แรงดันไฟ LED ไปข้างหน้า วิธีเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่ายแสงสว่าง

โดยทั่วไปแล้ว LED จะเชื่อมต่อกับไฟ 220V โดยใช้ไดรเวอร์ที่ออกแบบมาสำหรับคุณลักษณะเฉพาะ แต่ถ้าคุณต้องการเชื่อมต่อ LED พลังงานต่ำเพียงอันเดียวเป็นตัวบ่งชี้ การใช้ไดรเวอร์จะไม่สามารถใช้งานได้ ในกรณีเช่นนี้ คำถามเกิดขึ้น - วิธีเชื่อมต่อ LED กับ 220 V โดยไม่ต้องใช้ บล็อกเพิ่มเติมโภชนาการ

ใหม่!!! ไฟ LED 3D - มีสถานที่สำหรับความมหัศจรรย์ในชีวิตอยู่เสมอ...

พื้นฐานการเชื่อมต่อกับไฟ 220 V

ต่างจากที่จ่ายไฟให้ LED ดี.ซีและแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำ (ไม่กี่ถึงสิบโวลต์) เครือข่ายจึงสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับคล้ายไซน์ที่มีความถี่ 50 เฮิรตซ์ และค่าเฉลี่ย 220 โวลต์ เนื่องจากไฟ LED ส่งกระแสในทิศทางเดียวเท่านั้นจึงจะเรืองแสง เฉพาะช่วงครึ่งคลื่นบางช่วงเท่านั้น:

นั่นคือ LED จะไม่เรืองแสงตลอดเวลาด้วยแหล่งจ่ายไฟนี้ แต่จะกะพริบที่ความถี่ 50 Hz แต่เนื่องจากความเฉื่อยในการมองเห็นของมนุษย์ สิ่งนี้จึงไม่สังเกตเห็นได้ชัดเจนนัก

ในเวลาเดียวกัน แรงดันไฟกลับขั้วแม้ว่าจะไม่ทำให้ไฟ LED สว่างขึ้น แต่ก็ยังใช้อยู่และสามารถสร้างความเสียหายได้หากไม่มีการดำเนินการใดๆ มาตรการป้องกัน.

วิธีการเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย 220 V

วิธีที่ง่ายที่สุด (อ่านเกี่ยวกับวิธีที่เป็นไปได้ทั้งหมด) คือการเชื่อมต่อโดยใช้ตัวต้านทานดับที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับ LED ควรคำนึงว่า 220 V คือค่า rms ของ U ในเครือข่าย ค่าแอมพลิจูดคือ 310 V และจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณความต้านทานของตัวต้านทาน

นอกจากนี้จำเป็นต้องปกป้องไดโอดเปล่งแสงจากแรงดันย้อนกลับที่มีขนาดเท่ากัน ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี

การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของไดโอดที่มีแรงดันพังทลายแบบย้อนกลับสูง (400 V หรือมากกว่า)

ลองดูแผนภาพการเชื่อมต่อโดยละเอียด

วงจรใช้ไดโอดเรียงกระแส 1N4007 ที่มีแรงดันย้อนกลับ 1,000 V เมื่อขั้วเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกนำไปใช้กับมันและไฟ LED จะได้รับการปกป้องจากการพัง

ตัวเลือกการเชื่อมต่อนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในวิดีโอนี้:

นอกจากนี้ยังอธิบายวิธีคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานการดับสำหรับ LED พลังงานต่ำมาตรฐาน

ข้าม LED ด้วยไดโอดธรรมดา

ไดโอดพลังงานต่ำที่เชื่อมต่อแบบ back-to-back ด้วย LED จะทำงานที่นี่ ในกรณีนี้แรงดันย้อนกลับจะถูกนำไปใช้กับตัวต้านทานดับเพราะว่า ไดโอดจะเปิดในทิศทางไปข้างหน้า

การเชื่อมต่อแบบ back-to-back ของ LED สองดวง:

แผนภาพการเชื่อมต่อมีลักษณะดังนี้:

หลักการนี้คล้ายกับหลักการก่อนหน้านี้ เฉพาะที่นี่เท่านั้นที่ไดโอดเปล่งแสงแต่ละอันจะถูกเผาไหม้ในส่วนไซน์ซอยด์ของตัวเอง เพื่อปกป้องกันและกันจากการพังทลาย

โปรดทราบว่าการเชื่อมต่อ LED เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ 220V โดยไม่มีการป้องกันจะทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างรวดเร็ว

รูปแบบการเชื่อมต่อกับ 220V โดยใช้ตัวต้านทานดับไฟมีข้อเสียเปรียบร้ายแรงประการหนึ่ง: มีการปล่อยพลังงานจำนวนมากไปที่ตัวต้านทาน

ตัวอย่างเช่นในกรณีที่พิจารณาจะใช้ตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 24 Kom ซึ่งที่แรงดันไฟฟ้า 220 V ให้กระแสประมาณ 9 mA ดังนั้น พลังงานที่กระจายไปโดยตัวต้านทานคือ:

9*9*24 = 1944 mW ประมาณ 2 W.

นั่นก็เพื่อ โหมดที่เหมาะสมที่สุดการดำเนินการคุณจะต้องมีตัวต้านทานที่มีกำลังอย่างน้อย 3 W

หากมี LED หลายดวงและใช้กระแสไฟมากขึ้น กำลังไฟจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกำลังสองของกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้การใช้ตัวต้านทานทำไม่ได้

การใช้ตัวต้านทานที่มีพลังงานไม่เพียงพอทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวอย่างรวดเร็วซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในเครือข่าย

ในกรณีเช่นนี้ ตัวเก็บประจุสามารถใช้เป็นองค์ประกอบจำกัดกระแสได้ ข้อดีของวิธีนี้คือไม่มีการกระจายพลังงานไปที่ตัวเก็บประจุ เนื่องจากความต้านทานเป็นปฏิกิริยา

แสดงไว้ที่นี่ แผนภาพทั่วไปเชื่อมต่อไดโอดเปล่งแสงเข้ากับเครือข่าย 220V โดยใช้ตัวเก็บประจุ เนื่องจากตัวเก็บประจุสามารถเก็บประจุตกค้างที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้หลังจากปิดเครื่องแล้วจึงต้องปล่อยประจุออกโดยใช้ตัวต้านทาน R1 R2 ปกป้องวงจรทั้งหมดจากกระแสไฟกระชากผ่านตัวเก็บประจุเมื่อเปิดเครื่อง VD1 ปกป้อง LED จากแรงดันไฟกลับขั้ว

ตัวเก็บประจุจะต้องไม่มีขั้ว ซึ่งออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 400 V

การใช้ตัวเก็บประจุแบบโพลาร์ (อิเล็กโทรไลต์, แทนทาลัม) ในเครือข่าย เครื่องปรับอากาศยอมรับไม่ได้เพราะว่า กระแสที่ไหลผ่านพวกมันไปในทิศทางตรงกันข้ามจะทำลายโครงสร้างของมัน

ความจุของตัวเก็บประจุคำนวณโดยใช้สูตรเชิงประจักษ์:

โดยที่ U คือแรงดันแอมพลิจูดของเครือข่าย (310 V)

I – กระแสที่ไหลผ่าน LED (เป็นมิลลิแอมป์)

Ud – แรงดันไฟตกคร่อม LED ในทิศทางไปข้างหน้า

สมมติว่าคุณต้องเชื่อมต่อ LED ที่มีแรงดันไฟฟ้าตก 2 V ที่กระแส 9 mA จากนี้เราจะคำนวณความจุของตัวเก็บประจุเมื่อเชื่อมต่อ LED หนึ่งตัวเข้ากับเครือข่าย:

สูตรนี้ใช้ได้กับความถี่ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าหลักที่ 50 Hz เท่านั้น ที่ความถี่อื่น จะต้องคำนวณปัจจัย 4.45 ใหม่

ความแตกต่างของการเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 V

เมื่อเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย 220V มีคุณสมบัติบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ตัวอย่างเช่น ในสวิตช์ไฟแบ็คไลท์ทั่วไป ไฟ LED จะเปิดตามวงจรที่แสดงด้านล่าง:

อย่างที่คุณเห็นไม่มีไดโอดป้องกันที่นี่ และเลือกค่าตัวต้านทานเพื่อจำกัดกระแสไปข้างหน้าของ LED ให้เหลือประมาณ 1 mA โหลดหลอดไฟยังทำหน้าที่เป็นตัวจำกัดกระแสอีกด้วย ด้วยรูปแบบการเชื่อมต่อนี้ LED จะเรืองแสงสลัว แต่เพียงพอที่จะมองเห็นสวิตช์ในห้องในเวลากลางคืน นอกจากนี้ แรงดันย้อนกลับจะถูกนำไปใช้กับตัวต้านทานเป็นหลักเมื่อสวิตช์เปิดอยู่ และไดโอดเปล่งแสงจะได้รับการปกป้องจากการพังทลาย

หากคุณต้องการเชื่อมต่อ LED หลายดวงกับ 220V คุณสามารถเปิดเป็นอนุกรมตามวงจรที่มีตัวเก็บประจุดับ:

ในกรณีนี้ ไฟ LED ทั้งหมดจะต้องได้รับการออกแบบให้มีกระแสไฟเท่ากันเพื่อการส่องสว่างที่สม่ำเสมอ

คุณสามารถเปลี่ยนไดโอดบายพาสด้วยการเชื่อมต่อ LED ด้านหลัง:

การเชื่อมต่อ LED แบบขนาน (ไม่ใช่แบบย้อนกลับ) กับเครือข่ายเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เนื่องจากหากวงจรหนึ่งล้มเหลว กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านอีกวงจรเป็นสองเท่า ซึ่งจะทำให้ LED ไหม้และเกิดไฟฟ้าลัดวงจรตามมา

มีการอธิบายตัวเลือกเพิ่มเติมหลายประการสำหรับการเชื่อมต่อไดโอดเปล่งแสงกับเครือข่าย 220V ที่ไม่สามารถยอมรับได้ในวิดีโอนี้:

นี่คือสาเหตุที่คุณไม่สามารถ:

• เปิดไฟ LED โดยตรง
• เชื่อมต่อ LED ที่ออกแบบมาสำหรับกระแสต่าง ๆ ในซีรีย์
• เปิด LED โดยไม่มีการป้องกันแรงดันย้อนกลับ

ความปลอดภัยในการเชื่อมต่อ

เมื่อเชื่อมต่อกับไฟ 220V โปรดทราบว่าสวิตช์ไฟมักจะเปิดขึ้น สายเฟส- ศูนย์ในกรณีนี้จะดำเนินการทั่วไปทั่วทั้งห้อง นอกจากนี้โครงข่ายไฟฟ้ามักไม่มี สายดินป้องกันเช่นนั้นต่อไป ลวดที่เป็นกลางมีความตึงเครียดบางอย่างสัมพันธ์กับพื้น ควรระลึกไว้ด้วยว่าในบางกรณีสายกราวด์เชื่อมต่อกับหม้อน้ำหรือ ท่อน้ำ- ดังนั้นเมื่อมนุษย์สัมผัสกับเฟสและแบตเตอรี่พร้อมกันโดยเฉพาะเมื่อ งานติดตั้งในห้องน้ำมีความเสี่ยงที่จะเกิดแรงดันไฟตกระหว่างเฟสกับกราวด์

ในเรื่องนี้เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายจะเป็นการดีกว่าที่จะตัดการเชื่อมต่อทั้งศูนย์และเฟสโดยใช้เครื่องแบทช์เพื่อหลีกเลี่ยงไฟฟ้าช็อตเมื่อสัมผัสสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าของเครือข่าย

บทสรุป

วิธีที่อธิบายไว้ที่นี่สำหรับการเชื่อมต่อ LED กับเครือข่าย 220V แนะนำให้ใช้เฉพาะเมื่อใช้ไดโอดเปล่งแสงพลังงานต่ำเพื่อการส่องสว่างหรือการบ่งชี้เท่านั้น LED ที่มีประสิทธิภาพไม่สามารถเชื่อมต่อด้วยวิธีนี้ได้ เนื่องจากความไม่เสถียรของแรงดันไฟฟ้าหลักทำให้เกิดการเสื่อมสภาพและความล้มเหลวอย่างรวดเร็ว ในกรณีเช่นนี้ คุณจะต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ LED แบบพิเศษ - ไดรเวอร์

ไฟแสดงสถานะเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งช่วยให้บุคคลสามารถเข้าใจสถานะปัจจุบันของอุปกรณ์ได้อย่างง่ายดาย ในครัวเรือน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บทบาทการบ่งชี้จะดำเนินการโดย LED ที่ติดตั้งอยู่ วงจรทุติยภูมิแหล่งจ่ายไฟที่เอาต์พุตของหม้อแปลงหรือโคลง อย่างไรก็ตาม ในชีวิตประจำวันก็มีเรื่องง่ายๆ มากมายเช่นกัน การออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งไม่มีตัวแปลงซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่จะเป็นประโยชน์เพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น ไฟ LED ที่ติดตั้งอยู่ในปุ่มสวิตช์ติดผนังจะเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ดีเยี่ยมสำหรับตำแหน่งของสวิตช์ในเวลากลางคืน และไฟ LED ในตัวสายไฟต่อพร้อมช่องเสียบจะส่งสัญญาณว่าเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 220 V

ด้านล่างนี้เป็นไดอะแกรมง่ายๆ หลายประการซึ่งแม้แต่บุคคลที่มีความรู้ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยก็สามารถเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับได้

แผนภาพการเชื่อมต่อ

LED เป็นแบบชนิด ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ด้วยแรงดันและกระแสจ่ายต่ำกว่าเครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือนมาก หากต่อเข้ากับระบบไฟฟ้า 220 โวลต์โดยตรง ไฟดับทันที ดังนั้นไดโอดเปล่งแสงจะต้องเชื่อมต่อผ่านองค์ประกอบจำกัดกระแสเท่านั้น ที่ถูกที่สุดและง่ายที่สุดในการประกอบคือวงจรที่มีองค์ประกอบแบบสเต็ปดาวน์ในรูปแบบของตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุ

จุดสำคัญที่คุณต้องใส่ใจเมื่อเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย AC คือข้อจำกัดของแรงดันย้อนกลับ งานนี้สามารถทำสำเร็จได้อย่างง่ายดายด้วยซิลิคอนไดโอดใดๆ ที่ออกแบบมาสำหรับกระแสไฟฟ้าไม่น้อยกว่าที่ไหลในวงจร ไดโอดเชื่อมต่อแบบอนุกรมหลังตัวต้านทานหรือมีขั้วย้อนกลับขนานกับ LED

มีความเห็นว่าสามารถทำได้โดยไม่ จำกัด แรงดันย้อนกลับเนื่องจากการเสียทางไฟฟ้าไม่ทำให้เกิดความเสียหายต่อไดโอดเปล่งแสง อย่างไรก็ตาม กระแสย้อนกลับอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ทางแยกพีเอ็นส่งผลให้เกิดการสลายเนื่องจากความร้อนและการทำลายคริสตัล LED

แทนที่จะใช้ซิลิคอนไดโอด คุณสามารถใช้ไดโอดเปล่งแสงตัวที่สองที่มีกระแสไปข้างหน้าที่คล้ายกันซึ่งเชื่อมต่อในขั้วย้อนกลับขนานกับ LED ตัวแรก

ข้อเสียของวงจรตัวต้านทานจำกัดกระแสคือความจำเป็นในการกระจาย พลังงานสูง- ปัญหานี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งเมื่อเชื่อมต่อโหลดที่มีการสิ้นเปลืองกระแสไฟสูง ปัญหานี้แก้ไขได้โดยการเปลี่ยนตัวต้านทานด้วยตัวเก็บประจุที่ไม่มีขั้วซึ่งในวงจรดังกล่าวเรียกว่าบัลลาสต์หรือการดับ

ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับจะมีพฤติกรรมเหมือนตัวต้านทาน แต่ไม่กระจายพลังงานที่ใช้ไปในรูปของความร้อน

ในวงจรเหล่านี้ เมื่อปิดเครื่อง ตัวเก็บประจุจะยังคงไม่มีประจุ ซึ่งทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟฟ้าช็อต

ปัญหานี้แก้ไขได้อย่างง่ายดายโดยเชื่อมต่อตัวต้านทาน shunt 0.5 วัตต์ที่มีความต้านทานอย่างน้อย 240 kOhm เข้ากับตัวเก็บประจุ

การคำนวณตัวต้านทานสำหรับ LED

ในวงจรข้างต้นทั้งหมดที่มีตัวต้านทานจำกัดกระแส ความต้านทานจะถูกคำนวณตามกฎของโอห์ม: R = U/I โดยที่ U คือแรงดันไฟจ่าย I คือกระแสไฟที่ใช้งานของ LED กำลังไฟฟ้าที่กระจายโดยตัวต้านทานคือ P = U * I ข้อมูลนี้สามารถคำนวณได้โดยใช้

สำคัญ. หากคุณวางแผนที่จะใช้วงจรในชุดการพาความร้อนต่ำ แนะนำให้เพิ่มค่าการกระจายพลังงานสูงสุดของตัวต้านทานขึ้น 30%

การคำนวณตัวเก็บประจุดับสำหรับ LED

การคำนวณความจุของตัวเก็บประจุดับ (เป็น μF) ดำเนินการโดยใช้สูตรต่อไปนี้: C = 3200*I/U โดยที่ I คือกระแสโหลด U คือแรงดันไฟฟ้า สูตรนี้เรียบง่าย แต่ความแม่นยำก็เพียงพอสำหรับวงจรเชื่อมต่อ LED ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 20 โวลต์

สำคัญ. เพื่อป้องกันวงจรจากแรงดันไฟกระชากและสัญญาณรบกวนแบบอิมพัลส์ ต้องเลือกตัวเก็บประจุดับด้วยแรงดันไฟฟ้าในการทำงานอย่างน้อย 400 V ควรใช้ตัวเก็บประจุจะดีกว่าประเภทเซรามิก K10–17 ที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานมากกว่า 400 V หรือเทียบเท่าที่นำเข้า

ต้องไม่ใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า (ขั้ว)

คุณจำเป็นต้องรู้เรื่องนี้

สิ่งสำคัญคือการจำข้อควรระวังด้านความปลอดภัย วงจรที่นำเสนอนี้ใช้พลังงานจากไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษระหว่างการประกอบ การเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่ายจะต้องดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามแผนภาพวงจร - การเบี่ยงเบนไปจากแผนหรือความประมาทเลินเล่ออาจนำไปสู่ไฟฟ้าลัดวงจร

ควรประกอบแหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลงอย่างระมัดระวังและจำไว้ว่าไม่มี การแยกกัลวานิกกับเครือข่าย วงจรที่เสร็จแล้วจะต้องแยกออกจากวงจรข้างเคียงได้อย่างน่าเชื่อถือ ชิ้นส่วนโลหะและป้องกันจากการสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจ สามารถถอดประกอบได้เฉพาะเมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟแล้วเท่านั้น

อ่านด้วย

บ่อยครั้งที่เราต้องเผชิญกับคำถามนี้ - วิธีเชื่อมต่อ LED กับ 220 V หรือเพียงแค่นั้น เครือข่ายไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ- ด้วยเหตุนี้ การเชื่อมต่อโดยตรงไดโอดตรงไปยังเครือข่ายไม่มีความหมายเชิงความหมายใดๆ แม้ว่าจะใช้รูปแบบบางอย่าง เราก็จะไม่ได้รับผลตามที่ต้องการ

หากเราต้องเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจากนั้นปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ง่ายมาก - ติดตั้งตัวต้านทานแบบจำกัดแล้วลืมมันไป LED ทำงานในทิศทางไปข้างหน้าและจะทำงานต่อไป

หากเราจำเป็นต้องใช้เครือข่าย 220 V เพื่อเชื่อมต่อ LED ก็จะได้รับผลกระทบจากการกลับขั้วแล้ว สิ่งนี้สามารถเห็นได้ชัดเจนโดยการดูกราฟของไซนัสอยด์ โดยที่แต่ละครึ่งรอบของไซนัสอยด์มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนสัญญาณไปเป็นสัญญาณตรงกันข้าม

ในกรณีนี้ เราจะไม่ได้รับแสงเรืองแสงในครึ่งรอบนี้ โดยหลักการแล้ว ไม่เป็นไร))) แต่ LED จะล้มเหลวเร็วมาก

โดยทั่วไปควรเลือกตัวต้านทานดับตามสภาพแรงดันไฟฟ้าที่ออกแบบไว้ที่ 310 V การอธิบายว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้นจึงเป็นงานที่น่าเบื่อ แต่ก็คุ้มค่าที่จะจดจำเพราะ ค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพคือ 220 V และค่าแอมพลิจูดเพิ่มขึ้นแล้วที่รากของสองจากค่าที่มีประสิทธิภาพ เหล่านั้น. วิธีนี้เราจะได้แรงดันไปข้างหน้าและย้อนกลับที่นำไปใช้กับ LED ตัวต้านทานถูกเลือกที่ 310V ของขั้วย้อนกลับเพื่อป้องกัน LED เราจะดูด้านล่างว่าสามารถดำเนินการป้องกันได้อย่างไร

วิธีเชื่อมต่อ LED กับ 220 V โดยใช้วงจรง่าย ๆ โดยใช้ตัวต้านทานและไดโอด - ตัวเลือก 1

วงจรแรกทำงานบนหลักการย้อนกลับของการยกเลิกครึ่งรอบ เซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่มีทัศนคติเชิงลบต่อแรงดันย้อนกลับ เพื่อบล็อกมันเราจำเป็นต้องมีไดโอด ตามกฎแล้วในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ไดโอดประเภท IN4004 ซึ่งออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่า 300 V

การเชื่อมต่อ LED โดยใช้วงจรง่าย ๆ พร้อมตัวต้านทานและไดโอด - ตัวเลือก 2

วงจรง่ายๆ อีกวงจรหนึ่งแสดงวิธีเชื่อมต่อ LED กับแรงดันไฟฟ้า 220 V AC นั้นไม่ซับซ้อนกว่ามากและยังสามารถจัดเป็นวงจรอย่างง่ายได้

พิจารณาหลักการทำงานกัน ด้วยครึ่งคลื่นบวก กระแสจะไหลผ่านตัวต้านทาน 1 และ 2 รวมถึงตัว LED เองด้วย ในกรณีนี้ ควรจำไว้ว่าแรงดันตกคร่อม LED จะตรงกันข้ามกับไดโอดทั่วไป - VD1 ทันทีที่ครึ่งคลื่นลบ 220 V "เข้าสู่" วงจรกระแสจะไหลผ่านไดโอดและตัวต้านทานทั่วไป ในกรณีนี้ แรงดันตกคร่อม VD1 จะตรงข้ามกับ LED มันง่ายมาก

ด้วยแรงดันไฟหลักครึ่งคลื่นบวก กระแสจะไหลผ่านตัวต้านทาน R1, R2 และ LED HL1 (ในกรณีนี้ แรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าของ LED HL1 คือแรงดันย้อนกลับสำหรับไดโอด VD1) ด้วยแรงดันไฟหลักครึ่งคลื่นลบ กระแสจะไหลผ่านไดโอด VD1 และตัวต้านทาน R1, R2 (ในกรณีนี้ แรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าของไดโอด VD1 คือแรงดันย้อนกลับสำหรับ LED HL1)

ส่วนการคำนวณของโครงการ

แรงดันไฟหลักที่กำหนด:

U S.NOM = 220 V

ยอมรับแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายขั้นต่ำและสูงสุด (ข้อมูลที่มีประสบการณ์):

คุณ S.MIN = 170 V
U C.MAX = 250 V

สามารถติดตั้ง LED HL1 ที่มีกระแสไฟสูงสุดที่อนุญาตได้สำหรับการติดตั้ง:

ฉัน HL1.DOP = 20 mA

กระแสไฟสูงสุดที่คำนวณได้สูงสุดของ LED HL1:

ฉัน HL1.AMP.MAX = 0.7*ฉัน HL1.ADP = 0.7*20 = 14 mA

แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม LED HL1 (ข้อมูลประสบการณ์):

แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพขั้นต่ำและสูงสุดบนตัวต้านทาน R1, R2:

U R.RMS.MIN = U S.MIN = 170 V
U R.RMS.MAX = U C.MAX = 250 V

คำนวณความต้านทานเทียบเท่าของตัวต้านทาน R1, R2:

R EQ.CALC = U R.AMP.MAX /I HL1.AMP.MAX = 350/14 = 25 kOhm

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ.CALC = 2502/25 = 2500 mW = 2.5 W

คำนวณแล้ว กำลังทั้งหมดตัวต้านทาน R1, R2:

P R.CALC = P R.MAX /0.7 = 2.5/0.7 = 3.6 W

ได้รับการยอมรับ การเชื่อมต่อแบบขนานตัวต้านทานชนิด MLT-2 สองตัวซึ่งมีกำลังไฟสูงสุดที่อนุญาตทั้งหมด:

PR ADOP = 2 2 = 4 W

ความต้านทานที่คำนวณได้ของตัวต้านทานแต่ละตัว:

R CALC = 2*R EQ.CALC = 2*25 = 50 kOhm

ความต้านทานมาตรฐานที่สูงกว่าที่ใกล้ที่สุดของตัวต้านทานแต่ละตัวถูกนำมาใช้:

R1 = R2 = 51 โอห์ม

ความต้านทานที่เท่ากันของตัวต้านทาน R1, R2:

R EKV = R1/2 = 51/2 = 26 กิโลโอห์ม

กำลังรวมสูงสุดของตัวต้านทาน R1, R2:

P R.MAX = U R.RMS.MAX 2 /R EQ = 2502/26 = 2400 mW = 2.4 W

กระแสไฟสูงสุดต่ำสุดและสูงสุดของ LED HL1 และไดโอด VD1:

ฉัน HL1.AMP.MIN = ฉัน VD1.AMP.MIN = U R.AMP.MIN /R EQ = 240/26 = 9.2 mA
ฉัน HL1.AMP.MAX = ฉัน VD1.AMP.MAX = U R.AMP.MAX /R EQ = 350/26 = 13 mA

กระแสไฟเฉลี่ยต่ำสุดและสูงสุดของ LED HL1 และไดโอด VD1:

ฉัน HL1.AVG.MIN = ฉัน VD1.AVG.MIN = ฉัน HL1.ACTIVE.MIN /KF = 3.3/1.1 = 3.0 mA
I HL1.SR.MAX = I VD1.SR.MAX = I HL1.ACTIVE MAX /KF = 4.8/1.1 = 4.4 mA

แรงดันย้อนกลับไดโอด VD1:

U VD1.REV = U HL1.PR = 2 V

พารามิเตอร์การออกแบบของไดโอด VD1:

U VD1.CALC = U VD1.REV /0.7 = 2/0.7 = 2.9 โวลต์
VD1.CALC = U VD1.AMP.MAX /0.7 = 13/0.7 = 19 mA

ยอมรับไดโอด VD1 ประเภท D9V ซึ่งมีพารามิเตอร์พื้นฐานดังต่อไปนี้:

U VD1.ADOP = 30 V
ฉัน VD1.DOP = 20 mA
ผม 0.MAX = 250 µA

ข้อเสียของการใช้ไดอะแกรมสำหรับเชื่อมต่อ LED กับ 220 V ตามตัวเลือกที่ 2

ข้อเสียเปรียบหลักของการเชื่อมต่อ LED โดยใช้โครงร่างนี้คือความสว่างต่ำของ LED เนื่องจากกระแสไฟฟ้าต่ำ I HL1.SR = (3.0-4.4) mA และกำลังสูงของตัวต้านทาน: R1, R2: P R.MAX = 2.4 W.

ตัวเลือก 3 สำหรับการเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่ายไฟฟ้า 220 V AC

เมื่อครึ่งวงจรบวก กระแสจะไหลผ่านตัวต้านทาน R1, ไดโอด และ LED เมื่อติดลบจะไม่มีกระแสไหลเพราะว่า ในกรณีนี้ไดโอดจะสลับไปในทิศทางตรงกันข้าม

การคำนวณพารามิเตอร์วงจรจะคล้ายกับตัวเลือกที่สอง ใครต้องการมันจะนับและเปรียบเทียบ ความแตกต่างมีขนาดเล็ก

ข้อเสียของการเชื่อมต่อโดยใช้ตัวเลือก 3

หาก “ผู้ที่มีความคิดอยากรู้อยากเห็น” มากที่สุดได้คำนวณไปแล้ว พวกเขาสามารถเปรียบเทียบข้อมูลกับตัวเลือกที่สองได้ คนที่ขี้เกียจเกินไปจะต้องรับปากมัน ข้อเสียของการเชื่อมต่อนี้ก็คือความสว่างของ LED ต่ำเช่นกันเพราะ กระแสที่ไหลผ่านเซมิคอนดักเตอร์มีเพียง I HL1.SR = (2.8-4.2) mA

แต่ด้วยรูปแบบนี้เราได้รับการลดลงอย่างเห็นได้ชัดในกำลังของตัวต้านทาน: P R1.MAX = 1.2 W แทนที่จะเป็น 2.4 W ที่ได้รับก่อนหน้านี้

การเชื่อมต่อ LED 220 V โดยใช้ไดโอดบริดจ์ - ตัวเลือก 4

ดังที่คุณเห็นในภาพกราฟิก ในกรณีนี้ เราใช้ตัวต้านทานและบริดจ์ไดโอดเพื่อเชื่อมต่อกับ 220

ในกรณีนี้กระแสจะไหลผ่านตัวต้านทาน 2 ตัวและ LED ที่มีคลื่นครึ่งคลื่นบวกและลบของไซนัสอยด์เนื่องจากการใช้สะพานเรียงกระแสบนไดโอด VD1-VD4

U VD.CALC = U VD.REV /0.7 = 2.6/0.7 = 3.7 V
VD.CALC = U VD.AMP.MAX /0.7 = 13/0.7 = 19 mA

ยอมรับไดโอด VD1-VD4 ประเภท D9V โดยมีพารามิเตอร์พื้นฐานดังต่อไปนี้:

U VD.ADP = 30 V
ฉัน VD.ADP = 20 mA
ผม 0.MAX = 250 µA

ข้อเสียของรูปแบบการเชื่อมต่อตามตัวเลือก 4

อย่างไรก็ตามด้วยโครงร่างนี้เราจะได้รับความสว่างของ LED เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด: HL1: I HL1.SR = (5.9-8.7) mA แทนที่จะเป็น (2.8-4.2) mA

โดยหลักการแล้ว นี่เป็นวงจรทั่วไปที่แสดงวิธีเชื่อมต่อ LED กับ 220 V โดยใช้ไดโอดและตัวต้านทานแบบธรรมดา เพื่อความสะดวกในการทำความเข้าใจจึงมีการคำนวณมาให้ ไม่ใช่สำหรับทุกคน อาจจะเข้าใจได้ แต่ใครก็ตามที่ต้องการก็จะค้นพบ อ่านและทำความเข้าใจ ถ้าไม่เช่นนั้นส่วนกราฟิกธรรมดาก็เพียงพอแล้ว

วิธีเชื่อมต่อ LED กับ 220 V โดยใช้ตัวเก็บประจุ

ข้างต้น เราได้ดูว่าการเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย 220 V เป็นเรื่องง่ายเพียงใด โดยใช้เพียงไดโอดและตัวต้านทาน เหล่านี้คือ วงจรง่ายๆ- ตอนนี้เรามาดูสิ่งที่ซับซ้อนมากขึ้น แต่ดีกว่าในแง่ของการใช้งานและความทนทาน สำหรับสิ่งนี้เราจำเป็นต้องมีตัวเก็บประจุ

องค์ประกอบจำกัดกระแสคือตัวเก็บประจุ ในแผนภาพ - C1 ตัวเก็บประจุต้องได้รับการออกแบบให้ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 400 V หลังจากชาร์จตัวหลังแล้ว กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านจะถูกจำกัดโดยตัวต้านทาน

การเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย 220 V โดยใช้ตัวอย่างสวิตช์แบ็คไลท์

ทุกวันนี้คุณจะไม่แปลกใจกับใครเลยด้วยสวิตช์ที่มีไฟ LED ในตัว เมื่อแยกชิ้นส่วนและคิดออกแล้วเราจะได้วิธีอื่นซึ่งเราสามารถเชื่อมต่อ LED ใด ๆ เข้ากับเครือข่าย 220 V ได้

สวิตช์เรืองแสงทั้งหมดใช้ตัวต้านทานที่มีพิกัดอย่างน้อย 20 kOhm กระแสไฟฟ้าในกรณีนี้จำกัดไว้ที่ประมาณ 1A เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่าย ไฟ LED นี้จะสว่างขึ้น ในเวลากลางคืนสามารถแยกแยะได้ง่ายบนผนัง กระแสย้อนกลับในกรณีนี้จะมีขนาดเล็กมากและจะไม่ทำให้เซมิคอนดักเตอร์เสียหาย โดยหลักการแล้ววงจรดังกล่าวก็มีสิทธิ์ที่จะมีอยู่ แต่แสงจากไดโอดดังกล่าวจะยังคงมีขนาดเล็กโดยประมาท และเกมจะคุ้มค่ากับเทียนหรือไม่นั้นยังไม่ชัดเจน

วิดีโอเกี่ยวกับการเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย 220 V

ในตอนท้ายของโพสต์ยาวทั้งหมดนี้ เรามาดูวิดีโอในหัวข้อ: "วิธีเชื่อมต่อ LED กับ 220 V" สำหรับผู้ที่ขี้เกียจเกินไปที่จะอ่านทุกอย่าง

หนึ่งใน ประเด็นสำคัญเมื่อทำงานกับ LED จะเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้าแรงสูง เป็นที่ทราบกันว่า LED ไม่สามารถจ่ายไฟจากเครือข่าย 220 V ได้โดยตรง จะประกอบวงจรให้เหมาะสมและจ่ายไฟเพื่อแก้ไขปัญหาได้อย่างไร?

คุณสมบัติทางไฟฟ้า

ในการตอบคำถามข้างต้นจำเป็นต้องศึกษา คุณสมบัติทางไฟฟ้านำ.

ลักษณะแรงดันไฟฟ้าของมันคือเส้นที่สูงชัน ซึ่งหมายความว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นแม้ในปริมาณที่น้อยมาก กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งแสงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว กระแสที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การทำความร้อนของ LED ซึ่งส่งผลให้ไฟ LED ไหม้ได้ง่าย ปัญหานี้แก้ไขได้โดยการใส่ตัวต้านทานจำกัดเข้าไปในวงจร

ที่แอลอีดี ค่าเล็กน้อยแรงดันพังทลายแบบย้อนกลับ (ประมาณ 20 โวลต์) ดังนั้นจึงไม่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ได้ เพื่อป้องกันกระแสไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม จำเป็นต้องรวมไดโอดไว้ในวงจร หรือเปิดอันที่สองตรงข้ามกับ LED ตัวแรก การเชื่อมต่อจะต้องขนานกัน

ดังนั้นเราจึงรู้ว่าวงจรใด ๆ สำหรับเชื่อมต่อ LED เข้ากับเครือข่าย 220 โวลต์จะต้องมีตัวต้านทานและวงจรเรียงกระแสมิฉะนั้นจะไม่สามารถใช้พลังงานได้

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีโครงการดังกล่าว? ประการแรก สำหรับการออกแบบตัวบ่งชี้เครือข่าย หลอดไฟ LEDอาจเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีเยี่ยมในการช่วยระบุว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าเสียบปลั๊กอยู่หรือไม่ มันถูกเพิ่มเข้าไปในวงจรของสวิตช์และเต้ารับเพื่อให้ค้นหาได้ง่ายในที่มืด

ตัวบ่งชี้ดังกล่าวเริ่มเรืองแสงที่แรงดันไฟฟ้าเพียงไม่กี่โวลต์ ในขณะเดียวกัน ก็ใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเนื่องจากกระแสไฟต่ำ (หลายแอมแปร์)

ฉันควรใช้ตัวต้านทานตัวใด

ในการเลือกความต้านทานของตัวต้านทานที่เหมาะสมที่สุด คุณต้องใช้กฎของโอห์ม

R=(Ugrid-Ul.)/Il.nom.

สมมติว่าเราใช้ LED สีแดงเป็นตัวบ่งชี้โดยมีค่ากระแสเล็กน้อย 18 mA และแรงดันไปข้างหน้า 2.0 โวลต์

(311-2)/0.018=17167 โอห์ม=17 กิโลโอห์ม

เรามาอธิบายว่าหมายเลข 311 มาจากไหน นี่คือจุดสูงสุดของคลื่นไซน์ซึ่งแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายของเราเปลี่ยนแปลงไป โดยไม่ต้องเข้าสู่ขอบเขตของคณิตศาสตร์ด้วยการคำนวณทั้งหมด เราสามารถพูดได้ว่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ 220 * √2

บางครั้งก็มีวงจรที่ไม่มีไดโอดเรียงกระแส ในกรณีนี้ต้องเพิ่มความต้านทานหลายครั้งเพื่อลดกระแสและป้องกันไฟแสดงสถานะไม่ให้ไหม้

วงจรเบื้องต้นของตัวบ่งชี้กระแส

สิ่งที่จำเป็นในการสร้างตัวบ่งชี้ที่ง่ายที่สุดซึ่งใช้พลังงานจากเครือข่าย 220 โวลต์? นี่คือรายการ:

• ไฟ LED แสดงสถานะปกติของสีใดก็ได้ที่คุณต้องการ
• ตัวต้านทานตั้งแต่ 100 ถึง 200 kOhm (มากกว่า ความต้านทานมากขึ้นหลอดไฟก็จะสว่างน้อยลง);
• ไดโอดที่มีแรงดันย้อนกลับ 100 โวลต์ขึ้นไป
• หัวแร้งพลังงานต่ำเพื่อไม่ให้ LED ร้อนเกินไป

เนื่องจากจำนวนชิ้นส่วนมีน้อย จึงไม่ได้ใช้บอร์ดในการติดตั้ง ไฟแสดงสถานะเชื่อมต่อแบบขนานกับเครื่องใช้ไฟฟ้า

สำหรับผู้ที่ไม่ต้องการวิ่งไปรอบๆ เพื่อหาไดโอด ผู้ผลิตได้คิดค้นตัวบ่งชี้สองสีสำเร็จรูปในรูปแบบของไฟ LED สองดวงในตัวเครื่องเดียว สีที่ต่างกัน- มักจะเป็นสีแดงและ สีเขียว- ในกรณีนี้จำนวนชิ้นส่วนวงจรจะลดลงอีก

มีแผนการเชื่อมต่ออื่น ๆ ที่แทนที่ตัวต้านทานด้วยตัวเก็บประจุหรือสะพานไดโอด ทรานซิสเตอร์ ฯลฯ แต่ไม่ว่าอย่างไรก็ตาม คุณสมบัติการออกแบบไม่ได้ถูกนำมาใช้งานหลักคือแก้ไขกระแสและลดค่าให้เป็นค่าที่ปลอดภัย