Wie schließt man eine LED an ein Beleuchtungsnetz an?
Nachdem Sie diese Überschrift gelesen haben, fragen Sie vielleicht: “Warum?” Ja, wenn man die LED einfach in die Steckdose steckt und sie sogar nach einem bestimmten Schema einschaltet, hat das keine praktische Bedeutung, es bringt keine nützlichen Informationen. Wenn aber dieselbe LED parallel zu einem Heizelement angeschlossen ist, das von einem Thermostat gesteuert wird, dann kann man den Betrieb des gesamten Geräts visuell kontrollieren. Manchmal kann man mit einer solchen Anzeige viele kleine Probleme und Störungen beseitigen.
In Anbetracht dessen, was bereits in früheren Artikeln über das Einschalten von LEDs gesagt wurde, scheint die Aufgabe trivial zu sein: Man muss nur einen Begrenzungswiderstand mit dem gewünschten Wert einbauen, und schon ist das Problem gelöst. Aber all das ist gut, wenn man die LED mit einer gleichgerichteten Konstantspannung speist: Da die LED in Durchlassrichtung angeschlossen war, blieb sie gleich.
Wenn man mit Wechselspannung arbeitet, ist alles nicht so einfach. Denn zusätzlich zur Vorwärtsspannung wird die LED auch von der Spannung mit umgekehrter Polarität beeinflusst, da jede Halbwelle der Sinuskurve das Vorzeichen in das Gegenteil ändert. Diese Sperrspannung lässt die LED zwar nicht aufleuchten, aber sie kann sehr schnell unbrauchbar werden. Daher ist es notwendig, Maßnahmen zum Schutz vor dieser “schädlichen” Spannung zu treffen.
Bei Netzspannung sollte bei der Berechnung des Löschwiderstandes von einem Spannungswert von 310V ausgegangen werden. Und warum? Hier ist alles ganz einfach: 220 V ist die Betriebsspannung, während der Amplitudenwert 220 * 1,41 = 310 V beträgt. Die Amplitudenspannung ist die Wurzel aus dem Zweifachen (1,41) der aktuellen Spannung, und das darf nicht vergessen werden. Dies ist die Vorwärts- und Rückwärtsspannung, die an der LED anliegt. Aus dem Wert von 310 V sollte der Widerstand des Löschwiderstands berechnet werden, und nur vor dieser Spannung mit umgekehrter Polarität ist die LED geschützt.
Wie man eine LED vor Verpolung schützt
Bei fast allen LEDs beträgt die Sperrspannung nicht mehr als 20 V, weil niemand einen Hochspannungsgleichrichter für sie bauen wollte. Wie wird man dieses Unglück los, wie kann man die LED vor dieser Rückspannung schützen?
Es stellt sich heraus, dass alles sehr einfach ist. Die erste Möglichkeit besteht darin, eine herkömmliche Gleichrichterdiode mit einer hohen Sperrspannung (nicht niedriger als 400 V) in Reihe mit der LED zu schalten, z. B. 1N4007 – Sperrspannung 1000 V, Durchlassstrom 1A. Er ist es, dem die hohe Spannung negativer Polarität an der LED nicht entgehen wird. Das Schema eines solchen Schutzes ist in Abb. 1a dargestellt.
Die zweite, nicht weniger wirksame Möglichkeit besteht darin, die LED einfach mit einer anderen, parallel geschalteten Diode zu überbrücken (Abb. 1b). Bei dieser Methode muss die Schutzdiode nicht einmal eine hohe Sperrspannung aufweisen, es genügt jede beliebige Diode mit geringer Leistung, z. B. KD521.
Außerdem kann man einfach zwei LEDs parallel einschalten – wenn man sie nacheinander öffnet, schützen sie sich gegenseitig, und beide geben Licht ab, wie in Abbildung 1c gezeigt. Dies ist bereits die dritte Möglichkeit des Schutzes. Alle drei Schutzsysteme sind in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 1. LED-Verringerungsspannungsschutzschaltungen
Der Begrenzungswiderstand in diesen Schaltungen enthält einen 24KΩ-Gegenwiderstand, der bei einer Wirkspannung von 220V einen Strom von etwa 220/24 = 9,16mA garantiert, man kann also auf 9 aufrunden. Während dieser Zeit beträgt die Leistung des Löschwiderstands 9 * 9 * 24 = 1944mW, also fast 2 Watt. Hinzu kommt noch, dass der Strom durch die LED auf 9 mA begrenzt ist. Aber die langfristige Einführung eines Widerstands mit maximaler Leistung wird zu nichts Gutem führen: am Anfang wird er schwarz werden, und dann wird er vollständig durchbrennen. Um dies zu verhindern, empfiehlt es sich, abwechselnd 2 Widerstände von je 12KΩ mit einer Leistung von je 2W einzusetzen.
Wenn Sie den Strompegel auf 20 mA einstellen, wird die Leistung des Widerstands sogar noch höher sein – 20 * 20 * 12 = 4800 mW, ohne die kleinen 5 W! Natürlich, in der Tat, kann niemand für sich selbst, dass ein Ofen von ähnlicher Leistung für die Heizung eines Gebäudes zu lösen. Hier wird von einer LED ausgegangen, aber was ist, wenn es eine ganze LED-Girlande gibt?
Kondensator – Wattlose Reaktion
Die in Abbildung 1a gezeigte Schaltung mit einer Schutzdiode D1 “schneidet” die negative Halbwelle der Wechselspannung ab, wodurch die Leistung des Löschwiderstands halbiert wird. Aber alles bleibt gleich, die Leistung bleibt sehr groß. Aus diesem Grund wird ein Ballastkondensator oft als Begrenzungswiderstand verwendet: Er begrenzt den Strom nicht schlechter als ein Widerstand, erzeugt aber keine Wärme. Nicht umsonst wird ein Kondensator oft als wattloser Widerstand bezeichnet. Diese Anschlussart ist in Abbildung 2 dargestellt.
Abbildung 2. LED-Anschlussschema durch einen Ballastkondensator
Hier scheint alles in Ordnung zu sein, einschließlich einer Schutzdiode VD1. Aber 2 Details werden nicht beachtet. Zunächst einmal hat der Kondensator C1 nach dem Ausschalten des Stromkreises die Fähigkeit, in einem geladenen Zustand zu bleiben und die Ladung zu speichern, bis jemand ihn mit seiner eigenen Hand entlädt. Und das, glauben Sie mir, wird auf jeden Fall immer passieren. Der Stromschlag ist natürlich nicht tödlich, aber er ist empfindlich, plötzlich und lästig.
Um ein solches Problem zu vermeiden, werden diese Löschkondensatoren daher mit einem Widerstand von 200 … 1000KΩ. Die gleiche Verteidigung ist auch in transformatorlosen Stromversorgungen mit einem Löschkondensator, in Optokopplern und in einigen anderen Schaltungen vorgesehen. In Abbildung 3 wird dieser Widerstand als R1 bezeichnet.
Abbildung 3. Schema für den Anschluss der LED an das Beleuchtungsnetz
Neben dem Widerstand R1 ist auch der Widerstand R2 in der Schaltung zu sehen. Sein Zweck ist es, den Stromstoß durch den Kondensator zu begrenzen, wenn eine Spannung angelegt wird, was nicht nur zum Schutz der Dioden, sondern auch des Kondensators selbst beitragen kann. Es ist aus der Praxis bekannt, dass der Kondensator, wenn ein solcher Widerstand nicht vorhanden ist, von Zeit zu Zeit kaputt geht und seine Kapazität viel geringer als die Nennkapazität ist. Es ist unnötig zu sagen, dass der Kondensator für eine Betriebskraft von mindestens 400V oder speziell für den Betrieb in Wechselstromkreisen für eine Kraft von 250V ausgelegt sein muss.
Der Widerstand R2 hat eine weitere wichtige Aufgabe: Bei einem Ausfall des Kondensators schaltet er sich als Sicherung ein. Natürlich müssen dann auch die LEDs ausgetauscht werden, aber zumindest die Anschlussdrähte bleiben intakt. Im Grunde genommen wird in jedem Schaltnetzteil eine Sicherung eingeschaltet – die Transistoren brennen durch, und die Leiterplatte bleibt praktisch unversehrt.
In dem in Abbildung 3 gezeigten Diagramm ist eine LED nur einmal abgebildet, aber es ist tatsächlich möglich, mehrere davon nacheinander anzuschließen. Die Schutzdiode wird die Zeiten mit ihrer eigenen Aufgabe absolut überwinden, aber die Kapazität des Ballastkondensators wird notwendig sein, aber es wäre ungefähr, aber immer noch berechnen.
Wie man die Kapazität eines Löschkondensators berechnet
Um den Widerstand des Löschwiderstandes zu berechnen, ist es notwendig, die Spannungsreduktion von der Spannung der Stromversorgung an der LED abzuziehen. Wenn eine bestimmte Anzahl von LEDs abwechselnd kombiniert werden, dann ist es elementar, ihre Spannungen zu falten, und auch von der Spannung der Stromversorgung abzuziehen. Unter Berücksichtigung dieses Restes der Spannung und der erforderlichen Stromstärke, nach dem Gesetz der OMA, berechnen die Opposition des Widerstandes ist ganz elementar: R = (U-UD)/I*0,75.
Hier ist U eine Leistungskraft, UD ist eine Verringerung der Spannung an den LEDs (wenn die LEDs abwechselnd integriert sind, dann ist UD der Betrag der Spannungsabfälle an allen LEDs), I ist der Strom durch die LEDs, R ist der Widerstand des Ausweichwiderstands. Hier, wie jedes Mal, – ein Aufwand in Volt, Strom in Ampere, ein Ergebnis in Omoks, 0,75 ist ein Koeffizient zur Erhöhung der Zuverlässigkeit. Diese Formel wurde bereits in der Notiz “Über die Verwendung von LEDs” angegeben.
Der Wert des Gleichspannungsabfalls für LEDs verschiedener Farben ist unterschiedlich. Bei einer Stromstärke von 20ma liegen bei weinroten LEDs 1,6 … 2,03V, bei gelblichen 2,1 … 2,2V, bei grünlichen 2,2 … 3,5V, blau 2,5 … 3,7V. Den höchsten Spannungsabfall haben schneeweiße LEDs, die einen weiten Abstrahlbereich von 3,0 … 3.7V. Es ist in der Tat leicht zu erkennen, dass die Streuung dieses Parameters ziemlich weitreichend ist.
Hier sind die Spannungsabfälle von nur ein paar Arten von LEDs, elementar in der Farbe. In Wirklichkeit sind diese Farben viel mehr, und eine klare Bedeutung kann nur in der technischen Dokumentation für eine bestimmte LED erkannt werden. Oft ist dies jedoch nicht notwendig: Um ein für die Praxis akzeptables Ergebnis zu erhalten, genügt es, einen bestimmten Durchschnittswert in die Formel einzusetzen (in der Regel 2 V), natürlich nur, wenn es sich nicht um eine Girlande aus hundert LEDs handelt.
Um die Kapazität des Löschkondensators zu berechnen, gilt die empirische Formel C = (4,45*I)/(U-UD),
Dabei ist C die Kapazität des Kondensators in Mikrofarad, I ist der Strom in Milliampere, U ist die Amplitudenkraft des Netzes in Volt. Bei Verwendung einer Kette von 3 abwechselnd verbundenen schneeweißen UD-LEDs, etwa 12 V, U Amplitudenkraft des Netzes 310 V, ist ein Kondensator erforderlich, um den Strom auf 20 mA zu begrenzen
C = (4,45*i)/(U-UD) = C = (4,45*20)/(310-12) = 0,29865MKF, fast 0,3MKF.
Die nächste gemeinsame Bedeutung des Kondensators des Kondensators 0.15MKF, als Ergebnis dieser, für die Verwendung in der vorgesehenen Regelung, wird es notwendig sein, 2 parallel kombiniert Kondensator zu verwenden. Hier ist es notwendig, eine Bemerkung zu machen: die Formel ist nur für die Frequenz der Wechselspannung 50Hz gültig. Für andere Frequenzen werden die Ergebnisse falsch sein.
Der Kondensator muss zu Beginn ermittelt werden
Bevor der Kondensator eingesetzt wird, muss er bestimmt werden. Um mit zu beginnen, ist es elementar, 220V an das Netz als jedes andere durch die Sicherung 3 … 5A, und min zu verbinden. Durch 15, finden Sie heraus, um die Berührung, aber gibt es eine spürbare Erwärmung? Wenn der Kondensator kühl ist, ist es möglich, ihn zu verwenden. In einem unangenehmen Fall, ist es notwendig, eine andere zu verhaften, und auch zuerst herausfinden. Da noch 220v nicht mehr 12 ist, ist hier alles etwas anders!
Wenn dieser Test sicher durchgeführt wurde, der Kondensator nicht brannte, dann ist es möglich, herauszufinden, ob das Versehen in den Berechnungen, oder die Kapazität des Kondensators aufgetreten ist. Dazu müssen Sie den Kondensator wie im letzten Fall an das Netz anschließen, nur durch das Amperemeter. Natürlich muss das Amperemeter mit Wechselstrom betrieben werden.
Dies ist eine Erinnerung daran, dass nicht alle modernen Digitalmultimeter alle Chancen haben, Wechselstrom zu messen: gewöhnliche billige Geräte, zum Beispiel, sind ganz unter den Funkamateuren der DT838-Serie bekannt, sind bereit, nur einen unveränderten Strom zu messen, in der Tat, ein solches Amperemeter bei der Messung von Wechselströmen zu jedermann nicht bewusst. Schneller geht das alles mit den Kosten für Brennholz oder Wärme auf dem Mond, aber eben nicht mit Wechselstrom durch den Kondensator.
Wenn der gemessene Strom ungefähr so hoch ist, wie er bei der Berechnung nach der Formel herauskam, dann können Sie die LEDs bedenkenlos anschließen. Wenn statt der erwarteten 20 … 30mA, sondern 2 … 3A, dann liegt hier entweder ein Fehler in der Berechnung vor, oder die Markierung des Kondensators wurde falsch abgelesen.
Beleuchtete Schalter
Hier können Sie sich auf eine andere Möglichkeit konzentrieren, die LED im Beleuchtungsnetz einzuschalten, die in beleuchteten Schaltern verwendet wird. Wenn man einen solchen Schalter zerlegt, stellt man fest, dass es dort keine Schutzdioden gibt. Also ist alles, was oben geschrieben wurde, Unsinn? Ganz und gar nicht, man muss sich nur den zerlegten Schalter genau ansehen, oder besser gesagt, den Wert des Widerstands. In der Regel beträgt sein Nennwert mindestens 200KΩ, vielleicht sogar ein wenig mehr. In diesem Fall ist es offensichtlich, dass der Strom durch die LED auf etwa 1 mA begrenzt wird. Die Schaltung des beleuchteten Schalters ist in Abbildung 4 dargestellt.
Abbildung 4. Schaltplan für eine LED in einem beleuchteten Schalter
Hier werden mit einem Widerstand mehrere “Hasen” auf einmal getötet. Natürlich ist der Strom, der durch die LED fließt, gering, sie leuchtet schwach, aber es ist recht hell, wenn man dieses Leuchten in einer dunklen Nacht im Zimmer sieht. Aber tagsüber ist dieses Leuchten überhaupt nicht nötig! Lassen Sie sich also unmerklich leuchten.
In diesem Fall wird auch der Rückstrom schwach sein, so schwach, dass er die LED auf keinen Fall verbrennen kann. Daher die Einsparung von genau einer Schutzdiode, die oben beschrieben wurde. Bei der Freigabe von Millionen, vielleicht sogar Milliarden von Schaltern pro Jahr sind die Einsparungen beträchtlich.
Es scheint, dass nach der Lektüre von Artikeln über LEDs alle Fragen über ihre Anwendung klar und verständlich sind. Aber es gibt noch viele Feinheiten und Nuancen beim Einschalten von LEDs in verschiedenen Schaltungen. Zum Beispiel die Parallel- und Reihenschaltung oder, mit anderen Worten, gute und schlechte Schaltungen.
Manchmal möchte man eine Girlande aus mehreren Dutzend LEDs zusammenstellen, aber wie soll man das berechnen? Wie viele LEDs können in Reihe geschaltet werden, wenn es eine Stromversorgung mit einer Spannung von 12 oder 24 V gibt? Diese und andere Fragen werden im nächsten Artikel behandelt, den wir “Gute und schlechte LED-Schaltschemata” nennen werden.
Do-it-yourself-LED-Stromversorgung aus 220V – Anschlussplan
Bei der Entwicklung elektronischer Geräte sowie bei der Herstellung wirtschaftlicher Beleuchtungseinrichtungen sind LEDs nicht mehr wegzudenken. Ihre Zuverlässigkeit, einfache Installation und relative Preisgünstigkeit ziehen die Aufmerksamkeit der Entwickler von Haushalts- und Industrielampen auf sich. Daher interessieren sich viele Anwender für Schaltungslösungen zum Einschalten der LED, wobei eine direkte Versorgung mit Phasenspannung vorausgesetzt wird. Für Nichtfachleute auf dem Gebiet der Elektronik und Elektriker ist es nützlich zu erfahren, wie man eine LED an 220 V anschließt.
Technische Merkmale der Diode
Definitionsgemäß handelt es sich bei einer LED, deren Schaltung einer herkömmlichen Diode ähnelt, um denselben Halbleiter, der den Strom in eine Richtung leitet und dabei Licht aussendet. Ihr Arbeitsübergang ist nicht für hohe Spannungen ausgelegt, so dass bereits wenige Volt ausreichen, um das LED-Element zum Leuchten zu bringen. Ein weiteres Merkmal dieses Geräts ist die Notwendigkeit, es mit einer konstanten Spannung zu versorgen, da die LED bei 220 Volt Wechselspannung mit der Netzfrequenz (50 Hertz) blinkt. Man geht davon aus, dass das menschliche Auge auf ein solches Blinken nicht reagiert und dass es ihm nicht schadet. Dennoch ist es nach den geltenden Normen für den Betrieb notwendig, ein konstantes Potential zu verwenden. Andernfalls müssen besondere Maßnahmen zum Schutz vor gefährlichen Rückspannungen getroffen werden.
Die meisten Beleuchtungsgeräte, in denen Dioden als Leuchtelemente verwendet werden, sind über spezielle Wandler – Treiber – an das Netz angeschlossen. Diese Geräte sind notwendig, um aus der ursprünglichen Netzspannung eine konstante Spannung von 12, 24, 36 oder 48 Volt zu gewinnen. Trotz ihrer weiten Verbreitung im Alltag sind Situationen nicht ungewöhnlich, in denen wir gezwungen sind, auf einen Treiber zu verzichten. In diesem Fall ist es wichtig, dass man die LEDs mit 220 V einschalten kann.
LED-Pole
Um sich mit den Schaltkreisen und der Verdrahtung des Diodenelements vertraut zu machen, müssen Sie herausfinden, wie die Pinbelegung der LED aussieht. Als grafische Bezeichnung wird ein Dreieck verwendet, an dessen eine Ecke sich ein kurzer senkrechter Streifen anschließt – in der Abbildung wird er als Kathode bezeichnet. Sie gilt als Ausgang für Gleichstrom, der von der Rückseite her einfließt. Dort wird ein positives Potenzial von der Stromversorgung zugeführt, weshalb der Eingangskontakt als Anode bezeichnet wird (ähnlich wie bei Vakuumröhren).
Die von der Industrie hergestellten LEDs haben nur zwei Ausgänge (seltener drei oder sogar vier). Es gibt drei Möglichkeiten, ihre Polarität zu bestimmen:
- mit einer visuellen Methode, bei der man die Anode des Elements anhand eines charakteristischen Vorsprungs an einem der Schenkel bestimmen kann;
- mit Hilfe eines Multimeters im Modus “Diodentest”;
- mit Hilfe eines Netzgeräts mit konstanter Ausgangsspannung.
Um die Polarität auf die zweite Weise zu bestimmen, wird das positive Ende des rot isolierten Messkabels des Prüfgeräts mit einem Kontaktanschluss der Diode verbunden, das schwarze negative Ende mit dem anderen. Zeigt das Gerät eine Durchlassspannung in der Größenordnung von einem halben Volt an, befindet sich am positiven Ende eine Anode. Erscheint auf der Anzeigetafel das Unendlichkeitszeichen oder “0L”, befindet sich die Kathode an diesem Ende.
Bei der Prüfung mit einer 12-Volt-Stromquelle sollte deren Pluspol über einen 1 kΩ-Begrenzungswiderstand mit einem Ende der Diode verbunden werden. Wenn die Diode leuchtet, befindet sich ihre Anode auf der Plusseite der Spannungsversorgung, andernfalls auf der anderen Seite.
Anschlussmethoden
Der einfachste Ansatz zur Lösung des Problems der für eine Diode unzulässigen Sperrspannung besteht darin, einen zusätzlichen Widerstand in Reihe mit der Diode zu schalten, der 220 Volt begrenzen kann. Dieses Element wird als Löschelement bezeichnet, da es überschüssige Energie in sich selbst “ableitet”, so dass die LED mit den für ihren Betrieb erforderlichen 12-24 Volt betrieben werden kann.
Durch die Installation eines Abschlusswiderstands in Reihe wird auch das Problem der Sperrspannung am Diodenübergang gelöst, die auf die gleichen Werte reduziert wird. Als Abwandlung der Reihenschaltung mit Spannungsbegrenzung wird ein gemischtes oder kombiniertes Schema für den Anschluss von 220-V-LEDs in Betracht gezogen. Dabei werden mehrere Dioden parallel zu einem Serienwiderstand geschaltet.
Der Anschluss der LED kann nach einem Schema erfolgen, bei dem anstelle eines Widerstands eine herkömmliche Diode verwendet wird, die eine hohe Durchbruchspannung in Sperrrichtung (vorzugsweise bis zu 400 Volt oder mehr) aufweist. Für diese Zwecke ist es am günstigsten, ein typisches Produkt der Marke 1N4007 mit einer in den Kenndaten angegebenen Anzeige bis 1000 Volt zu nehmen. Wenn es in einer Serienschaltung installiert ist (z. B. bei der Herstellung einer Girlande), wird der umgekehrte Teil der Welle durch eine Halbleiterdiode gleichgerichtet. In diesem Fall übernimmt sie die Funktion eines Nebenschlusses, der den Chip des Lichtelements vor einem Ausfall schützt.
Nebenschluss einer LED mit einer herkömmlichen Diode (Antiparallelschaltung)
Eine andere bekannte Version der “Neutralisierung” der Flip-Halbwelle wurde in Gebrauch gemacht, zusammen mit dem Löschwiderstand, eine weitere 1. LED, parallel und in Richtung der ersten Komponente eingeschlossen. In diesem Schema “schließt” sich die revolutionäre Kraft durch die parallel geschaltete Diode und ist auf den zusätzlichen Widerstand begrenzt, der abwechselnd eingeschaltet wird.
Eine solche Verschmelzung von 2 LEDs erinnert an die vorherige Option, jedoch mit einem Unterschied. Jede von ihnen arbeitet mit “ihrem” Teil der Sinuskurve, wodurch eine weitere Komponente mit Durchschlagsschutz versehen wird.
Ein signifikanter Defekt im Schaltkreis durch den Löschwiderstand ist eine wichtige Größe einer unproduktiven Leistung, die auf ihm hervorgehoben wird.
Die Bestätigung dafür ist das kommende Beispiel. Es werden ein Löschwiderstand mit einem Nennwert von 24 kOhm und eine LED mit einem Arbeitsstrom von 9 mA verwendet. Die am Widerstand abgegebene Leistung beträgt dann 9x9x24 = 1944 MW (nach Aufrundung ca. 2 Watt). Damit der Widerstand in geeigneter Weise arbeitet, wird er mit Bedeutung P nicht weniger als 3 Watt gewählt. Die LED selbst verbraucht einen absolut miserablen Anteil an Energie.
Andererseits, wenn man mehrere abwechselnd angeschlossene LEDs verwendet, ist es sinnlos, einen Löschwiderstand aus den Beurteilungen des rationalen Regimes ihres Glühens vorzuschreiben. Wählt man einen eher kleinen Widerstand zum Nennwert, brennt er aufgrund eines enormen Stroms und einer erheblichen Leistungsstreuung schnell durch. Infolgedessen wird die Funktion der strombegrenzenden Substanz im Wechselstromkreis natürlich auf den Kondensator übertragen, auf den die Energie nicht einwirkt.
Einschränkung der Kondensatorunterstützung
Die einfachste Schaltung zum Einschalten der LEDs durch den Stützkondensator C zeichnet sich durch entsprechende Merkmale aus:
- Es sind Lade- und Entladeklassen vorgesehen, die die Arbeitsweise des reaktiven Elements bestimmen;
- Es wird noch einmal die LED genommen, wichtig für die Verteidigung der Haupt-LED von der revolutionären Spannung;
- Um die Kondensatorkapazität zu berechnen, wird die Formel durch die geschickte Methode erworben, in die bestimmte Zahlen ersetzt werden.
Um die Bedeutung des Nennwertes C zu berechnen, ist es notwendig, die aktuelle Leistung in der Schaltung mit dem Koeffizienten von 4,45 zu multiplizieren, der durch die empirische Methode angezeigt wird. Anschließend geht man dazu über, die gewonnene Arbeit in die Differenz zwischen der maximalen Spannung (310 Volt) und ihrem Abfall an der LED zu teilen.
Als Beispiel werden wir die Einbeziehung des Kondensators zum RGB oder einer gewöhnlichen LED dion mit einem Spannungsabfall an seinem Übergang gleich 3 Volt und Strom durch ihn in 9 mA sehen. In Übereinstimmung mit der betrachteten Formel wird seine Kapazität 0,13 μF betragen. Um der Korrektur ihre klare Bedeutung zu geben, muss man berücksichtigen, dass der Wert dieses Parameters mehr durch das Stromelement beeinflusst wird.
Die empirische Formel, die durch die geschickte Methode erweitert wurde, ist nur für die Berechnung der Behälter und der Eigenschaften von 220 V real. LEDs, die in Netzen mit einer Frequenz von 50 Hz betrieben werden. In anderen Frequenzintervallen der Versorgungsspannungen (z. B. in Konvertern) muss ein Koeffizient von 4,45 neu berechnet werden.
220 Volt
Bei allen Arten der Einbindung der LED in das 220-V-Netz sind einige Aspekte zu beachten, deren Berücksichtigung zweifellos dazu beitragen wird, primitive Fehler beim Schalten von Stromkreisen zu vermeiden. Sie stehen im Zusammenhang mit dem Wert des Stroms, der durch die Kette fließt, wenn sie gespeist wird. Um sie zu erkennen, müssen Sie das übliche Gerät auf dem Bild der Hintergrundbeleuchtung für die Dekoration, bestehend aus einem festen Satz von LED-Komponenten oder alltägliche Beleuchtung Gerät auf ihrer Basis zu sehen.
Besondere Aufmerksamkeit wird den Vorgängen gewidmet, die zum Zeitpunkt der Stromversorgung im Leistungsschalter ablaufen. Um ein “sanftes” Einschalten zu gewährleisten, müssen ein Löschwiderstand und eine LED-Anzeige parallel zu den Kontakten gelötet werden, die den Einschaltzustand anzeigen.
Der Widerstandswert wird nach den zuvor beschriebenen Methoden ausgewählt.
Erst nach dem Schalter mit einem Widerstand in der Schaltung befindet sich das Band selbst mit Chips von LED-Elementen. Da es keine Schutzdioden gibt, wird der Wert des Löschwiderstandes auf der Grundlage des durch die Schaltung fließenden Stroms ausgewählt; er sollte einen Wert in der Größenordnung von 1 mA nicht überschreiten.
Die Leuchtdiode in dieser Schaltung übernimmt die Funktion einer Last, die den Strom weiter begrenzt. Aufgrund ihrer geringen Größe leuchtet sie nur sehr schwach, was aber für den Nachtbetrieb völlig ausreichend ist. Unter der Wirkung der Sperrhalbwelle wird die Spannung am Widerstand teilweise gelöscht, was die Diode vor unerwünschtem Durchschlag schützt.
220-Volt-Eis-Treiberschaltung
Ein zuverlässigerer Weg, die LEDs aus dem Netz zu versorgen, ist die Verwendung eines speziellen Konverters oder Treibers, der die Spannung auf ein sicheres Niveau absenkt. Der Hauptzweck des Treibers für eine 220-Volt-LED besteht darin, den durch sie fließenden Strom auf den zulässigen Wert zu begrenzen (je nach Ausweis). Er besteht aus einem Spannungstreiber, einer Gleichrichterbrücke und einem Stromstabilisator-Mikroschaltkreis.
Treiberoption ohne Stromstabilisator
Wenn Sie ein 220-V-LED-Netzteil mit eigenen Händen zusammenbauen wollen, müssen Sie Folgendes wissen:
- Bei Verwendung eines Ausgangsstabilisators wird die Restwelligkeit deutlich reduziert;
- in diesem Fall geht ein Teil der Leistung auf dem Mikroschaltkreis selbst verloren, was sich auf die Helligkeit des Leuchtens der emittierenden Geräte auswirkt;
- bei Verwendung eines proprietären Elektrolytstabilisators mit hoher Filterkapazität wird die Restwelligkeit nicht vollständig geglättet, bleibt aber innerhalb akzeptabler Grenzen.
Bei unabhängiger Herstellung des Treibers kann die Schaltung vereinfacht werden, indem ein Elektrolyt anstelle des Ausgangs-Mikroschaltkreises eingesetzt wird.
Sicherheit der Verbindung
Bei einer Schaltung zum Anschluss von Dioden an ein 220-Volt-Netz besteht die größte Gefahr in einem mit ihnen in Reihe geschalteten Begrenzungskondensator. Unter dem Einfluss der Netzspannung wird er auf ein für den Menschen gefährliches Potenzial aufgeladen. Um Probleme in dieser Situation zu vermeiden, wird empfohlen:
- in der Schaltung eine spezielle Entladewiderstandsschaltung vorzusehen, die über einen separaten Taster gesteuert wird;
- wenn dies nicht möglich ist, sollte der Kondensator vor dem Start des Abstimmvorgangs nach dem Trennen vom Netz mit einer Schraubendreherspitze entladen werden;
- keine Polkondensatoren in den Stromkreis der Dioden einbauen, deren Rückstrom Werte u200bu200b erreicht, die den Stromkreis “durchbrennen” können.
Der Anschluss von 220-Volt-LED-Elementen ist nur mit Hilfe spezieller Elemente möglich, die zusätzlich in den Stromkreis eingeführt werden. In diesem Fall kann man auf einen Abspanntransformator und ein Netzteil verzichten, die üblicherweise für den Anschluss von Niederspannungsleuchten verwendet werden. Die Hauptaufgabe der zusätzlichen Elemente in der 220-Volt-LED-Anschlussschaltung besteht darin, den Strom zu begrenzen und gleichzurichten sowie den Halbleiterübergang vor der umgekehrten Halbwelle zu schützen.
