Распространенные способы подключения светодиодов к сетевому напряжению 220 В, варианты схем, пояснение их работы « ЭлектроХобби
В этой статье хотелось рассмотреть несколько принципиальных схем подключения обычных индикаторных светодиодов к сетевому напряжению 220 В. Также постараемся с вами разобраться с принципом их действия, выявить имеющиеся достоинства и недостатки.
Для начала стоит уточнить, как именно работает обычный светодиод.
Светодиод подобен обычному диоду. В одну сторону он проводит ток, в другую сторону не проводит. У светодиода имеются два вывода, это катод и анод. Если на анод подать плюс источника питания, а на катод минус, необходимого для работы напряжения, то светодиод будет светиться. И это называется прямым включением. Если плюс и минус поменять местами, то светодиод гореть не будет. Это будет уже обратное включение светодиода к источнику питания.
При прямом включении (когда светодиод светится) между катодом и анодом имеется определенное падение напряжения.
И в зависимости от цвета светодиода это напряжение может быть в пределах от 1,8 вольт (красный цвет) до 4,5 вольт (синий цвет).
Нормальным током для индикаторных светодиодов считается 20 мА (миллиампер). Допустимо немного превышать это значение, ну пусть до 30 мА. Но вот при большем долговременном токе светодиоды такого типа просто сгорят от перегрева своего кристалла. Хотя кратковременно такие светодиоды могу выдержать и ток до 100 мА (но так лучше не делать).
При обратном включении светодиод через себя ток не пропускает, он закрыт. Ток конечно течет (ток утечки), но его величина очень и очень мала (какие-то микроамперы). При этом напряжение на светодиоде будет равно приложенному к нему напряжению. При этом стоит учесть, что у обычных индикаторных светодиодов максимальное обратное напряжение не так уж и велико (в большинстве случаев где-то до 5 вольт). То есть, если при обратном включении на светодиод подать более 5 вольт, то большая вероятность, что он просто выйдет из строя из-за электрического пробоя.
А теперь давайте рассмотрим с вами сами схемы включения светодиодов к сетевому, переменному напряжению 220 вольт. И опять же, для новичков стоит уточнить, что переменное напряжение отличается от постоянного тем, что оно периодически меняет свою полярность на противоположную. И так за секунду аж 100 раз (при частоте 50 Гц).
Схема №1 – схема подключения светодиода к сети 220V через резистор, ограничивающий ток
Данная схема является наиболее простой и обычно именно так индикаторный светодиод пытаются подключить к сетевому напряжению 220 вольт. Что в этой схеме не так. Вроде бы мы ток ограничили дополнительным сопротивлением на 24 ком. И величина тока в этой цепи не должна превышать величины в 10 мА (если быть точнее то 9,1 мА, то есть, мы 220 разделили на 24000 Ом и получили силу тока). Светодиод сгореть не должен от чрезмерного тока. Но он может выйти из строя из-за электрического пробоя при обратном подключении, во время работы противоположной волны переменного напряжения.
Поскольку к светодиоду прикладывается все 220 вольт, а если быть точнее и говорить об амплитудном значении напряжения, то все 310 вольт. А как я уже ранее написал, что у обычных светодиодов максимальное обратное напряжение где-то всего до 40 вольт. Вот и велика вероятность электрического пробоя полупроводника при таком вот его подключении к 220 вольт. Поэтому данный вариант схемы является потенциально не рабочим, хотя некоторое время работать возможно и будет.
Схема №2 – схема подключения светодиода к 220 вольт с диодной защитой этого светодиода
В этой схеме мы и ток ограничили резистором R1 до безопасного значения при прямом включении светоизлучающего полупроводника и защитили светодиод от электрического пробоя высоким напряжением при обратном его включении. Для тех, кто не понял как работает в этой схеме защитный диод, поясняю. Дело в том, что когда идет противоположная волна переменного тока, то напряжение, величиной 220 вольт, делится между имеющимися тремя элементами – резистор R1, светодиод VD1 и обычный диод VD2.
При обратном подключении внутренняя проводимость как у диода, так и у светодиода очень и очень мала. То есть, это подобно тому, что эти элементы при таком подключении имеют бесконечно большое сопротивление. И поэтому благодаря защитному диоду ток утечки полупроводника настолько мал, что его не хватает для полноценного электрического пробоя светодиода. Следовательно, наш светодиод защищен от перенапряжения.
Но в данной схеме все же есть свой недостаток. Это мерцания светодиода с частотой 25 Гц. То есть, при работе только с одной полу волной переменного тока мы из 50 Гц получаем половину (25 Гц). К сожалению, эта частота заметна глазу и она вызывает некий дискомфорт для восприятия. И еще один недостаток, которым обладают все эти схемы, где используется токоограничительный резистор на 24 кОм. Это его относительно большой нагрев. Это если мы 220 В перемножим на 10 мА, то получим мощность, оседающую на резисторе порядка 2,2 Вт. Поэтому в такие схемы ставятся резисторы мощностью не менее 2 Вт, а то и все 5 Вт.
Схема №3 – схема с защитным диодом, подключенным параллельно светодиоду
Данная схема также защищена от перенапряжения при обратном включении светодиода, но тут, как видно, защитный диод стоит параллельно светодиоду. Работа это схемы проста. Как известно, при прямом включении обычного диода на между его катодом и анодом появляется падение напряжения где-то от 0,6 вольт (при малых токах, проходящих через этот диод) до 1,2 вольта (при больших токах). Следовательно, при прямой волне переменного тока у нас будет светится светодиод и на нем будет падение напряжения около 3 вольт. А при противоположной волне переменного тока у нас прямое подключение будет иметь защитный диод VD2. На котором будет около 0,6 вольт. При этом величина тока в этот полупериод также будет около 10 мА. Если сравнивать эту схему и предыдущую, то вариант №2 пожалуй будет лучше, поскольку не тратится лишняя энергия на защитный диод.
Схема №4 – схема питания светодиода от сети 220V с учетом электробезопасности
По своей работе и по характеристикам эта схема полностью идентична схеме №2.
Но тут учтена безопасность самого человека, который случайно может прикоснутся к токовещущей части этой схемы. А именно, если в схеме №2 фазовый провод будет подключен к месту, что ближе к светодиоду и диоду, то при случайном прикосновении человека к этим местам цепи он может получить значительные повреждения от удара током. Величина тока будет максимальной, и она будет зависеть только от сопротивления тела самого человека. Следовательно, есть большая вероятность получить очень сильный удар током. В схеме №4 мы один общий резистор на 24 кОм разделили на два резистора по 12 кОм. Общее сопротивление осталось также 24 кОм, но вот при случайном прикосновении человека к электрической цепи около светодиода удара будет уже ограничен нашим дополнительным сопротивлением. В итоге поражение током будет гораздо меньше, чем в первом случае.
Схема №5 – схема с двумя светодиодами, питающиеся от сетевого напряжения 220V
Данная схема защищена от перенапряжения при обратном включении дополнительным светодиодом.
То есть, при одной полу волне будет работать и светиться один светодиод. На котором будет падение напряжения около 3 вольт. А при противоположной волне переменного тока будет работать второй светодиод, на котором также будет падение напряжения около 3 вольт. Хотя мерцание все же будет заметно глазу, также как и будет происходить нагрев самого резистора.
Схема №6 – схема, где используется ионная лампа в роли светового индикатора
Хотя мы и рассматриваем тему подключения именно индикаторных светодиодов к сети 220 вольт, но не стоит сбрасывать со счетов обычную ионную лампу. Ее работа принципиально отличается от работы светодиода. Если для свечения светодиода нужен именно ток, то для ионной лампы нужно определенная величина именно напряжения. Обычные ионные лампы зажигаются от приложенного напряжения величиной более 70 вольт. Причем сила тока очень маленькая. Свечение происходит за счет ионизации газа внутри лампы. Сила свечения не такая уж и большая, но для индикации вполне хватает.
Ну, а схему подключения вы можете увидеть на рисунке выше.
Схема №7 – схема подключения светодиода к сети 220 вольт с использованием простого бестрансформаторного блока питания с гасящим конденсатором
Данная схема является лучшей, среди ранее рассмотренных. Хотя она и содержит больше всего электронных компонентов. Дело в том, что в ней отсутствуют все те недостатки, которые были присущи всем предыдущим схемам. Поскольку в место токоограничительного резистора в этой схеме стоит гасящий конденсатор C1, то нет нагрева этого компонента и не тратится лишняя электроэнергия. Также в данной схеме практически не заметны мерцания поскольку частота полу волн тут уже равна 100 Гц. Увеличение частоты произошло за счет переворачивания полу волн диодным мостом VD2, собранном на диодах. И также отсутствует проблема, связанная с опасностью пробоя светодиода от высокого обратного напряжения. Обратного напряжения просто нет, опять же за счет использования диодного моста.
И несколько слов о самой работе данной схемы питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт. Итак, сила тока ограничивается гасящим конденсатором (обязательно должен быть пленочным, не полярным). Величина ограниченного тока зависит от емкости этого конденсатора. Ниже будет таблица зависимости тока от емкости. Емкость в 330 нФ будет соответствовать максимальному току в 22 мА, что для индикаторных светодиодов является номинальным значением.
Параллельно гасящему конденсатору C1 стоит резистор R1, который нужен только для того, чтобы разряжать конденсатор после выключения схемы от сети. Этот резистор не нагревается, поскольку имеет достаточно большое сопротивление. Далее стоит обычный выпрямительный диодный мост. Он из переменного тока делает постоянный, хотя и пульсирующий. Но эти пульсации особо не заметны для глаза. Поскольку ток потребления светодиодом всего до 20 мА, то тут диоды подойдут любые выпрямительные. Я в схеме поставил наиболее распространенные типа 1n4007 (максимальный прямой ток до 1А, максимальное обратное напряжение до 1000 вольт).
Еще в схеме стоит дополнительный резистор R2. Он нужен для того, чтобы обезопасить схему в случае возникновения непредвиденных скачков напряжения. Тем самым ограничив ток для безопасного уровня для питания индикаторного светодиода.
Ниже приведена таблица зависимости тока от емкости гасящего конденсатора.
P.S. Альтернативным вариантом электрической светодиодной подсветки может быть классическая схема подключения неоновой лампочки (параллельно которой ставится резистор где-то на 500кОм-2мОм). Если сравнивать по яркости, то все таки она больше у светодиодной подсветки, ну а если особая яркость не требуется, то вполне можно обойтись данным вариантом схемы на неоновой лампе.
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Какими способами можно подключить простой светодиод к сетевому напряжению 220 вольт, варианты схем, описание их работы, + пример
Ссылка для просмотра этого видео на моем канале в Дзене
Ссылка на эту статью в Дзене — https://dzen.
ru/a/YPwPsdCpfVQAH8MI
Alex_EXE » Светодиоды
Светодиод — это полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение при протекание через него электрического тока.
Различные светодиоды
По началу они применялись только как индикаторы, так как пришли на замену лампам. Со временем технологии совершенствовались, и они все больше начали входить в нашу жизнь: светодиодные лампы освещения, подсветка экранов, светодиодные экраны, мигалки…
Изображение на схеме
Светодиод — это полярный прибор, т.е. он обладает определённой полярностью включения, только при которой он будет светится. Нужно подключать плюс (+) питания к аноду (обычно длинный вывод), а минус (–) к катоду.
При пайке светодиоды лучше не перегревать, т.к. это может повредить их. Можно использовать металлический пинцет, для отвода части тепля, для этого нужно будет взять инструментом диод между местом пайки и корпусом.
Включение светодиода
Светодиод является, по сути, диодом и у него существует два способа включение: прямое, когда через него протекает прямой ток, он светится, и обратное включение, протекает обратный ток (значительно меньше прямого) – не светится.
Схема включения
Светодиоды питаются током, не подключайте их напрямую к источникам питания – это испортит их. Для работы ему нужен токоограничивающий резистор. Включение нескольких светодиодов рассмотрено ниже.
Расчёт светодиода
При подключении нужно использовать токоограничивающий резистор, который рассчитывается по формуле:
R = (Uпит — Uпр) / I
Но одного сопротивления мало, нужно знать ещё и мощность рассеиваемую на резисторе.
P=(Uпит — Uпр)2/R
Где: R – сопротивление резистора (ом),
P – рассеиваемая мощность на резисторе (ватт)
Uпит — напряжение питания (вольт),
Uпр – прямой напряжение светодиода (вольт),
I – прямой ток светодиода (ампер).
Для облегчения расчётов была сделана специальная форма.
Цветовое разнообразие
светодиодов сейчас велико. Оно покрывает как весь видимый спектр, так и распространяется и на невидимые зоны: инфракрасный и ультрафиолетовый.
Базовый цвета
Также можно получить любой цвет при использовании многоцветных светодиодов.
Многоцветные светодиоды.
Бываю как 2-цветные, так и трехцветные. С помощью них можно получить всю палитру цветов (для 3-х цветных, RGB светодиодов, для двух только комбинации его цветов) изменяя яркости (ток) или количество импульсов (ШИМ) на его кристаллах. Обычно такие светодиоды имеют по одному выводу на каждый кристалл (цвет) и общий вывод, анод или катод (в зависимости от типа самого светодиода).
Встречаются двухцветные светодиоды всего с двумя выводами, где цвет будет зависеть от полярности его подключения.
Фото RGB светодиодов SMD и 3Вт
Так же тоит упомянуть мигающие светодиоды, в которых содержится чип, отвечающий за спецэффекты.
Мощность светодиодов
Светодиоды бывают различной мощности: от маломощных, для индикации, до мощных, которые применяются в осветительных приборах. Токопотребление обычных светодиодов колеблется от 10 до 50 мА.
CMD светодиод, типоразмера 0603
Обычный светодиод
Мощный RGB светодиод
Включение нескольких светодиодов
Существует три типа включения нескольких светодиодов: последовательное, параллельное и смешанное. У каждого типа есть свои плюсы и недостатки. Параллельное включение позволяет подключить множество светодиодов к одному низковольтному, но мощному источнику питания, последовательно подключить кучу светодиодов к маломощному источнику питания, но с большим напряжением.
Uпит<N* Uпр – параллельное включение
Uпит>=N* Uпр – последовательно включение
Последовательно включение
При последовательно включении все светодиоды должны быть одного типа и напряжение питания должно быть больше прямого напряжения светодиодов умноженного на их количество.
| R=(Uпит – Uпр*N)/(I*0,75) P=(Uпит — Uпр*N)2/R Максимальное количество светодиодов в гирлянде: |
Параллельное включение
При параллельном включении резисторы рассчитываются для каждого светодиода отдельно.
Смешанное включение – объединение последовательного и параллельно включения.
Светодиодные сборки
Существует больше количество светодиодных сборок. Самые распространенные из которых семисегментные индикаторы.
Семисегментные индикаторы
Так же есть большое разнообразие LED матриц, столбцов, символьных индикатор (представлен на фото слева вверху) … Сейчас такие индикаторы становятся менее популярными, т.
Статья обновлена 28.06.2011
Цифровой счетчик DC LED 4 цифры 0-9999 Вверх вниз плюс минус Панельный счетчик с кабелем CAD
Спортивное снаряжение
Спортивные товары
Общие спортивные аксессуары
Тренировочное оборудование
Счетчики
Купить товары, связанные с этим item
Стандартная доставка
€8
12 Feb–20
Товары продаются и отправляются компанией CADIA 1987
О сроках поставки
Показать больше
Мы ожидаем, что этот товар будет доставлен к предполагаемой дате доставки. Мы также рассчитываем максимальную дату доставки в случае задержек, которые находятся вне нашего контроля. Благодаря нашей Гарантии возврата денег мы полностью вернем вам деньги, если товар не будет доставлен к максимальной дате доставки.
Вы можете инициировать возврат средств за товары в течение 30 дней с момента доставки или максимальной даты доставки, если товар не прибыл. Узнайте больше в разделе часто задаваемых вопросов о доставке.
Отзывы покупателей
Показать больше
C
Около 3 лет назад
M
Около 2 лет назад
B
Около 2 лет назад
M
Около 2 лет назад
M
Около 3 лет назад
Описание
Покажите не менее
. 4-значный светодиодный цифровой счетчик 0-9999 Панель вверх/вниз плюс/минус 100% новый и высокое качество Функции: Этот счетчик с цифровым дисплеем имеет яркую светодиодную подсветку, высокую точность, хорошую стабильность и простоту установки. Счетчик автоматически сохраняет номер при отключении питания. 4-значный яркий светодиодный индикатор, понятный для чтения. Хорошая стабильность, высокая точность и простота установки. Значение подсчета будет сохранено при отключении питания.
Широкое применение в оборудовании для автоматизации и испытательном оборудовании и т. д.
Спецификация:
Рабочее напряжение: 8-24 В постоянного тока
постоянный ток: 30 мА
Счет: плюс-минус
Диапазон подсчета: 0-9999
Номер цифры: 4 цифры
Материал корпуса: АБС
Размер продукта: 79x42x25 мм/3,11×1,65×0,98 дюйма
Размер установки: 72×38 мм/2,83×1,5 дюйма
Цвет светодиодного дисплея: красный
Количество: 1 комплект
Схема провода:
Терминал 1: Положительный
Терминал 2: Земля
Клемма 3: Сигнальная земля
Терминал 4: Очистить
Клемма 5: Импульсный сигнал переключателя
Клемма 6: Синий провод для увеличения
Клемма 7: черный провод для уменьшения
Примечание. Для подключения к счетчику используется 5-контактный кабель.
В коплект входит:
1 х счетчик с цифровым дисплеем
1 х 5-контактный кабельСправочная цена продавца
Показать больше
Справочная цена предоставляется продавцом товара (cadia1987). Процентная скидка и суммы экономии основаны на справочной цене продавца. Продавцы не обязаны указывать справочную цену, но если они это делают, это должна быть (а) рекомендованная производителем розничная цена (MSRP) или аналогичная прейскурантная цена продукта; или (b) цена, по которой предмет был недавно выставлен на продажу и в течение разумного периода времени.
Продано
Посмотреть магазинCADIA 1987
4.5
(5503)
Связаться с продавцом
90 Day Return & Refund
Мы хотим, чтобы вы были полностью удовлетворены своей покупкой на Wish. Верните все товары в течение 30 дней с момента доставки, если они вас не устраивают.
Подробнее
(5 отзывов)
Цены включают НДС
В корзину
Koller LED Touch Pad 5 Function — Хром
ЗАКРЫВАТЬ
ЕСТЬ ВОПРОС?
ЗАКРЫВАТЬ
ПОДЕЛИТЬСЯ С ДРУГОМ
Введите свое имя, имя и адрес электронной почты вашего друга
ЗАКРЫВАТЬ
ПЕРСОНАЛИЗИРУЙТЕ СВОЙ ТОВАР
Шрифт
Комик Санс MS
Вариант
ЗАКРЫВАТЬ
ЦЕНА ДЛЯ ОПТОВОГО ЗАКАЗА
ЗАКРЫВАТЬ
Уведомление о наличии
Имя
Электронная почта
В дополнение к стандартной гарантии производителя (обычно 1 год) мы также предлагаем вам возможность продлить эту гарантию еще на 1 год за разовую плату.
