Светодиод на 220 вольт: схема подключения к сети через резистор

Принцип понижения напряжения питания для светодиода

для питания нагрузки при низком напряжении можно выбрать два тракта питания. Во-первых, это так называемый классический вариант, когда мощность снижается резистором. Второй вариант, который часто используется для зарядных устройств, — конденсатор отключения. В этом случае напряжение и ток идут импульсами, и эти же импульсы должны быть точно согласованы, чтобы светодиод не сжигал нагрузку. Здесь нужен более подробный расчет, чем с резистором. Третий вариант — это комбинированный блок питания, когда используются оба метода для понижения напряжения. Ну а теперь обо всех этих вариантах по порядку.

Подключение к сети на 5 В

В сети 5 В светодиоды подключаются (схема показана ниже) чаще всего в последовательном порядке. В этом случае очень многое зависит от номинального сопротивления в сети. Если этот параметр превышает 10 Ом, целесообразнее использовать импульсные блоки питания.

В то же время проходной конденсатор поможет справиться с электромагнитными помехами в цепи. В этом случае светодиоды лучше подключать с линейными резисторами. В свою очередь, открытые аналоги резистора способны выдерживать максимум 13 Ом. Системные модуляторы используются для увеличения проводимости светодиода.

Если рассматривать модели с контактными драйверами, то для них необходимо отдельно подбирать контроллеры. Чаще всего их используют со специальным усилителем. В этом случае пороговое напряжение будет 6 В. Для решения проблемы с отрицательной полярностью в сети многие специалисты рекомендуют использовать операционные усилители.

Параллельное соединение светодиодов

В этой ситуации все происходит наоборот. На каждом светодиодах уровень напряжения одинаков, а сила тока является суммой протекающих через них токов.

Следуя вышесказанному, делаем вывод, что если у нас есть источник 12 В и 10 светодиодов, блок питания должен выдерживать нагрузку 0,2 А (10 * 0,002). Исходя из приведенных выше расчетов, для параллельного подключения требуется токоограничивающий резистор номиналом 2,4 Ом (12 * 0,2).

Характеристики каждого светодиода, даже из одной серии и партии, всегда разные. Другими словами: для того, чтобы один включился, через него должен пройти ток номиналом 20 мА, а для другого это номинальное значение уже может быть 25 мА.

Следовательно, если в цепи установлен только один резистор, номинал которого был рассчитан ранее, через светодиоды будет проходить другой ток, что приведет к перегреву и выходу из строя более мощных светодиодов с номиналом 18 мА на 70% от номинала.

Исходя из вышесказанного, следует понимать, что при параллельном подключении необходимо для каждого установить отдельный резистор.

Недостатки параллельного подключения:
• Большое количество статей.
• При выходе из строя одного диода нагрузка на остальные возрастает.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (гасящий конденсатор)

Схема подключения светодиода на 220 вольт внешне не сложна, принцип его работы прост. Алгоритм следующий. При подаче напряжения конденсатор С1 начинает заряжаться, при этом фактически заряжается непосредственно с одной стороны, а со второй — через стабилитрон. Стабилитрон должен соответствовать напряжению светодиода. В результате конденсатор полностью заряжен. Затем наступает вторая полуволна, когда конденсатор начинает разряжаться. В этом случае напряжение также проходит через стабилитрон, который теперь работает в штатном режиме, и через светодиод. В результате на светодиод в это время подается напряжение, равное напряжению стабилизации стабилитрона. Здесь важно выбрать стабилитрон с таким же номиналом, что и светодиод.

Здесь все вроде просто и теоретически реализовано нормально. Однако точные расчеты не так просты. Действительно, необходимо рассчитать емкость конденсатора, которая в данном случае будет гасящей. Делается это по формуле.

Мы оцениваем: 3200 * 0,02 / (220 * 220-3 * 3) = 0,29 мкФ. Вот каким должен быть конденсатор, когда напряжение светодиода составляет 3 вольта, а ток — 0,02 А. Вы можете подставить свои значения и рассчитать свою версию.

Радиодетали для подключения светодиода 220 вольт

Мощность резистора может быть минимальной, вполне подойдет 0,25Вт (номинал на схеме в Ом). Лучше выбирать конденсатор (емкость указана в микрофарадах) с запасом, то есть с рабочим напряжением 300 вольт. Светодиод может быть любым, например, с напряжением свечения 2 вольта AL307 BM или AL 307B и до 5,5 вольт — это KL101A или KL101B. Стабилитрон, как мы уже говорили, должен соответствовать напряжению питания светодиода, поэтому для 2 вольт это КС130Д1 или КС133А (напряжение стабилизации 3 и 3,3 вольта соответственно), а для 5,5 вольта — КС156А или КС156Г

У этого способа есть свои недостатки, так как при небольшом повышении напряжения или отклонении в работе конденсатора мы можем получить напряжения намного выше 3 вольт. Через мгновение загорится светодиод. Преимущество — КПД схемы, так как она импульсная. Скажем так, не высокая надежность, а экономичность. Теперь о комбо-варианте.

Схемы подключения

Есть 3 варианта снижения напряжения:

• резистор;
• конденсатор;
• оба элемента.

Первый способ самый простой. Демпфирующий резистор (резистор) необходимо подключить к сети 220 В последовательно с диодом с учетом амплитудного значения напряжения 310 В (220 В * 1,41). Чтобы обезопасить себя от негативного воздействия обратного напряжения, дополнительный диод необходимо подключить встречно параллельно (напряжение от 400 В). Это позволяет вам менять вольты на сопротивление.

Такой же принцип используется, если необходимо соединить несколько светодиодных ламп встречно параллельно. Каждый из них горит отдельным участком частотной синусоиды, защищая друг друга.

Обе схемы имеют один существенный недостаток — выделение большой мощности через сопротивление. Превращается в тепло. Кроме того, для обеспечения оптимальной производительности необходимо подключить силовой резистор.

Если ламп несколько и они потребляют большой ток, при увеличении мощности пропорционально квадрату тока, подключать резистор с точки зрения затрат на электроэнергию не рекомендуется. В таких ситуациях его заменяют неполярным конденсатором мощностью 400 В. Основное преимущество — отсутствие рассеивания мощности, недостаток — накопление после деактивации остаточного заряда. Устраняется подключением дополнительного разрядного резистора.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (гасящий конденсатор + резистор)

Здесь все так же, за исключением того, что в цепь добавлен резистор. В общем, влияние резистора может сделать всю схему более предсказуемой, более надежной. Будет меньше импульсных токов высокого напряжения. Это нормально!

(. как n на схеме выше, используется гасящий конденсатор + резистор)

Все плюсы и минусы аналогичны варианту с гасящим конденсатором, но надежности здесь тоже нет. Кроме того, использование диода, а не стабилитрона, повлияет на защиту светодиода при разрядке конденсатора. То есть весь ток будет протекать именно через светодиод, а не, как в предыдущем случае, через светодиод и стабилитрон. Этот вариант так себе. И последний случай, с использованием резистора.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Подключение светодиодных ламп даже по самой удачной схеме осуществляется после расчета характеристик резистора, дополнительных диодов и, конечно же, конденсатора. Емкость последнего рассчитывается следующим образом.

Допустим, частота сети составляет обычные 50 Гц. Вам необходимо подключить светодиод 20 мА, на который подается напряжение 2 В. Требуемый коэффициент пульсаций составляет 2,5%.

1. Светодиод выглядит как простой резистор. Коэффициент пульсации можно заменить напряжением на конденсаторе. Получается следующее: Кп = (Umax — Umin) / (Umax + Umin) ⋅ 100%, где после замены данных получаем 2,5% = (2V — Umin) / (2V + Umin) ⋅ 100% => Umin = 1,9 В.
2. Используя типичную форму волны напряжения, можно рассчитать время зарядки конденсатора tchar = arccos (Umin / Umax) / 2πf = arccos (1,9 / 2) / (2⋅1415⋅50) = 0,0010108 с. В остальное время конденсатор разряжается. Поскольку в стандартной схеме используется двухполупериодный выпрямитель, этот показатель уменьшается вдвое.
3. Затем рассчитываем емкость по формуле и получаем C = ILED dt / dU = 0,02 ⋅008989 / (2-1,9) = 0,0018 Ф (или 1800 мкФ).

Ведь на 1 светодиодную лампу такой мощный конденсатор не устанавливается. Для изменения схемы вместо обычного резистора в схему включают реактивное сопротивление — второй конденсатор.

Основные выводы

Рекомендуется подключить светодиод (несколько диодов) с помощью резисторов и зарядить аккумуляторы своими руками, если они маломощны. Такие источники света предназначены для индикации или освещения. Эти схемы не подходят для ламп большой мощности.

Если еще нужно подключить небольшую лампочку к сети 220 В, важно правильно подобрать параметры для всех элементов. Высокое напряжение переменного тока быстро разрушает тех, кто не может проводить обратный ток. Залог успеха — ограничение амплитуды и грамотное определение амортизационного резерва. Также важно качество диодов и других деталей.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (резистор)

Именно такие схемы мы и рекомендуем к сборке. Здесь все по классическим принципам, закону Ома и формуле расчета мощности. Сначала рассчитаем сопротивление. При расчете сопротивления внутренним сопротивлением светодиода и падением напряжения на нем пренебречь. В этом случае мы получаем небольшой запас, так как реальное падение напряжения на нем позволит ему работать в несколько более щадящем режиме, чем предписывают характеристики. Допустим, у нас есть ток светодиода 0,01 А и 3 вольта.

R = U / I = 220 / 0,01 = 22000 Ом = 22 кОм. В схеме 15 кОм, то есть ток был взят 0,014666 А, что вполне приемлемо. Вот как рассчитываются резисторы для этих случаев. Единственное, здесь будет зависеть от того, сколько резисторов вы используете. Если их два, как на первой диаграмме, полученный результат делим пополам.

Если он есть, то само по себе все напряжение будет падать только на него.

Ну как и положено, скажем плюсы и минусы. Плюс один и очень большой, схема очень надежная. Есть и обратная сторона: все напряжение падает на резисторе 1-2, что означает, что он рассеивает больше мощности. Мы ценим. P = U * I = 220 * 0,02 = 4,4 Вт. То есть должен быть резистор до 4 Вт, если ток 0,02 А. В этом случае стоит тщательно выбирать резистор, он должен быть не менее 3-4 Вт. Что ж, вы сами понимаете, что об эффективности в данном случае не может быть и речи, когда на резисторе рассеивается 4 Вт и светодиодом можно пренебречь. Фактически, это почти как маленькая светодиодная лампа, и горит только 1 светодиод.

Расчет резистора для светодиода

Во всех вышеперечисленных схемах с токоограничивающим резистором сопротивление рассчитывается по закону Ома: R = U / I, где U — напряжение питания, I — рабочий ток светодиода. Мощность, рассеиваемая резистором, равна P = U * I. Эти данные можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора.

Важный. Если вы планируете использовать схему в корпусе с низкой конвекцией, рекомендуется увеличить максимальную мощность, рассеиваемую резистором, на 30%.

Пример включения светодиода в выключатель света

Одним из наиболее распространенных примеров практического использования светодиода в цепи 220 В является индикация выключенного состояния домашнего выключателя и облегчение определения его положения в темноте. Светодиод здесь работает с током около 1 мА — свечение будет тусклым, но заметным в темноте.

Индикация состояния выключателя.

Здесь лампа действует как дополнительный ограничитель тока при разомкнутом переключателе и принимает на себя небольшую часть обратного напряжения. Но большая часть обратного напряжения приложена к резистору, поэтому светодиод здесь относительно защищен.

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

Еще одна простая схема показывает, как подключить светодиоды к напряжению 220В переменного тока не намного сложнее и можно отнести даже к простым схемам.

Давайте рассмотрим, как это работает. При положительной полуволне ток течет через резисторы 1 и 2, а также сам светодиод. При этом стоит помнить, что падение напряжения на светодиоде будет обратным для обычного диода — VD1. Как только отрицательная полуволна 220В «попадет» в цепь, ток пройдет через обычный диод и резисторы. В этом случае уже прямое падение напряжения на VD1 будет обратным по отношению к светодиоду. Это просто.

При положительной полуволне сетевого напряжения ток протекает через резисторы R1, R2 и светодиод LED1 (в то время как 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 LED1).

Расчетная часть схемы

Номинальное сетевое напряжение:

US.NOM = 220 В

Допускается минимальное и максимальное сетевое напряжение (экспериментальные данные):

US.MIN = 170 В
US.MAX = 250 В

LED1, имеющий максимально допустимый ток, принимается к установке:

ILED1.DOP = 20 мА

Максимальный номинальный пиковый ток светодиода LED1:

ILED1.AMPL.MAX = 0,7 * ILED1.DOP = 0,7 * 20 = 14 мА

Падение напряжения на LED1 (экспериментальные данные):

ULED1 = 2 В

Минимальное и максимальное эффективное напряжение на резисторах R1, R2:

UR.VAL.MIN = US.MIN = 170 В
UR.VALUE MAX = US.MAX = 250 В

Расчетное эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

REC.CAL = UR.AMPL.MAX / ILED1.AMPL.MAX = 350/14 = 25 кОм

Максимальная суммарная мощность резисторов R1, R2:

PR.MAX = UR.VALUE MAX2 / REC.RAT = 2502/25 = 2500 мВт = 2,5 Вт

Расчетная суммарная мощность резисторов R1, R2:

PR.CAL = PR.MAX / 0,7 = 2,5 / 0,7 = 3,6 Вт

допускается параллельное соединение двух резисторов МЛТ-2, с максимально допустимой суммарной мощностью:

ПР.ДОП = 2 2 = 4 Вт

Расчетное сопротивление каждого резистора:

RETR = 2 * REQ.CAL = 2 * 25 = 50 кОм

Для каждого резистора берется ближайший по величине стандартный резистор:

R1 = R2 = 51 кОм

Эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

РЭКВ = R1 / 2 = 51/2 = 26 кОм

Максимальная суммарная мощность резисторов R1, R2:

PR.MAX = RH MAX2 VALUE / RECV = 2502/26 = 2400 мВт = 2,4 Вт

Минимальный и максимальный пиковый ток светодиода HL1 и диода VD1:

ILED1.AMPL.MIN = IVD1.AMPL.MIN = UR.AMPL.MIN / RECV = 240/26 = 9,2 мА
ILED1.AMPL.MAX = IVD1.AMPL.MAX = UR.AMPL.MAX / RECV = 350/26 = 13 мА

Минимальный и максимальный средний ток светодиода HL1 и диода VD1:

ILED1.VV.MIN = IVD1.VV.MIN = ILED1.VAL.MIN / CF = 3,3 / 1,1 = 3,0 мА
ILED1.VV.MAX = IVD1.VV.MAX = ILED1.VAL.MAX / CF = 4,8 / 1,1 = 4,4 мА

Обратное напряжение диода VD1:

UVD1.OBR = ULED1.PR = 2В

Расчетные параметры диода VD1:

UVD1.CAL = UVD1.RV / 0,7 = 2 / 0,7 = 2,9 В
IVD1.CAL = UVD1.AMPL.MAX / 0,7 = 13 / 0,7 = 19 мА

Используется диод VD1 типа D9V, который имеет следующие основные параметры:

УВД1 ДОП = 30В
IVD1.DOP = 20 мА
I0.MAX = 250 мкА

Минусы использования схемы подключения светодиодов к 220 В по варианту 2

Основными недостатками подключения светодиодов по данной схеме являются невысокая яркость светодиодов из-за малого тока. ILED1.СР = (3,0-4,4) мА и повышенной мощности на резисторах: R1, R2: PR.MAX = 2,4 Вт.

Подключение нескольких светодиодов к 220 вольтам

Когда нужно подключить несколько светодиодов одновременно, это несколько другая история. На самом деле такие вариации схемы, а точнее схемы стабилизатора для светодиодов, и называются драйверами. Видимо от слова драйв (англ.) В движении. То есть это похоже на схему, активирующую группу светодиодов. Мы не будем говорить о правильности употребления этого слова и о новых словах, которые мы постоянно заимствуем из других языков. Скажем так, это немного другой вариант, а значит, мы будем разбирать его в другой нашей статье «Драйверы для светодиодов (светодиодных ламп)».

Как подключить светодиодные лампы на 220 вольт

Самая большая хитрость при подключении светодиодных ламп 220В в том, что здесь нет никакой хитрости. Подключение точно такое же, как для ламп накаливания или компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Для этого: обесточьте цоколь, а затем вкрутите лампу. Во время установки никогда не прикасайтесь к металлическим частям лампы — помните, что иногда невнимательные электрики могут пропустить через выключатель ноль вместо фазы. В этом случае фазное напряжение никогда не снимется с базы.

Производители выпустили светодиодные аналоги всех типов ранее выпускавшихся ламп с разнообразными цоколями: Е27, Е14, ГУ5.3 и так далее. Принцип установки для них остается прежним.

Если вы приобрели светодиодную лампу, рассчитанную на 12 или 24 Вольт, вам не обойтись без блока питания. Источники света подключены параллельно: все «плюсы» лампочек вместе с плюсом блока питания и все «минусы» вместе — «минус» блока питания.

В этом случае важно соблюдать полярность («больше» — к «больше», «минус» — к «минусу»), поскольку светодиоды будут излучать световой поток только при соблюдении полярности! Некоторые изделия могут быть повреждены при неправильной полярности.

Внимание! Не путайте блок питания постоянного тока (блок питания) с трансформатором. Трансформатор выдает переменное напряжение, а источник питания — постоянное.

Например, у вас есть мебельное освещение на кухне, в шкафу или где-либо еще, состоящее из 4 галогенных ламп 40 Вт, 12 В, питаемых от трансформатора. Вы решили заменить эти лампы на 4 светодиода по 4-5 Вт.

Внимание! В этом случае необходимо заменить ранее использованный трансформатор на источник постоянного напряжения 12 В мощностью не менее 16-20 Вт.

Иногда такие светодиодные лампы-прожекторы в большинстве случаев комплектуются источником питания на заводе. Покупая такие лампы, одновременно стоит озадачиться покупкой источника питания.

Видео о подключении светодиода к сети 220 вольт

А теперь то же самое, но на видео, для тех, кому вроде лень читать было;)
Итак, если вы хотите подключить светодиод надежно, но с чуть более высокими затратами на электроэнергию, то для монтажа рекомендуются два последних варианта из статьи. Для тех, кто ищет приключений, первый вариант подойдет!

Вариант 3 подключения LEDs к электрической сети переменного напряжения 220 В

При положительном полупериоде ток протекает через резистор R1, диод и светодиод. При отрицательном значении ток не течет, потому что диод в этом случае включается в обратном направлении.

Расчет параметров схемы аналогичен второму варианту. Тот, кому это нужно, посчитает и сравнит. Разница небольшая.

Минусы подключения по 3 варианту

Если «любознательные умы» уже посчитали, они могут сравнить данные со вторым вариантом. Тем, кто ленив, придется поверить нам на слово. Недостатком такого подключения также является малая яркость светодиода, т.к ток, протекающий по полупроводнику, составляет всего лишь IHL1 CP = (2,8-4,2) мА.

Но при такой схеме мы получаем заметное уменьшение мощности резистора: PR1.MAX = 1,2 Вт вместо ранее полученных 2,4 Вт.

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

Как вы можете видеть на графическом изображении, в этом случае мы используем резисторы и диодный мост для подключения к 220.

В этом случае ток через 2 резистора и ток светодиода будут протекать как с положительной, так и с отрицательной полуволной синусоидальной волны из-за использования выпрямительного моста на диодах VD1-VD4.

UVD.CAL = UVD.REV / 0,7 = 2,6 / 0,7 = 3,7 В
IVD.CAL = UVD.AMP.MAX / 0,7 = 13 / 0,7 = 19 мА

Принимаются диоды ВД1-ВД4 типа Д9В, имеющие следующие основные параметры:

УВД.ДОП = 30В
IVD.DOP = 20 мА
I0.MAX = 250 мкА

Недостатки схемы подключения по 4 варианту

Если все рассчитано по вышеприведенным формулам, можно провести аналогию с вариантом подключения 2. Недостатком будет большая мощность на резисторах: PR.MAX = 2,4 Вт.

Однако при такой схеме мы получим заметное увеличение яркости светодиода: LED1: ILED1. СР = (5,9-8,7) мА вместо (2,8-4,2) мА

В принципе, это самые распространенные схемы, которые показывают нам, как подключать светодиоды 220В с помощью обычного диода и резисторов. Для облегчения понимания были предоставлены расчеты. Не для всех, возможно, понятно, но те, кому это нужно, найдут, прочтут и откроют для себя. Ну а если нет, то достаточно простой графической части.

Пульсация

Пульсация наблюдается в светодиодах с некачественными драйверами. Чаще всего емкости встроенного конденсатора не хватает для нормальной работы.

Как уменьшить пульсацию

Для уменьшения пульсаций теоретически возможно запитать диод от мощного накопительного конденсатора (емкость 100 мкФ). Но он дорогой и относительно большой. При замене резистора уровень освещенности и КПД снижается одновременно с пульсацией. Плюс: продлить срок службы светодиода.

Расчет емкости сглаживающего конденсатора

Накопление заряда для сглаживания пульсаций часто бывает электролитическим, с большой емкостью.

Внимание! Чтобы правильно подключить его к выпрямителю, важно соблюдать полярность. Если выпрямителя нет, то нужно подключить рабочий ноль к лампе, фазу 220 В — к блоку. К прибору также подключается заземляющий провод.

Для расчета емкости используется формула: C = 4,45 * I / U-UД, где:

• I — ток, проходящий через диод (в миллиамперах);
• U = 310 В (пиковое напряжение сети);
• UД — снижение напряжения в светодиодной лампе.

Цоколевка светодиодов

Под распиновкой принято понимать внешний вид (конструкцию корпуса) светодиода. Каждый производитель изготавливает светодиод в собственном корпусе, в зависимости от конструкции и назначения. Единого стандарта нет, как в светодиодных лампах, напоминаю, что самые распространенные цоколи для ламп это: е27, е14.

Единого стандарта для распиновки светодиодов нет. Каждый производитель поступает так, как считает нужным. В результате на полках магазинов мы получаем множество светодиодов, различающихся по форме, внешнему виду и дизайну.

Из всего множества еще можно выделить пару небольших групп. Например, самые распространенные простые светодиоды выполнены в прозрачном или цветном корпусе из прочного пластика или стекла и имеют форму цилиндра, край которого чаще закруглен.

Самые дорогие светодиоды состоят из нескольких частей — основы и линзы. Проводящие дорожки расположены на основании, а линза изготовлена ​​из качественного материала, который действует как рассеиватель света.

Основание выполнено в виде круга или квадрата. Полярность на квадрате обозначается скошенным углом. Например, светодиоды CREE выглядят так:

Нестандартная распиновка может возникнуть при ремонте блоков электроники и вызвать некоторые трудности с определением полярности. По распиновке светодиода определяется его полярность, знание которой необходимо для ремонта или правильной установки светодиода в схему.

Определить полярность обычными способами не всегда удается из-за нестандартной распиновки светодиода: своеобразной конструкции корпуса, утолщения одного из светодиодов и других причин. Поэтому в таких случаях, что ни говори, придется прибегнуть к электрическому замеру.

Обозначение светодиодов на схеме

Светодиод на схеме обозначен как обычный диод с двумя стрелками, указывающими в сторону, указывающими на излучение света. Сам диод можно изобразить как в круге, так и без него.

На передней стороне треугольника находится катод, а на обратной стороне треугольника — анод. Иногда на схеме можно увидеть обозначения анода и катода в виде букв А и К или + и -, которые соответственно означают анод и катод или плюс и минус.

На отечественных схемах полупроводниковый элемент подписывается буквами HL (HL1, HL2 и так далее) — это по ГОСТу. В зарубежных стандартах обозначение светодиода на схеме аналогично российскому. Он уже подписан другим словом — LED (LED1, LED2, LED3 и так далее), что с английского переводится как LED — светодиод.

Не путайте обозначение светодиода на схеме с фотодиодом. На первый взгляд может показаться, что они одинаковые, однако при ближайшем рассмотрении видна существенная разница — стрелки фоторезистора направлены на диод (треугольник с палкой на заостренном конце).

Второе отличие — буквенное обозначение фоторезистора — ВД или ВБ, что означает фотоэлемент.

В заключение хочу сказать, что маркировка очень важна. Знание его расшифровки позволяет определить основные параметры светодиода, не открывая техпаспорт. Запомнить маркировку всех производителей нереально и делать нечего, достаточно знать расшифровку основных марок.

Как правильно подключать светодиоды

Параллельное подключение

Как правило, параллельное подключение не рекомендуется. Даже у одинаковых диодов параметры номинального тока могут отличаться на 10-20%. В такой схеме диод с меньшим номинальным током будет перегреваться, что сократит срок его службы.

Самый простой способ определить совместимость диодов — использовать низковольтный или регулируемый источник питания. Вы можете ориентироваться по «напряжению зажигания», когда кристалл начинает слабо светиться. При разбросе «пускового» напряжения 0,3-0,5 В параллельное включение без токоограничивающего резистора недопустимо.

Последовательное подключение

Расчет сопротивления для цепи из нескольких диодов: R = (Упит — N * Usd) / I * 0,75

Максимальное количество диодов в серии: N = (Upit * 0,75) / Usd

При последовательном соединении нескольких светодиодных гирлянд желательно рассчитать собственное сопротивление для каждой цепи.

Как включить светодиод в сеть переменного тока

Если при подключении светодиода к источнику постоянного тока электроны движутся только в одном направлении и достаточно ограничить ток резистором, направление движения электронов в сети переменного напряжения постоянно меняется.

При прохождении положительной полуволны ток, проходящий через резистор, который гасит избыточную мощность, включает источник света. Отрицательная полуволна пройдет через закрытый диод. Для светодиодов обратное напряжение низкое, около 20 В, а пиковое напряжение сети составляет около 320 В.

Некоторое время полупроводник будет работать в таком режиме, но в любой момент возможен обратный пробой кристалла. Чтобы этого избежать, перед источником света устанавливается обычный выпрямительный диод, выдерживающий обратный ток до 1000 В. Он не пропустит обратную полуволну в электрической цепи.

Схема подключения переменного тока на рисунке справа.

Схема лед драйвера на 220 вольт

Более надежный способ питания светодиодов от сети — использовать специальный преобразователь или драйвер, понижающий напряжение до безопасного уровня. Основное назначение драйвера для светодиода на 220 вольт — ограничение протекающего через него тока в пределах допустимого значения (по паспорту). В его состав входят драйвер напряжения, выпрямительный мост и микросхема стабилизатора тока.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

Если вы хотите собрать светодиодный блок питания 220В своими руками, вам необходимо знать следующее:

• при использовании выходного стабилизатора амплитуда пульсаций значительно снижается;
• в этом случае часть мощности теряется на самой микросхеме, что влияет на яркость свечения излучающих устройств;
• при использовании фильтра-электролита большой емкости вместо штатного стабилизатора пульсации не сглаживаются полностью, а остаются в допустимых пределах.

При изготовлении драйвера своими руками схему можно упростить, заменив выходную микросхему с электролитом.

Вариант №4 » лучшая схема с токоограничительным кондесатором, резистором и выпрямительным мостом.

Считаю этот вариант схемы подключения светодиодного индикатора к сети 220 вольт лучшим. Единственный недостаток (если можно так выразиться) этой схемы в том, что она максимально детализирована. К плюсам можно отнести то, что в нем нет излишне нагретых элементов, так как есть диодный мост, поэтому светодиод работает с двумя полупериодами переменного напряжения, поэтому заметного для глаза мерцания нет. Эта схема потребляет наименьшее количество электроэнергии (экономно).

Эта схема работает следующим образом. Вместо токоограничивающего резистора (который был в предыдущих схемах на 24 кОм) стоит конденсатор, исключающий нагрев этого элемента. Этот конденсатор должен быть пленочного типа (не электролитный) и рассчитан на напряжение не менее 250 вольт (лучше всего установить на 400 вольт). Подбирая его емкость, можно регулировать величину тока в цепи. В таблице на рисунке указана емкость конденсатора и соответствующие им токи. Параллельно конденсатору стоит резистор, задача которого сводится только к разрядке конденсатора после отключения цепи от сети 220 вольт. Не принимает активного участия в цепи питания светодиодного индикатора 220V.

Далее идет обычный выпрямительный диодный мост, вырабатывающий постоянный ток из переменного тока. Подойдут все диоды (готовый диодный мост), у которых максимальная сила тока будет больше тока, потребляемого самим светодиодным индикатором. Ну обратное напряжение этих диодов должно быть не менее 400 вольт. Возможна поставка самых популярных диодов серии 1N4007. Они недорогие, небольшие по размеру, рассчитаны на токи до 1 ампер и обратное напряжение до 1000 вольт.

В схеме есть еще один резистор, ограничивающий ток, но он необходим для ограничения тока, возникающего в результате случайных скачков напряжения, исходящих от самой сети 220 В. Предположим, что если кто-то поблизости использует мощные устройства, содержащие катушки (индуктивный элемент, который способствует кратковременным скачкам напряжения), в сети образуется кратковременное повышение сетевого напряжения. Конденсатор беспрепятственно проходит этот пик напряжения. А поскольку величина тока этого пика достаточна для отключения светодиодного индикатора, в цепи предусмотрен резистор, ограничивающий ток, для защиты схемы от таких скачков напряжения в электрической сети. Этот резистор не сильно нагревается по сравнению с резисторами предыдущих схем. Ну и сам светодиодный индикатор. Вы сами выбираете ее, ее яркость, цвет, размер. После выбора светодиода выберите соответствующий конденсатор необходимой емкости, сверяясь с таблицей на рисунке.

Обычно светодиоды подключаются к 220В с помощью драйвера, рассчитанного на их характеристики. Но если вам нужно подключить только маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то использование драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод на 220 В без дополнительного источника питания.

Нюансы подключения

Есть некоторые нюансы, связанные со значением тока, который проходит при подключении светодиодов к сети 220 В. Рассмотрим простейшую схему подключения светодиодной подсветки в выключателе.

Параллельно переключателю подключаются резистор (демпфирующий резистор) и светодиод, после чего ставится лампочка. Схема работает без защитных диодов, а величина демпфирующего резистора выбрана таким образом, чтобы ограничить ток примерно до 1 мА. Лампа действует как нагрузка, которая также ограничивает ток. Светодиод будет тускло светиться, но этого достаточно, чтобы ночью найти выключатель и включить свет. При изменении полярности напряжение на резисторе упадет, поэтому светодиод будет полностью защищен от возможных сбоев.

Если вам нужно подключить серию светодиодов, вы можете использовать последовательную схему с гасящим конденсатором, описанным выше. Важным условием такого подхода является выбор светодиодов, рассчитанных на одно и то же ограниченное значение тока.

При встречно-параллельном включении используется шунтирующий диод. Параллельное соединение использовать нельзя, так как при выходе из строя одной цепи весь ток будет протекать через вторую, в результате чего полупроводники сгорят и произойдет короткое замыкание.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель света обычно размыкает фазный провод. В этом случае ноль считается общим для всей комнаты. К тому же электрическая сеть часто не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе есть определенное напряжение по отношению к земле. Также следует учитывать, что в некоторых случаях заземляющий провод подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и аккумулятором, особенно во время монтажных работ в ванной, существует риск попадания напряжения между фазой и землей.

В связи с этим при подключении к сети лучше всего отключать как ноль, так и фазу с помощью пакетной машины, чтобы избежать поражения электрическим током при прикосновении к проводам сети, по которым проходит ток.

Вариант №3 » альтернативная схема подключения светодиода к 220 с защитой от обратного напряжения.

Эта схема не похожа на предыдущую. Он также оснащен полуволновой защитой от перенапряжения переменного тока. Если в первой схеме защитный диод был включен последовательно со светодиодом, то в этой схеме диод включен параллельно и уже имеет обратное соединение по отношению к светодиоду. При полуволне переменного напряжения загорится индикаторный светодиод (на котором произойдет падение напряжения при рабочем значении светодиода), а при обратной полуволне диод будет в открытом состоянии и также будет быть падением напряжения на его головках до значения (порядка 1 вольта), недостаточного для пробоя светодиода. Как и в предыдущей схеме, недостатками будет значительный нагрев резистора и видимое мерцание светодиода, к тому же эта схема будет потреблять больше электроэнергии из-за прямого подключения диода.

Хотя вместо обычного диода можно поставить другой светодиод.

Тогда светодиод будет гореть в одной полуволне и в противоположной половине. Хотя в этом случае светодиоды будут защищены от высокого обратного напряжения, но каждый из них будет гореть с частотой 25 герц (оба будут мигать).

Повышаем КПД

Обратите внимание, какая мощность отводится на демпфирующий резистор? Потраченная впустую мощность. Можно ли как-нибудь уменьшить?

Получается, насколько это возможно! Достаточно вместо активного резистора (резистора) взять реактивный резистор (конденсатор или катушку индуктивности).

Возможно сразу откажемся от стартера из-за его габаритов и возможных проблем с ЭДС самоиндукции. И вы можете подумать о конденсаторах.

Как известно, конденсатор любой емкости имеет бесконечное сопротивление постоянному току. Но сопротивление переменному току рассчитывается по этой формуле:

Rc = 1 / 2πfC

то есть чем выше емкость C и выше частота тока f, тем меньше сопротивление.

Самое замечательное в том, что реактивное сопротивление, а также мощность являются реактивными, то есть ненастоящими. Кажется, что он существует, но, кажется, не существует. Эта мощность фактически не выполняет никакой работы, она просто возвращается к источнику питания (розетке). В бытовых счетчиках это не учитывается, так что платить за это не придется. Да, это создает дополнительную нагрузку на сеть, но вас, как конечного пользователя, вряд ли это сильно беспокоит =)

Поэтому наша схема питания светодиодов 220В своими руками имеет следующий вид:

Но! Именно в таком виде его лучше не использовать, так как в этой схеме светодиод уязвим для импульсных помех.

Включение или выключение мощных индуктивных нагрузок, размещенных на вашей собственной линии (двигатель кондиционера, холодильный компрессор, сварочный аппарат и т.д.), Приводит к очень коротким скачкам напряжения в сети. Конденсатор C1 представляет для них практически нулевое сопротивление, поэтому мощный импульс пойдет прямо на C2 и VD5.

К сожалению, электролитические конденсаторы из-за их большой паразитной индуктивности плохо выдерживают радиочастотные помехи, поэтому большая часть энергии импульса будет проходить через pn переход светодиода.

Еще один опасный момент возникает, если цепь включается в момент пучности напряжения в сети (то есть в тот самый момент, когда напряжение в розетке находится на пике). Поскольку C1 сейчас полностью разряжен, через светодиод проходит слишком большой ток.

Все это со временем приводит к прогрессирующей деградации кристалла и уменьшению яркости свечения.

Чтобы избежать таких печальных последствий, схему необходимо дополнить небольшим демпфирующим резистором на 47-100 Ом и мощностью 1 Вт. Кроме того, резистор R1 сработает предохранителем в случае выхода из строя конденсатора С1.

Оказывается, схема включения светодиода в сети 220 вольт должна быть следующей:

И есть еще один небольшой нюанс: если вынуть эту схему из розетки, на конденсаторе С1 останется какой-то заряд. Остаточное напряжение будет зависеть от того, когда была прервана цепь питания, и в некоторых случаях может превышать 300 вольт.

А поскольку конденсатору негде разряжаться, кроме как через его внутреннее сопротивление, заряд может сохраняться очень долго (сутки и более). И все это время Кондер будет ждать вас или вашего ребенка, благодаря которому можно будет как следует уволиться. Кроме того, чтобы получить удар током, необязательно входить в недра цепи, достаточно прикоснуться к обоим контактам вилки.

Чтобы помочь кондеру избавиться от лишнего заряда, подключите параллельно любой высокоомный резистор (например, 1 МОм). Этот резистор не повлияет на работу схемы. Даже не станет жарко.

Таким образом, полная схема подключения светодиода к сети 220В (с учетом всех нюансов и изменений) будет выглядеть так:

Значение емкости конденсатора С1 для получения необходимого тока через светодиод можно взять непосредственно из Таблицы 2 или рассчитать самостоятельно.