Sanitaryhygiene.ru

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

Почему светодиод нужно подключать через резистор

Почему светодиод нужно подключать через резистор

На светодиодной ленте есть резисторы, на печатных платах (где светодиоды служат индикаторами) есть резисторы, даже в светодиодных лампах — и то есть резисторы. В чем же дело? Почему светодиод обычно подключен через резистор? Для чего светодиоду резистор?

На самом деле все очень просто: светодиоду для работы необходимо очень маленькое постоянное напряжение, а если подать больше — светодиод перегорит. Если даже подать немного больше, на 0,2 вольта больше номинала — ресурс светодиода уже начнет стремительно уменьшаться, и очень скоро жизнь этого полупроводникового источника света закончится плачевно.

Резисторы на светодиодной ленте

Например, красному светодиоду для нормальной работы нужно ровно 2,0 вольта, при этом ток его потребления составляет 20 миллиампер. А если подать 2,2 вольта — наступит пробой p-n-перехода.

У разных производителей светодиодов, в зависимости от применяемых полупроводников и технологии создания светодиодов, рабочее напряжение может чуть-чуть в ту или иную сторону отличаться. Однако, взгляните для примера на вольт-амперную характеристику красного SMD светодиода одного известного производителя:

Вольт-амперная характеристика красного SMD светодиода

Здесь видно, что уже при 1,9 вольта светодиод начинает слабо светиться, а при подаче на его выводы ровно 2 вольт, свечение получится достаточно ярким, это его номинальный режим. Если теперь увеличивать напряжение до 2,1 вольт — светодиод начнет перегреваться, и стремительно терять свой ресурс. А при подаче более 2,1 вольта — светодиод перегорит.

Теперь вспомним Закон Ома для участка цепи: сила тока в участке цепи прямопропорциональна напряжению на концах этого участка, и обратно пропорциональна его сопротивлению:

Закон Ома

Следовательно, если у нас сила тока через светодиод равна 20 мА при напряжении на его выводах в 2,0 В, значит какое светодиод имеет сопротивление в рабочем состоянии, исходя из этого закона? Правильно: 2,0/0,020 = 100 Ом. Светодиод в рабочем состоянии по своим характеристикам эквивалентен резистору номиналом 100 Ом, мощностью 2*0,020 = 40 мВт.

А что если в наличии на плате имеется лишь напряжение 5 вольт или 12 вольт? Как питать светодиод таким высоким напряжением, и чтобы он при этом бы не перегорел? Вот разработчики всюду и решили, что удобнее всего применить дополнительный резистор.

Почему светодиод нужно подключать через резистор

Почему резистор? Потому что это — наиболее выгодный, наиболее экономичный, наименее затратный по ресурсам и рассеиваемой мощности, путь решения проблемы ограничения тока через светодиод.

Итак, если в наличии 5 вольт, а необходимо получить 2 вольта на «резисторе» в 100 Ом, значит необходимо разделить эти 5 вольт между нашим полезным светящимся резистором в 100 Ом (в роли которого выступает ДАННЫЙ светодиод), и другим резистором, номинал которого сейчас предстоит вычислить исходя из того, что имеется в распоряжении:

Схема подключения светодиода через резистор

В данной цепи ток постоянный, не переменный, элементы все в установившемся режиме линейные, следовательно ток по всей цепи будет одной и той же величины, в нашем примере 20 мА — так нужно светодиоду. Следовательно выберем резистор R1 такой величины, чтобы ток через него составил бы тоже 20 мА, а напряжение бы на него пришлось как раз 3 вольта, которые нужно куда-то деть.

Итак: по закону Ома I=U/R, отсюда R=U/I = 3/0,02 = 150 Ом. А мощность? P=U 2 /R = 9/150 = 60 мВт. Подойдет резистор на 0,125 Вт, чтобы не сильно грелся. Теперь всем ясно, для чего светодиоду резистор.

Блок питания для светодиодного светильника

Независимо от того, проектируете ли вы свой собственный светодиодный светильник, модернизируете существующие светильники или приобретаете новые светодиодные светильники, вам нужно будет найти правильный Блок питания для светодиодного светильника. Вам понадобится Блок питания светодиодный драйвер или источник постоянного напряжения (или их комбинация), чтобы ваши светодиоды работали правильно. При выборе Блока питания для светодиодного светильника необходимо учитывать множество факторов. Мы обсудим все факторы и поможет вам выбрать правильный источник питания для ваших светодиодов!

Как выбрать блок питания для светодиодного светильника?

ПЕРВОЕ … Убедитесь, что у вас есть контроль тока на светодиодах

Для большинства светодиодов требуется ограничивающее ток устройство (будь то драйвер или резисторы), чтобы предотвратить превышение тока светодиодов. Этот резистор постоянного тока или резистор с ограничением тока используется для регулирования тока на светодиодах, что позволяет им работать в безопасности и максимизировать их срок службы. Электрические характеристики светодиодов меняются по мере их нагрева(читайте нашу статью про температуру светодиодов); если ток не регулируется, светодиоды будут потреблять слишком много тока с течением времени. Это превышение тока приведет к изменению яркости светодиода, что приведет к высокой внутренней теплоте, что в конечном итоге приведет к сбою светодиода. Если вы строите свой собственный светодиодный светильник или работаете с любым из наших светодиодов компонентов, вам понадобится постоянное устройство в вашей системе. Большинство готовых светодиодных продуктов или светодиодных полосок (которые вы покупаете прямо из магазина) уже имеют драйверы или резисторы, встроенные для регулирования тока. Если вы не уверены, нужен ли вам источник постоянного тока, посмотрите на это полезный пост, чтобы узнать.

Читайте так же:
Не включается лампа от розетки

Источники постоянного напряжения

Источник питания постоянного напряжения может использоваться для питания светодиодных ламп, которые имеют резисторы или драйверы постоянного тока уже в системе. Эти типы продуктов обычно требуют питание от постоянного напряжения. Вам понадобится Блок питания для светодиодного светильника для преобразования сети переменного напряжения в безопасное постоянное напряжение для ваших источников света. Например, светодиодные ленты (Читайте нашу статью как подключить светодиодную ленту) имеют встроенные ограничители тока (как вы можете видеть встроенный в основании светодиодной ленты). Если вы хотите установить это в своем автомобиле, вам не понадобится блок питания. Батареи автомобилей выделяют 12 В постоянного тока. Питание 12 В от аккумулятора будет полностью адекватным для ваших источников света. Но для того, чтобы включить эти светодиодные ленты в домах, необходим преобразователь переменного тока в постоянный ток, который будет потреблять стандартное бытовое напряжение 220 В переменного тока и преобразовывать его в 12 В / 24 В постоянного тока.

Какими характеристиками должен обладать блок питания для светодиодного светильника?

Таким образом, вам нужен Блок питания для светодиодного светильника на постоянное напряжение, который может преобразовывать ваше бытовое напряжение переменного тока в безопасное постоянное напряжение. Есть много вещей, которые влияют на поиск правильного источника питания для ваших нужд. Во-первых, мы должны заблокировать требуемую мощность от источника питания.

Мощность.

Чтобы начать, узнайте, сколько ватт потребляет ваш светильник. Если вы надеетесь запустить более одного светильнка от одного источника питания, вы должны суммировать мощность, чтобы найти общее количество потребляемых ватт. Удостоверьтесь, что у вас достаточно большой источник питания, давая себе 20% -ный запас над общей мощностью, которую вы рассчитываете на своих светодиодах. Это можно легко сделать, умножив общую мощность на 1,2, а затем найдя источник питания, рассчитанный на эту мощность.

Скажем, например, у нас есть 4 линии светодиодных полосок, которые работают примерно на 12 ватт каждый. Простое их умножение покажет, что наша мощность системы должна быть около 48 Вт. Теперь мы можем добавить 20% рекомендуемую подушку с 48 х 1,2 = 57,6 Вт. Для этого проекта достаточно 60-ваттного (или более высокого) источника питания.

Напряжение / Ток.Блок питания для светодиодного светильника

При создании светодиодного светильника или замене неисправного Блока питания для светодиодного светильника важно сначала убедиться, что выходное напряжение совместимо со светодиодом. Светодиодные продукты со встроенными регуляторами тока обычно будут довольно хорошими в определении того, какое входное напряжение должно использоваться. Например, источник питания 12 В будет использоваться с нашими светодиодными лентами, поскольку это то, что им требуется.

Другим распространенным приложением является использование светодиодов высокой мощности с постоянными токовыми драйверами, для которых требуется входное напряжение постоянного тока. Скажем, у нас есть шесть светодиодов Cree, которые выходят из драйвера. Каждый светодиод работает примерно на 3,1 вольта. С четырьмя из них наше общее напряжение в этой серии будет составлять 18,6 В постоянного тока. Как правило, драйверы низкого напряжения, работают лучше, если у вас есть небольшой запас над требуемым напряжением. Для этой настройки я бы использовал источник питания, выводящий по крайней мере 24 В постоянного тока. Обратите внимание, что вы всегда должны убедиться, что используемый Блок питания для светодиодного светильника низкого напряжения рассчитан на правильное напряжение, которое вы хотите ввести.

Кроме того, убедитесь, что выбранный источник питания может обрабатывать входную мощность, которая у вас есть. Линейное напряжение будет меняться в зависимости от того, где вы находитесь в мире. Убедитесь, что вы знаете, есть ли мощность переменного тока (90-120 В переменного тока) или сетевое питание переменного тока (200-240 В переменного тока). Многие источники питания, такие как продукты Mean Well, будут рассчитаны на весь диапазон, но всегда полезно знать ваш вход переменного тока и следить за тем, чтобы источник питания, который вы используете, подходит для этого.

Регулируемый блок питания для светодиодного светильника

Если вы хотите регулировать яркость, и вы хотите настроить их яркость, убедитесь, что вы выбрали источник питания, который имеет возможности диммирования. В спецификациях источника питания следует указать, является ли Блок питания для светодиодного светильника диммируемым или нет, и какой тип управления диммером он использует. Я кратко рассмотрю два типа управления:

PWM Dimming: также известный как широтно-импульсной модуляции, может использоваться на всех источниках питания. Даже Блок питания для светодиодного светильника не являющийся диммируемым по спецификации, может быть регулируемым через настенные или дистанционные диммеры PWM. Это связано с тем, что диммеры PWM идут в линию с полосками, затемняя на стороне 12 В постоянного тока цепи. Диммеры PWM фактически подают импульсы на высоких частотах, чтобы изменить восприятие света невооруженным глазом. Чем выше частота, тем ярче они будут.

Блок питания для светодиодного светильника

TRIAC Dimming: этот тип затемнения позволяет освещать светодиоды стандартными диммерами. Вы должны убедиться, что источник питания подходит для регулировки яркости переменного тока (TRIAC), проверяя спецификации. Эти источники питания работают путем изменения мощности на стороне переменного тока схемы через диммер TRIAC. Изменение мощности, создаваемой диммером на стороне входа переменного тока, будет варьировать напряжение на выходе постоянного тока и регулировать яркость светодиодов. Диммеры TRIAC можно найти в обычных магазинах. Наиболее популярными / узнаваемыми брендами будут Lutron и Leviton.

