Mga kategorya: Praktikal na Elektronika, Lahat ng tungkol sa mga LED
Bilang ng mga tanawin: 277765
Mga puna sa artikulo: 18
Paano ikonekta ang LED sa network ng pag-iilaw
Matapos basahin ang headline na ito, maaaring magtanong ang isang, "Bakit?" Oo, kung stick ka lang LED kahit na ito ay naka-plug ayon sa isang tiyak na pattern, wala itong praktikal na halaga, hindi ito magdadala ng anumang kapaki-pakinabang na impormasyon. Ngunit kung ikinonekta mo ang parehong LED kahanay sa isang elemento ng pag-init na kinokontrol ng isang regulator ng temperatura, maaari mong biswal na makontrol ang pagpapatakbo ng buong aparato. Minsan ang pahiwatig na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapupuksa ang maraming maliliit na problema at problema.
Sa kadahilanang sinabi na tungkol sa pag-on sa mga LED sa nakaraang mga artikulo, ang gawain ay tila walang halaga: itakda lamang ang paglilimita ng resistor ng nais na halaga, at nalutas ang isyu. Ngunit ang lahat ng ito ay mabuti, kung pinapakain mo ang LED ng isang naayos na pare-pareho na boltahe: habang ikinonekta nila ang LED sa pasulong na direksyon, nanatili ito.
Kapag nagtatrabaho sa alternatibong boltahe, ang lahat ay hindi gaanong simple. Ang katotohanan ay, bilang karagdagan sa direktang boltahe, ang LED ay maaapektuhan din ng boltahe ng reverse polarity, dahil ang bawat kalahating siklo ng sinusoid ay nagbabago ng senyas nito sa kabaligtaran. Ang reverse boltahe na ito ay hindi maipaliwanag ang LED, ngunit maaari itong maging napakadali nang napakabilis. Samakatuwid, kinakailangang gumawa ng mga hakbang upang maprotektahan laban sa "nakakapinsalang" boltahe.
Sa kaso ng boltahe ng mains, ang pagkalkula ng resistor ng pagsusubo ay dapat na batay sa isang boltahe ng 310V. Bakit? Ang lahat ay napaka-simple dito: 220V ay kasalukuyang boltahe, ang halaga ng amplitude ay 220 * 1.41 = 310V. Ang boltahe ng amplitude sa ugat ng dalawang (1.41) beses na mas malaki kaysa sa kasalukuyang, at hindi ito dapat kalimutan. Narito ang pasulong at reverse boltahe na inilalapat sa LED. Ito ay mula sa halaga ng 310V na ang paglaban ng resistensya sa pagsusubo ay dapat kalkulahin, at ito ay mula sa boltahe na ito, lamang ng reverse polarity, na ang LED ay protektado.
Paano protektahan ang LED mula sa reverse boltahe
Para sa halos lahat ng mga LED, ang reverse boltahe ay hindi lalampas sa 20V, dahil walang sinumang gumawa ng isang mataas na boltahe na rectifier sa kanila. Paano mapupuksa ang nasabing kasawian, kung paano protektahan ang LED mula sa reverse boltahe?
Ito ay lumiliko na ang lahat ay napaka-simple. Ang unang paraan ay upang buksan ang regular kasama ang LED diode ng rectifier na may mataas na reverse boltahe (hindi mas mababa sa 400V), halimbawa, 1N4007 - reverse boltahe 1000V, ipasa ang kasalukuyang 1A. Siya ay hindi makaligtaan ang mataas na boltahe ng negatibong polarity sa LED. Ang pamamaraan ng naturang proteksyon ay ipinapakita sa Fig.1a.
Ang pangalawang pamamaraan, hindi gaanong epektibo, ay simpleng upang paliitin ang LED gamit ang isa pang diode, naka-on-counter na kahanay, Fig. 1b. Sa pamamaraang ito, ang proteksiyon diode ay hindi kahit na dapat na may isang mataas na reverse boltahe, ang anumang mababang diode na kapangyarihan, halimbawa, KD521, ay sapat.
Bukod dito, maaari mo lamang i-on ang kabaligtaran - kahanay, dalawang LED: pagbubukas ng isa-isa, sila mismo ang magpoprotekta sa bawat isa, at kahit na pareho ay maglabas ng ilaw, tulad ng ipinapakita sa Figure 1c. Ito ay lumiliko ang pangatlong paraan ng proteksyon. Ang lahat ng tatlong mga scheme ng proteksyon ay ipinapakita sa Figure 1.
Larawan 1. Mga circuit ng proteksyon ng circuit laban sa reverse boltahe
Ang paglilimita ng risistor sa mga circuit na ito ay may pagtutol ng 24KΩ, na, na may isang operating boltahe ng 220V, ay nagbibigay ng isang kasalukuyang ng pagkakasunud-sunod ng 220/24 = 9.16mA, ay maaaring bilugan hanggang sa 9. Pagkatapos, ang lakas ng pag-iwas sa pagsusungit ay magiging 9 * 9 * 24 = 1944mW, halos dalawang watts. Ito sa kabila ng katotohanan na ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ay limitado sa 9mA. Ngunit ang matagal na paggamit ng risistor sa pinakamataas na lakas ay hindi hahantong sa anumang mabuti: una ay magiging itim at pagkatapos ay ganap na masunog. Upang maiwasan ito, inirerekumenda na ilagay sa serye ang dalawang resistors ng 12Kohm na may kapangyarihan ng 2W bawat isa.
Kung itinakda mo ang kasalukuyang antas sa 20mA, kung gayon kapangyarihan risistor ay magiging higit pa - 20 * 20 * 12 = 4800mW, halos 5W! Naturally, walang makakaya ng isang kalan ng naturang kapangyarihan para sa pagpainit ng puwang. Ito ay batay sa isang LED, ngunit paano kung mayroong isang buo LED garland?
Capacitor - Wattless Resistance
Ang circuit na ipinakita sa Figure 1a, ang proteksiyon na diode D1 ay "pinuputol" ang negatibong kalahating siklo ng alternating boltahe, samakatuwid ang kapangyarihan ng lumindol na risistor ay nahati. Ngunit, ang parehong pareho, ang lakas ay nananatiling makabuluhan. Samakatuwid, madalas bilang isang paglilimita sa risistor ballast capacitor: hihigpitan niya ang kasalukuyang hindi mas masahol kaysa sa isang risistor, ngunit hindi niya bibigyan ng init. Pagkatapos ng lahat, hindi para sa wala na ang isang kapasitor ay madalas na tinatawag na isang libreng pagtutol. Ang pamamaraang ito ng paglipat ay ipinapakita sa Figure 2.
Larawan 2. Diagram para sa pag-on sa LED sa pamamagitan ng capacitor ng ballast
Ang lahat ay tila maayos dito, kahit na mayroong isang proteksiyon diode VD1. Ngunit ang dalawang detalye ay hindi ibinigay. Una, ang capacitor C1 pagkatapos i-off ang circuit ay maaaring manatili sa isang sisingilin na estado at itabi ang singil hanggang sa mailabas ito ng isang tao gamit ang kanilang sariling kamay. At ito, maniwala ka sa akin, sigurado sa ibang araw mangyari. Ang electric shock ay, siyempre, hindi nakamamatay, ngunit sa halip sensitibo, hindi inaasahan at hindi kasiya-siya.
Samakatuwid, upang maiwasan ang gulo, ang mga pagsusupit na mga kapasitor na ito ay inalis ng isang risistor na may pagtutol ng 200 ... 1000K. Ang parehong proteksyon ay naka-install sa mga transformerless power supplies na may isang quenching capacitor, sa optocouplers at ilang iba pang mga circuit. Sa Figure 3, ang risistor na ito ay itinalaga bilang R1.
Larawan 3. diagram ng koneksyon ng LED sa network ng pag-iilaw
Bilang karagdagan sa risistor R1, ang resistor R2 ay lilitaw din sa circuit. Ang layunin nito ay upang limitahan ang inrush ng kasalukuyang sa pamamagitan ng kapasitor kapag inilalapat ang boltahe, na tumutulong na protektahan hindi lamang ang mga diode, ngunit ang kapasitor mismo. Ito ay kilala mula sa pagsasanay na sa kawalan ng gayong risistor, ang kapasitor kung minsan ay nasisira, ang kapasidad nito ay nagiging mas mababa kaysa sa nominal. Hindi na kailangang sabihin, ang kapasitor ay dapat na seramik para sa isang operating boltahe ng hindi bababa sa 400V o espesyal para sa operasyon sa mga AC circuit para sa isang boltahe ng 250V.
Ang isa pang mahalagang papel ay itinalaga sa risistor R2: kung sakaling ang isang pagkasira ng kapasitor, ito ay nagpapatakbo bilang isang piyus. Siyempre, ang mga LED ay dapat ding mapalitan, ngunit hindi bababa sa ang mga koneksyon sa mga wire ay mananatiling buo. Sa katunayan, ito ay kung paano gumagana ang isang piyus sa anuman paglilipat ng suplay ng kuryente, - ang mga transistor ay sinunog, at ang circuit board ay nanatiling halos hindi nababago.
Sa diagram na ipinakita sa Figure 3, isang LED lamang ang ipinakita, bagaman sa katunayan marami sa kanila ang maaaring i-on nang sunud-sunod. Ang proteksiyon diode ay ganap na makayanan ang gawain nito nang mag-isa, ngunit ang kapasidad ng kapasidad ng ballast ay kailangang, kahit papaano, makakalkula.
Paano makakalkula ang kapasidad ng isang kapasitor ng pagsusubo
Upang makalkula ang paglaban ng resistor ng pagsusubo, kinakailangan na ibawas ang pagbagsak ng boltahe sa LED mula sa supply boltahe. Kung ang ilang mga LED ay konektado sa serye, pagkatapos ay magdagdag lamang ng kanilang mga boltahe, at ibawas din mula sa supply ng boltahe. Alam ang natitirang boltahe at ang kinakailangang kasalukuyang, ayon sa batas ng Ohm, napaka-simple upang makalkula ang paglaban ng isang risistor: R = (U-Uд) / I * 0.75.
Narito ang U ang supply boltahe, ang Ud ay ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng mga LED (kung ang mga LED ay konektado sa serye, kung gayon ang Ud ay ang kabuuan ng mga patak ng boltahe sa kabuuan ng lahat ng mga LED), ako ang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga LED, R ay ang paglaban ng pag-iwas sa pagsusubo. Narito, tulad ng lagi, ay ang boltahe sa Volts, ang kasalukuyang sa Amperes, ang resulta sa Ohms, 0.75 ay isang koepisyent para sa pagtaas ng pagiging maaasahan. Ang pormula na ito ay naibigay na sa artikulo. "Sa paggamit ng mga LED".
Ang laki ng direktang pagbaba ng boltahe para sa mga LED ng magkakaibang mga kulay ay naiiba. Sa isang kasalukuyang 20 mA, ang mga pulang LED ay 1.6 ... 2.03V, dilaw na 2.1 ... 2.2V, berde 2.2 ... 3.5V, asul na 2.5 ... 3.7V. Ang pinakamataas na pagbaba ng boltahe ay sinusunod sa mga puting LED na may malawak na spectrum ng paglabas ng 3.0 ... 3.7V.Madaling makita na ang kalat ng parameter na ito ay sapat na malawak.
Narito ang mga patak ng boltahe ng ilang mga uri lamang ng mga LED, sa pamamagitan lamang ng kulay. Sa katunayan, marami pa sa mga kulay na ito, at ang eksaktong halaga ay matatagpuan lamang sa teknikal na dokumentasyon para sa isang tukoy na LED. Ngunit madalas na ito ay hindi kinakailangan: upang makakuha ng isang resulta na katanggap-tanggap para sa kasanayan, sapat na upang kapalit ang ilang average na halaga (karaniwang 2V) sa pormula, siyempre, kung hindi ito isang garland ng daan-daang mga LED.
Upang makalkula ang kapasidad ng isang quenching capacitor, ang empirical formula C = (4.45 * I) / (U-Uд) ay inilalapat
kung saan ang C ang kapasidad ng capacitor sa microfarads, ako ang kasalukuyang nasa milliamperes, U ang amplitude ng network ng boltahe sa volts. Kapag gumagamit ng isang chain ng tatlong serye na konektado na puting LEDs, ang Ud ay humigit-kumulang sa 12V, ang U ay ang malawak ng boltahe ng mains ng 310V, isang kapasitor na may kapasidad na 20mA ay kinakailangan upang limitahan ang kasalukuyang
C = (4.45 * I) / (U-Uд) = C = (4.45 * 20) / (310-12) = 0.29865 μF, halos 0.3 μF.
Ang pinakamalapit na pamantayang halaga ng kapasitor ay 0.15 μF, samakatuwid, para magamit sa circuit na ito, ang dalawang magkatulad na konektado na capacitor ay gagamitin. Narito kinakailangan na gumawa ng isang puna: ang formula ay may bisa lamang para sa isang alternatibong dalas ng boltahe na 50 Hz. Para sa iba pang mga frequency, ang mga resulta ay hindi tama.
Ang kapasitor ay dapat munang suriin
Bago gamitin ang isang kapasitor, dapat itong suriin. Para sa mga nagsisimula, plug lamang sa 220V, ito ay mas mahusay sa pamamagitan ng isang piyus 3 ... 5A, at pagkatapos ng 15 minuto suriin para sa touch, ngunit may kapansin-pansin na pag-init? Kung ang kapasitor ay malamig, pagkatapos maaari mong gamitin ito. Kung hindi man, siguraduhin na kumuha ng isa pa, at mag-pre-check din. Pagkatapos ng lahat, pareho ang lahat, 220V ay hindi na 12, narito ang lahat ay medyo naiiba!
Kung ang pagsusulit na ito ay matagumpay, ang kapasitor ay hindi nag-init, pagkatapos maaari mong suriin kung mayroong isang error sa mga kalkulasyon, kung ang kapasitor ay pareho ng kapasidad. Upang gawin ito, kailangan mong i-on ang kapasitor tulad ng sa nakaraang kaso sa network, sa pamamagitan lamang ng isang ammeter. Naturally, ang ammeter ay dapat na AC.
Ito ay isang paalala na hindi lahat ng mga modernong digital multimeter ay maaaring masukat ang alternatibong kasalukuyang: simple, murang aparato, halimbawa, napakapopular sa mga radio amateurs Serye ng DT838ay maaaring masukat lamang ang direktang kasalukuyang, na kung saan ang isang ammeter ay ipapakita kapag sinusukat ang kasalukuyang AC na walang nakakaalam. Malamang ito ang magiging presyo ng kahoy na panggatong o ang temperatura sa buwan, ngunit hindi ang kahaliling kasalukuyang sa pamamagitan ng kapasitor.
Kung ang sinusukat na kasalukuyang ay humigit-kumulang sa parehong bilang ito ay naka-on sa pagkalkula ayon sa formula, pagkatapos ay maaari mong ligtas na ikonekta ang mga LED. Kung sa halip na ang inaasahang 20 ... 30 mA ay naka-2 ... 3A, kung gayon narito, alinman sa isang pagkakamali sa mga kalkulasyon, o ang pagmamarka ng kapasitor ay hindi tama na basahin.
Mga switch ng iluminado
Dito maaari kang tumuon sa isa pang paraan upang i-on ang LED sa ginamit na network ng pag-iilaw sa mga switch ng backlit. Kung ang nasabing switch ay na-disassembled, pagkatapos ay maaari mong malaman na walang mga proteksyon diode doon. Kaya, ang lahat ng nasusulat na medyo mas mataas ay walang kapararakan? Hindi sa lahat, kailangan mo lamang na maingat na tingnan ang disassembled switch, mas tumpak ang halaga ng risistor. Bilang isang patakaran, ang halaga ng mukha nito ay hindi mas mababa sa 200K, marahil kahit na kaunti. Kasabay nito, malinaw na ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ay limitado sa mga 1 mA. Ang isang diagram ng backlit circuit ay ipinapakita sa Larawan 4.
Larawan 4. LED diagram ng koneksyon sa isang backlit switch
Dito maraming mga resisters ang napatay kasama ang isang risistor. Siyempre, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ay maliit, ito ay mahina na kuminang, ngunit medyo maliwanag, upang makita ang glow na ito sa isang madilim na gabi sa silid. Ngunit sa hapon ang glow na ito ay hindi kinakailangan sa lahat! Kaya hayagang lumiwanag ang iyong sarili.
Sa kasong ito, ang reverse kasalukuyang ay magiging mahina, kaya mahina na sa anumang paraan ay hindi masusunog ang LED. Samakatuwid ang mga matitipid sa eksaktong isang proteksyon diode, na inilarawan sa itaas. Sa pagpapalaya ng milyon-milyong, o marahil bilyun-bilyon, ng mga circuit breaker bawat taon, malaki ang pagtitipid.
Tila na pagkatapos basahin ang mga artikulo sa mga LED, ang lahat ng mga katanungan tungkol sa kanilang aplikasyon ay malinaw at naiintindihan. Ngunit marami pa rin ang mga subtleties at nuances kapag kasama ang mga LED sa iba't ibang mga circuit. Halimbawa, kahanay at serial na koneksyon o, sa ibang paraan, mabuti at hindi magandang circuit.
Minsan nais mong mangolekta ng isang garland ng maraming dosenang mga LED, ngunit kung paano makalkula ito? Gaano karaming mga LED ang maaaring konektado sa serye kung mayroong isang power supply unit na may boltahe na 12 o 24V? Ang mga ito at iba pang mga isyu ay isasaalang-alang sa susunod na artikulo, na tatawagin naming "Mabuti at hindi magandang LED circuit circuit ng paglipat".
Boris Aladyshkin
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: