Ia sukar dilakukan tanpa LED semasa merancang peralatan elektronik, dan juga dalam pembuatan alat pencahayaan yang ekonomik. Kebolehpercayaan mereka, kemudahan pemasangan dan harga yang murah menarik perhatian pemaju lampu rumah tangga dan industri. Oleh itu, banyak pengguna berminat dengan penyelesaian litar untuk menyalakan LED, yang menyiratkan bekalan voltan langsung kepadanya. Ia akan berguna bagi bukan pakar dalam bidang elektronik dan elektrik untuk belajar bagaimana menyambungkan LED ke 220V.
Ciri teknikal diod
Secara definisi, LED, yang litarnya serupa dengan dioda konvensional, adalah semikonduktor yang sama yang mengalirkan arus dalam satu arah dan memancarkan cahaya ketika ia mengalir. Persimpangan kerjanya tidak dirancang untuk voltan tinggi, oleh itu, hanya beberapa volt yang cukup untuk elemen LED menyala. Ciri lain dari peranti ini adalah keperluan untuk membekalkan voltan tetap kepadanya, kerana pada 220 Voltan bergantian LED akan berkelip pada frekuensi utama (50 Hertz). Dipercayai bahawa mata manusia tidak bertindak balas terhadap sekelip mata dan tidak membahayakannya. Tetapi tetap, mengikut piawaian semasa, perlu menggunakan potensi berterusan untuk operasinya. Jika tidak, adalah perlu untuk menggunakan langkah perlindungan khas terhadap voltan terbalik yang berbahaya.
Sebilangan besar sampel peralatan pencahayaan, di mana dioda digunakan sebagai elemen pencahayaan, disambungkan ke rangkaian melalui penukar khas - pemacu. Peranti ini diperlukan untuk mendapatkan voltan 12, 24, 36 atau 48 volt dari voltan utama. Walaupun penyebarannya meluas dalam kehidupan seharian, situasi tidak jarang berlaku apabila keadaan memaksa kita melakukan tanpa pemandu. Dalam kes ini, penting untuk menghidupkan LED dalam 220 V.
Tiang LED
Untuk mengetahui gambarajah pensuisan dan pendawaian elemen dioda, anda perlu mengetahui seperti apa pinout LED. Sebagai sebutan grafiknya, sebuah segitiga digunakan, ke salah satu sudut di mana jalur menegak pendek bersebelahan - dalam rajah itu disebut katod. Ini dianggap sebagai output untuk arus searah yang mengalir dari arah sebaliknya. Terdapat potensi positif dari sumber kuasa dan oleh itu kenalan input dipanggil anod (dengan analogi dengan tiub vakum).
LED yang dihasilkan oleh industri hanya mempunyai dua petunjuk (kurang kerap - tiga atau bahkan empat). Terdapat tiga cara untuk menentukan kekutuban mereka:
- kaedah visual yang membolehkan anda menentukan anod unsur dengan penonjolan ciri pada salah satu kaki;
- menggunakan multimeter dalam mod "Ujian diod";
- dengan menggunakan unit bekalan kuasa dengan voltan keluaran berterusan.
Untuk menentukan kekutuban dengan cara kedua, ujung positif tali pengukur penguji dalam penebat merah disambungkan ke satu terminal kontak dioda, dan ujung negatif hitam ke ujung yang lain. Sekiranya peranti menunjukkan voltan maju dengan urutan setengah volt, anod terletak di sisi positif. Sekiranya tanda infiniti atau "0L" muncul di papan paparan, katod terletak di hujung ini.
Semasa menguji dari bekalan kuasa 12 Volt, nilai tambahnya harus disambungkan ke satu hujung LED melalui perintang penghad 1 kΩ. Sekiranya diod menyala, anodnya berada di sisi positif bekalan kuasa, dan jika tidak, di hujung yang lain.
Kaedah penyambungan
Pendekatan termudah untuk menyelesaikan masalah voltan terbalik yang tidak boleh diterima untuk dioda ialah memasang perintang tambahan bersiri dengannya, yang mampu menghadkan 220 volt. Elemen ini disebut elemen pelindapkejutan, kerana ia "menghilangkan" kelebihan daya pada dirinya sendiri, meninggalkan LED 12-24 Volt yang diperlukan untuk operasinya.
Memasang perintang penghad secara bersiri juga menyelesaikan masalah voltan terbalik persimpangan diod, yang dikurangkan menjadi nilai yang sama. Sebagai pengubahsuaian sambungan siri dengan had voltan, litar campuran atau gabungan untuk menyambungkan LED 220 V. Di dalamnya, terdapat beberapa diod bersambung selari per perintang dalam perintang siri.
Sambungan LED boleh diatur mengikut skema di mana dioda konvensional digunakan dan bukannya perintang, yang mempunyai voltan pemecahan terbalik yang tinggi (lebih disukai hingga 400 volt atau lebih). Untuk tujuan ini, paling senang mengambil produk khas jenama 1N4007 dengan penunjuk hingga 1000 volt dinyatakan dalam ciri. Apabila dipasang dalam rangkaian bersiri (misalnya dalam pembuatan garland), bahagian gelombang yang terbalik diperbaiki oleh dioda semikonduktor. Dalam kes ini, ia melakukan fungsi shunt yang melindungi cip elemen cahaya dari kerosakan.
Mengabaikan LED dengan diod konvensional (sambungan anti-selari)
Varian lain untuk "meneutralkan" gelombang separuh terbalik adalah menggunakan, bersama dengan perintang pelindapkejutan, LED lain, yang disambungkan secara selari dan ke arah elemen pertama. Dalam litar ini, voltan terbalik "ditutup" melalui diod bersambung selari dan dibatasi oleh rintangan tambahan secara bersiri.
Sambungan dua LED ini menyerupai versi sebelumnya, tetapi dengan satu perbezaan. Masing-masing dari mereka berfungsi dengan bahagian "sendiri" dari sinusoid, memberikan elemen lain dengan perlindungan kerosakan.
Kekurangan yang signifikan dari rangkaian sambungan melalui perintang redaman adalah sejumlah besar daya tidak produktif yang dimakan olehnya dalam keadaan terbiar.
Ini disahkan oleh contoh berikut. Biarkan perintang redaman 24 kΩ dan LED dengan arus operasi 9 mA digunakan. Kuasa yang dihamburkan pada rintangan akan sama dengan 9x9x24 = 1944 mW (selepas pembundaran - kira-kira 2 watt). Agar perintang berfungsi dalam mod optimum, ia dipilih dengan nilai P sekurang-kurangnya 3 W. Pada LED itu sendiri, sebahagian tenaga yang diabaikan habis.
Sebaliknya, apabila menggunakan beberapa elemen LED yang dihubungkan secara bersiri, tidak praktikal memasang perintang pelindapkejutan dengan alasan mod pencahayaan optimum mereka. Sekiranya anda memilih rintangan nominal yang sangat kecil, ia akan cepat habis kerana arus tinggi dan pelesapan daya yang ketara. Oleh itu, adalah lebih wajar untuk melakukan fungsi elemen pengehad arus dalam litar arus bolak ke kapasitor, di mana tenaga tidak hilang.
Batasan kapasitor
Litar termudah untuk menyambungkan LED melalui kapasitor C yang terhad dicirikan oleh ciri-ciri berikut:
- rantaian cas dan pelepasan disediakan untuk memastikan mod operasi elemen reaktif;
- satu LED lagi diperlukan untuk melindungi utama dari voltan terbalik;
- untuk mengira kapasitansi kapasitor, formula yang diperoleh secara empirik digunakan, di mana nombor tertentu diganti.
Untuk mengira nilai nominal C, anda perlu mengalikan arus dalam litar dengan faktor 4.45 yang diperoleh secara empirik. Selepas itu, produk yang dihasilkan harus dibahagikan dengan perbezaan antara voltan had (310 Volt) dan penurunannya pada LED.
Sebagai contoh, pertimbangkan untuk menyambungkan kapasitor ke RGB atau diod LED biasa dengan penurunan voltan di persimpangannya yang sama dengan 3 Volt dan arus yang melaluinya 9 mA. Mengikut formula yang dipertimbangkan, kapasitinya akan 0.13 μF. Untuk memperkenalkan pembetulan untuk nilai tepatnya, harus diingat bahawa nilai parameter ini lebih dipengaruhi oleh komponen semasa.
Rumus empirik yang dikendalikan secara empirik hanya berlaku untuk mengira kapasiti dan parameter 220 V LED yang dipasang dalam rangkaian dengan frekuensi 50 Hz. Dalam julat frekuensi voltan bekalan yang lain (misalnya dalam penukar), faktor 4.45 perlu dikira semula.
Nuansa penyambungan ke rangkaian 220 Volt
Semasa menggunakan pelbagai skema untuk menyambungkan LED ke rangkaian 220 V, beberapa nuansa mungkin dilakukan, dengan mempertimbangkan yang akan membantu mengelakkan kesalahan asas dalam menukar litar elektrik. Mereka terutama berkaitan dengan jumlah arus yang mengalir melalui litar ketika kuasa diterapkan padanya. Untuk memahaminya, anda perlu mempertimbangkan peranti mudah seperti lampu latar untuk hiasan, yang terdiri daripada satu set elemen LED atau lampu biasa berdasarkannya.
Perhatian yang besar diberikan kepada ciri-ciri proses yang berlaku pada pemutus litar semasa bekalan kuasa. Untuk memastikan mod "lembut" dihidupkan, perlu menyolder perintang redaman dan penunjuk LED yang menunjukkan keadaan hidup selari dengan kenalannya.
Nilai rintangan dipilih mengikut kaedah yang dijelaskan sebelumnya.
Hanya selepas suis dengan perintang dalam litar, pita itu sendiri dengan cip elemen LED. Ia tidak menyediakan diod pelindung, sehingga nilai resistor pelindapkejutan dipilih berdasarkan arus yang mengalir melalui litar, ia tidak boleh melebihi nilai turutan 1 mA.
Lampu penunjuk LED dalam litar ini bertindak sebagai beban, seterusnya mengehadkan arus. Kerana saiznya yang kecil, ia akan bersinar sangat redup, tetapi ini cukup untuk mod malam. Di bawah tindakan gelombang separuh terbalik, voltan sebahagiannya dipadamkan melintasi perintang, yang melindungi diod dari kerosakan yang tidak diingini.
Litar pemacu ais untuk 220 volt
Cara yang lebih dipercayai untuk menghidupkan LED dari rangkaian adalah menggunakan penukar khas atau pemacu yang menurunkan voltan ke tahap yang selamat. Tujuan utama pemandu untuk LED 220 volt adalah untuk menghadkan arus yang melaluinya dalam nilai yang dibenarkan (mengikut pasport). Ia merangkumi pemacu voltan, jambatan penerus dan mikrosirkuit penstabil semasa.
Pilihan pemacu tanpa penstabil semasa
- semasa menggunakan penstabil output, amplitud riak dikurangkan dengan ketara;
- dalam kes ini, sebahagian daya hilang pada litar mikro itu sendiri, yang mempengaruhi kecerahan cahaya alat pemancar;
- apabila menggunakan elektrolit penyaringan berkapasiti besar dan bukannya penstabil proprietari, denyutan tidak dilancarkan sepenuhnya, tetapi tetap berada dalam had yang boleh diterima.
Semasa membuat pemandu sendiri, litar dapat dipermudah dengan mengganti rangkaian mikro output dengan elektrolit.
Keselamatan sambungan
Semasa bekerja dengan litar untuk menghubungkan dioda ke rangkaian 220 Volt, bahaya utama adalah kapasitor pembatas yang dihubungkan secara bersiri dengan mereka. Di bawah pengaruh voltan elektrik, ia dikenakan kepada potensi bahaya bagi manusia. Untuk mengelakkan masalah dalam keadaan ini, disarankan:
- sediakan rantai perintang pelepasan khas di litar, yang dikendalikan oleh butang berasingan;
- jika ini tidak mungkin, sebelum memulakan tingtur setelah terputus dari rangkaian, kapasitor harus dilepaskan menggunakan hujung pemutar skru;
- jangan pasang kapasitor polar dalam litar bekalan diod, arus terbalik yang mencapai nilai yang dapat "membakar" litar.
Adalah mungkin untuk menyambungkan elemen LED 220 volt hanya dengan bantuan elemen khas yang diperkenalkan ke dalam litar sebagai tambahan. Dalam kes ini, anda boleh melakukannya tanpa pengubah turun dan bekalan kuasa, yang secara tradisional digunakan untuk menyambungkan pencahayaan voltan rendah. Tugas utama elemen tambahan dalam rangkaian sambungan LED 220V adalah untuk menghadkan dan membetulkan arus yang melaluinya, dan juga untuk melindungi persimpangan semikonduktor dari gelombang separuh terbalik.
