Расчет конденсатора для светодиода

Схема подключения светодиода к сети 220 вольт

Светоиндикация – это неотъемлемая часть электроники, с помощью которой человек легко понимает текущее состояние прибора. В бытовых электронных устройствах роль индикации, выполняет светодиод, установленный во вторичной цепи питания, на выходе трансформатора или стабилизатора. Однако в быту используется и множество простых электронных конструкций, неимеющих преобразователя, индикатор в которых был бы нелишним дополнением. Например, вмонтированный в клавишу настенного выключателя светодиод, стал бы отличным ориентиром расположения выключателя ночью. А светодиод в корпусе удлинителя с розетками будет сигнализировать о наличии его включения в электросеть 220 В.

Ниже представлено несколько простых схем, с помощью которых даже человек с минимальным запасом знаний электротехники сможет подключить светодиод к сети переменного тока.

Схемы подключения

Светодиод – это разновидность полупроводниковых диодов с напряжением и током питания намного меньшим, чем в бытовой электросети. При прямом подключении в сеть 220 вольт, он мгновенно выйдет из строя. Поэтому светоизлучающий диод обязательно подключается только через токоограничивающий элемент. Наиболее дешевыми и простыми в сборке является схемы с понижающим элементом в виде резистора или конденсатора.

Важный момент, на который нужно обратить внимание при подключении светодиода в сеть переменного тока – это ограничение обратного напряжения. С этой задачей легко справляется любой кремниевый диод, рассчитанный на ток не менее того, что течет в цепи. Подключается диод последовательно после резистора или обратной полярностью параллельно светодиоду. Расчет конденсатора для светодиода

Существует мнение, что можно обойтись без ограничения обратного напряжения, так как электрический пробой не вызывает повреждения светоизлучающего диода. Однако обратный ток может вызвать перегрев p-n перехода, в результате чего произойдет тепловой пробой и разрушение кристалла светодиода.

Расчет конденсатора для светодиодаВместо кремниевого диода можно использовать второй светоизлучающий диод с аналогичным прямым током, который подключается обратной полярностью параллельно первому светодиоду.

Отрицательной стороной схем с токоограничивающим резистором является необходимость в рассеивании большой мощности. Эта проблема становится особо актуальной, в случае подключения нагрузки с большим потребляемым током. Решается данная проблема путем замены резистора на неполярный конденсатор, который в подобных схемах называют балластным или гасящим.

Включенный в сеть переменного тока неполярный конденсатор, ведет себя как сопротивление, но не рассеивает потребляемую мощность в виде тепла.

Расчет конденсатора для светодиодаВ данных схемах, при выключении питания, конденсатор остается не разряженным, что создает угрозу поражения электрическим током. Данная проблема легко решается путем подключения к конденсатору шунтирующего резистора мощностью 0,5 ватт с сопротивлением не менее 240 кОм.Расчет конденсатора для светодиода

Расчет резистора для светодиода

Во всех выше представленных схемах с токоограничивающим резистором расчет сопротивления производится согласно закону Ома: R = U/I, где U – это напряжение питания, I – рабочий ток светодиода. Рассеиваемая резистором мощность равна P = U * I. Эти данные можно рассчитать при помощи онлайн калькулятора.

Важно. Если планируется использовать схему в корпусе с низкой конвекцией, рекомендуется увеличить максимальное значение рассеиваемой резистором мощности на 30%.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Расчёт ёмкости гасящего конденсатора (в мкФ) производится по следующей формуле: C = 3200*I/U, где I – это ток нагрузки, U – напряжение питания. Данная формула является упрощенной, но ее точности достаточно для схем подключения светодиодов с напряжением питания до 20 вольт.

Важно. Для защиты схемы от перепадов напряжения и импульсных помех, гасящий конденсатор нужно выбирать с рабочим напряжением не менее 400 В.

Конденсатор лучше использовать керамический типа К10–17 с рабочим напряжением более 400 В или его импортный аналог. Нельзя использовать электролитические (полярные) конденсаторы.

Это нужно знать

Главное – это помнить о технике безопасности. Представленные схемы питаются от 220 В сети переменного тока, поэтому требуют во время сборки особого внимания.

Подключение светодиода в сеть должно осуществляться в четком соответствии с принципиальной схемой. Отклонение от схемы или небрежность может привести к короткому замыканию или выходу из строя отдельных деталей.

При первом включении, сборки рекомендуется дать поработать некоторое время, чтобы убедиться в ее стабильности и отсутствии сильного нагрева элементов.

Для повышения надёжности устройства рекомендуется использовать заранее проверенные детали с запасом по предельно допустимым значениям напряжения и мощности.

Собирать бестрансформаторные источники питания следует внимательно и помнить, что они не имеют гальванической развязки с сетью. Готовая схема должна быть надёжно изолирована от соседних металлических деталей и защищена от случайного прикосновения. Демонтировать её можно только с отключенным напряжением питания.

*****

Расчет конденсатора для светодиодов

Необходимость подключить светодиод к сети – частая ситуация. Это и индикатор включения приборов, и выключатель с подсветкой, и даже диодная лампа.

Существует множество схем подключения маломощных индикаторных LED через резисторный ограничитель тока, но такая схема подключения имеет определённые недостатки. При необходимости подключить диод, с номинальным током 100-150мА, потребуется очень мощный резистор, размеры которого будут значительно больше самого диода.

Вот так бы выглядела схема подключения настольной светодиодной лампы. А мощные десяти ваттные резисторы при низкой температуре в помещении можно было бы использовать в качестве дополнительного источника отопления.

Расчет конденсатора для светодиода

Применение в качестве ограничителя тока конде-ров позволяет значительно уменьшить габариты такой схемы. Так выглядит блок питания диодной лампы мощностью 10-15 Вт.

Расчет конденсатора для светодиода

Принцип работы схем на балластном конденсаторе

Расчет конденсатора для светодиода

В этой схеме конде-р является фильтром тока. Напряжение на нагрузку поступает только до момента полного заряда конде-ра, время которого зависит от его ёмкости. При этом никакого тепловыделения не происходит, что снимает ограничения с мощности нагрузки.

Чтобы понять, как работает эта схема и принцип подбора балластного элемента для LED, напомню, что напряжение – скорость движения электронов по проводнику, сила тока – плотность электронов.

Для диода абсолютно безразлично, с какой скоростью через него будут «пролетать» электроны. Расчет конде-ра основан на ограничении тока в цепи. Мы можем подать хоть десять киловольт, но если сила тока составит несколько микр оампер, количества электронов, проходящих через светоизлучающий кристалл, хватит для возбуждения лишь крохотной части светоизлучателя и свечения мы не увидим.

В то же время при напряжении несколько вольт и силе тока десятки ампер плотность потока электронов значительно превысит пропускную способность матрицы диода, преобразовав излишки в тепловую энергию, и наш LED элемент попросту испарится в облачке дыма.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Разберем подробный расчет, ниже сможете найти форму онлайн калькулятора.

Расчет емкости конденсатора для светодиода:

С мкФ – ёмкость конде-ра. Он должен быть рассчитан на 400-500В;
Iсд – номинальный ток диода (смотрим в паспортных данных);
Uвх – амплитудное напряжение сети — 320В;
Uвых – номинальное напряжение питания LED.

Можно встретить еще такую формулу:

Она используется для маломощных нагрузок до 100 мА и до 5В.

Расчет конденсатора для светодиода (калькулятор онлайн):

Для наглядности проведём расчёт нескольких схем подключения.

Подключение одного светодиода

Расчет конденсатора для светодиода Для расчета емкости конде-ра нам понадобится:

  • Максимальный ток диода – 0,15А;
  • напряжение питания диода – 3,5В;
  • амплитудное напряжение сети — 320В.

Для таких условий параметры конде-ра: 150мкФ, 400В.

Подключение нескольких светодиодов

Расчет конденсатора для светодиода При расчете конденсатора для светодиодной лампы необходимо учитывать, что диоды в ней соединены группами.

  • Напряжение питания для последовательной цепочки – Uсд * количество LED в цепи;
  • сила тока – Iсд * количество параллельных цепочек.

Для примера возьмём модель с шестью параллельными линиями из четырёх последовательных диодов.

Напряжение питания – 4 * 3,5В = 14В;
Сила тока цепи – 0,15А * 6 = 0,9А;

Для этой схемы параметры конде-ра: 90мкФ, 400В.

Простая схема блока питания светодиодов с конденсатором

Расчет конденсатора для светодиода

Разберём устройство без трансформаторного блока питания для светодиодов на примере фабричного драйвера LED ламы.

  • R1 – резистор на 1А, который уменьшает значимость перепадов напряжения в сети;
  • R2,C2 – конде-р служит в качестве токоограничителя, а резистор для его разрядки после отключения от сети;
  • C3 – сглаживающий конде-р, для уменьшения пульсации света;
  • R3 – служит для ограничения перепадов напряжения после преобразования, но более целесообразно вместо него установить стабилитрон.

Какой конденсатор можно использовать для балласта?

В качестве гасящих конденсаторов для светодиодов используются керамические элементы рассчитанные на 400-500В. Использование электролитических (полярных) конденсаторов недопустимо.

Безтрансформаторные схемы не имеют гальванической развязки. Сила тока цепи при появлении дополнительного сопротивления, например прикосновение рукой с оголённому контакту в цепи, может значительно увеличится, став причиной электротравмы.

Добавить комментарий Отменить ответ

*****

Расчет конденсатора для светодиода.

Расчет конденсатора для светодиодаFizik Админ. ответил 8 месяцев назад

Перед тем, как обсудить непосредственно расчет конденсатора для светодиода, сделаем ряд необходимых замечаний. Светодиод – это полупроводниковый диод, напряжение и сила тока которого существенно меньшие, чем имеются в бытовой электрической сети. Следовательно, светодиод нужно подключать, используя схемы с понижающими (гасящими) элементами: сопротивлениями или конденсаторами. Если подключают нагрузку с большим током потребления, то используют именно неполярные конденсаторы, так как при включении конденсатора в цепь с переменным током, он ведет себя как резистор, но при этом не выделяет потребляемую мощность как тепло. Довольно часто применяют следующую схему. Два светодиода с одинаковыми прямыми токами соединяют параллельно, к напряжению в 220 В подключают конденсатор, затем последовательно к нему соединение диодов. Однако в такой схеме конденсатор будет незаряженным и это может привести к поражению током. Поэтому к конденсатору параллельно подключают сопротивление – шунт.
Теперь о расчете конденсатора для светодиода. Как уже стало понятно, речь идет о расчете гасящего конденсатора. Провести его расчет – это значит найти его емкость. Если конденсатор работает в цепи переменного тока, то он обладает емкостным сопротивлением, которое обозначим: Расчет конденсатора для светодиода. Емкость подобного конденсатора вычисляют, используя формулу (подробнее, откуда берется данная формула можно посмотреть в ответе на вопрос «Расчет гасящего конденсатора »):

Расчет конденсатора для светодиода

где Расчет конденсатора для светодиода — сила тока; Расчет конденсатора для светодиодаГц – частота тока в сети; Расчет конденсатора для светодиода— падение напряжения на нагрузке; Расчет конденсатора для светодиодаB – напряжение в сети. При использовании небольшой нагрузки, для схем подключения светодиодов емкость конденсатора вычисляют, используя приближенное выражение:

Расчет конденсатора для светодиода

Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите. чтобы добавить ответ.

© SolverBook - онлайн сервисы для учебы, 2015

Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения
администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.

*****

Primary Menu

Как подключить светодиод к 220 В

Как подключить светодиод к 220 В переменного напряжения? Сразу необходимо заметить, что светодиоды лучше питать от источника постоянного тока, однако, при определенных условиях, их вполне можно запитать и от источника переменного тока, в частности 220 В.

Если подключение светодиода через токоограничивающий резистор к источнику постоянного напряжения не вызывает каких-либо сложностей, и ранее мы это рассмотрели и научились выполнять соответствующие расчеты, то возникают некоторые вопросы при питании светодиода переменным напряжение 220 В (рис. 1 ). Поэтому в этой статье мы подробно рассмотрим данный вопрос.

Расчет конденсатора для светодиода

Рис. 1 — Упрощенная схема подключения светодиода к 220 В

При питании от 220 В переменного напряжения первым делом нужно ограничить ток, протекающий через светодиод, чтобы он не перегрелся и не вышел из строя. Также нужно снизить величину обратного напряжения на светодиоде, чтобы не произошел его пробой.

Для ограничения тока при питании от переменного напряжения можно применять как резисторы. так и конденсаторы и катушки индуктивности. При питании от источника постоянного напряжения мы могли использовать только резисторы.

Как подключить светодиод к 220 В

В качестве примера выполним расчет токоограничивающий элементов (резисторов и конденсаторов) для двух светодиодов разной мощности. Один светодиод (АЛ307) имеет такие параметры: напряжение 2,2 В ; ток 10 мА (рис. 2 ). Параметры второго светодиода: напряжение 3 В. ток 350 мА. мощность 1 Вт (рис. 2 ).

Расчет конденсатора для светодиода

Рис. 2 — Светодиод АЛ307 и 1 Вт-й светодиод

Ограничивать ток в одном случае будем резистором (рис. 3 ), а во втором конденсатором (рис. 4 ). Далее мы рассчитаем их параметры.

Расчет конденсатора для светодиода

Рис. 3 — Схема подключения светодиода через резистор к 220 В

Расчет конденсатора для светодиода

Рис. 4 — Схема подключения светодиода через конденсатор к 220 В

Как видно в обеих схемах параллельно встречно светодиоду подключен обычный диод. Зачем он нужен? Как вы знаете, светодиод, как и обычный диод, проводит ток только в одном направлении, т.е. ток через светодиод будет протекать только в один полупериод. Во второй полупериод светодиод будет заперт и к нему будет приложено обратное напряжение. А амплитуда напряжения 220 В будет равна приблизительно 310 В. Следовательно в непроводящий полупериод на светодиоде амплитуда напряжения достигнет 310 В. в результате чего, может произойти его пробой. Для того, чтобы убрать обратное напряжение из светодиода применяется обратный диод.

Также светодиод можно шунтировать другим светодиодом (рис. 5 ). В таком случае один из них будет светиться в один полупериод приложенного напряжения, а второй – во второй полупериод. Однако, поскольку частота напряжения 50 Гц. то визуально нам будет казаться, что оба светодиода светятся одновременно.

Расчет конденсатора для светодиода

Рис. 5 — Схема подключения светодиода к 220 В через обратный светодиод

Расчет резистора для светодиода

Теперь рассчитаем сопротивление для первого светодиода (АЛ307).

Падение напряжения на резисторе определяется как разность напряжений источника питания и светодиода:

Сопротивление резистора равно отношению падения напряжения на резисторе к току, протекающему через него

Мы нашли сопротивление и мощность рассеивания резистора для случая, если бы ток протекал через светодиод все время (как при питании от источника постоянного напряжения). Однако ток протекает только в одни полупериод, во второй полупериод светодиод закрыт и ток через него не протекает. Поэтому, чтобы средний ток, протекающий через светодиод, был равен его номинальному значению, входной ток должен быть в 2 раза больше, т. е. 20 мА. В этом случае сопротивление резистора снизится вдвое и будет равным 11 кОм. а мощность рассеивания увеличится в два раза и станет 4,4 Вт.

Рассчитаем сопротивление для другого светодиода.

Как видно из расчетов, мощность рассеивания резистора огромная – равна 152 Вт. Резистор с такой мощностью рассеивания имеет довольно внушительные размеры, поэтому подключать мощный светодиод к 220 В не совсем рационально. В это случае более рациональным будет подключение светодиода через конденсатор.

Расчет конденсатора для светодиода

Теперь давайте определим параметры конденсаторов для рассмотренных светодиодов. Согласно выполненным выше расчетам, для ограничения тока через светодиоды необходимы сопротивления 11000 Ом и 310 Ом. Аналогичные значения сопротивлений нам нужно получить с помощью конденсаторов.

В отличие от резистора, конденсатор, в цепи переменного тока, обладает не активным, а реактивным сопротивлением XC . которое определяется по следующий формуле:

где f – частота приложенного напряжения, Гц, f = 50 Гц ;

С – емкость конденсатора, Ф ;

ω = 2πf ; при частоте 50 Гц ω = 2∙3,14∙50 = 314 рад/с.

Находим емкость конденсатора для первого светодиода

Емкость конденсатора для другого светодиода равна

И на последок рассмотрим два вопроса.

  1. Требования к шунтирующим диодам: диод должен выдерживать ток не менее номинального тока светодиода.
  2. Конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Поэтому, чаще всего, используются пленочные конденсаторы, а привычные нам мелкие керамические здесь не подойдут, поскольку они рассчитаны на напряжение не более 30…50 В .

Вот таким нехитрым образом мы узнали, как подключить светодиод к 220 В.

Навигация по записям

*****

Расчет конденсатора для светодиодаБестрансформаторные источники питания с гасящим конденсатором удобны своей простотой, имеют малые габариты и массу, но не всегда применимы из-за гальванической связи выходной цепи с сетью 220 В.

В бестрансформаторном источнике питания к сети переменного напряжения подключены последовательно соединенные конденсатор и нагрузка. Неполярный конденсатор, включенный в цепь переменного тока, ведет себя как сопротивление, но, в отличие от резистора, не рассеивает поглощаемую мощность в виде тепла.

Для расчета емкости гасящего конденсатора используется следующая формула:

Расчет конденсатора для светодиода

С — емкость балластного конденсатора (Ф); Iэфф — эффективный ток нагрузки; f — частота входного напряжения Uc (Гц); Uс — входное напряжение (В); Uн — напряжение нагрузки (В).

Для удобства расчетов, можно воспользоваться онлайн калькулятором

Конструкция бестрансформаторных источников и устройств, питающихся от них, должна исключать возможность прикосновения к любым проводникам в процессе эксплуатации. Особое внимание нужно уделить изоляции органов управления.

Обновлено: 03.02.2017 в 16:09 | Просмотров: 5 038

  • Стабилизированный преобразователь напряжения 12\220В - Данное устройство позволяет преобразовывать постоянное напряжение автомобильного аккумулятора в переменное 220В(50Гц), при этом преобразованное напряжение остается стабильным при разряде аккумулятора. Преобразователь состоит из симметричного мультивибратора, что дает необходимую стабильность.
  • 1182ЕМ2 - СЕТЕВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ - Микросхема 1182ЕМ2 является представителем класса высоковольтных электронных схем. Основное назначение ИС - непосредственное преобразование переменного напряжения сети 220 В в выпрямленное постоянное. Благодаря уникальной технологии возможно применение микросхемы для сети переменного тока до 264.
  • Преобразователь напряжения 12В/220В - В связи с частыми отключениями электроэнергии необходимо иметь резервный источник электропитания. Удобно использовать в качестве резервного источника химический, например, автомобильный аккумулятор. Но лампы накаливания и другие маломощные потребители электроэнергии имеют напряжение питания 220 В.
  • Искатель скрытой проводки (индикатор переменного электрического поля) на ИМС - В качестве управляемого генератора импульсов применен генератор на микросхеме К122ТЛ1. Нагрузкой генератора для индикации являются высокоомные головные телефоны типа ТОН-1 (ТОН-2) с сопротивлением 1600 Ом. При наличии внешнего переменного электрического поля сигнал, наводимый на антенну.
  • Удвоитель напряжения - Сетевые трансформаторы хорошо приспособлены для получения различных напряжений питания. Если вторичная обмотка трансформатора не имеет нужного напряжения питания, то можно его получить путем удвоения. Например действующее напряжение на вторичной обмотке трансформатора 6,3В, после выпрямления в.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться .

Случайные статьи

Схема основана на ИМС NE555, при входном напряжении 12 В выходное будет составлять 24 В при максимальном токе нагрузки 50 мА. Схема состоит из нестабильного мультивибратора (2 кГц) на NE555, удвоителя напряжения на VD1 VD2 и фильтра питания выходного напряжения на С4.Подробнее.

  • Расчет конденсатора для светодиода

    Схема основана на ИМС К155ТМ2. Индикатор выходной мощности способен индицировать мощность от 2 до 100Вт (и более). Ячейки 1,2,3…N одинаковы, кроме R*1, настройка уст-ва заключается в подборе R*1. Настройка: к генератору подключаем эквивалент нагрузки УМЗЧ, подаем частоту 200-400Гц и контролируем вольтметром выходное напряжение, далее при известных значениях Uвых и Rнагр …Подробнее.

    Термометр измеряет температуру от 0 до 100°С. Схема не требует регулировки и настраивается R3 по стрелочному индикатору по известной температуре. VT3 — датчик, он смонтирован на щупе при этом инерционность как у ртутного термометра. *** Замены КТ201Б в виде датчика — НЕТ! Литература Радиолюбитель 5\96 Автор: Ю. Рощенко г. ЧеркасскПодробнее.

    На основе микросхемы таймера 555 можно собрать простой тональный генератор 1кГц. Сигнал будет воспроизводится динамиком 8 Ом. Первая схема подключена к микросхеме 555 через транзистор, что дает больший ток и соответственно большую громкость тонального сигнала. Вторая схема позволяет подключить динамик на прямую к микросхеме через разделительный конденсатор 100мкФ, резистор 51 …Подробнее.

    В табл. представлены обмоточные провода ПЭВ-1 ПЭВ-2, они одножильные с винифлексовой изоляцией(лак). ПЭВ- 1-однослойная изоляция 2-двухслойная. Провода рассчитаны на работу при температуре от -60 до 105 градусов Цельсия. Ресурс провода при макс. температуре 20000 часов.Подробнее.

    Новые статьи

    • Расчет конденсатора для светодиода

    На рисунке показана схема преобразователя постоянного напряжения 12 В в 180 В. Данная схема может использоваться в качестве источника питания …Подробнее.

  • Расчет конденсатора для светодиода

    На рисунке показаны схемы простых параметрических стабилизаторов. Стабилизатор состоит из транзистора VT1 и стабилитрона VD с балластным резистором Rб. Вторая …Подробнее.

  • Расчет конденсатора для светодиода

    Предложенная методика расчета трансформаторного источника питания позволяет рассчитать его основные параметры, такие как емкость сглаживающего фильтра, основные параметры диодов и …Подробнее.

    Панель управления сайтом

  • Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *