LED diódy sú neoddeliteľnou súčasťou elektroniky a umožňujú indikovať stav zariadení. V závislosti od farby a umiestnenia na puzdre signalizujú svetelné diódy stav nabíjania, gadget je pripojený k sieti atď. Existujú však situácie, keď v zariadení nie je štandardný alarm, ale človek ho potrebuje. Potom vzniká otázka, ako zapnúť LED pri 220 V bez použitia transformátorových zariadení na zníženie napätia.
Obsah
- Technické vlastnosti diód
- Zapojenie rezistora
- Aplikácia kondenzátora
Technické vlastnosti diód
LED je rádiotechnický prvok, ktorý prenáša prúd ako bežná dióda len jedným smerom, no zároveň vysiela elektromagnetické vlny vo viditeľnom rozsahu. Ak integrujeme takúto diódu do jednosmernej siete, potom je dôležité nezamieňať „plus“ a „mínus“. Zavedenie svetelnej diódy do striedavej siete a riešenie otázky ako napájať LED zo siete 220 V, kde periodicky (s frekvenciou 50 Hz) dochádza k zmene smeru prúdu a napätia, bude to vyžadovať dodatočné výpočty.
Na určenie priemernej hodnoty prúdu a pripojenie LED k sieti 220 V je potrebné rozdeliť napätie súčasnej siete na polovicu, to znamená 220 V / 2 = 110 V. Táto hodnota sa berie ako základ pre ďalšie výpočty.
Elektrický odpor LED, ako každého polovodičového prvku, nie je lineárny a závisí od veľkosti potenciálneho rozdielu, ktorý sa na ňu vzťahuje. Pre sieť so striedavým prúdom a napätím 220 V je možné s prijateľnou presnosťou získať priemernú hodnotu 1,7 ohmu. Potom podľa Ohmovho zákona bude množstvo prúdu, ktoré prejde polovodičovým kryštálom diódy, ak je pripojená priamo k sieti, približne rovné 65 ampérom (110 / 1,7).
Takýto indikátor jednoducho povedie k spáleniu zariadenia. Na zníženie množstva prúdu prechádzajúceho polovodičom bude potrebné zapojiť sériovo do obvodu vedľa odporovej svetelnej diódy.
Na tento účel použite iba odpory v obvodoch s konštantným napätím, a pri striedavom prúde je možné použiť takzvané reaktancie - kondenzátory a tlmivky. Vytvárajú odpor v dôsledku akumulácie elektromagnetickej energie v prvej polovici cyklu (tečie prúd v jednom smere) a jeho návrat do siete v druhej polovici periódy (s reverzným tokom el prúd).
Zapojenie rezistora
Podobná schéma sa zvyčajne implementuje na označenie prevádzky elektrických zariadení. Používa sa pri svetelnej signalizácii signalizácie zapojenia rýchlovarnej kanvice, pri podsvietení spínacieho tlačidla a pod. Za hlavné výhody tejto možnosti integrácie svetelnej diódy do siete sa považuje relatívna lacnosť, jednoduchosť a spoľahlivosť.
Ale v tejto schéme je jedna nuansa. Spočíva v potrebe tlmiť spätné napätie, pretože jeho prebytok môže viesť k poruche polovodičového zariadenia. S touto úlohou sa ľahko vyrovnajú kremíkové diódy, ktoré sú schopné prechádzať prúdom s veľkosťou nie menšou ako prúd v sieti. Môžete ich pripojiť k okruhu dvoma spôsobmi:
- v sérii, to znamená za rezistorom a pred LED, ale pri dodržaní polarity;
- paralelne so svietiacou diódou, ale mení polaritu o 180 stupňov.
Niektorí odborníci sa domnievajú, že použitie zhášacích diód je voliteľné, ale prax ukazuje, že reverzný prúd v niektorých prípadoch spôsobuje tepelné poškodenie pn prechodu. Dodatočné náklady na nákup kremíkových diód sú preto plne opodstatnené pri realizácii zapojenia LED do siete 220 V, ktorej obvod obsahuje tlmiaci odpor.
Aplikácia kondenzátora
Nevýhodou použitia odporu na zníženie prúdu, keď je k obvodu pripojená 220V LED, je pomerne významný rozptyl energie. Tento problém sa prejavuje pri záťaži s vysokou spotrebou prúdu. Riešením je obvod pre pripojenie LED na 220 V, kde je namiesto rezistora implementovaná integrácia nepolárneho kondenzátora. Odpor kondenzátorov je reaktívny, čo eliminuje stratu výkonu.
Pripojenie kondenzátora k obvodu LED na účely obmedzenia prúdu má jednu nuansu, ktorá môže viesť k poruche svetelnej diódy, - zachovanie nahromadeného náboja po odpojení napájania siete. Kvôli tomu pridajte do obvodu s nepolárnym kondenzátorom:
- dva odpory;
- dióda pripojená paralelne k LED, ale v opačnom smere.
Rezistory (jeden paralelne s kondenzátorom a druhý v sérii) chránia celý obvod pred prepätím napätie pri privádzaní napätia zo siete a dióda je ochrana LED pred potenciálnymi rozdielmi so spätným chodom polarita.
Tieto spôsoby pripojenia sú použiteľné pre LED diódy s nízkym výkonom, ktoré sa používajú na indikáciu alebo podsvietenie. Pripojenie výkonných diódových prvkov určených pre LED osvetľovacie svietidlá sa vykonáva obvodmi pomocou špeciálnych napájacích zdrojov (ovládačov).
