количество цепочек .

Решение вышеуказанного дает нам: 7910 Ом или 7.9К, или просто стандартный резистор 8к2.

мощность будет = 310 — (46 x 3,3) x 0,02 = 3,164 Вт, или просто стандартный резистор на 5 Вт выполнит свою работу

Вышеупомянутый резистор 8k2 5 Вт должен быть подключен к каждой из цепочек с 46 светодиодами.

Теперь для отдельных 32 светодиодов нам, возможно, придется выполнить описанные выше процедуры отдельно, как показано ниже:

R = 310 — (32 x 3,3) / 0,02 = 10220 Ом или 10,2 кОм, или просто стандартный 10 кОм подойдет для job

мощность будет 310 — (32 х 3.3) x 0,02 = 4,088 или снова 5 Вт.

Принципиальная схема

С помощью приведенных выше формул мы вычислили последовательные параллельные соединения с резистором для настройки 216 светодиодного дисплея, однако приведенные выше строки теперь необходимо расположить соответствующим образом в форме букв, соответствующих слову «ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ». Это может потребовать некоторых усилий, немного времени и некоторого терпения и навыков.

Для второй группы светодиодов, состоящей из 696 светодиодов, процесс будет аналогичным.Сначала мы разделим 696 на 46, что дает нам около 15,13, ​​что означает, что 14 струн могут быть сконфигурированы с серией из 46 светодиодов и одна струна с 52 светодиодами … все эти струны также необходимо будет соединить параллельно и физически расположить для представления фраза «ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ».

Значения резисторов для 46 светодиодных цепочек могут быть рассчитаны в соответствии с приведенными выше разделами, в то время как для 52 светодиодов это можно сделать, как указано ниже:

R = 310 — (52 x 3.3) / 0,02 = 6920 Ом или просто стандартный резистор 6k9.

мощность будет = R = 310 — (52 x 3,3) x 0,02 = 2,76 Вт или 3 Вт

Приведенное выше объяснение дает нам информацию о том, как построить любой проект на основе светодиодов от 200 до 400 для досок или демонстрационных вывесок с использованием напряжение сети без трансформатора.

Теперь, чтобы два набора светодиодных групп мигали попеременно с помощью реле, можно использовать следующий простой мигающий модуль IC 555:

Схема светодиодного мигания

R1, R2 и C можно соответствующим образом отрегулировать желаемая частота мигания подключенных от 200 до 400 светодиодных цепочек.