Читайте так же:
Розетка под цоколь от лампочки

Температура и погода

Важным фактором, который нельзя игнорировать при выборе Блока питания для светодиодного светильника, является область и окружающая среда, в которых он будет использоваться. Источники питания работают наиболее эффективно, если они используются в их температурных параметрах. Спецификации Блока питания для светодиодного светильника должны включать безопасный диапазон рабочих температур. Лучше всего работать в этом и не задерживать Блок питания для светодиодного светильника где-нибудь там, где тепло может накапливаться и превышать эту максимальную рабочую температуру. Как правило, это плохая идея вставить блок питания в крошечный корпус без системы вентиляции. Это позволит даже минимальное количество тепла, создаваемого источником, со временем нарастать и в конечном итоге готовить источник питания. Поэтому убедитесь, что область не слишком теплая или холодная, и что тепло не может нарастать до уровня повреждения.

Каждый светодиодный источник питания также имеет рейтинг защиты от проникновения (IP). IP-рейтинги состоят из двухзначного кода, который указывает размер твердых веществ и давление жидкостей, которые могут сопротивляться источнику питания. Первое число относится к размеру твердых веществ, которые может выдерживать устройство, тогда как второе число относится к количеству жидкости, которое может выдерживать устройство.

Эффективность Блока питания для светодиодного светильника говорит о том, какая мощность действительно направлена ​​на то, чтобы светодиод загорелся. Чем выше процентная доля энергопотребления, тем больше энергии вы в итоге сохраняете. Для светодиодных светильников рекомендуется выбрать источник питания с КПД 80% или выше. Ознакомьтесь с источниками питания Mean Well для наиболее эффективного выбора, так как они имеют рейтинги эффективности, хорошо работающие на 90 процентов.

Размер

При выборе Блока питания для светодиодного светильника для вашего светодиодного проекта важно знать, где он должен быть установлен или установлен. Если вы хотите поместить Блок питания для светодиодного светильника внутрь продукта, который вы делаете, он должен быть достаточно мал, чтобы вписаться в предоставленное пространство. Если он находится вне светильника, у него должен быть способ установить соединение. Существуют различные источники питания, предлагаемые в разных размерах и формах в соответствии с вашими потребностями.

Блок питания для светодиодного светильника

Класс 1 или Класс 2?

Легко путать эти два рейтинга, поэтому давайте убедимся, что у нас есть все это сейчас, когда мы приближаемся к пониманию источников питания светодиодов. Источник питания класса 2 соответствует ограниченным уровням мощности, определенным Национальным электрическим кодексом (NEC), и соответствует требованиям стандарта UL 1310. Источники питания класса 2 ограничены 60 В постоянного тока и 100 Вт. Поскольку их мощность ограничена, источники питания класса 2 не могут подавать столько светодиодов, сколько другие за пределами рейтинга. Здесь вы должны определить, хотите ли вы использовать большую мощность от одного источника питания или придерживаться безопасности источника питания класса 2, который защищен от пожара и поражения электрическим током.

Оценка класса защиты от поражения электрическим током II на самом деле просто означает, что входные и выходные провода имеют двойную изоляцию. Блок питания для светодиодного светильника класса II популярнее, так как они не требуют подключения к заземлению.

Найдите лучший Блок питания для светодиодного светильника

Надеюсь, этот пост помог вам найти правильный Блок питания для светодиодного светильника. Существует множество вариантов выбора, поэтому найдите время и выберите тот, который лучше всего подходит для вашей ситуации, и имеет требование безопасности и был рассчитан на длительное время. Если вы ищете место для начала, я бы очень рекомендовал Mean Well Power Supplies , это авторитетный бренд с большим количеством светодиодных Блоков питания для светодиодных светильников и расходных материалов с фантастическими гарантиями.

Установка светодиодных ламп 12v в люстре вместо галогеновых

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна

Сейчас на рынке продаётся большое количество люстр с галогеновыми лампами 12v и всё бы хорошо, но некоторые хотят сэкономить на электроэнергии или предпочитают нейтральный белый свет жёлтому. Казалось бы, всё просто, нужно купить светодиодные лампы с таким же цоколем, как у галогенных ламп, установить их и люстра будет прекрасно работать. Но здесь кроется одна проблема, которая всплывает после установки светодиодных ламп. Давайте разберёмся, как обойти проблемы при замене ламп.

Почему установить светодиодные лампы непросто?

Сразу хочу написать, что всё, что описано в этой статье имеет отношение лишь к люстрам, в которых используются галогеновые лампы с рабочим напряжением 12в.

Дело в том, что в люстрах с лампочками на 12 вольт, используются трансформаторы (или блоки питания, называйте как хотите), которые преобразуют переменный ток 220 вольт нашей электрической сети в переменный ток 12 вольт, который нужен для галогеновых лампочек. При этом напряжения на выходе не стабилизировано. А для светодиодных ламп нужно стабилизированное постоянное напряжение. Уже этот факт у многих вызывает проблемы. Например, возможны мерцания светодиодных ламп заметных человеческому глазу, что случилось и в моём случае. Поверьте, это неприятно.

Читайте так же:
Схема две лампочки два выключателя две розетки

Вторая проблема, с которой вы можете столкнуться, может возникнуть из-за низкого энергопотребления светодиодных ламп. Дело в том, что некоторые трансформаторы автоматически отключаются, если потребляемая нагрузка слишком мала, а это как раз наш случай. Например, мощность одной галогеновой лампы, больше чем мощность десяти светодиодных ламп (мощность галогеновой лампы – 20 ватт, а светодиодной – 1,5 ватт). В моём случае такого не произошло, но не пугайтесь, если после замены ламп, люстра будет гаснуть или мигать.

И третья проблема, с которой столкнулся я, очень странная, но будьте готовы к такому повороту событий. Дело в том, что у меня люстра с пультом управления, и когда я поменял все лампы на светодиодные, то пульт управления мог только включить лампы, а погасить или поменять режим — нет. В общем можно сказать, что пульт работать перестал. Как только я вернул несколько галогеновых ламп (только часть) на место, пульт заработал (на картинке видно, что галогеновые лампы дают жёлтый свет). Я думаю, это происходит опять из-за недостаточной нагрузки.

Галогеновые лампы вместе со светодиодными в люстре

Замена трансформаторов

Случай со смешанным типом ламп мне не подходит, поэтому я решил, заменить трансформаторы галогеновых ламп на блоки питания для светодиодных ламп. Я открыл люстру и обнаружил внутри 3 трансформатора для галогенных ламп (один трансформатор 160 ватт на одну группу ламп и два других на вторую группу ламп), 1 блок управления и 1 блок для управления за светодиодной подсветкой (люстра может мигать красным и синим светом).

Внутренности люстры: трансформаторы галогеновых ламп

Теперь нужно подсчитать суммарную нагрузку на блок питания. У меня в люстре есть две группы ламп 8 и 9, при мощности светодиодной лампы 1,5 ватт, получается, соответственно, 12 и 13,5 ватт. Также помните, что после установки блока питания ни в коем случае нельзя вставлять в люстру галогеновые лампы!

Я приобрёл в магазине пару источников постоянного напряжения 12 в Navigator выдерживающих нагрузку до 15 ватт и подходящих мне по габаритам (поместятся внутрь люстры), см. картинку. Кроме основной функции такой блок питания защищает от короткого замыкания, скачков напряжения и перегрузки.

Источник постоянного напряжения 12 вольт Navigator

Затем я выпаял провода из трансформаторов (см. первое фото снизу), поскольку раскручивать скрутки мне не хотелось, и подключил их к блокам питания Navigator, через клеммные колодки (см. второе фото снизу). Если выпаять провода вы не можете, по какой либо причине, то можно просто перекусить провода.

Разобранный трансформатор для галогеновых ламп

Блок питания для светодиодных ламп Navigator

После того как я заменил трансформаторы галогеновых ламп на блоки питания для LED ламп, я избавился от двух проблем: светодиоды перестали мерцать и люстра стала исправно работать с пульта управления. В итоге внутренности моей люстры стали выглядеть так.

Внутренности люстры с блоками питания для светодиодных ламп

И всё это естественно уместилось внутри люстры.

Внутренности люстры после переделки для работы со светодиодами LED

Внешний вид люстры со светодиодными лампами

В моей люстре используются цоколи G4 и я нашёл светодиодные лампы почти схожего размера с галогенными. Это лампочки LUNA LED G4 1.5W 4000K 12V в силиконовом корпусе.

Светодиодная лампа LED с цоколем G4 и силиконовым корпусом

По размеру эта светодиодная лампочка немного больше, чем галогеновая. И кому то может не понравиться, как выглядят плафоны в выключенном состоянии, но мне показалось нормально. Ниже на фотографиях вы можете увидеть, как выглядит плафон с галогеновой лампой и светодиодной.

Плафон с галогеновой лампой с цоколем G4

Плафон со светодиодной лампой с цоколем G4

А когда люстра включена, вы по любому не увидите, светодиоды горят или галогенные лампы.

Люстра после установки светодиодных ламп вместо галогеновых ламп

Стоит ли менять галогеновые лампы на светодиодные лампы?

Итак, подведём итог все проделанной работе. Итого на модернизацию люстры я потратил 2053,50 руб. (17 LED ламп по 80 руб. + доставка 100 руб. + источники постоянного тока 593,50 руб.) и пару часов работы. И теперь моя люстра стала энергосберегающей и светит нейтральным белым светом, как я и хотел. Для меня решающим фактором стал цвет, а другим может понравиться экономичность (25,5 Вт в сумме для светодиодов против 340 Вт для галогенок) и время жизни светодиодов (30000 часов для светодиодов против 4000 часов для галогенных ламп). Но учтите, что галогеновая лампа 20 ватт светит примерно в два раза ярче, чем светодиодная лампа 1,5 ватт (300-440 люмен для галогеновых ламп 20 ватт против 150-230 люмен для светодиодных ламп 1,5 ватт). Если яркости не хватает, можно использовать более мощные лампы, например, 2,5 ватт, но физический размер таких ламп будет больше. Это нужно учитывать, т.к. лампа должна поместиться внутрь плафона.

Последовательное соединение светодиодов и параллельное подключение: схемы включения светодиодов параллельно и последовательно, как правильно соединить ленты или панели к сети с напряжением 12 и 220 вольт

Последовательное соединение светодиодов и параллельное подключение: схемы включения светодиодов параллельно и последовательно, как правильно соединить ленты или панели к сети с напряжением 12 и 220 вольт

Соединение светодиодов – несложная процеДypa даже для человека без профессиональных навыков.

Соединение в LED цепочку компонентов может быть нескольких видов – последовательное и параллельное.

Эти схемы могут выполняться в различных вариациях, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Читайте так же:
Одна лампочка с двух клавиш выключателя

Принципы подключения

Светоизлучающие диоды активно применяются в подсветке, индикации. Своими руками можно создать устройства, поэтому важно знать, как производить соединение светодиодов.

К основным способам подключения относятся:

  • параллельное;
  • последовательное;
  • комбинированное.

Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:

  • неправильное соединение;
  • некачественные диоды или блоки питания.

Конструкция излучающего диода подразумевает его подключение к источнику постоянного тока. При соединении важно соблюдать полярность компонента – если перепутать катод и анод, диод не будет излучать световой поток.

Важно! Любой компонент имеет техдокументацию, в которой указывается полярность. Ее узнать можно по маркировке компонента или визуально.

Полярность

Определить, какой из электродов является плюсом, а какой – минусом, можно несколькими способами.

Первый – конструктивно. Обычный LED компонент имеет две ножки, длинная является плюсом (анодом), а короткая – катодом.

При помощи тестера. Для этого нужно взять мультиметр, перевести его в положение «Прозвонка» и прикладывать щупы к электродам. Когда красный щуп коснется анода, а черный катода – светодиод загорится. Если при перестановке на шкале высвечивается и не меняется «бесконечное» сопротивление, есть неполадка с элементом. Так что мультитестер используется и для проверки работоспособности излучающих приборов.

Визуальный осмотр. Можно посмотреть внутрь колбы. Широкая часть – это катод, а узкая – анод. Мощные светодиоды сверхъяркого типа имеют маркировку выводов «+» и «–». Компоненты для поверхностного монтажа обычно имеют специальный скос, который указывает на катод.

Включение в источник питания. Диод можно подключить к аккумулятору, батарее или другому блоку. Нужно постепенно повышать электропитание, которое вызовет свечение. Если компонент не горит, полярность следует поменять. Собирается такая схема проверки обязательно с использованием токоограничивающего резистора.

По технической документации. В паспорте прибора будет написано, какая полярность.

После определения плюса и минуса электродов нужно разобраться с методом подсоединения.

Способы подключения

  • определение полярности;
  • составление схемы подключения;
  • подбор драйвера и блока питания;
  • расчет резистора;
  • сбор цепи;
  • тестирование подключенной системы.

Можно выделить 2 метода соединения – к электросети 220 Вольт и 12 Вольт. Осуществить подключение можно последовательно или параллельно. Наилучшим способом считается последовательное соединение светодиодов.

Подключение к напряжению 220 В

Чтобы светодиод загорелся, через него должен проходить ток в 20 мА и выше, а падение напряжения не должно превышать 2,2 – 3 В в зависимости от материалов кристалла. С учетом указанных параметров выбирается токоограничивающий резистор по закону Ома. Его формула:

R=(Uпит-Uпад)/(I*0,75), где R – номинал резистора, Uпит – напряжение источника, Uпад – падение на диоде, I – номинальный ток, 0,75 – коэффициент надежности.

Падением напряжения называют уровень напряжения, которое светодиод преобразует в свечение.

Также требуется знать мощность резистора. Она вычисляется как P=I*I*R=(Uпит-Uпад)*(Uпит-Uпад)/R.

Таким образом, для тока в 20 мА, сети 220 В и падения напряжения на диоде 2,2-3 В номинал сопротивления должен быть равен 30 кОм. Мощность сопротивления равняется 2 Вт.

Упрощенная схема подключения будет состоять из светодиода, диода, конденсатора и резисторов.

Но такое соединение используется все реже. Чтобы подключить светодиоды к электросети, используются специальные устройства – драйверы. Они преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное, пригодное для работы элемента. В большинстве светодиодных лент драйверы уже имеются в конструкции. В основе драйвера находятся диодный мост, делитель напряжения и стабилизатор. Основное преимущество – простота исполнения и надежность эксплуатации.

Как выбрать нужный драйвер, зависит от трех параметров:

  • выходной ток;
  • максимальное и минимальное напряжение на выходе;

Рабочий ток является важнейшей хаpaктеристикой. Ток драйвера должен быть чуть меньше или равен току светодиода.

Подключение к сети 12 в

Напряжение 12 В является оптимальным для работы светоизлучающего диода. Оно безопасно, и используется для включения в особо опасных помещениях (ванная, смотровые ямы гаража, бани).

Для подключения к 12 В нужен резистор. Он рассчитывается по той же формуле, что и для 220 В.

Важное преимущество 12 В – оно постоянное. Это позволяет упростить схему соединения.

Последовательное подключение

Чтобы подключить светодиоды последовательно, нужно к катоду одного устройства припаять анод другого, и так до нужной длины цепочки. Соединение производится через токоограничивающий резистор. По схеме будет протекать один и тот же ток через все элементы. Уровень напряжения будет суммой падений на каждом участке.

Так, для подключения к источнику питания с напряжением 12 Вольт потребуется не более четырех светодиодов 3 Вольт (3*4=12). Для большего числа диодов нужен более мощный аккумулятор.

Преимущества и недостатки

  • одинаковый уровень тока;
  • простота.
  • количество светодиодов ограничено падением напряжения;
  • если сломается один элемент, непригодной становится вся цепочка.

Схема раньше использовалась в гирляндах для елки. Сейчас ее вытеснило смешанное соединение.

Параллельное подключение

При параллельном подключении уровень напряжения на каждом светодиоде одинаков. Сила тока наоборот состоит из суммы токов, проходящих через элементы. Подключаются диоды так же через резисторы, но для каждого устройства он свой. Это связано с тем, что любой светоизлучающий диод имеет различные хаpaктеристики. Если поставить один резистор, через светодиоды будет пропускаться разный ток, и некоторые могут выйти из строя.

Читайте так же:
Управление тремя лампами одним выключателем

Параллельное подключение может использоваться для реализации двухцветного свечения ламп.

Плюсы и минусы

  • можно использовать большее количество диодов;
  • если перегорит один светодиод, цепь продолжит работу.
  • требуется много резисторов;
  • если сломается один элемент, на другие увеличится нагрузка.

Смешанное подключение

Смешанный тип соединения является самим оптимальным. Он используется во всех LED лентах, гирляндах, светодиодных панелях и представляет собой смесь параллельного и последовательного включений.

Так, параллельно включаются не отдельные элементы, а группы светодиодов. В группах диоды подключаются последовательно через один резистор для каждой цепи.

  • при поломке элемента из одной цепочки вся гирлянда будет светить дальше;
  • нужно не так много резисторов.

В этом способе учтены и исправлены все недостатки из параллельного и последовательного соединений.

Как подключить мощный светодиод

Для мощного светодиода потребуется источник питания с большим номиналом. Так, диод 1 В будет загораться, если по нему будет протекать ток величиной не менее 350 мА. Для 5 В элемента потребуется источник тока с нагрузкой не менее 1,4 А.

Схема соединения также будет включать токоограничивающий резистор и интегральный стабилизатор напряжения. Он помогает обезопасить светодиод от скачков электричества. Чаще всего используется интегральная микросхема LM317 для стабилизации. Подключить мощный светодиод можно параллельно, последовательно и комбинированным способом.

Распространенные ошибки при подключении

Самые часто встречающиеся ошибки при соединении светодиодов:

  1. Выбор резистора не того номинала – если подобрать слишком маленькое сопротивление, светодиод может перегореть. При большом значении светить диод будет не в полную силу.
  2. Подключение напрямую к источнику питания без токоограничивающего резистора. Излучающий компонент сразу сгорит.
  3. Соединение по параллельной схеме с одним резистором для всех диодов. Компоненты начнут выходить из строя, так как рабочий ток у каждого различный.
  4. Соединение по последовательной схеме светодиодов, рассчитанных на разный ток. В таком случае часть диодов перегорит, а часть будет светить тусклее.
  5. Подключение напрямую к сети 220 В без защиты.

Важно! Совершение описанных ошибок повлечет за собой негативные последствия в виде поломки диода или нанесения себе травм.

Основные выводы

Все светодиоды, в не зависимости от их рабочего напряжения или силы тока, подключаются последовательно или параллельно. Способ включения может быть и комбинированным – в таком случае устраняются недостатки последовательного и параллельного соединений. Важно уметь правильно собирать цепь, подбирать источник питания, считать номиналы токоограничивающих резисторов и нужное количество светодиодов, чтобы схема функционировала. Соединение без токоограничивающего резистора и других защитных элементов приведет к поломке диода.

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

ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ К 220 В ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ К 220 В

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

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

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.

Сборка мигающего светодиода на 220В

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector