Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подключение светодиода к сети 220в

Подключение светодиода к сети 220в

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:

схема напряжения 220 вольт

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.

схема подключения светодиода через защитный диод

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.

Читайте так же:
Harper 24f0530t ток подсветки

шунтирование светодиода обычным диодом

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

встречно параллельное включение двух светодиодов

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.

подключение светодиода через конденсатор

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:

формула емкости конденсатора

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

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

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Читайте так же:
Щиты освещения с автоматическими выключателями

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:

пример расчета емкости конденсатора

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:

схема подключения светодиода через выключатель 220В

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:

подключение нескольких светодиодов к сети 220В

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

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

еще одна схема подключения 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.

недопустимое подключение светодиодов 220В

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.

Читайте так же:
Провод для подсветки панели приборов

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.

Кнопочные переключатели с подсветкой, под отверстие 16мм

Было заказано 4 кнопки, общая сумма заказа вышла 1.55+1.77+1.77+1.77=6.86, если бы заказал сейчас, то было бы существенно дешевле, так как все те что заказывал стоят по $1.25 (5 в сумме) продавец опустил цену. Хоть бери и еще заказывай…

Упакованы очень просто, конверт, внутри пакет.

Все четыре кнопки как заказывал, плюс дали четыре резиновых колечка.

Заказывались черные кнопки, при этом одна была без фиксации, а также одна с просто круглой подсветкой.

Выбор вариантов у продавца очень большой и делится на:
1. Черные и хромированные
2. С выступающей кнопкой, при нажатии становится вровень с корпусом и утапливаемой, которая изначально вровень с корпусом и утапливается внутрь.
3. Без фиксации (Momentary) и с фиксацией (Latching)
4. С разным цветом подсветки
5. С разным напряжением подсветки
6. С просто круглой подсветкой и с символом кнопки питания

На кнопках имеется маркировка напряжения подсветки, функции фиксации и цвета подсветки, правда местами символы поменяны местами, потому возможна путаница, как я понял, буква Z обозначается фиксацию, буквы Y, G, W отвечают за цвет.

Кнопки переключающие, контакты подсветки независимы, соответственно выводов 5 штук.

На фото продавца контакты подсветки расположены по центру, у меня чуть смещены к краю, но суть остается прежней, посередине три контакта переключателя, по краям два от подсветки.
Здесь и на схеме подключения указана полярность светодиода, на самом деле она значения не имеет, светить будет при любой полярности.

Читайте так же:
Что означает световое поражение электрическим током ответ

Там же в качестве примера четыре варианта схемы включения:
1. Включение нагрузки и подсветки при нажатии
2. Включение нагрузки по нажатию, подсветка светит всегда
3. Выключение нагрузки и подсветки по нажатию
4. Выключение нагрузки по нажатию, подсветка светит всегда.

В принципе возможно еще два варианта, когда подсветка включается при выключении нагрузки по нажатию или отжатию, т.е. инверсия.

1. Установочный диаметр около 15.8-15.9мм, отверстие соответственно 16мм.
2. Наружный диаметр 17.8мм
3. Полная длина 35мм
4. Наружная часть 1.5мм

У продавца есть и картинка с размерами.

Вообще есть кнопки под диаметр отверстия 8, 12, 16, 19, 22, 25, 30 и 40мм. Но 8 и 12 были совсем мелкими, 22 и более показались крупными, выбирал между 16 и 19, предпочтение отдал тем что 16мм.
При этом как минимум у 19мм версии есть возможность заказа разных значков, реально глаза разбегаются.

Назначение резинки в принципе понятно, но какая-то она совсем мелкая, влазит разве что в отверстие самой кнопки, шутка 🙂

По цветам вопросов нет, белый, оранжевый, зеленый, также нет вопросов и по равномерности свечения.
Но вот яркость отличается, самым ярким был зеленый, чуть слабее белый, а оранжевый (вообще он обозначен как желтый) оказался самым тусклым. Конечно в «квартирных» условиях видны будут все, но при ярком освещении белый будет маскироваться цветом светорассеивателя, желтый слепнуть, потому я бы для таких вариантов применения рекомендовал зеленый. Также думаю заметным будет красный.

На странице было три варианта подсветки, 12, 24 и 220 вольт, у другого лота была еще 3.3 вольта, думаю это просто светодиод без резистора.

Потребление очень маленькое, при 12 вольт около 4мА, при 5 вольт 1мА. Зеленый светит отлично что при 12 вольт (вверху) что при 5 вольт (внизу), оранжевый (желтый) при 5 вольт совсем умирает, белый так себе, видно но не ярко.

Читайте так же:
Розетка кабельная с автоматом

Также проверил сопротивление контактов, первым на фото идет НЗ группа, вторым НО. Единственным странным моментом было высокое сопротивление НЗ контактов кнопки без фиксации, 0.3 Ома.

Вообще с измерением сопротивления контактов реле и выключателей есть тонкий момент, для силовых требуется измерять падение под током и далее считать сопротивление.
Ради интереса проверил и так, напряжение ограничено на уровне 1 вольт, ток 1 ампер, подключение мультиметра непосредственно на контакты.

Ток 1А выбран просто для удобства, так 1мВ падения эквивалентен сопротивлению в 1мОм.
Разброс получился довольно большой, от 3.5 до 10мОм, фото в том же порядке что и в тесте с миллиомметром.

В принципе разброс в сопротивлении вещь привычная, но есть пара нюансов:
1. Если подать просто питание на НЗ контакты (к примеру), то сопротивление поначалу получается выше, после выключения/выключения кнопки под током оно падает, на контактах пробиваются окислы. Собственно это в большинстве случаев нормально, просто надо иметь в виду.
2. Если измерять сопротивление НЗ контактов и немного нажать на кнопку, то сопротивление увеличивается, думаю что в случае когда кнопка не сможет выйти полностью, например из-за грязи, сопротивление будет еще выше. Данная особенность относится только к НЗ контактам.

Лично мне кнопки понравились, конечно не идеал, но в среднем очень даже нормально, внешне выглядят отлично, имеют переключающую группу, равномерную подсветку. Нареканий пожалуй два, к НЗ контактам и слабому желтому (оранжевому) цвету.
По поводу размера. Для моих, среднего размера пальцев, 16мм почти впритык, кнопку 8 или 12мм нажимал бы вообще мизинцем, возможно 19мм кнопка была бы более удобна.

Но в принципе для моего применения все эти недостатки не имеют никакого значения, потому лично я остался недоволен только тем, что купил по большей цене чем мог бы сейчас. К покупке рекомендую.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector