Тешко је учинити без ЛЕД диода приликом дизајнирања електронске опреме, као и у производњи економичних уређаја за осветљење. Њихова поузданост, једноставност инсталације и релативна јефтиност привлаче пажњу програмера кућних и индустријских сијалица. Стога су многи корисници заинтересовани за решења кола за укључивање ЛЕД диоде, подразумевајући директно напајање фазног напона на њега. Не-специјалистима у пољу електронике и електротехнике биће корисно да науче како да ЛЕД повежу на 220В.
Техничке карактеристике диода
По дефиницији, ЛЕД, чији је склоп сличан конвенционалној диоди, исти је полупроводник који пролази струју у једном правцу и емитује светлост док тече. Његов радни спој није дизајниран за високе напоне, стога је само неколико волти сасвим довољно да се ЛЕД елемент упали. Још једна карактеристика овог уређаја је потреба за напајањем константног напона, јер ће при наизменичном напону од 220 В ЛЕД трептати на мрежној фреквенцији (50 Херца). Верује се да људско око не реагује на такво трептање и да му не штети. Али ипак, према тренутним стандардима, неопходно је користити стални потенцијал за његов рад. У супротном, неопходно је применити посебне мере заштите од опасних обрнутих напона.
Већина узорака опреме за осветљење, у којима се диоде користе као елементи осветљења, повезани су на мрежу преко посебних претварача - драјвера. Ови уређаји су неопходни за добијање константних 12, 24, 36 или 48 волти од почетног мрежног напона. Упркос широкој распрострањености у свакодневном животу, ситуације нису ретке када нас околности приморају да радимо без возача. У овом случају је важно бити у могућности да укључите ЛЕД диоде на 220 В.
ЛЕД стубови
Да бисте се упознали са дијаграмима пребацивања и ожичењем диодног елемента, морате сазнати како изгледа пиноут ЛЕД-а. Као његова графичка ознака користи се троугао, на чији се један од углова прилепи кратка вертикална трака - на дијаграму се назива катода. Сматра се излазом за једносмерну струју која улази са обрнуте стране. Из напајања постоји позитиван потенцијал, па се стога улазни контакт назива анода (по аналогији са вакуумским цевима).
ЛЕД диоде које производи индустрија имају само два кабла (ређе - три или чак четири). Постоје три начина да се утврди њихов поларитет:
- визуелна метода која вам омогућава да одредите аноду елемента карактеристичним избочењем на једној од ногу;
- коришћењем мултиметра у режиму "Тест диоде";
- помоћу јединице за напајање са константним излазним напоном.
Да би се на други начин утврдио поларитет, позитивни крај мерног кабла тестера у црвеној изолацији повезан је на један контактни терминал диоде, а црни негативни крај на други. Ако уређај показује предњи напон реда пола волта, анода се налази на позитивној крајњој страни. Ако се на плочи заслона појави знак бесконачности или „0Л“, на овом крају се налази катода.
Приликом испитивања из 12-волтног извора напајања, његов плус треба повезати на један крај ЛЕД диоде кроз гранични отпорник од 1 кΩ. Ако се диода упали, њена анода је на позитивној страни напајања, а ако није, на другом крају.
Методе повезивања
Најједноставнији приступ решавању проблема обрнутог напона неприхватљивог за диоду је инсталирање додатног отпорника у серији, који може да ограничи 220 волти. Овај елемент се назива елементом за гашење, јер на себе "расипа" вишак снаге, остављајући ЛЕД 12-24 Волта неопходне за његов рад.
Инсталирање граничног отпорника у серији такође решава проблем обрнутог напона на диодном споју, који је сведен на исте вредности. Као модификација серијског прикључка са ограничењем напона разматра се мешовито или комбиновано коло за повезивање ЛЕД-а од 220 В. У њему постоји неколико паралелно повезаних диода по отпорнику у серијском отпорнику.
Веза ЛЕД-а може се организовати према шеми у којој се уместо отпорника користи конвенционална диода која има висок напон обрнутог пробоја (пожељно до 400 волти или више). У ове сврхе је најпогодније узети типични производ марке 1Н4007 са индикатором до 1000 волти декларисаним у карактеристикама. Када се инсталира у серијско коло (на пример, у производњи венца), обрнути део таласа исправља се полупроводничком диодом. У овом случају, он врши функцију шанта који штити чип лаког елемента од слома.
Заобилажење ЛЕД диоде конвенционалном диодом (анти-паралелна веза)
Још једна уобичајена варијанта „неутралисања“ обрнутог полуталаса је употреба, заједно са отпорником за гашење, друге ЛЕД диоде, која је паралелно повезана према првом елементу. У овом колу, обрнути напон се „затвара“ кроз паралелно повезану диоду и ограничен је додатним отпором у серији.
Ова веза две ЛЕД подсећа на претходну верзију, али са једном разликом. Сваки од њих ради са „својим” делом синусоиде, пружајући још једном елементу заштиту од квара.
Значајан недостатак везног кола кроз пригушни отпорник је велика количина непродуктивне снаге коју троши у празном ходу.
То потврђује следећи пример. Нека се користе пригушни отпорник од 24 кΩ и ЛЕД са радном струјом од 9 мА. Снага која се расипа на отпору биће једнака 9к9к24 = 1944 мВ (након заокруживања - око 2 вата). Да би отпорник радио у оптималном режиму, бира се са П вредношћу од најмање 3 В. На саму ЛЕД се троши врло занемарљив део енергије.
С друге стране, када се користи неколико ЛЕД елемената повезаних у серију, непрактично је инсталирати отпорник за гашење из разлога њиховог оптималног режима луминисценције. Ако одаберете врло мали номинални отпор, он ће брзо сагорети због велике струје и значајног расипања снаге. Због тога је природније обављати функцију елемента који ограничава струју у колу наизменичне струје до кондензатора, на коме се енергија не губи.
Ограничење кондензатора
Најједноставније коло за повезивање ЛЕД диода кроз ограничавајући кондензатор Ц карактеришу следеће карактеристике:
- ланци пуњења и пражњења су обезбеђени како би се осигурали режими рада реактивног елемента;
- потребна је још једна ЛЕД за заштиту главне мреже од обрнутог напона;
- за израчунавање капацитивности кондензатора користи се емпиријски добијена формула у коју се замењују одређени бројеви.
Да бисте израчунали вредност номиналног Ц, потребно је да помножите струју у колу са фактором 4,45 изведеним емпиријски. Након тога, резултујући производ треба поделити са разликом између граничног напона (310 Волти) и његовог пада на ЛЕД.
Као пример, размислите о повезивању кондензатора са РГБ или обичном ЛЕД диодом са падом напона на његовом споју једнаком 3 Волта и струјом кроз њега од 9 мА. Према разматраној формули, његов капацитет ће бити 0,13 μФ. Да би се увела корекција његове тачне вредности, треба имати на уму да на вредност овог параметра више утиче тренутна компонента.
Емпиријска формула израђена емпиријски важи само за израчунавање капацитета и параметара 220 В ЛЕД-а инсталираних у мрежама фреквенције 50 Хз. У осталим опсезима фреквенција напона напајања (на пример у претварачима), фактор 4,45 треба поново израчунати.
Нијансе повезивања на мрежу од 220 волти
Када се користе различите шеме за повезивање ЛЕД-а на мрежу од 220 В, могуће су неке нијансе, узимајући у обзир које ће помоћи да се избегну елементарне грешке у пребацивању електричних кругова. Они су углавном повезани са количином струје која пролази кроз коло када се на њега примењује снага. Да бисте их разумели, мораћете да узмете у обзир једноставан уређај као што је позадинско осветљење за декорацију, који се састоји од читавог сета ЛЕД елемената или обичне лампе засноване на њима.
Значајна пажња посвећена је карактеристикама процеса који се јављају у прекидачу у тренутку напајања. Да би се осигурао „меки“ начин укључивања, биће потребно лемити пригушни отпорник и ЛЕД индикатор који показује укључено стање паралелно са његовим контактима.
Вредност отпора се бира према претходно описаним методама.
Тек након прекидача са отпорником у колу налази се сама трака са чиповима ЛЕД елемената. Не предвиђа заштитне диоде, тако да се вредност отпорника за гашење бира на основу струје која пролази кроз коло, не би требало да прелази вредност реда од 1 мА.
ЛЕД индикаторска лампица у овом колу делује као оптерећење, додатно ограничавајући струју. Због мале величине светлиће врло слабо, али ово је сасвим довољно за ноћни режим. Под дејством обрнутог полуталаса, напон се делимично гаси на отпорнику, што штити диоду од нежељеног слома.
Кола ледених погона за 220 волти
Поузданији начин напајања ЛЕД диода из мреже је употреба посебног претварача или покретачког програма који смањује напон на сигуран ниво. Главна сврха драјвера за ЛЕД од 220 волти је ограничавање струје кроз њу унутар дозвољене вредности (према пасошу). Садржи драјвер напона, исправљачки мост и струјни микростански стабилизатор.
Опција возача без тренутног стабилизатора
- када се користи излазни стабилизатор, амплитуда таласа се значајно смањује;
- у овом случају, део снаге се губи на самом микровезју, што утиче на осветљеност сјаја уређаја који емитују;
- када се користи филтрирајући електролит великог капацитета уместо власничког стабилизатора, пулсације нису у потпуности изглађене, али остају у прихватљивим границама.
Када сами израђујете управљачки програм, коло се може поједноставити заменом излазног микровезја електролитом.
Сигурност везе
Када радите са кругом за повезивање диода на мрежу од 220 Волта, главна опасност је ограничавајући кондензатор који је у серији повезан са њима. Под утицајем мрежног напона пуни се до потенцијала опасног за људе. Да бисте избегли невоље у овој ситуацији, препоручује се:
- обезбедити посебан ланац отпорника за пражњење у колу, контролисан засебним дугметом;
- ако то није могуће, пре покретања тинктуре након одвајања од мреже, кондензатор треба испразнити врхом одвијача;
- не инсталирајте поларне кондензаторе у круг за напајање диоде, чија реверзна струја достиже вредности које могу да „прегоре“ коло.
Могуће је повезати 220-волтне ЛЕД елементе само уз помоћ посебних елемената који су додатно уведени у коло. У овом случају можете учинити без силазног трансформатора и напајања, који се традиционално користе за повезивање нисконапонских осветљивача. Главни задатак додатних елемената у 220В ЛЕД прикључном колу је ограничавање и исправљање струје кроз њега, а такође и заштита полупроводничког споја од обрнутог полуталаса.
