Питание светодиодов от сети 220 в: Страница не найдена

Содержание

Простейшие схемы подключения светодиодов в 220 вольт без драйвера (самое простое питание светодиода от сети напряжением 220В)

Главная > Схемы и чертежи > Почему так сложно сделать питание светодиодов от 220В своими руками?

Потому что нужно грамотно решить сразу две задачи:

Ограничить прямой ток через светодиод, чтобы он не сгорел.
Обеспечить защиту светодиода от пробоя обратным током.

Если проигнорировать любой из этих пунктов, светодиод моментально накроется медным тазом.

В самом простейшем случае ограничить ток через светодиод можно резистором и/или конденсатором. А предотвратить пробой от обратного напряжения можно с помощью обычного диода или еще одного светодиода.

Поэтому самая простая схема подключения светодиода к 220В состоит всего из нескольких элементов:

Защитный диод может быть практически любым, т.к. его обратное напряжение никогда не будет превышать прямого напряжения на светодиоде, а ток ограничен резистором.

Сопротивление и мощность ограничительного (балластного) резистора зависит от рабочего тока светодиода и рассчитывается по закону Ома:

R = (U_вх — U_LED) / I

А мощность рассеивания резистора рассчитывается так:

P = (U_вх — U_LED)² / R

где U_вх = 220 В,
U_LED — прямое (рабочее) напряжение светодиода. Обычно оно лежит в пределах 1.5-3.5 В. Для одного-двух светодиодов им можно пренебречь и, соответственно, упростить формулу до R=U_вх/I,
I — ток светодиода. Для обычных индикаторных светодиодов ток будет 5-20 мА.

Пример расчета балластного резистора

Допустим, нам нужно получить средний ток через светодиод = 20 мА, следовательно, резистор должен быть:

R = 220В/0.020А = 11000 Ом (берем два резистора: 10 + 1 кОм)

P = (220В)²/11000 = 4.4 Вт (берём с запасом: 5 Вт)

Необходимое сопротивление резистора можно взять из таблицы ниже.

Таблица 1. Зависимость тока светодиода от сопротивления балластного резистора.

Сопротивление резистора, кОм	Амплитудное значение тока через светодиод, мА	Средний ток светодиода, мА	Средний ток резистора, мА	Мощность резистора, Вт
43	7.2	2.5	5	1.1
24	13	4.5	9	2
22	14	5	10	2.2
12	26	9	18	4
10	31	11	22	4.8
7.5	41	15	29	6.5
4.3	72	25	51	11.3
2.2	141	50	100	22

Другие варианты подключения

В предыдущих схемах защитный диод был включен встречно-параллельно, однако его можно разместить и так:

Это вторая схема включения светодиодов на 220 вольт без драйвера. В этой схеме ток через резистор будет в 2 раза меньше, чем в первом варианте. А, следовательно, на нем будет выделяться в 4 раза меньше мощности. Это несомненный плюс.

Но есть и минус: к защитному диоду прикладывается полное (амплитудное) напряжение сети, поэтому любой диод здесь не прокатит. Придется подобрать что-нибудь с обратным напряжением 400 В и выше. Но в наши дни это вообще не проблема. Отлично подойдет, например, вездесущий диод на 1000 вольт — 1N4007 (КД258).

Не смотря на распространенное заблуждение, в отрицательные полупериоды сетевого напряжения, светодиод все-таки будет находиться в состоянии электрического пробоя. Но благодаря тому, что сопротивление обратносмещенного p-n-перехода защитного диода очень велико, ток пробоя будет недостаточен для вывода светодиода из строя.

Внимание! Все простейшие схемы подключения светодиодов в 220 вольт имеют непосредственную гальваническую связь с сетью, поэтому прикосновение к ЛЮБОЙ точке схемы — ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО!

Для уменьшения величины тока прикосновения нужно располовинить резистор на две части, чтобы получилось как показано на картинках:

Благодаря такому решению, даже поменяв местами фазу и ноль, ток через человека на «землю» (при случайном прикосновении) никак не сможет превысить 220/12000=0. 018А. А это уже не так опасно.

Как быть с пульсациями?

В обеих схемах светодиод будет светиться только в положительный полупериод сетевого напряжения. То есть он будет мерцать с частой 50 Гц или 50 раз в секунду, причём размах пульсаций будет равен 100% (10 мс горит, 10 мс не горит и так далее). Это будет заметно глазу.

К тому же, при подсветке мерцающими светодиодами каких-либо движущихся объектов, например, лопастей вентилятора, колес велосипеда и т.п., неизбежно будет возникать стробоскопический эффект. В некоторых случаях данный эффект может быть неприемлем или даже опасен. Например, при работе за станком может показаться, что фреза неподвижна, а на самом деле она вращается с бешенной скоростью и только и ждет, чтобы вы сунули туда пальцы.

Чтобы сделать пульсации менее заметными, можно удвоить частоту включения светодиода с помощью двухполупериодного выпрямителя (диодного моста):

Обратите внимание, что по сравнению со схемой #2 при том же самом сопротивлении резисторов, мы получили в два раза больший средний ток. И, соответственно, в четыре раза большую мощность рассеивания резисторов.

К диодному мосту при этом не предъявляется каких-либо особых требований, главное, чтобы диоды, из которых он состоит, выдерживали половину рабочего тока светодиода. Обратное напряжение на каждом из диодов будет совсем ничтожным.

Еще, как вариант, можно организовать встречно-параллельное включение двух светодиодов. Тогда один из них будет гореть во время положительной полуволны, а второй — во время отрицательной.

Фишка в том, что при таком включении максимальное обратное напряжение на каждом из светодиодов будет равно прямому напряжению другого светодиода (несколько вольт максимум), поэтому каждый из светодиодов будет надежно защищен от пробоя.

Светодиоды следует разместить как можно ближе друг к другу. В идеале — попытаться найти сдвоенный светодиод, где оба кристалла размещены в одном корпусе и у каждого свои выводы (хотя я таких ни разу не видел).

Вообще говоря, для светодиодов, выполняющих индикаторную функцию, величина пульсаций не очень-то и важна. Для них самое главное — это максимально заметная разница между включенным и выключенным состоянием (индикация вкл/выкл, воспроизведение/запись, заряд/разряд, норма/авария и т.п.)

А вот при создании светильников, всегда нужно стараться свести пульсации к минимуму. И не столько из-за опасностей стробоскопического эффекта, сколько из-за их вредного влияния на организм.

Какие пульсации считаются допустимыми?

Все зависит от частоты: чем она ниже, тем заметнее пульсации. На частотах выше 300 Гц пульсации становятся совершенно невидимыми и вообще никак не нормируются, то есть даже 100%-ные считаются нормой.

Не смотря на то, что пульсации освещенности на частотах 60-80 Гц и выше визуально не воспринимаются, тем не менее, они способны вызывать повышенную усталость глаз, общую утомляемость, тревожность, снижение производительности зрительной работы и даже головные боли.

Для предотвращения вышеперечисленных последствий, международный стандарт IEEE 1789-2015 рекомендует максимальный уровень пульсаций яркости для частоты 100 Гц — 8% (гарантированно безопасный уровень — 3%). Для частоты 50 Гц — это будут 1.25% и 0.5% соответственно. Но это для перфекционистов.

На самом деле, для того, чтобы пульсации яркости светодиода перестали хоть как-то досаждать, достаточно, чтобы они не превышали 15-20%. Именно таков уровень мерцания ламп накаливания средней мощности, а ведь на них никто и никогда не жаловался. Да и наш российский СНиП 23-05-95 допускает мерцание света в 20% (и только для особо кропотливых и ответственных работ требование повышено до 10%).

В соответствии с ГОСТ 33393-2015 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности» для оценки величины пульсаций вводится специальный показатель — коэффициент пульсаций (К_п).

Коэфф. пульсаций в общем рассчитывается по сложной формуле с применением интегральной функции, но для гармонических колебаний формула упрощается до следующей:

К_п = (Е_max — E_min) / (E_max + E_min) ⋅ 100%,

где Е_мах — максимальное значение освещенности (амплитудное), а Е_мин — минимальное.

Мы будем использовать эту формулу для расчета емкости сглаживающего конденсатора.

Очень точно определить пульсации любого источника света можно при помощи солнечной панели и осциллографа:

Как уменьшить пульсации?

Посмотрим, как включить светодиод в сеть 220 вольт, чтобы снизить пульсации. Для этого проще всего подпаять параллельно светодиоду накопительный (сглаживающий) конденсатор:

Из-за нелинейного сопротивления светодиодов, расчет емкости этого конденсатора является довольно нетривиальной задачей.

Однако, эту задачу можно упростить, если сделать несколько допущений. Во-первых, представить светодиод в виде эквивалентного постоянного резистора:

А во-вторых, сделать вид, что яркость светодиода (а, следовательно, и освещенность) имеет линейную зависимость от тока.

Давайте попробуем приблизительно рассчитать емкость конденсатора на конкретном примере.

Расчет емкости сглаживающего конденсатора

Допустим, мы хотим получить коэфф. пульсаций 2.5% при токе через светодиод 20 мА. И пусть в нашем распоряжении оказался светодиод, на котором при токе в 20 мА падает 2 В. Частота сети, как обычно, 50 Гц.

Так как мы решили, что яркость линейно зависит от тока через светодиод, а сам светодиод мы представили в виде простого резистора, то освещенность в формуле расчета коэффициента пульсаций можем спокойно заменить на напряжение на конденсаторе:

К_п = (U_max — U_min) / (U_max + U_min) ⋅ 100%

Подставляем исходные данные и вычисляем U_min:

2.5% = (2В — U_min) / (2В + U_min) ⋅ 100% => U_min = 1.9В

Период колебаний напряжения в сети равен 0.02 с (1/50).

Таким образом, осциллограмма напряжения на конденсаторе (а значит и на нашем упрощенном светодиоде) будет выглядеть примерно вот так:

Вспоминаем тригонометрию и считаем время заряда конденсатора (для простоты не будем учитывать сопротивление балластного резистора):

t_зар = arccos(U_min/U_max) / 2πf = arccos(1. 9/2) / (2⋅3.1415⋅50) = 0.0010108 с

Весь остальной остаток периода кондер будет разряжаться. Причем, период в данном случае нужно сократить в два раза, т.к. у нас используется двухполупериодный выпрямитель:

t_разр = Т — t_зар = 0.02/2 — 0.0010108 = 0.008989 с

Осталось вычислить емкость:

C = I_LED⋅ dt/dU = 0.02 ⋅ 0.008989/(2-1.9) = 0.0018 Ф (или 1800 мкФ)

На практике вряд ли кто-то будет ставить такой большой кондер ради одного маленького светодиодика. Хотя, если стоит задача получить пульсации в 10%, то нужно всего 440 мкФ.

Повышаем КПД

Обратили внимание, насколько большая мощность выделяется на гасящем резисторе? Мощность, которая тратится впустую. Нельзя ли ее как-нибудь уменьшить?

Оказывается, еще как можно! Достаточно вместо активного сопротивления (резистора) взять реактивное (конденсатор или дроссель).

Дроссель мы, пожалуй, сразу откинем из-за его громоздкости и возможных проблем с ЭДС самоиндукции. А насчет конденсаторов можно подумать.

Как известно, конденсатор любой емкости обладает бесконечным сопротивлением для постоянного тока. А вот сопротивление переменному току рассчитывается по этой формуле:

R_c = 1 / 2πfC

то есть, чем больше емкость C и чем выше частота тока f — тем ниже сопротивление.

Прелесть в том, что на реактивном сопротивлении и мощность тоже реактивная, то есть ненастоящая. Она как бы есть, но ее как бы и нет. На самом деле эта мощность не совершает никакой работы, а просто возвращается назад к источнику питания (в розетку). Бытовые счетчики ее не учитывают, поэтому платить за нее не придется. Да, она создает дополнительную нагрузку на сеть, но вас, как конечного потребителя, это вряд ли сильно обеспокоит =)

Таким образом, наша схема питания светодиодов от 220В своими руками приобретает следующий вид:

Но! Именно в таком виде ее лучше не использовать, так как в этой схеме светодиод уязвим для импульсных помех.

Включение или выключение распложенных на одной с вами линии мощной индуктивной нагрузки (двигатель кондиционера, компрессор холодильника, сварочный аппарат и т.п.) приводит к появлению в сети очень коротких выбросов напряжения. Конденсатор С1 представляет для них практически нулевое сопротивление, следовательно мощный импульс направится прямиком к С2 и VD5.

К сожалению, электролитические конденсаторы, из-за своей большой паразитной индуктивности, плохо справляются с ВЧ-помехами, поэтому большая часть энергии импульса пойдет через p-n-переход светодиода.

Еще один опасный момент возникает в случае включения схемы в момент пучности напряжения в сети (т.е. в тот самый момент, когда напряжение в розетке находится на пике своего значения). Т.к. С1 в этот момент полностью разряжен, то возникает слишком большой бросок тока через светодиод.

Все это со временем это приводит к прогрессирующей деградации кристалла и падению яркости свечения.

Во избежание таких печальных последствий, схему нужно дополнить небольшим гасящим резистором на 47-100 Ом и мощностью 1 Вт. Кроме того, резистор R1 будет выступать в роли предохранителя на случай пробоя конденсатора С1.

Получается, что схема включения светодиода в сеть 220 вольт должна быть такой:

И остается еще один маленький нюанс: если выдернуть эту схему из розетки, то на конденсаторе С1 останется какой-то заряд. Остаточное напряжение будет зависеть от того, в какой момент была разорвана цепь питания и в отдельных случаях может превышать 300 вольт.

А так как конденсатору некуда разряжаться, кроме как через свое внутреннее сопротивление, то заряд может сохраняться очень долго (сутки и более). И все это время кондер будет ждать вас или вашего ребенка, через которого можно будет как следует разрядиться. Причем, для того, чтобы получить удар током, не нужно лезть в недра схемы, достаточно просто прикоснуться к обоим контактам штепсельной вилки.

Чтобы помочь кондеру избавиться от ненужного заряда, подключим параллельно ему любой высокоомный резистор (например, на 1 МОм). Этот резистор не будет оказывать никакого влияния на расчетный режим работы схемы. Он даже греться не будет.

Таким образом, законченная схема подключения светодиода к сети 220В (с учетом всех нюансов и доработок) будет выглядеть так:

Значение емкости конденсатора C1 для получения нужного тока через светодиод можно сразу взять из Таблицы 2, а можно рассчитать самостоятельно.

Вот здесь можно посмотреть, как еще сильнее усовершенствовать данную схему, добавив в нее стабилизатор тока на одном транзисторе и стабилитроне. Это существенно понизит пульсации и продлит срок службы светодиодов.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Не буду приводить утомляющие математические выкладки, дам сразу готовую формулу емкости (в Фарадах):

C = I / (2πf√(U²_вх — U²_LED)) [Ф],

где I — ток через светодиод, f — частота тока (50 Гц), U_вх — действующее значение напряжения сети (220В), U_LED — напряжение на светодиоде.

Если расчет ведется для небольшого числа последовательно включенных светодиодов, то выражение √(U²_вх — U²_LED) приблизительно равно U_вх, следовательно формулу можно упростить:

C ≈ 3183 ⋅ I_LED / U_вх [мкФ]

а, раз уж мы делаем расчеты под U_вх = 220 вольт, то:

C ≈ 15 ⋅ I_LED [мкФ]

Таким образом, при включении светодиода на напряжение 220 В, на каждые 100 мА тока потребуется примерно 1.

5 мкФ (1500 нФ) емкости.

Кто не в ладах с математикой, заранее посчитанные значения можно взять из таблицы ниже.

Таблица 2. Зависимость тока через светодиоды от емкости балластного конденсатора.

C1	15 nF	68 nF	100 nF	150 nF	330 nF	680 nF	1000 nF
I_LED	1 mA	4.5 mA	6.7 mA	10 mA	22 mA	45 mA	67 mA

Немного о самих конденсаторах

В качестве гасящих рекомендуется применять помехоподавляющие конденсаторы класса Y1, Y2, X1 или X2 на напряжение не менее 250 В. Они имеют прямоугольный корпус с многочисленными обозначениями сертификатов на нем. Выглядят так:

Если вкратце, то:

X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4 кВ;
X2 – самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250 В, выдерживают скачек до 2.5 кВ;
Y1 – работают при номинальном сетевом напряжении до 250 В и выдерживают импульсное напряжение до 8 кВ;
Y2 – довольно-таки распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250 В и выдерживает импульсы в 5 кВ.

Допустимо применять отечественные пленочные конденсаторы К73-17 на 400 В (а лучше — на 630 В).

Сегодня широкое распространение получили китайские «шоколадки» (CL21), но в виду их крайне низкой надежности, очень рекомендую удержаться от соблазна применять их в своих схемах. Особенно в качестве балластных конденсаторов.

Внимание! Полярные конденсаторы ни в коем случае нельзя использовать в качестве балластных!

Итак, мы рассмотрели, как подключать светодиод к 220В (схемы и их расчет). Все приведенные в данной статье примеры хорошо подходят для одного или нескольких маломощных светодиодов, но совершенно нецелесообразны для мощных светильников, например, ламп или прожекторов — для них лучше использовать полноценные схемы, которые называются драйверами.

Лучший вариант схемы питания светодиода от 220 вольт. Как подключить индикаторный светодиод к сети 220. « ЭлектроХобби

Порой возникает необходимость подключить обычный светодиод к сетевому переменному напряжению величиной 220 вольт. Например, это может быть нужно при установке светодиодного индикатора на переднюю панель какого-либо электроприбора, который будет сигнализировать об определенном режиме работы той или иной функции устройства. Допустим это индикатор наличия сетевого питания, или сигнальная лампа аварии и т.д. Как известно, большинство обычных индикаторных светодиодов изначально рассчитаны на постоянное низковольтное напряжение величиной от 1,5 до 4 вольт. Сила тока, которую могут потреблять такие светодиоды около 5 — 20 миллиампер. Следовательно, чтобы запитать такой световой диод от более высокого напряжения, да к тому же переменного типа, нужна специальная схема.

Данная схема, по моему мнению, является наилучшим вариантом подключения индикаторного светодиода к переменному, сетевому напряжению 220 вольт. Она имеет, пожалуй, всего один недостаток, это относительно большое количество деталей. Во всем остальном она хороша (ее элементы не нагреваются, светодиод защищен от пробоя высоким обратным напряжением, имеющиеся незначительные пульсации света не заметны человеческому глазу, путем изменения емкости конденсатора можно подбирать нужную силу тока, которую будет потреблять светодиод, возможность подключения множества световых диодов в схему).

Теперь давайте разберем саму электрическую схему, ее работу, назначение функциональных элементов. Итак, в начале схемы стоит конденсатор C1, который является ограничителем тока. Как известно конденсаторы не пропускают через себя постоянный ток, тем самым являясь для него бесконечно большим сопротивлением. Переменный же ток конденсаторы могут весьма хорошо пропускать, и величина этого тока будет зависеть от частоты и от емкости конденсатора. Поскольку в обычной электросети частота стандартизирована и равна 50 герцам, то силу тока в схеме мы можем менять только за счет подбора соответствующей емкости.

Стоит заметить, что конденсатор C1 не должен быть электролитом (иметь полюса)! Поскольку в этом случае он попросту может взорваться. В схему ставится емкость пленочного типа. Величина напряжения данного токоограничительного конденсатора должна быть более 250 вольт (можно и 250 В, но лучше 400 В или 600 В). В данной схеме питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт емкость конденсатора равна 220 nF (220 нанофарад, они же 0,22 микрофарад). Данная емкость соответствует силе тока около 15 миллиампер, что является вполне оптимальным вариантом питания обычного индикаторного светодиода. Напряжение же на световом диоде осядет ровно столько, сколько ему требуется для своей нормальной работы (в схеме питающая энергия контролируется силой тока, а нужное постоянное напряжение возникает вследствии падения напряжения на светодиоде).

Вот таблица зависимости емкости конденсатора C1 от силы тока светодиода:

Параллельно конденсатору C1 стоит резистор R1. Его функция заключается в разряде конденсатора, после отключения схемы от питающего напряжения. То есть, данная схема питания индикаторного светового диода будет работать и без R1, но тогда существует большая вероятность, что Вас может ударить небольшим током (при случайном соприкосновении с токопроводящими частями схемы) даже после отключения питания от этой схемы. Этот резистор просто снимает накопленный электрический заряд с конденсатора, и все. Его можно поставить небольшой мощности, величиной около 1 мегаома (от 500 килоом до 2 мегаом).

На схеме можно увидеть еще один резистор R2, который является токоограничительным. Для переменного тока фиксированной частоты и напряжения конденсатор будет иметь свое определенное реактивное сопротивления, которое нам и ограничивает силу тока для питания светодиода. Но вот для случайных всплесков напряжения, что возникают в электросети по причине включения и выключения различных, мощных индуктивных нагрузок (сварочные аппараты, мощные трансформаторные блоки питания, индукционные электроплиты, обогреватели и т. д.) наш конденсатор будет иметь практически нулевое сопротивление.

То есть, если Ваш сосед часто включает и выключает такие мощные индуктивные нагрузки, то возникающие всплески напряжения легко пройдут через конденсатор и осядут на индикаторном светодиоде, что с большой вероятностью его может вывести из строя. Именно силу тока таких всплесков призван ограничивать резистор R2. В схеме номинал этого резистора может быть от 68 ом до 150 ом (мощность 0,5 ватт).

Ну и последней, важной функциональной частью схемы питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт является выпрямительный диодный мост. Его роль заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное (хотя и скачкообразное). Этот мост все полуволны переменного напряжения переводит в одну полуволну, частота которой уже будет 100 герц. Именно эта частота уже не воспринимается как мерцающая. То есть, раздражающих световых мерцаний мы не заметим.

При подборе этого диодного моста важно чтобы его диоды (или готовый мост в виде целостной сборки) были рассчитаны на обратное напряжение более 400 вольт, и силу прямого тока более того, что будет потребляться индикаторным светодиодом. В схеме я поставил на диодный мост диоды типа 1N4007, у которых обратное напряжение равно 1000 вольт, и прямой ток они выдерживают до 1 ампера. Стоят они недорого! Имеют маленькие размеры. Широко распространены, легко доступны.

Ну вот и все, что касается элементов данной электрической схемы питания светодиода индикатора от переменного, сетевого напряжения 220 вольт. Как я уже говорил выше, единственный недостаток этой схемы заключается в том, что она содержит относительно много элементов. Во всем остальном она хороша. Так что если кому нужно, берите и собирайте ее.

P.S. На просторах интернета можно найти множество более простых схем для питания световых диодов от 220 В. Они имеют, как свои достоинства, так и свои недостатки. Среди них я выбрал наиболее оптимальный и рабочий вариант, чем собственно с вами и поделился в этой статье.

Как подключить светодиодную ленту 220 вольт.

Светодиодная лента 220 Вольт — это лента которая не нуждается в блоке питания.

Ее можно напрямую подключать к сети переменного напряжения, грубо говоря прямо в розетку или через выключатель, либо фотореле.

Правда для этого вам понадобится специальный провод. Этот провод имеет в своей конструкции диодный мост — выпрямитель.

Стоимость такого шнура 2-3 доллара. Сравните это с ценами на блоки питания!

Также для подключения вам понадобится:

заглушка

коннектор-вилка
Преимущества

Какие же преимущества имеет светодиодная лента 220В?
1Как уже было сказано выше, она не требует блока питания.
Отсюда выходит существенная экономия общих затрат.
2Светодиодную ленту 220V можно подключать последовательно длиной до 100 метров.
Вам уже не придется паять параллельные кусочки, соединяя их по несколько метров.

Она сразу может идти в катушках протяженностью по 50-100 метров.

То есть, если вам необходимо проложить подсветку на большом протяженном участке, просто разматываете ее с бобины. С одного конца подключаете вилку, с проводом имеющим диодный мост, втыкаете в розетку и на этом все. Наслаждаетесь освещением.

Если нужно осветить участок в 100 метров — берете одну катушку, плюс один коннектор и соединяете. Правда лента такой длины должна быть маломощной — до 10 Вт.

Еще имейте в виду, что в местах соединения отдельных кусков, будут небольшие «провалы» освещения из-за вставок и большого расстояния между светодиодами.
3Светодиодная лента сразу идет в силиконе со степенью защиты IP65 — IP68.
Ее можно протирать влажной тряпкой, чистить. Отсюда же следует и автоматическая защита от дождя, снега и т.п.
4У лент 220В отсутствуют строгие требования по минимальному сечению проводов питания.
Если в экземплярах 12 и 24В рекомендуется все освещение запитывать от проводов сечением от 1,5мм2 и выше,

то для 220В можно выбирать и меньшие сечения.

Правда здесь уже будет играть большую роль механическая прочность жил, а не их электрическое сопротивление и токопроводимость.

Казалось бы, преимущества такой ленты неоспоримы. Почему же многие все-таки отказываются от нее в пользу других вариантов, подключаемых через блоки питания?

Недостатки

Потому что, кроме перечисленных преимуществ она имеет ряд существенных недостатков, из-за которых люди отказываются с ней работать наотрез.
1Первый недостаток, как это не странно, проистекает из ее первого же преимущества. Это отсутствие блока питания.
Если его нет, значит и отсутствует фильтрующий и стабилизирующий элемент в цепи. То есть, все перепады и скачки напряжения, которые происходят в сети, будут напрямую сказываться на светодиодной ленте.
Упало напряжение в розетке — упадет напряжение и на светодиодах. Соответственно светить они будут уже не с той яркостью. Повысилось напряжение — светодиоды с высокой вероятность могут перегореть.
2Эту ленту нельзя нарезать такими маленькими отрезками как ленты 12 и 24В.
В зависимости от типа светодиода ее можно отрезать:
- по 50см
- по 1 метру
- по 2 метра
То есть, меньше чем по полметра, светодиодную ленту 220 Вольт вы порезать не сможете.

Это все напрямую связано с падением напряжения. На каждом светодиоде оно составляет от 3 до 3,5 Вольт. В итоге получается примерно отрезок с минимальным количеством светодиодов 60 штук. Это как раз таки и есть полметра.

Таким образом, если вам нужна подсветка короткого участка в 30 или 80 см, то сделать у вас этого не получится.

3Мерцание.

Этот недостаток опять же проистекает по причине отсутствия в схеме устройства стабилизации и фильтрации — блока питания.

Благодаря диодному мосту в коробочке, которая идет с отрезком кабеля для подключения, происходит некоторое сглаживание пульсации. Но этого не достаточно.

Вашим глазам визуально этого может быть не видно, однако по всем нормам, такая частота пульсации не допустима в жилых помещениях.

4Светодиодная лента 220В не безопасна.

Одно дело монтировать и обслуживать изделия напряжением 12В, и совсем другое иметь дело с 220V. Работать здесь нужно с соблюдением правил техники безопасности.

Недопустимо, чтобы где-то оказался не герметичный отрезок или торчащие куски проводов. Помните, что силиконовая оболочка здесь играет в первую очередь роль вашей защиты от высокого напряжения, а уже потом защищает ленту от воды.

5Отсутствие самоклеющейся подложки.

Вы не сможете без дополнительных аксессуаров наклеить ленту где угодно. Придется докупать дополнительные клипсы для монтажа, либо использовать обыкновенные кабельные стяжки.

Можно приспособить для этого дела крепеж под домашнюю проводку:

Если не хотите, чтобы лишние элементы крепежа портили подсветку, используйте автомобильный двухсторонний скотч. Но опять же от температуры нагрева он может запросто отклеиться.

Монтаж и подключение

Для того, чтобы подключить светодиодную ленту на 220 Вольт вам понадобится:

сама лента

У нее в начале должны быть отверстия для вилки коннектора, через которую подсоединяют контакты к шнуру питания.

вилка 220V с диодным мостом-выпрямителем и разъемом на конце

заглушка

Она нужна в целях безопасности. И одевается в самом конце отрезка.

Первым делом вставляете вилку-коннектор в отверстия расположенные по краям силикона. Тем самым, вы соедините ее с питающими проводами, идущими вдоль всей поверхности.

Фактически, в самой ленте, таким образом реализовано параллельное подключение. И получается, что суммарный ток на всем протяжении идет не по дорожкам, а по этим двум проводникам.

Далее подключаете питающий шнур. Здесь нужно будет соблюсти полярность.

По самой вилке не будет понятно, где плюс «+», а где минус «-«. Это нужно выяснять экспериментальным путем, например при помощи мультиметра.

После этого ищите плюсовой и минусовой контакты на самой ленте. Втыкаете ленту с вилкой-коннектором в выходные разъемы шнура. С обратной стороны сразу одеваете заглушку.

Для полной герметизации необходимо будет промазать термоклеем все стыки и щели, в местах подключения коннектора и заглушки.

Осталось все это дело включить в розетку и наслаждаться освещением.

Бывает такое, что полярность все-таки перепутывается. Не переживайте, ничего при этом не замкнет и не взорвется. Лента всего лишь не будет светиться.

Для исправления проблемы, просто вытаскиваете разъем, переворачиваете коннектор и вновь подключаете к розетке.

Применение

Исходя из всего вышеизложенного, применять светодиодную ленту 220В в помещениях не рекомендуется. И уж тем более не безопасно ее вешать в ванных комнатах, банях, возле умывальника и т. д.

Она в первую очередь идеально подходит для уличного монтажа — подсветки фасадов, заборов, элементов архитектуры.

Очень часто ее применяют на рекламных щитах, вывесках, в качестве привлечения внимания. Можно также использовать зимой, под Новый Год, для украшения деревьев во дворе дома.

Подключение светодиода к сети 220в, схема

Содержание

Как устроен светодиод
Основы подключения к 220 В
Последовательное подключение светодиодов
Параллельное соединение светодиодов
Смешанное подключение
Как подключить светодиод к сети 220 вольт
Расчет резистора для светодиода
Расчет гасящего конденсатора для светодиода
Как происходит подключение светодиодов
Понимание плюса и минуса
Осуществление питания
Как рассчитать резистор
Подключение к сети 220 В
Варианты подключений от 12 В
Безопасность при подключении

Обычный индикаторный светодиод изготавливают в эпоксидном корпусе с диаметром 5 мм и двумя контактными выводами для подключения к цепям электрического тока: анодом и катодом. Визуально они отличаются по длине. У нового прибора без обрезанных контактов катод короче.

катод;
короче.

Когда же ножки светодиода обрезаны, то анод можно определить подачей на контакты напряжения 1,5 вольта от простой пальчиковой батарейки: свет появляется при совпадении полярностей.

Как устроен светодиод? Светоизлучающий активный монокристалл полупроводника имеет вид прямоугольного параллелепипеда. Он размещён около светоотражающего рефлектора параболической формы из алюминиевого сплава и смонтирован на подложке с нетокопроводящими свойствами.

На окончании светового прозрачного корпуса из полимерных материалов расположена линза, фокусирующая световые лучи. Она совместно с рефлектором образует оптическую систему, формирующую угол потока излучения. Его характеризуют диаграммой направленности светодиода.

Она характеризует отклонение света от геометрической оси общей конструкции в стороны, что приводит к увеличению рассеивания. Такое явление возникает из-за появления при производстве небольших нарушений технологии, а также старения оптических материалов во время эксплуатации и некоторых других факторов.

Внизу корпуса может быть расположен алюминиевый или латунный поясок, служащий радиатором для отвода тепла, выделяемого при прохождении электрического тока.

Этот принцип конструкции широко распространен. На его основе создают и другие полупроводниковые источники света, использующие иные формы структурных элементов.

Свечение в полупроводниковом кристалле возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Область p-n-перехода, образуется контактом двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими.

Светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра были разработаны еще в 60-х — 70-х годах прошлого столетия. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации.

По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Долго не существовало светодиодов синего, сине-зеленого и белого цвета.

Цвет светодиода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника и легирующих примесей. Чем «синее» светодиод, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

Голубые светодиоды удалось изготовить на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. Однако, у светодиодов на основе SiC оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару).

У светодиодов на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и оказались недолговечны. Первый голубой светодиод удалось изготовить на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке.

Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться).

Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим тепло-отводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а ддя синих — 35%. Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности светодиода.

Белый света от светодиодов можно получить несколькими способами. Первый — смешать цвета по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например, линзы. В результате получается белый свет.

Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. По принципу люминесцентной лампы.

Третий способ — это когда желто-зеленый или зелено-красный люминофор наносятся на голубой светодиод. При этом два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

В отличие от драйвера, который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

При последовательном соединении через токоограничивающий резистор в одну цепочку собираются несколько светодиодов, причем катод предыдущего припаивается к аноду последующего:

В схеме, по всем светодиодам будет проходить один ток (20мА), а уровень напряжения будет состоять из сумм падения напряжения на каждом. Это означает, используя данную схему подключения, нельзя включить в цепь любое количество светодиодов, т.к. оно ограничено падением напряжения.

Падение напряжения – это уровень напряжения, которое светоизлучающий диод преобразует в световую энергию (свечение).

Например, в схеме падение напряжения на одном светодиоде составит 3 Вольта. Всего в схеме 3 светодиода. Источник питания 12В. Считаем, 3 Вольта * 3 led = 9 В — падение напряжения.

После несложных расчетов, мы видим, что не сможем включить в схему последовательного подключения более 4 светодиодов (3*4=12В), запитывая их от обычного автомобильного аккумулятора (или другого источника с напряжением 12В).

Если захотим последовательно подключить большее количество LEd, то понадобится источник питания с большим номиналом.

Данная схема довольно часто встречалась в елочных гирляндах, однако из-за одного существенного недостатка в современных светодиодных гирляндах применяют смешанное подключение. Что за недостаток, разберем ниже.

При выходе из строя хотя бы одного элемента, не рабочей становится вся схема.
Для питания большого количества led нужен источник с высоким напряжением.

В данной ситуации все происходит наоборот. На каждом светодиоде уровень напряжения одинаковый, а сила тока состоит из суммы токов, проходящих через них.

Следуя из вышесказанного делаем вывод, если у нас есть источник в 12В и 10 светодиодов, блок питания должен выдерживать нагрузку в 0,2А (10*0,002). Исходя из вышеупомянутых расчетов — для параллельного подключения потребуется токоограничивающий резистор с номиналом 2,4 Ом (12*0,2).

Это глубокое заблуждение!!! Почему? Ответ Вы найдете ниже.

Характеристики каждого светодиода даже одной серии и партии всегда разные. Если другими словами: чтобы засветился один, необходимо пропустить через него ток с номиналом 20 мА, а для другого этот номинал может составлять уже 25 мА.

Таким образом, если в схеме установить только одно сопротивление, номинал которого был рассчитан ранее, через светодиоды будет проходить разный ток, что вызовет перегрев и выход из строя светодиодов, рассчитанных на номинал в 18мА, а более мощные будут светить всего на 70% от номинала.

Исходя из вышесказанного, стоит понимать, что при параллельном подключении, необходимо устанавливать отдельное сопротивление для каждого.

Большое количество элементов.
При выходе одного диода из строя увеличивается нагрузка на остальные.

Подобный способ подключения является самым оптимальным. По такому принципу собраны все светодиодные ленты. Он подразумевает комбинацию параллельного и последовательного подключения. Как он выполняется можно увидеть на фото:

Схема подразумевает включение параллельно не отдельных светодиодов, а последовательных цепочек из них. В результате этого даже при выходе из строя одной или нескольких цепочек, светодиодная гирлянда или лента будут по-прежнему одинаково светить.

Мы рассмотрели основные способы подключения простых светодиодов. Теперь разберем методы соединения мощных светодиодов, и с какими проблемами можно столкнуться при неправильном подключении.

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.

Первое, что нужно знать при подключении к сети 220В, — для номинального свечения через светодиод должен проходить ток в 20мА, а падение напряжения на нем не должно превышать 2,2-3В. Исходя из этого, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора по следующей формуле:

0,75 – коэффициент надежности LED;
U пит – это напряжения источника питания;
U пад – напряжение, которое падает на светоизлучающем диоде и создает световой поток;
I – номинальный ток, проходящий через него;
R – номинал сопротивления для регулирования проходящего тока.

После соответствующих вычислений, номинал сопротивления должен соответствовать 30 кОм.

Однако не стоит забывать, что на сопротивлении будет выделятся большое количество тепла за счет падения напряжения. По этой причине дополнительно необходимо рассчитать мощность этого резистора по формуле:

Для нашего случая U – это будет разность напряжения питающей сети и напряжения падения на светодиоде. После соответствующих вычислений, для подключения одного led мощность сопротивления должна равняться 2Вт.

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.

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.

Вместо 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.

В 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.

Во всех выше представленных схемах с токоограничивающим резистором расчет сопротивления производится согласно закону Ома:

R = U/I

U – это напряжение питания;
I – рабочий ток светодиода.

Рассеиваемая резистором мощность равна P = U * I.

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

Расчёт ёмкости гасящего конденсатора (в мкФ) производится по следующей формуле:

C = 3200*I/U

I – это ток нагрузки;
U – напряжение питания.

Данная формула является упрощенной, но ее точности достаточно для последовательного подключения 1-5 слаботочных светодиодов.

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 К73–17 с рабочим напряжением более 400 В или его импортный аналог. Нельзя использовать электролитические (полярные) конденсаторы.

Впервые светодиоды начались использоваться в начале 60-х годов. С того времени произошло видоизменений. Светодиоды имеют массу преимуществ, таких как:

Низкое потребление;
Длительный срок службы;
Прочность;
Широкий выбор спектра света;
Могут работать от низкого напряжения;
Являются пожаробезопасными.

Потому как светодиодам для работы нужен только источник постоянного тока, следует производить монтаж с правильной полярностью. Когда диоды подключены неверно, функционировать они не будут. Чтобы их работа происходила правильно важно знать, как подключить светодиод.

Определяется полярность несколькими методами:

В старых моделях, в которых имеются длинные ножки, всё довольно просто. Ножка длиннее имеет полярность плюс (анод), что короче – минус (катод). Также на головке есть срез, который показывает расположение полярностей.

Если посмотреть внутрь диода, то контакт, который выглядит как флажок – это минусовой, тонкий будет плюсом.

Проверить можно посредством мультиметра. Чтобы это сделать, следует настроить его для «прозвона». С помощью щупов следует дотронуться к контактам. Когда он начнёт светиться – значит на красном контакте +, а на чёрном -.

Светодиод, способы определения его полярности

Наиболее важным фактором при выборе питания выступают следующие значения: токовая сила и падение напряжения.

Почти все они имеют расчет на токовую силу 20 миллиампер, однако, присутствуют модели, имеющие сразу 4 кристаллика, поэтому он должен быть рассчитан на силу тока в четыре раза больше.

Также диод имеет свою допускаемую величину напряжения Umax, при прямом включении и Umaxобр, при обратном. Когда подаётся более высокое напряжение, происходит пробой, после чего кристаллы больше не функционируют.

Есть также минимум напряжения, которого хватит для питания Umin, его хватит для работы светодиода. Эти минимальные и максимальные пределы значений называются зоной работы. В зоне работы и должна осуществляться работа светодиода. При неправильном расчете, светодиод просто перегорит.

На каждом светодиоде указывается определённое напряжение, маркировка расположена на упаковке. Важно знать, что это указано возможное падения напряжение, а не рабочее напряжение.

Это нужно знать для того, чтобы высчитывать сопротивление резистора, задача которого ограничить ток. Для каждого отдельно взятого светодиода одного номинала, требуемое напряжение может отличаться.

Важно для подключения следить за током, а не напряжением.

Данные источники света в своём большинстве потребляют номинальное напряжение 2 – 3 вольт. Противопоказано подключать их прямиком к 12 вольтам, без использования ограничительного резистора.

Во многих случаях для экономии используют прямую схему подключения светодиода к батарейке, без использования резистора, но такой источник света прослужит очень недолго.

Для сверх ярких светодиодов резисторы не используются, так как для них сделаны драйвера, которые могут ограничивать ток. Это наиболее современный вариант светодиодов.

Светодиодная лента 220в: подключение к сети

Есть формула расчета сопротивления резистора:

R= (Uпит-Uпад)/0,75I,

Для примера рассмотрено подключение к 12 вольтному аккумулятору. Тогда будет:

Uпит – 12 вольта, что подразумевает аккумуляторное напряжение).
Uпад – 2.2 вольт, которым выступает напряжение для питания светодиода).
I – 0.01 ампер, показывает ток диода.

По данным цифрам можно произвести подсчёт по формуле, которая покажет, что получилась цифра 1.306. Так как у резисторов имеется определённый шаг, то подойдёт — 1.3 кОм.

Дальнейшей задачей будет вычисление требуемого минимума на мощность резистора. Нужно понимать точную цифру проходящего тока, потому что она может не соответствовать вышеуказанному. Вычисление можно произвести по такой формуле:

I = U / (Rрез.+ Rсвет)

Сопротивление, которым обладает диод:

Rсвет=Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом,

что говорит о том, что подсчитанный фактический ток будет:

I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 А.

Для понимания фактического падения напряжения нужно посчитать:

Uпад.свет = Rсвет * I = 220 * 0,007 = 1,54 В

Далее, вычисление мощности:

P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (12 -1,54)²/ 1300 = 0,0841 Вт.

Мощность лучше брать с небольшим запасом. Сейчас будет в самый раз 0.125 Вт.

При подключении 1 светодиода к аккумулятору 12 вольт потребуется в сети резистор, который обладает сопротивлением 1.3 кОм и мощностью 0.125 Вт.

Подключение светодиодных ламп

Для светодиодов, требующих ток от сети 220 В, важно знать важнейший пункт характеристики светодиода. Особенно это касается вопросов по теме, как подключить мощный светодиод. Характеристика состоит в наиболее допускаемой величине обратного напряжения. Во многих случаях оно составляет 20 В.

Когда поступает сетевое питание, при обратной полярности (переменный ток) на него придёт полная амплитуда напряжения 315 В. Такое напряжение получилось потому что амплитудное напряжение почти в полтора раза выше действующего.

Для работоспособности светодиодов помимо резистора, следует установить светодиод посредством последовательного подключения, который не позволит обратному напряжению пробить его.

Обратите внимание

Следующий вариант подключения от 220 В подразумевает расстановку двух диодов встречно-параллельно.

Подобный способ, где предусмотрено использование резистора – не считается правильным подключением. При использовании резистора 24 кОм, энергия рассеивания, будет приблизительно 3 Вт.

А при подключении диода последовательно, можно уменьшить её в 2 раза. На обратное напряжение светодиод должен иметь напряжение не меньшее 400 В.

Когда включаются 2 встречных светодиода, есть возможность вставки двух резисторов на два вата, чтобы сопротивление на каждом получилось в 2 раза меньше.

Важно понимать, что используя резистор с большим сопротивлением, к примеру, 200 кОм, есть возможность включения и без защитного диода. Так происходит, потому что обратный ток будет довольно слабым для повреждения диода. В этом варианте будет хуже яркость, но для некоторых целей, таких как подсветка, вполне хватит.

Так как сетевой ток переменный, имеется возможность включить в цепь конденсатор взамен резистора. Если сравнивать с ограничительным резистором, конденсатор не нагревается.

Чтобы конденсатор мог пропускать переменный ток, сквозь него должно пройти оба полупериода сети.

Так как светодиод может проводить ток лишь к одной из сторон, нужно поставить другой светодиод или диод встречно-параллельно. Это позволит пропустить второй полупериод.

Важно

Мощность конденсатора должна быть от 400 В и выше. Есть варианты для цепей с переменным током напряжения, подойдут от 250 В и выше. Если требуется запустить несколько светодиодов, следует использовать последовательное соединение.

Когда происходит монтаж светодиодного освещения, расчёт диода должен происходить на ток, что будет не меньше, чем ток, проходящий сквозь светодиод. С обратным напряжением расчет должен быть таким, чтобы оно было не меньше, чем общее слагаемого напряжения на светодиодах. Используя данные рекомендации можно понять как правильно подключить светодиод.

От 12 В подключать можно несколькими способами. Источником питания 12 В может использоваться аккумулятор. В этом примере производится подключение 3-х светодиодов.

Есть вариант подключить все через свой резистор, который выполнит функцию ограничения тока.

Другим вариантом будет включение всех светодиодов параллельным подключением, устанавливая 1 резистор, что рассчитан на тройной ток. Однако минус будет в разбросе параметров со светодиодами единого типа.

Соответственно светодиод, что обладает самым слабым внутренним сопротивлением, первым пропустит повышенные токи и перегорит. После чего остальные сгорят тоже потому что ток для них будет очень сильный.

В итоге приходится, как и в предыдущем варианте, устанавливать для каждого светодиода резистор.

Однако имеется альтернатива этому варианту. Можно сделать соединение последовательно, используя лишь один резистор. Так ток будет проходить сквозь каждый светодиод равномерно.

Важно чтобы источник питания не имел напряжение выше сумм падения на каждом светодиоде.

Далее важно правильно выбрать резистор ограничивающий ток и такой монтаж светодиодной подсветки способен работать длительный срок.

Не следует устанавливать в цепь диодов полярные конденсаторы

При работе со схемой включения диодов в сеть 220 Вольт основную опасность представляет соединенный последовательно с ними ограничивающий конденсатор. Под воздействием сетевого напряжения он заряжается до опасного для человека потенциала. Чтобы избежать неприятностей в этой ситуации рекомендуется:

предусмотреть в схеме специальную разрядную резисторную цепочку, управляемую отдельной кнопкой;
если сделать это невозможно, перед началом настойки после отключения от сети следует разряжать конденсатор с помощью жала отвертки;
не устанавливать в цепь питания диодов полярные конденсаторы, обратный ток которых достигает значений, способных «выжечь» схему.

Подключить светодиодные элементы на 220 Вольт удается лишь с помощью специальных элементов, вводимых в схему дополнительно. В этом случае можно обойтись без понижающего трансформатора и блока питания, традиционно используемых для подключения низковольтных осветителей. Основная задача добавочных элементов в схеме подключения светодиода в 220В – ограничить и выпрямить ток через него, а также защитить полупроводниковый переход от обратной полуволны.

//www.youtube.com/embed/7JFY9Qte6rk

Источники: http://ledno.ru/svetodiody/podklyuchenie-led-k-220-v.html%20, https://leds-test.ru/kak-podklyuchit-svetodiody-k-220-volt-elektricheskoj-seti/%20, https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/pitanie-svetodiodov-ot-220v-svoimi-rukami-sxema-podklyucheniya/, https://first-apartment.ru/podklyuchenie-svetodioda.html, https://svet100led.ru/harakteristiki/shemy-podklyucheniya-svetodiodov-k-220v-i-12v.html%20

Как подключить диоды к 220в

Потому что нужно грамотно решить сразу две задачи:

Ограничить прямой ток через светодиод, чтобы он не сгорел.
Обеспечить защиту светодиода от пробоя обратным током.

Если проигнорировать любой из этих пунктов, светодиод моментально накроется медным тазом.

Поэтому самая простая схема подключения светодиода к 220В состоит всего из нескольких элементов:

А мощность рассеивания резистора рассчитывается так:

P = (U_вх — U_LED) 2 / R

Пример расчета балластного резистора

Допустим, нам нужно получить средний ток через светодиод = 20 мА, следовательно, резистор должен быть:

R = 220В/0.020А = 11000 Ом (берем два резистора: 10 + 1 кОм)

P = (220В) 2 /11000 = 4.4 Вт (берём с запасом: 5 Вт)

Необходимое сопротивление резистора можно взять из таблицы ниже.

Таблица 1. Зависимость тока светодиода от сопротивления балластного резистора.

Сопротивление резистора, кОм	Амплитудное значение тока через светодиод, мА	Средний ток светодиода, мА	Средний ток резистора, мА	Мощность резистора, Вт
43	7.2	2.5	5	1.1
24	13	4.5	9	2
22	14	5	10	2.2
12	26	9	18	4
10	31	11	22	4. 8
7.5	41	15	29	6.5
4.3	72	25	51	11.3
2.2	141	50	100	22

Другие варианты подключения

В предыдущих схемах защитный диод был включен встречно-параллельно, однако его можно разместить и так:

Как быть с пульсациями?

Какие пульсации считаются допустимыми?

где Е_мах — максимальное значение освещенности (амплитудное), а Е_мин — минимальное.

Мы будем использовать эту формулу для расчета емкости сглаживающего конденсатора.

Очень точно определить пульсации любого источника света можно при помощи солнечной панели и осциллографа:

Как уменьшить пульсации?

Давайте попробуем приблизительно рассчитать емкость конденсатора на конкретном примере.

Расчет емкости сглаживающего конденсатора

Подставляем исходные данные и вычисляем U_min:

2.5% = (2В — U_min) / (2В + U_min) ⋅ 100% => U_min = 1.9В

Период колебаний напряжения в сети равен 0.02 с (1/50).

t_зар = arccos(U_min/U_max) / 2πf = arccos(1. 9/2) / (2⋅3.1415⋅50) = 0.0010108 с

t_разр = Т — t_зар = 0.02/2 — 0.0010108 = 0.008989 с

Осталось вычислить емкость:

C = I_LED⋅ dt/dU = 0.02 ⋅ 0.008989/(2-1.9) = 0.0018 Ф (или 1800 мкФ)

Повышаем КПД

R_c = 1 / 2πfC

то есть, чем больше емкость C и чем выше частота тока f — тем ниже сопротивление.

Таким образом, наша схема питания светодиодов от 220В своими руками приобретает следующий вид:

Но! Именно в таком виде ее лучше не использовать, так как в этой схеме светодиод уязвим для импульсных помех.

Все это со временем это приводит к прогрессирующей деградации кристалла и падению яркости свечения.

Получается, что схема включения светодиода в сеть 220 вольт должна быть такой:

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Не буду приводить утомляющие математические выкладки, дам сразу готовую формулу емкости (в Фарадах):

C = I / (2πf√(U 2 _вх — U 2 _LED)) [Ф],

Если расчет ведется для небольшого числа последовательно включенных светодиодов, то выражение √(U 2 _вх — U 2 _LED) приблизительно равно U_вх, следовательно формулу можно упростить:

C ≈ 3183 ⋅ I_LED / U_вх [мкФ]

а, раз уж мы делаем расчеты под U_вх = 220 вольт, то:

C ≈ 15 ⋅ I_LED [мкФ]

Таким образом, при включении светодиода на напряжение 220 В, на каждые 100 мА тока потребуется примерно 1. 5 мкФ (1500 нФ) емкости.

Кто не в ладах с математикой, заранее посчитанные значения можно взять из таблицы ниже.

Таблица 2. Зависимость тока через светодиоды от емкости балластного конденсатора.

C1	15 nF	68 nF	100 nF	150 nF	330 nF	680 nF	1000 nF
I_LED	1 mA	4.5 mA	6.7 mA	10 mA	22 mA	45 mA	67 mA

Немного о самих конденсаторах

Если вкратце, то:

X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4 кВ;
X2 – самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250 В, выдерживают скачек до 2.5 кВ;
Y1 – работают при номинальном сетевом напряжении до 250 В и выдерживают импульсное напряжение до 8 кВ;
Y2 – довольно-таки распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250 В и выдерживает импульсы в 5 кВ.

Допустимо применять отечественные пленочные конденсаторы К73-17 на 400 В (а лучше — на 630 В).

Обычно светодиоды подключаются к 220В при помощи драйвера, рассчитанного под их характеристики. Но если требуется подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то применение драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод к 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к 220 В

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (читайте про все возможные способы подключения led) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.

Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более).

Рассмотрим схему подключения более подробно.

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.

Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:

Также здесь описывается, как определить расположение анода и катода у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Шунтирование светодиода обычным диодом.

Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Обратите внимание, что подключение светодиода к питанию 220В без защиты ведет к быстрому выходу его из строя.

Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.

То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.

Применение резистора недостаточной мощности ведет к его быстрому перегреву и выходу из строя, что может вызвать короткое замыкание в сети.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.

Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1. R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.

Применение полярных конденсаторов (электролит, тантал) в сети переменного тока недопустимо, т.к. ток, проходящий через них в обратном направлении, разрушает их конструкцию.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:

Данная формула действительна только для частоты колебаний напряжения в сети 50 Гц. На других частотах потребуется пересчет коэффициента 4,45.

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении led к сети 220В существуют некоторые особенности, связанные с величиной проходящего тока. Например, в распространенных выключателях освещения с подсветкой, светодиод включается по схеме, изображенной ниже:

Как видно, здесь отсутствуют защитные диоды, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток led на уровне около 1 мА. Нагрузка в виде лампы также служит ограничителем тока. При такой схеме подключения светодиод будет светиться тускло, но достаточно для того, чтобы разглядеть выключатель в комнате в ночное время. Кроме того, обратное напряжение будет приложено в основном к резистору при разомкнутом ключе, и светоизлучающий диод оказывается защищенным от пробоя.

Если требуется подключить к 220В несколько светодиодов, можно включить их последовательно на основе схемы с гасящим конденсатором:

При этом все led должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

В обоих случаях нужно будет пересчитать величину емкости конденсатора, т.к. возрастет напряжение на светодиодах.

Параллельное (не встречно-параллельное) подключение led в сеть недопустимо, поскольку при выходе одной цепи из строя через другую потечет удвоенный ток, что вызовет перегорание светодиодов и последующее короткое замыкание.

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светоизлучающих диодов в сеть 220В описаны в этом видео:

Здесь показано, почему нельзя:

включать светодиод напрямую;
последовательно соединять светодиоды, рассчитанные на разный ток;
включать led без защиты от обратного напряжения.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению. Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.

В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов в сеть 220В целесообразно применять только при использовании маломощных светоизлучающих диодов в целях подсветки или индикации. Мощные led так подключать нельзя, поскольку нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя. В таких случаях нужно применять специализированные блоки питания светодиодов – драйверы.

Без светодиодов трудно обойтись при проектировании электронной аппаратуры, а также при изготовлении экономичных осветительных приборов. Их надежность, простота монтажа и относительная дешевизна привлекают внимание разработчиков бытовых и промышленных светильников. Поэтому многих пользователей интересуют схемные решения по включению светодиода, предполагающие прямую подачу на него фазного напряжения. Неспециалистам в области электроники и электрики полезно будет узнать, как подключить светодиод к 220В.

Технические особенности диода

По определению светодиод, схема которого схожа с обычным диодом, – это тот же полупроводник, пропускающий ток в одном направлении и излучающий свет при его протекании. Его рабочий переход не рассчитан на высокие напряжения, поэтому для загорания светодиодного элемента вполне достаточно всего нескольких вольт. Другой особенностью этого прибора является необходимость подачи на него постоянного напряжения, так как при переменных 220 Вольт светодиод будет мигать с частотой сети (50Герц). Считается, что глаз человека не реагирует на такие мигания и что они не причиняют ему вреда. Но все же согласно действующим стандартам для его работы нужно использовать постоянный потенциал. В противном случае приходится применять особые меры защиты от опасных обратных напряжений.

Большинство образцов осветительной техники, в которых диоды используются в качестве элементов освещения, включаются в сеть через специальные преобразователи – драйверы. Эти устройства необходимы для получения из исходного сетевого напряжения постоянных 12, 24, 36 или 48 Вольт. Несмотря на их широкое распространение в быту нередки ситуации, когда обстоятельства вынуждают обходиться без драйвера. В этом случае важно уметь включать светодиоды в 220 В.

Полюса светодиода

Чтобы ознакомиться со схемами включения и распайкой диодного элемента, нужно узнать, как выглядит распиновка светодиода. В качестве его графического обозначения используется треугольник, к одному из углов которого примыкает короткая вертикальная полоса – на схеме она называется катодом. Он считается выходным для постоянного тока, втекающего с обратной стороны. Туда подается положительный потенциал от источника питания и поэтому входной контакт называется анодом (по аналогии с электронными лампами).

Выпускаемые промышленностью светодиоды имеют всего два вывода (реже – три или даже четыре). Известны три способа определения их полярности:

визуальный метод, позволяющий определить анод элемента по характерному выступу на одной из ножек;
с помощью мультиметра в режиме «Проверка диодов»;
посредством блока питания с постоянным выходным напряжением.

Для определения полярности вторым способом плюсовой конец измерительного шнура тестера в красной изоляции подсоединяется к одному контактному выводу диода, а черный минусовой – к другому. Если прибор показывает прямое напряжение порядка полвольта, со стороны плюсового конца расположен анод. Если на табло индикации появляется знак бесконечности или «0L», с этого конца располагается катод.

При проверке от источника питания на 12 Вольт его плюс следует соединить с одним концом светодиода через ограничивающий резистор 1 кОм. Если диод загорается, его анод находится со стороны плюса блока питания, а если нет – с другого конца.

Способы подключения

Простейший подход к решению проблемы недопустимого для диода обратного напряжения – установка последовательно с ним дополнительного резистора, который способен ограничить 220 Вольт. Этот элемент получил название гасящего, так как он «рассеивает» на себе излишки мощности, оставляя светодиоду необходимые для его работы 12-24 Вольта.

Последовательная установка ограничивающего резистора также решает проблему обратного напряжения на переходе диода, которое снижается до тех же величин. В качестве модификации последовательного включения с ограничением напряжения рассматривается смешанная или комбинированная схема подключения светодиодов в 220 В. В ней на один резистор последовательный резистор приходится несколько параллельно соединенных диодов.

Подключение светодиода можно организовать по схеме, в которой вместо резистора используется обычный диод, имеющий высокое напряжение обратного пробоя (желательно – до 400 Вольт и более). Для этих целей удобнее всего взять типовое изделие марки 1N4007 с заявленным в характеристиках показателем до 1000 Вольт. При его установке в последовательную цепочку (при изготовлении гирлянды, например), обратная часть волны выпрямляется полупроводниковым диодом. Он в этом случае выполняет функцию шунта, защищающего чип светового элемента от пробоя.

Шунтирование светодиода обычным диодом (встречно-параллельное подключение)

Другой распространенный вариант «нейтрализации» обратной полуволны состоит в использовании совместно с гасящим резистором еще одного светодиода, включаемого параллельно и навстречу первому элементу. В этой схеме обратное напряжение «замыкается» через параллельно подключенный диод и ограничивается дополнительным сопротивлением, включенным последовательно.

Такое соединение двух светодиодов напоминает предыдущий вариант, но с одним отличием. Каждый из них работает со «своей» частью синусоиды, обеспечивая другому элементу защиту от пробоя.

Существенный недостаток схемы подключения через гасящий резистор – значительная величина непроизводительно расходуемой мощности, выделяемой на нем вхолостую.

Подтверждением этому является следующий пример. Пусть используется гасящий резистор номиналом 24 кОм и светодиод с рабочим током 9 мА. Рассеиваемая на сопротивлении мощность будет равна 9х9х24=1944 мВт (после округления – порядка 2-х Ватт). Чтобы резистор работал в оптимальном режиме, он выбирается со значением P не менее 3 Вт. На самом светодиоде расходуется совсем ничтожная часть энергии.

С другой стороны, при использовании нескольких последовательно подключенных LED элементов ставить гасящий резистор из соображений оптимального режима их свечения нецелесообразно. Если выбрать очень маленькое по номиналу сопротивление, оно быстро сгорит из-за большого тока и значительной рассеиваемой мощности. Поэтому функцию токоограничивающего элемента в цепи переменного тока естественнее выполнять конденсатору, на котором энергия не теряется.

Ограничение с помощью конденсатора

Простейшая схема подключения светодиодов через ограничительный конденсатор C характеризуется следующими особенностями:

предусматриваются цепочки заряда и разряда, обеспечивающие режимы работы реактивного элемента;
потребуется еще один светодиод, необходимый для защиты основного от обратного напряжения;
для расчета емкости конденсатора используется полученная опытным путем формула, в которую подставляются конкретные цифры.

Для вычисления значения номинала C нужно умножить силу тока в цепи на выведенный эмпирически путем коэффициент 4,45. После этого следует разделить полученное произведение на разницу между предельным напряжением (310 Вольт) и его падением на светодиоде.

В качестве примера рассмотрим подключение конденсатора к RGB или обычному LED-диоду с падением напряжения на его переходе, равным 3 Вольта и током через него в 9 мА. Согласно рассмотренной формуле его емкость составит 0,13 мкФ. Для введения поправки на ее точное значение следует учитывать, что на величину этого параметра в большей мере влияет токовая составляющая.

Выеденная опытным путем эмпирическая формула действительна лишь для расчета емкостей и параметров светодиодов на 220 В., установленных в сетях частотой 50 Гц. В других частотных диапазонах питающих напряжений (в преобразователях, например), коэффициент 4,45 нуждается в перерасчете.

Нюансы подключения к сети 220 Вольт

При использовании различных схем подключения светодиода к сети 220 В возможны некоторые нюансы, учет которых поможет избежать элементарных ошибок в коммутации электрических цепей. Они в основном связаны с величиной тока, протекающего через цепочку при подаче на нее питания. Для их понимания потребуется рассмотреть простейший прибор типа подсветки для декорирования, состоящий из целого набора светодиодных элементов или обычный светильник на их основе.

Значительное внимание обращается на особенности процессов, протекающих в выключателе в момент подачи питания. Для обеспечения «мягкого» режима включения к его контактам потребуется подпаять в параллель гасящий резистор и светодиод-индикатор, обозначающий включенное состояние.

Значение сопротивления подбирается по методикам, описанным ранее.

Только после выключателя с резистором в схеме располагается сама лента с чипами светодиодных элементов. В ней не предусмотрены защитные диоды, так что величина гасящего резистора подбирается из расчета протекающего по цепи тока, он не должен превышать значения порядка 1 мА.

Светодиодный индикатор-лампочка в этой схеме выполняет функцию нагрузки, еще больше ограничивающей ток. Из-за небольшой величины он будет светиться очень тускло, но этого вполне хватает для ночного режима. При действии обратной полуволны напряжение частично гасится на резисторе, что защищает диод от нежелательного пробоя.

Схема лед драйвера на 220 вольт

Более надежный способ, позволяющий запитать светодиоды от сети, – применение специального преобразователя или драйвера, понижающего напряжение до безопасного уровня. Основное назначение драйвера под светодиод 220 вольт – ограничить ток через него в рамках допустимого значения (согласно паспорту). В его состав входят формирователь напряжения, выпрямительный мостик и микросхема токового стабилизатора.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

При желании собрать устройство питания светодиодов от 220 В своими руками потребуется знать следующее:

при использовании выходного стабилизатора амплитуда пульсаций существенно снижается;
в этом случае на самой микросхеме теряется часть мощности, что сказывается на яркости свечения излучающих приборов;
при использовании вместо фирменного стабилизатора фильтрующего электролита большой емкости пульсации не полностью сглаживаются, но остаются в допустимых пределах.

При самостоятельном изготовлении драйвера схему можно упростить, поставив на место выходной микросхемы электролит.

Безопасность при подключении

предусмотреть в схеме специальную разрядную резисторную цепочку, управляемую отдельной кнопкой;
если сделать это невозможно, перед началом настойки после отключения от сети следует разряжать конденсатор с помощью жала отвертки;
не устанавливать в цепь питания диодов полярные конденсаторы, обратный ток которых достигает значений, способных «выжечь» схему.

Подключить светодиодные элементы на 220 Вольт удается лишь с помощью специальных элементов, вводимых в схему дополнительно. В этом случае можно обойтись без понижающего трансформатора и блока питания, традиционно используемых для подключения низковольтных осветителей. Основная задача добавочных элементов в схеме подключения светодиода в 220В – ограничить и выпрямить ток через него, а также защитить полупроводниковый переход от обратной полуволны.

Питание светодиодов, простейшие драйверы

На эту тему: Электронный балласт для светодиодной лампы. Схемотехника.
Стабилизатор тока светодиода. Схемотехника.
Драйверы светодиодов

Очень часто при покупке светодиода задаётся вопрос: «На сколько он вольт?» Разумеется, если речь идёт о LED-лампе, модуле, ленте, панели – законченном устройстве, уже содержащем схему управления или хотя бы просто резистор – то да, они выпускаются на стандартные напряжения. В подавляющем большинстве это 12В постоянного тока или 220 переменного. В промышленной аппаратуре встречаются и другие значения питающего напряжения, но в данной статье мы не будем касаться таких устройств, а рассмотрим, как правильно запитать дискретные светодиоды простейшими средствами – без готовых (и недешёвых) промышленных драйверов.

Прежде всего, следует помнить, что практически для всех электрических процессов в основном важно не напряжение, а ток. Физика описывает механическое действие тока, химическое действие тока, тепловое действие тока… Не напряжения, а именно тока. А какое напряжение необходимо приложить, зависит от требуемого тока и сопротивления нагрузки: U=IR (производное закона Ома).

И вот это самое R (сопротивление) зачастую непостоянно, и зависимость тока от напряжения нелинейная. Даже в обычной лампочке накаливания сопротивление нити возрастает (как и у всех металлов) с повышением температуры. Но такая нелинейность нам на руку: как бы сам собой стабилизируется ток – его увеличение ведёт к разогреву волоска, это повышает сопротивление и, следовательно, противодействует дальнейшему увеличению тока. Именно поэтому лампы накаливания можно питать фиксированным напряжением: необходимый ток установится автоматически.

Со светодиодами – сложнее. Их вольтамперная характеристика (ВАХ), как и у всех полупроводниковых диодов, при достижении некоторого напряжения становится очень крутой, почти вертикальной, и малейшее его отклонение может вызвать значительное изменение тока. И даже при очень точном и стабильном напряжении к тем же результатам может привести тепловое смещение характеристики. Наконец, светодиоды имеют разброс параметров, и при одном и том же напряжении ток может сильно отличаться даже у приборов из одной партии.

Рабочий участок характеристики лежит в очень узком диапазоне напряжений и зависит от длины волны излучаемого света и материала светодиода: 1,5…2,1 В для арсенида галлия (красных, оранжевых, желтых), но более 2,4 В для красных же из AlInGaP… Таблица по всем цветам и материалам обширна, а для расчетов, в общем, не нужна. С достаточной точностью можно считать напряжение светодиодов

красных – 2 В,
желтых – 2,5 В,
зелёных – 3 В,
синих и белых – 3,5 В.

В принципе так можно было бы и отвечать на вопрос из первого предложения статьи, но с оговоркой, что любое отклонение напряжения приведет либо к перегоранию светодиода, либо к тому, что он будет излучать лишь несколько процентов своего номинального светового потока.

Таким образом, светодиоды следует питать только фиксированным током (не напряжением!), а уж просто его ограничить или стабилизировать с высокой точностью – зависит от того, какое качество освещения, эффективность и долговечность излучателя необходимы.

При использовании светодиодов для индикации или подсветки небольшой мощности, вполне допустимо погасить ток до уровня 60-70% максимально допустимого просто последовательно включенным резистором с сопротивлением:

R=(U-UVD)/I, где U – напряжение питания, UVD – рабочее напряжение светодиода (или суммарное нескольких, включенных последовательно), I – необходимый ток.

Мощность, выделяющаяся на резисторе P=I2R при питании маломощных светодиодов от низковольтных источников, обычно не превышает 100 мВт и позволяет использовать маленькие детали.

Максимально допустимый ток практически всех маломощных диодов (полностью пластиковых, не имеющих площадки для радиатора) составляет 20 мА, а мощность – не более 50 мВт. Исключение – квадратные «Пираньи», которые могут содержать несколько кристаллов, включенных параллельно, или кристаллы большой площади, и рассеивать, соответственно, до 200 мВт. Это немного, но в случае близкого расположения нескольких светодиодов может вызвать ощутимый нагрев, что необходимо учитывать в конструкции – обеспечивать конвекцию воздуха, не заливать теплоизолирующими полимерами и т.д.

Из формулы видно, что тот же самый ток можно получить при различном сопротивлении – в зависимости от напряжения и количества светодиодов. Например, около 14 мА будет протекать через диод с рабочим напряжением 3 В при его питании от 12-вольтового источника через резистор 643 Ом. И такой же ток, но через 3 аналогичных диода, обеспечит резистор в 214 Ом. В первом случае существенно меньше будет изменение тока при отклонениях напряжения питания и температурном дрейфе ВАХ, зато во втором – в 9 раз меньше потери энергии на резисторе (относительно потребляемой излучателями). Палка о двух концах: экономичность против стабильности и долговечности. Практически для нормальной работы светодиодов достаточно, чтобы на резисторе падала где-то треть-четверть напряжения питания.

Если количество светодиодов не укладывается в это условие (их суммарное напряжение превосходит или незначительно меньше напряжения источника), применяют групповое включение нескольких параллельно соединённых последовательных цепочек с резистором в каждой. Просто параллельное соединение светодиодов используется только в дешёвых китайских фонарях и не может гарантировать равномерного распределения тока между излучателями даже одной партии, не говоря уже о раздельно приобретенных компонентах.

Например, необходимо запитать 10 белых маломощных светодиодов от источника в 9 В (достаточно стабильного, не «гуляющего», как бортовая сеть автомобиля на 30-40%). В таком случае можно выбрать ток достаточно близкий к максимально допустимому. Скажем, 17 мА.

Последовательное соединение 3х3,5 В уже неприемлемо: недостаточно напряжения питания. Значит, останавливаемся на схеме из пяти цепочек по 2 диода – как раз треть питания на резисторах, сопротивлением R = (9 В-2*3,5 В)/17 мА=117 Ом. Конечно, не обязательно искать соответствующие прецизионные, вполне подойдёт ближайшее значение из стандартного ряда – 120 Ом.

Ток, потребляемый от источника, составит 5*17=85 мА, а мощность P=U*I=9 В*85 мА=765 мВт. То есть подойдёт блок питания мощностью всего 1 Вт (щелочная батарейка «Крона» прослужит около сотни часов).

Именно так (параллельные группы только не из двух, а из трёх последовательно соединённых диодов и резистора) устроены 12-вольтовые светодиодные ленты. Поэтому резать их можно только по специально отмеченным границам – на целое количество групп.

Стабилизировать ток в маломощной цепочке проще всего полевым транзистором VT с начальным током стока, слегка превышающим рабочий ток светодиодов (КП302, КП307 и т.п.), подобрав его точное значение изменением сопротивления R в пределах нескольких десятков Ом.

Более серьёзные схемы для стабилизации тока, а также для питания светодиодов от сети 220 В рассмотрены в статье про самодельные LED-лампы. В случае же еще больших мощностей или совсем низковольтного питания (менее 3В), или для максимальной эффективности использования самых дорогих излучателей рекомендуется уже применять промышленные драйверы: себестоимость самодельного устройства такой сложности будет выше, чем у серийно выпускаемого.

Назад к каталогу статей >>>

led — Зачем в бестрансформаторном блоке питания нужен конденсатор для уменьшения тока?

Спросил 5 лет, 6 месяцев назад

Изменено 2 года, 9 месяцев назад

Просмотрено 4k раз

\$\начало группы\$

Предположим, у нас есть нагрузка 12 В, для которой требуется ток 1 А , когда мы подключаем эту нагрузку к автомобильному аккумулятору 60 Ач 12 В, резистор не требуется, и она потребляет только 1 А.

Но с другой стороны, предполагая, что у нас есть бестрансформаторная цепь питания, подключенная к 220 В, поэтому постоянное напряжение после диодного моста будет 310 В. Почему мы не можем соединить 100 светодиодов последовательно (каждый 3,1 В) напрямую без использования конденсатор или резистор?

Я знаю, что этот конденсатор используется как реактивное сопротивление (\$X_C\$) для ограничения тока, но зачем он нужен, ведь напряжение светодиодов равно выходному напряжению блока питания? Разве светодиоды не должны потреблять требуемый ток? Согласно этому уравнению R=(Vin-VLED)/I=(310-310)/I = нулевой резистор, необходимый

блок питания
светодиод
конденсатор
переменный ток
сеть

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Насколько вы уверены, что выпрямленное сетевое напряжение будет именно 310В?

Насколько вы уверены, что 100 светодиодов, соединенных последовательно, будут иметь падение напряжения ровно 310 В?
Вы читали техническое описание? Какова спецификация допуска прямого напряжения?

Что делать, если ваша сеть на самом деле 315 В и/или ваша цепочка светодиодов составляет 308 В?

Светодиоды требуют ограничения тока — они , а не устройства, управляемые напряжением.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если закоротить конденсатор, то общее сопротивление в цепи будет около 100 \$\Омега\$.

Полное сопротивление с незакороченным конденсатором на частоте 50 Гц составляет $$|100 + {1\over j \omega C}| =|100 + j~3185| = 3186~\Омега.$$

При 60 Гц это будет примерно \${5\over6} \times 3186~\Omega = 2653~\Omega\$.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Называется «конденсаторная капельница».
Обратите внимание, что вы говорите о переменном токе (230 В переменного тока). Конденсаторы и катушки индуктивности имеют некоторое сопротивление, это уменьшает ток.
Меньшая емкость = более высокий импеданс = более низкий ток.
Итак, ток ограничен. Если вы прыгаете, это означает, что вы убираете это сопротивление, и ток подскакивает очень высоко и сжигает светодиоды.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Предполагая, что у нас есть нагрузка 12 В, которой требуется ток 1 А, при подключении эта нагрузка на автомобильный аккумулятор 60 Ач 12 В не требует резистора и он будет потреблять только 1 А.

Вы начали с заблуждения. Чтобы иметь нагрузку на 12 В, потребляющую 1 ампер, вам потребуется нагрузка 12 Ом. Потому что нагрузка будет резистивная.

Вы не можете подключить цепочку светодиодов напрямую к батарее, чтобы они не сгорели, так почему вы думаете, что можете подключить их напрямую к источнику переменного тока и получить другой результат?

Светодиоды имеют динамическое сопротивление. Им требовалось что-то, чтобы ограничить ток.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Ваша ошибка состоит в том, что вы считаете необработанный светодиод «нормальной нагрузкой», но это не так.

Нормальные нагрузки имеют относительно мягкое соотношение напряжения и тока. Небольшие изменения условий, будь то напряжение источника питания или температура нагрузки, приводят к небольшим изменениям тока.

Светодиоды имеют очень крутую зависимость между напряжением и током, небольшое изменение напряжения может привести к очень большому изменению тока (настолько, что обычное первое приближение светодиода — это компонент, который поддерживает фиксированное напряжение при любом прямом токе ). Они также имеют значительную изменчивость в зависимости от температуры и производства.

Когда производители светодиодов указывают диапазон прямых напряжений, они НЕ имеют в виду диапазон напряжений, при которых светодиод может питаться вслепую и работать правильно, они говорят о диапазоне напряжений, с которыми вы можете столкнуться при питании светодиода с помощью указанный ток.

Даже с конденсатором дизайн вашей лампы ужасен. Если оставить в стороне проблемы мерцания, возникающие при использовании выпрямленной сети, потребляемый ток будет сильно различаться в зависимости от диапазона сетевых напряжений, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, а также, вероятно, в зависимости от температуры светодиодов.

\$\конечная группа\$

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Как выбрать блок питания для вашего проекта светодиодной ленты

Дом / Блог / Дом и жилое / Как подобрать блок питания для своей светодиодной ленты проект

Светодиодные ленты, к сожалению, не так просты в установке и настройке, как традиционные лампы накаливания. Поскольку они работают от постоянного тока низкого напряжения, им требуется источник питания, который преобразует 120 В/240 В переменного тока (в зависимости от вашего местоположения) в сигнал напряжения, который могут использовать светодиодные ленты. Ниже приведено наше простое трехэтапное руководство, которое поможет вам выбрать блок питания.

В качестве примера предположим, что вы нашли следующую светодиодную ленту: WenTop Waterproof Led Strip Lights SMD 3528 и хотите проверить, будет ли работать с ней этот блок питания.

Шаг 1: Определите напряжение светодиодной ленты

Первым делом нужно выяснить, какое напряжение у светодиодной ленты. Большинство светодиодных лент, доступных на рынке, работают от 12 В постоянного тока. Другие в основном на 24 В постоянного тока.

В случае продукта WenTop мы находим его в описании продукта:

…а также спецификации, перечисленные ниже:

Если вы все еще не уверены, еще один способ убедиться в этом — посмотреть на фотографию продукта. Большинство светодиодных лент имеют маркировку, показывающую 12 В или 24 В.

Теперь проверьте, соответствует ли напряжение по характеристикам блока питания светодиодной ленте. В данном случае источник питания тоже 12В, так что все готово.

Также убедитесь, что входное напряжение на стороне переменного тока соответствует напряжению в вашей стране (120 В для Северной Америки и т. д.).

Дополнительный совет: если у вас дома завалялся блок питания, например, вы также можете проверить наклейку на задней стороне и посмотреть, указано ли там напряжение.

Шаг 2: Определите потребляемую мощность светодиодной ленты

Затем найдите мощность (Вт) или силу тока (А) для светодиодной ленты. Это может быть указано как Вт/м или А/м, или просто Вт или А.

На светодиодной ленте указана общая мощность 24 Вт или 4,8 Вт на метр. Это подтверждается, потому что на катушке 5 метров, а 4,8 Вт/метр * 5 метров = 24 Вт.

Хотя это не указано здесь, мы можем рассчитать силу тока по формуле P = V x A, где P — мощность в ваттах, V — напряжение, а A — сила тока. Чтобы найти А (силу тока), просто подставьте 24 для мощности и 12 для напряжения, и рассчитайте:

24 = 12 x А

А = 2,0 Ампер.

Теперь мы знаем, что при напряжении 12 В эта светодиодная лента будет потреблять около 24 Вт на катушку (5 метров) или около 2,0 ампер.

Теперь проверим блок питания.

Мы видим, что он имеет рейтинг 36 Вт или 3А. Опять же, если мы используем формулу P = V x A, это подтверждается, потому что это источник питания 12 В.

Это означает, что этот блок питания способен подавать до 36 Вт или около 3,0 А.

Поскольку мощность блока питания выше, чем потребляемая мощность светодиодной ленты, мы можем с уверенностью заключить, что эти два продукта можно сочетать друг с другом.

Мощность блока питания и сила тока могут сбить с толку и даже напугать некоторых людей. Вполне разумно предположить, что блок питания, который накачивает 36 Вт на 24-ваттную светодиодную ленту, может привести к повреждению. Кроме того, что если вы однажды решите разрезать эту светодиодную ленту пополам, превратив ее в светодиодную ленту мощностью 12 Вт?

Вот почему мы подчеркиваем выше с возможностью и с возможностью . Тот факт, что блок питания имеет номинальную мощность 36 Вт, не означает, что он обязательно будет обеспечивать такую большую мощность. Напротив, блок питания фактически будет подавать столько, сколько необходимо, и будет соответствовать потребляемой мощности в зависимости от того, что к нему подключено. Однако, если потребляемая мощность превышает мощность источника питания, то источник питания может работать ненормально и выйти из строя.

Таким образом, этот блок питания можно использовать для питания любой светодиодной ленты мощностью от 0 до 36 Вт.

Шаг 3: Определите способ подключения

Блок питания, скорее всего, будет поставляться с разъемом питания, как показано ниже:

Скорее всего, вы увидите, что это указано как 5,5 мм x 2,1 мм. Будьте осторожны, так как 5,5 мм x 2,5 мм могут не работать со штекерами светодиодной ленты.

Узнайте, поставляется ли катушка со светодиодной лентой со штекером постоянного тока:

Если это так, он должен быть совместим с вилкой блока питания, и вы можете напрямую подключить блок питания к стене на одном конце и к светодиодной ленте на другом конце.

С другой стороны, если вы хотите разрезать светодиодную ленту на несколько сегментов или если вся катушка состоит всего из двух оголенных проводов (обычно красного и черного), например:

В этом случае вам нужно найти адаптер, который может подключить разъем питания от блока питания к светодиодной ленте. Затем вы можете подключить свободные концы проводов к адаптеру, который, в свою очередь, подключается к источнику питания.

Как подключить светодиодную ленту к источнику питания

Если вы новичок в использовании светодиодных лент, но хотите запустить их, самым важным шагом является выяснение того, как обеспечить approp… Подробнее

Начало работы со светодиодной лентой для освещения вашего дома

Светодиодная лента — это новый тип технологии освещения, которого никогда не было раньше. Поскольку технологии светодиодов развились достаточно, чтобы … Подробнее

Преимущества светодиодной системы на 24 В по сравнению с 12 В

Если вы планируете приобрести или установить лампы для низковольтной системы освещения, вы, вероятно, столкнетесь как с 12 В постоянного тока, так и с 2… Подробнее

Вопросы качества цвета при переходе с галогенных ламп на светодиодные

Галогенные лампы были очень популярной технологией освещения, обладающей многочисленными преимуществами по сравнению с лампами накаливания. В дополнение к более длительному сроку службы… Подробнее

Назад к блогу Waveform Lighting

Просмотрите нашу коллекцию статей, инструкций и руководств по различным применениям освещения, а также подробные статьи по науке о цвете.

Обзор продуктов освещения Waveform

Светодиодные лампы серии A

Наши лампы A19 и A21 подходят для стандартных светильников и идеально подходят для напольных и настольных светильников.

Светодиодные лампы-канделябры

Наши светодиодные лампы-канделябры обеспечивают мягкий и теплый свет в декоративном стиле, который подходит для светильников E12.

Светодиодные лампы BR30

Лампы BR30 — это потолочные светильники, которые подходят для жилых и коммерческих светильников с отверстиями шириной 4 дюйма или шире.

Светодиодные лампы T8

Непосредственно замените 4-футовые люминесцентные лампы нашими светодиодными трубчатыми лампами T8, совместимыми как с балластами, так и без них.

LED-Ready T8 Светильники

Светодиодные трубчатые светильники, предварительно смонтированные и совместимые с нашими светодиодными лампами T8.

Светодиодные линейные светильники

Линейные светильники длиной 2 и 4 фута. Подключается к стандартным настенным розеткам и крепится с помощью винтов или магнитов.

Магазинные светодиодные светильники

Потолочные светильники с подвесными цепями. Включается в стандартные настенные розетки.

Светодиодные лампы UV-A

Мы предлагаем светодиодные лампы с длиной волны 365 нм и 395 нм для флуоресцентных и полимеризационных применений.

Светодиодные лампы УФ-С

Мы предлагаем светодиодные лампы УФ-С с длиной волны 270 нм для бактерицидного применения.

Светодиодные модули и аксессуары

Светодиодные печатные платы, панели и другие форм-факторы для различных промышленных и научных приложений.

Светодиодные ленты

Яркие светодиодные излучатели, установленные на гибкой печатной плате. Может быть отрезан по длине и установлен в различных местах.

Диммеры светодиодной ленты

Диммеры и контроллеры для регулировки яркости и цвета системы освещения светодиодной ленты.

Блоки питания для светодиодных лент

Блоки питания для преобразования линейного напряжения в низкое постоянное напряжение, необходимое для систем светодиодных лент.

Швеллеры алюминиевые

Швеллеры из прессованного алюминия для монтажа светодиодных лент.

Соединители для светодиодных лент

Беспаечные соединители, провода и адаптеры для соединения компонентов системы светодиодных лент.

можно ли без блока питания

1. Особенности ленты на 220В

2. Лента низковольтная

3. Блок питания

4. С балластом

5. Типичные ошибки подключения

Осветительные приборы в большинстве случаев питаются от бытовой электросети 220 В. Из альтернатив можно упомянуть пожалуй только осветительные приборы, подключаемые к бортовой сети автомобилей или мотоциклов. В остальных случаях в начале цепи питания светодиодной ленты всегда находится источник переменного напряжения 220 вольт, будь то бытовая розетка или распределительный щит. На практике существуют разные варианты подключения светодиодных светильников, которые зависят от параметров осветительного прибора.

Особенности ленты на 220 вольт

Самый банальный вариант — использование ленты, рассчитанной на полное напряжение сети. Однако напрямую подключать светильник к бытовой сети крайне нежелательно. Хотя светоизлучающие элементы имеют одностороннюю проводимость и светятся во время положительной полуволны синусоиды, во время отрицательной к ним прикладывается напряжение обратной полярности. Светодиоды не предназначены для работы в качестве высоковольтных выпрямителей, поэтому обратное напряжение для них будет слишком велико и срок службы элементов будет коротким. Светодиодную ленту следует включать через выпрямитель — желательно мост (двухполупериодная схема).

Подключение LED-ленты через диодный мост. Фазировка при таком подключении не важна, фазу и ноль можно подключить к любому входному выводу выпрямителя.

Недостатком использования высокого напряжения при равной мощности является пониженный ток, поэтому отрезки ленты можно соединять последовательно до 100 м общей длины (низковольтные светильники — до 5 м). Также плюсом является возможность использования проводников с уменьшенным сечением, но не в ущерб механической прочности.

Важно! Основным недостатком этого варианта является крайняя нежелательность использования высоковольтной ленты внутри помещений.

Для регулировки яркости можно использовать диммер — Включается перед выпрямителем. Диммер может быть как ручным с поворотной кнопкой, так и с дистанционным управлением.

Низковольтная полоса

Если местные условия не позволяют использовать 220 вольт, необходимо использовать полосы на 5/12/24/36 вольт. Здесь тоже есть множество… вариантов подключения… к бытовой электросети.

Правильное подключение двух и более потребителей.

Блок питания

Самый очевидный вариант – эксплуатация светильника вместе с блоком питания на соответствующее напряжение. Громоздкие и неэкономичные источники, построенные по классической схеме с понижающим трансформатором, давно вытеснены из области LED-освещения легкими и мощными импульсными блоками. Поэтому выбор БП производится в основном по двум параметрам:

выходное напряжение;
Максимально допустимая мощность нагрузки.

Первая характеристика выбирается просто: напряжение должно соответствовать напряжению полосы. Второй зависит от нагрузки и рассчитывается по формуле Pbp=Руд*L*K где:

Руда — мощность, потребляемая одним метром ленты;
L — общая длина секций ремня;
К — коэффициент запаса, равный 1,2…1,4.

Результат округляется до ближайшего стандартного значения. Если в блоке питания указана не мощность, а максимально допустимый ток, его можно пересчитать в мощность по формуле Pbp=Imax*Uv.

С балластом

Подключение светодиодной ленты к сети 220 В без блока питания возможно, но нежелательно по соображениям безопасности. Каждая точка цепи будет находиться под полным линейным напряжением, поэтому все манипуляции необходимо производить при полном отключении полосы. Но если более безопасных вариантов нет, можно подключиться к сети через резистор, который погасит избыточное напряжение. Его номинал выбирают так, чтобы при рабочем токе (определяемом мощностью лампы) на него приходилась разница между напряжением сети и номинальным напряжением полосы:

Rb=(сеть-Uном)/(Iном) где:

Rb — значение балластного сопротивления;
U сеть — напряжение сети;
Uном — номинальное напряжение ленты;
Iном — номинальный ток ремня, рассчитываемый по формуле Руд*L /Uном.

Важно! В данном расчете необходимо использовать амплитудное значение сетевого напряжения 310 В.

При задании номинального напряжения ленты 5 вольт мощность 1 метра ленты 10 Вт и общая длина 5 м , можно рассчитать значение Rb:

Rб=(310-5)/((10*5)/5)=305/10=30,5 Ом. Можно взять ближайший стандартный номинал 33 Ом. На первый взгляд такое подключение гораздо дешевле и проще, чем с блоком питания.

Подключение шлейфа через гасящий резистор.

На самом деле все не так радужно. Во-первых, необходимо рассчитать мощность, рассеиваемую балластом, как ток, умноженный на напряжение (здесь мы берем действующее значение напряжения 220 В):

Pb=Iном*220В = 10А*220В=2200Вт. Резистор такой мощности найти сложно, да и размеры у него будут соответствующие. А по мере увеличения мощности полотна расчетное сопротивление будет падать, а рассеиваемая (затрачиваемая!) мощность будет расти, поэтому этот способ подходит только для маломощных светильников. Эту проблему можно обойти, используя конденсатор вместо резистора в качестве балласта. Его емкость рассчитывается по приведенной выше формуле:

С=4,45 (U-сеть-Uном)/(Iном), где С — емкость в мкФ.

Использование конденсатора в качестве балласта.

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В, а в цепь необходимо добавить два резистора:

R1 — сопротивлением несколько сотен кОм для разрядки конденсатора после его отключения;
R2 — для ограничения зарядного тока в момент включения его номинальное значение может составлять несколько десятков Ом.

Но это не единственная проблема:

Упоминалось о вопросах электробезопасности при эксплуатации лент с таким подключением. Поэтому соединять таким образом можно только ленту с силиконовой капсулой, а места соединения необходимо тщательно изолировать. И не рекомендуется использовать такое соединение во влажных помещениях (бассейны, бани, аквариумы).
Версии с силиконовой оболочкой не боятся воды, но сильно нагреваются.
Расчет верен только для определенной ленты заданной длины. Балласт необходимо пересчитывать при любой замене или изменении длины стропы.
Напряжение сети при нормальной работе может отклоняться в пределах 5 %, максимально допустимое значение составляет 10 %. Наиболее распространенные резисторы также имеют точность в пределах 10%. С учетом разброса параметров ленты относительно заявленных, напряжение ленты (и ток через светодиоды) могут существенно отличаться от расчетных, даже если расчеты уточнять реальными измерениями — просто из-за флуктуаций напряжения напряжение сети. Результатом может быть, с одной стороны, снижение яркости свечения, а с другой — выход светильника из строя из-за перегрузки по току. Эта проблема проявляется тем отчетливее, чем ниже напряжение питания полосы. Если вы используете конденсатор, проблема только усугубляется, потому что число номиналов емкости встречается реже, чем число сопротивлений, и реальная точность ниже.
При использовании диммера для управления яркостью или контроллера для управления цветом RGB лент изменится ток через светодиоды, при этом изменится падение напряжения на балласте, что также усугубит нестабильность падения напряжения по полосе синхронно с изменением тока. Поэтому использование устройств для регулирования интенсивности излучения исключено .

Из-за совокупности проблем такое подключение следует использовать только в случае полной невозможности использования блока питания на соответствующее напряжение.

Параллельное соединение полотен с индивидуальным балластом.

Если используется несколько отрезков ткани общей длиной более 1 метра, их необходимо соединить параллельно. В противном случае ленточные проводники не смогут справиться с полным током системы освещения. А еще лучше рассчитать балласт для каждой секции отдельно. Если замена необходима, пересчитывается только стропа, подлежащая замене. Диодный мост должен выдерживать суммарный ток всех участков полосы.

Типичные ошибки при подключении

Самая распространенная ошибка при подключении удлинителя к сети через блок питания заключается в неправильном расчете мощности. Идеально измерить реальный потребляемый ток амперметром, пересчитать его в мощность и сравнить с максимальной мощностью блока питания при первом подключении. Эту процедуру следует выполнять всегда, если блок питания начинает издавать посторонние шумы при включении, появляются признаки перегрева и т. д.

Схема измерения тока.

При использовании источника питания очень желательно предусмотреть переключающее устройство на стороне входа и на стороне выхода. На высокой стороне отключение можно выполнить, просто вытащив вилку из розетки. В случае стационарного подключения должна быть возможность снять напряжение со входа путем отключения автоматического выключателя (он должен быть всегда!).

Фазировку соблюдать не нужно (подключение нуля и фазы к соответствующим клеммам БП). На работоспособность не влияет — на входе ИИП стоит выпрямитель. Но при переключении необходимо одновременно отключать фазный провод или фазный и нулевой провод (при подключении через розетку это делается само собой). Проводник защитного заземления (PE) всегда должен быть подключен, если он имеется – только так можно обеспечить эксплуатационную безопасность. Соединение защитного заземления не должно прерываться.

Схема подключения коммутационных устройств.

При бестрансформаторном подключении измерение фактического тока становится еще более важным. Но вместо этого вы можете измерить фактическое напряжение на контактных площадках ленты при первом включении. Если он сильно отклоняется от номинала, вы должны отрегулировать номинал балласта в соответствующую сторону. Если напряжение у потребителя ниже необходимого, необходимо уменьшить номинал резистора или увеличить емкость конденсатора. Если напряжение выше, то делаем наоборот. Измерение следует производить с осторожностью, не касаясь неизолированных частей щупов мультиметра.

Диаграмма измерения напряжения.

Также для низковольтных лент ошибочно использовать соединительные проводники с меньшим сечением, чем требуется для существующего тока. Во время работы следует обращать внимание на температуру проводов (в идеале, если у вас есть для этих целей пирометр, тепловизор или другое диагностическое оборудование). Если наблюдается повышенный нагрев, Нужно заменить проводники на более толстые. . Чтобы не ошибиться изначально, можно воспользоваться таблицей сечений.

Cross-section of copper conductor, sq.mm	0,5	0,75	1	1,5	2
Maximum allowable current with open laying, A	11	15	17	23	26

Смотрите точно: Светодиодная лента 220 вольт топ или барахло12 что лучше и хуже 12 вольтовая лента.

Подключить светодиодную ленту к сети 220 В можно разными способами. Но лучший способ все же использование импульсного источника питания . Все остальные методы являются альтернативой в безнадежных случаях.

Обзор светодиодных лент с подключением 220 Вольт без трансформатора

Области применения светодиодных лент
разнообразие продуктов
Особенности светодиодной продукции
Устройство и принцип работы
Схема включения

Светодиодная лента, работающая от сети переменного тока 220 В, стала новым достижением производителей диодной продукции. Разницы с низковольтными аналогами практически нет.
В настоящее время лента ВВ 220 стала популярной в коммерческой деятельности, шоу-бизнесе, где использование светоэффектов привлекает внимание посетителей. Светодиодные ленты можно использовать при организации концертной сцены, световых рекламных щитов, создании масштабных надписей, фигур или музыкальных фонтанов. Лента с блоком питания 220В также может быть использована в некоммерческой деятельности: оформлении дизайнерских экстерьеров и интерьеров.

Области применения светодиодных лент

Светодиодные ленты 220 В предназначены для наружного применения, выполнены в силиконовой оболочке и обладают максимальной защитой. Они могут быть одно- и многоцветными. Они не требуют использования блоков питания, преобразователей. Они подключены через силовой кабель диодного моста, который преобразует переменный ток в постоянный.

Есть разные разновидности (светодиодная лента на шнуре или светящиеся на гибкой 220 полосы). По сути Rope Light — это прозрачный шнур из гибкого полимера, внутри которого изначально располагалась миниатюрная лампа, а теперь и современные светодиоды LED, способные работать без питания напрямую от сети 220В. Внутреннее пространство шнура заполнено поливинилхлоридом с целью герметичности степени защиты. По внешнему виду и способу использования лента 220 Веревка и шнур очень похожи.

Современная светодиодная лента 220ВЛента дюролайт

Ассортимент продукции

Классификация лент 220 отличается от низковольтной продукции и основана на технических характеристиках. В зависимости от мощности различают следующие варианты:

Светодиодная лента 220 вольт мощностью 4,4 Вт на метр;
Лента светодиодная 220 вольт мощность 7,2 Вт на метр;
Лента светодиодная 220 вольт мощность 14,4 Ватт на метр.

По характеру чипсов продукты делятся на множество видов. В основном ленты изготавливаются на светодиодах SMD 3014, 2835, 3035, 5060, 5050, 3528 или на более современных диодах SMD 5630. Количество и разнообразие микросхем на метр зависит от силы света и потребляемого тока.

Светодиодная лента в бухте 100 м

По уровню защиты ленты имеют IP68, IP67. Светодиодные продукты с высокой степенью защиты исключают контакт пользователя с токоведущими частями, поэтому их можно использовать в открытой среде. То есть они снабжены силиконовой трубкой, предназначенной для использования на улице и во влажных помещениях. По словам специалистов, такая лента устойчива к перепадам температур.
Обводки могут быть жесткими или гибкими, в зависимости от основания для диодов.
Отличается от других высоковольтных лент цветом и силой свечения. По типу монтажа они могут быть самоклеющимися или без клеевого слоя. Также стоит отметить светодиодную RGB ленту 220 Вольт, собранную на трехцветных диодах (в основном SMD 5050). Они напечатаны на гибкой основе, там 4 контакта, а подключение осуществляется через специальный контроллер RGB. Цветная декоративная лента бывает белая, синяя, красная и зеленая трехцветная.
Недавно в магазинах появилась лента Rope Tape, представляющая собой шнур из прозрачного полимера, на котором расположены светодиоды. Внутри шнур ПВХ, повышающий уровень безопасности и прочность ледяных лент 220 ат. По способу использования и внешнему виду они аналогичны веревочным шнурам.

Особенности светодиодной продукции

Из-за высокого напряжения Лента 220 может иметь последовательное соединение на длину до 100 м. Поэтому они продаются бобинами по 50, 100 м. Это позволяет охватить большой периметр освещением от одного подключения к сети 220 Вольт.
определяется мощность (Вт/м), уровень влагозащиты и цветовая температура.
Светодиодные ленты 220В Стоимость меньших аналогов, где напряжение 12 и 24 вольта. Это долговечные и экономичные источники света. Освещение подключается к простой розетке, обеспечивающей уровень освещенности, соответствующий лампам накаливания. При правильном подключении и установке лента прослужит до 50 тысяч часов интенсивного использования. Снижение стоимости изделия за счет отсутствия дорогостоящего блока питания.
Кратность нарезки светодиодной ленты 1 метр, не всегда есть возможность отмерить нужную длину. Учитывая нестабильное напряжение, при котором могут возникать перепады или пульсации напряжения, быстро ломаются дешевые некачественные светодиодные ленты.
Еще одним недостатком изделий является жесткость герметичной силиконовой трубки, в которой находится ремень, из-за чего его необходимо крепить в 4-х точках на метр. Это устраняет провисание или неровную посадку. Обводы не пригодны для ремонта, так как при замене чипа нарушается герметичный слой. В некоторых моделях нет клеевого слоя. Продукция китайских производителей отличается низким качеством. Поскольку мерцание вредно, а высоковольтные ленты опасны, они имеют ограниченную сферу применения. например: уличные фонари, реклама. Если светодиодные ленты установлены стационарно на улице, примерно через 5 – 6 лет начинает разрушаться силиконовая оболочка.

Учитывая все преимущества и недостатки лент, их желательно использовать в наружной подсветке фасадов различных зданий. Для динамического светового эффекта за счет смены цветов Вам необходимо купить RGB ленту 220 Вольт.

Устройство и принцип действия

Конструктивной особенностью 220 лент является то, что они не имеют источника питания в виде понижающего преобразователя. Стабилизатор напряжения питания заменен диодным мостом, который расположен в герметичном корпусе. Одна часть включает в себя проводную сеть, а другая подключается к разъему ленточного кабеля. На выходе выпрямителя напряжение постоянное, равное 200В.

Основным преимуществом светодиодных лент 220В прямого подключения, является то, что в отличие от обычных лент с питанием 12-24В, Первая позволяет создать бесперебойную ленту длиной 100м, защищенную от влаги.
Для отсутствия перегрузок на светодиодах они соединены группами, через резисторы, компенсирующие превышение напряжения. В основном падение напряжения на светодиоде составляет 3,3-3,5 В, из-за чего в каждой группе содержится 60 микросхем. Для диодов необходима полярность питания, из-за чего используется выпрямитель (диодный мост). После выпрямителя наблюдаются скачки напряжения, что сказывается на качестве света.
Для управления световым потоком в конструкции установлен диммер. В RGB ленты установлен специальный контроллер, который имеет большую функциональную нагрузку, чем диммер.
При покупке мощной SMD ленты 5630 с потребляемой мощностью на 1 м более 10 Вт, то необходимо обратить внимание на наличие в составе алюминиевого монтажного профиля или радиатора охлаждения.

Схема включения

Схема подключения светодиодной ленты 220В

Схема подключения высоковольтной ленты простая, выполняется в следующей последовательности:

отрезаем нужную длину шнура, складываем наименьший допустимый размер ленты;
обрезанный конец вставляется в соединительный штифт, прикрепляемый клеем или герметиком;
с соблюдением полярности, разъем подключен к выходному выпрямителю;
крышка с откидным клапаном с обратной стороны;
проверка герметичности конструкции и надежности соединений.

Выпрямитель, подключаемый через ленту, включает диодный мост и может иметь собственное питание. Мощность выпрямителя 700 Ватт будет достаточной для 40 м мощной ленты и 100 м стандартной для освещения больших помещений. Цена выпрямителя будет невысокой, и его можно сделать самостоятельно из 4-х диодов.

Существенным преимуществом является отсутствие высоковольтных питающих трансформаторов, вместо которых устанавливается небольшое устройство с входным и выходным кабелями. При подключении к сети необходимо приобрести диодный мост с разъемами или тонкими медными проводами. Из-за высокого напряжения ток во время упражнений будет увеличиваться, поэтому можно использовать провода сечением до 1 мм2.

Видео:

Схемы питания светодиодных лент

Какой блок питания мне нужен?
7 Простые шаги, чтобы найти подходящий блок питания

Не хотите читать всю статью?

FLEXFIRE LEDs РУКОВОДСТВО ПО ИСТОЧНИКАМ ПИТАНИЯ: Воспользуйтесь таблицами, чтобы определить, какой блок питания для светодиодных лент вам нужен.

Используйте приведенный ниже ключ, чтобы узнать, какой блок питания вам понадобится. Посмотрите ниже и найдите количество футов, которые вы собираетесь использовать. Затем просмотрите последний столбец, чтобы узнать о рекомендуемом источнике питания для светодиодов.

См. Диаграмму выбора светодиодных водителей

ВВЕДЕНИЕ

С тех пор, как наши светодиодные продукты освещения являются настраиваемыми и появляются в различных размерах, источник питания будет зависеть от . & TYPE светодиодной ленты, которую вы используете для своего проекта.

Подходящий источник питания, необходимый для вашего проекта светодиодного освещения, легко рассчитать. Следуйте пошаговым инструкциям и примерам ниже, чтобы определить, какой блок питания вам нужен.

На протяжении всей статьи оранжевым цветом мы будем создавать фиктивный пример, которому вы можете следовать.

Шаг 1. Какие серии светодиодных лент вы будете использовать?

Если вы еще не уверены, нажмите здесь, чтобы воспользоваться нашим инструментом выбора продукта

Первый шаг — выбрать, какую гибкую светодиодную ленту вы собираетесь использовать для своего проекта. Каждая лента использует разную мощность или напряжение. Выберите серию и длину полосы света, которую вы будете устанавливать.

Для нашего пробного проекта мы будем использовать в качестве примера 10-футовую ленту Architectural Series.

Учитывайте рекомендуемую максимальную длину светильников из-за падения напряжения

Максимальная длина трассы Architectural Series для версии 24 В составляет 42 фута.
Вы можете подключить к источнику питания более 42 футов, установив линии параллельно.

Шаг 2 – Убедитесь, что на вход вашей ленты подается напряжение постоянного тока 12 В, 24 В или 48 В

Проверьте характеристики продукта или маркировку на полоске. Это важно проверить, потому что неправильное входное напряжение может привести к неисправности или другим угрозам безопасности. Кроме того, некоторые полосы света используют высокое напряжение переменного тока и не требуют источника питания.

Итак, в нашем продолжении, серия Architectural использует вход 24В.

Шаг 3. Проверьте, сколько ватт на фут будет потреблять ваша светодиодная лента

Этот шаг очень важен для определения мощности блока питания, который вам понадобится. Каждая полоса потребляет определенное количество энергии на фут (ватт/фут). Если у вас недостаточно энергии для освещения ваших полосок, они могут казаться тусклыми, мерцать или вообще не светиться. Ватты на фут можно найти на странице продукта полосы света.

Серия Architectural использует 4,4 Вт/фут.

Шаг 4. Расчет расчетного энергопотребления

Этот расчет важен для определения мощности необходимого источника питания. Опять же, это зависит от типа и длины световой полосы.

В нашем примере установки длиной 10 футов будет использоваться 4,4 Вт/фут x 10 футов = 44 Вт. использовать только 80% от номинальной максимальной мощности, чтобы увеличить срок службы блока питания и обеспечить его охлаждение для предотвращения перегрева. Это называется дерейтинг. Этот расчет выполняется путем деления расчетной мощности ленты на 0,8.

В нашем продолжении пример будет 44 Вт, разделенный на 0,8 = 55 Вт минимальной номинальной мощности.

Это означает, что вам понадобится блок питания с минимальной выходной мощностью 55 Вт при 24 В постоянного тока согласно . Шаг 6. Соберите все вместе, чтобы определить, какой блок питания вам понадобится

Как только вы узнаете необходимое напряжение и минимальную мощность, вы можете выбрать источник питания. В зависимости от вашей установки вы можете выбрать один из трех различных типов блоков питания.

1. Блок питания с регулируемой яркостью Zurik™ — отлично подходит для диммеров переменного тока, таких как Lutron, Leviton и т. д. Отличная гарантия, которой доверяют во всем мире.

2. Настольный блок питания в пластиковом корпусе «подключи и работай» — Подключи и работай, прост в установке, предназначен для использования внутри помещений.

3. Блок питания без регулировки яркости, такой как у Mean Well™ — Надежный, рассчитанный на использование в помещении и на открытом воздухе, высокая выходная мощность, длительная гарантия, пользующийся доверием во всем мире.

Чтобы завершить наш пример, нам нужен блок питания на 24 В мощностью более 55 Вт.

Среди доступных вариантов вы можете выбрать один из следующих:

1. Блок питания Plug and Play: блок питания 24 В, 60 Вт, 2,5 А

2. Источник питания марки Mean Well™: 24 В, 60 Вт, HLG Mean Well, 24 В, 60 Вт, LPV, Mean Well

чтобы выяснить, какой блок питания светодиодной ленты вам нужен.

См. таблицу выбора драйвера светодиодов

Основное напряжение – обзор светодиоды.

Источник: Блоки питания для управления светодиодами (второе издание), 2017 г.

PlusДобавить в Mendeley

Morgan Jones, In Building Valve Amplifiers (второе издание), 2014 г.

ЕС и напряжение сети

Напряжение сети в Европе в настоящее время указано как 230 В + 10 %/−6%, но это просто уловка с документами, предназначенная для обеспечения свободной продажи электротоваров в Европейском Союзе. Никогда не было намерений переконфигурировать национальные сети электроснабжения и изменить напряжение в вашей розетке, поэтому фактическое напряжение сети такое же, как и всегда (240 В в Великобритании, 220 В во Франции). Таким образом, 230 В + 10 % = 253 В ≈ 240 В + 6 % (старый верхний предел в Великобритании), а 230 В — 6 % = 217 В, что допускает падение номинального напряжения во Франции только на 1,4 %. Вот почему спецификация будет расширена до 230 В ± 10 %, что потребует, чтобы электротовары правильно работали при напряжении в диапазоне от 207 до 253 В.

Электроника, использующая линейные регуляторы, тратит больше энергии, так как требуемый диапазон входного напряжения расширяется, а для клапанов требуется, чтобы напряжение нагревателя было в пределах ±5%, поэтому традиционные сетевые трансформаторы отводили первичные обмотки, чтобы приспособиться к региональным изменениям сетевого напряжения. Но директива ЕС намеренно способствует незнанию фактического сетевого напряжения, делая первичную технику с ответвлениями менее жизнеспособной, тем самым вынуждая бытовую электронику либо излишне растрачивать энергию, либо требовать более специализированной конструкции.

Если у вас есть Variac, самое время проверить, насколько хорошо усилитель реагирует на колебания сетевого напряжения. Используйте Variac, чтобы проверить, не превышаются ли предельные значения напряжения конденсатора при подаче 253 В (230 В+10%), и что регуляторы не перегреваются. Аналогично сбросить напряжение сети до 217 В (230 В — 6%) и проверить, не выпадают ли регуляторы. В совокупности эти два теста довольно суровы (и тест ±10% был бы очень строгим), поэтому, если вы знаете , что ваша сеть более стабильна или рассчитана на другое напряжение, вы можете решить применить менее строгий тест. .

В течение первых нескольких недель эксплуатации за новым усилителем следует следить как за ястребом на предмет признаков зарождающегося самосожжения, и его нельзя оставлять без присмотра во включенном состоянии.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080966380000059

Тим Уильямс, EMC 9 07 1th, 2007 05

14.2.3.3 Вопросы безопасности

C _Y1 и C _Y2 имеют ограничение по допустимому длительному току, который может протекать через защитное заземление из-за рабочего напряжения сети, подаваемого на C _Y1 (или C _Y2 при определенных условиях отказа) . Ток утечки только для этих конденсаторов можно легко рассчитать по формуле

(14,9)ILKG=V⋅2πF⋅C⋅1,2 мкА, где C в мкФ и V — максимальное напряжение питания, а коэффициент 1,2 допускает максимальный допуск конденсатора 20%

Значения для этот диапазон тока составляет от 0,25 до 3,5 мА в зависимости от применимого стандарта, класса безопасности и использования аппарата (таблица 14.2). Особые условия установки применяются, когда утечка превышает 3,5 мА. Медицинское оборудование имеет еще более низкие требования к утечке, обычно 0,1 мА. Обратите внимание, что это общий ток утечки из-за аппарата; если есть другие компоненты (например, подавители переходных процессов), которые также образуют путь утечки на землю, ток, обусловленный ими, должен быть добавлен к току, обусловленному C _Y , что накладывает дополнительное ограничение на значение C _Y .

Таблица 14.2. Допустимые пределы утечки на землю в общих стандартах безопасности

Стандартный	Переносной класс I	Стационарный класс I	Класс II
EN 60335-1, EN 60950-1	0. 75mA	3.5mA	0.25mA
EN 61010-1	Sinusoidal	Non-sinusoidal	DC
	0.5mA	0.7mA	2mA
EN 60601-1-1 (medical)	Type B	Type BF	Type CF
	0.5mA (whole equipment)
Patient leakage	0.1mA	0.1mA	0.01mA

The frequently specified value of 0.75mA leakage current gives a maximum capacitance of around 4 нФ на каждую фазу при напряжении 250 В при частоте 50 Гц, поэтому для фильтров общего назначения характерно значение меньше этого значения.

Характеристики компонентов

Оба C _X и C _Y непрерывно проводят сетевое напряжение и должны быть специально рассчитаны на это. Отказ C _X приведет к пожару, а отказ от C _Y приведет как к пожару, так и к потенциальной опасности поражения электрическим током. Компоненты классов «X» и «Y» в соответствии с EN 132400 (аналогично IEC 60384-14) разработаны и продаются специально для этих позиций; стандарты безопасности предписывают их использование. EN 132400 содержит различные требования (Таблица 14.3), включая пиковое импульсное напряжение, устойчивость к напряжению и воспламеняемость.

Таблица 14.3. EN132400 impulse voltage and endurance ratings

Class	Application	Peak impulse 1.2/50μs before endurance	Endurance, 1000 hr
X1	High pulse, 2.5kV < V _P ≤ 4 кВ	C ≤ 1 мкФ: 4 кВ, C > 1 мкФ: (4/√C) кВ	1,25 × номинальное напряжение при 1 кВ переменного тока в течение 0,1 секунды каждый час
X2	Общего назначения, В _P ≤ 2,5 кВ	C ≤ 1 мкФ: 2,5 кВ, C > 1μF: (2. 5/√C)kV
X3	General purpose, V _P ≤ 1.2kV	None

Insulation bridged

Rated voltage

Двойной или усиленный

≤ 500 В

8 кВ

1,7 × номинальное напряжение с 1 кВ переменным током в течение 0,1 секунды каждый час

Основные или дополнительные

≥ 150 В
≤ 250V

5KV

055050505050505050505050505050508.

< 150 В

2,5 кВ

Сопротивление сброса

Большие значения C _X должны быть защищены параллельным резистором сброса, чтобы предотвратить остаточный опасный заряд между L и N при отключении питания, если сетевой выключатель размещается после фильтра на портативном аппарате. Значение сопротивления определяется его постоянной времени с общим значением дифференциальной емкости таким образом, чтобы заряд уменьшался адекватно вскоре после отключения устройства от источника питания (подробные требования можно найти в спецификациях по безопасности, таких как IEC 60335/EN 60335). . Одним из следствий этого для устройств, которые теперь должны соответствовать законодательству об энергоэффективности, является то, что минимальное значение стабилизирующего резистора может быть ограничено требованиями к рассеиваемой мощности в режиме ожидания; а это, в свою очередь, может наложить ограничение на максимальное значение емкости X в фильтре.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081010167500146

G. Fowles, W.H. Boyes, в Instrumentation Reference Book (Fourth Edition), 2010

Синусоидальное возбуждение переменного тока

Большинство ранних электромагнитных расходомеров использовали стандартное сетевое напряжение 50 Гц в качестве источника возбуждения для катушек возбуждения, и фактически большинство систем, используемых сегодня, работают на этот принцип. Напряжение сигнала также будет переменным и обычно емкостно связано с вторичной электроникой, чтобы избежать каких-либо мешающих потенциалов постоянного тока. Этот тип системы имеет ряд недостатков. Из-за возбуждения переменным током эффект трансформатора создает мешающие напряжения. Это вызвано паразитным наведением на сигнальные кабели из-за переменного магнитного поля. Он имеет высокое энергопотребление и страдает дрейфом нуля, вызванным ранее упомянутыми мешающими напряжениями и загрязнением электродов. Это требует ручной регулировки нуля.

В настоящее время эти проблемы в значительной степени преодолены за счет использования несинусоидального возбуждения.

View chapterPurchase book

Read full chapter

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780750683081000061

Gerard Honey, in Intruder Alarms (Second Edition), 2003

8.1 Визуальный осмотр и испытания

Большинство систем охранной сигнализации предусматривают подключение к низковольтной сети, поэтому установщик должен полностью понимать применимые требования и существующие меры предосторожности.

После завершения монтажа любой новой проводки или изменения существующей системы работа должна быть проверена и протестирована, чтобы убедиться в отсутствии дефектов и соблюдении всех необходимых условий. Как бы тщательно ни была выполнена установка, всегда возможны неисправности на более позднем этапе из-за забивания гвоздей в кабели, повреждения изоляции, разрыва соединений или установки неисправного оборудования.

Установщик охранной сигнализации должен провести полную проверку завершения подключения к сети и тщательно зафиксировать результаты. Местное электротехническое управление имеет право отказать потребителю в подаче электроэнергии, если оно не уверено в том, что установка соответствует действующим законодательным нормам. В Великобритании установка, соответствующая Правилам электропроводки IEE, считается соответствующей законодательным требованиям и, следовательно, должна удовлетворять требованиям. Процедуры осмотра и испытаний по завершении установки описаны в Правилах электропроводки IEE, часть 7, которые включают контрольный список для визуального осмотра. После осмотра необходимо провести испытания установки.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать всю главу

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080545745500131

Charles J. Fraser, in Mechanical Engineer’s Reference Edition, Charles J. Fraser, in Mechanical Engineer’s Reference Edition. 1994

2.4.6 Двойная изоляция

Хотя электротехнические правила требуют, чтобы все переносные устройства, используемые при нормальном сетевом напряжении, имели заземляющий провод, они могут представлять опасность. В результате изготавливается «двойная» или «полностью изолированная» аппаратура, не требующая заземления. Двойная изоляция означает то, что говорит ее название, и все проводники под напряжением отделены от внешнего мира двумя отдельными и характерными слоями изоляции. Каждый слой изоляции сам по себе адекватно изолирует проводник, но вместе они практически сводят на нет вероятность опасности, связанной с нарушением изоляции. Двойная изоляция устраняет необходимость защиты любых внешних металлических конструкций оборудования заземляющим проводом.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780750611954500063

Peter Wilson, in The Circuit Designer’s Companion (Four 07 1 Edition), 2 09 05 1 издание

7.2.4 Импульс при включении или пусковой ток

Непрерывный максимальный входной ток обычно меньше входного тока при включении. Неблагоприятной характеристикой сетевых силовых трансформаторов является их низкий импеданс при первом включении питания. В момент подачи напряжения на первичку ток через нее ограничивается только сопротивлением источника, сопротивлением первичной обмотки и индуктивностью рассеяния.

Эффект наиболее заметен для тороидальных сетевых трансформаторов, когда сетевое напряжение достигает пика в середине цикла, как показано на рис. 7.5. Типичное сетевое питание имеет чрезвычайно низкий импеданс источника, так что единственное ограничение тока обеспечивается первичным сопротивлением трансформатора и предохранителем. Тороидальные обмотки особенно эффективны и могут быть намотаны с относительно небольшим количеством витков, так что их последовательное сопротивление и индуктивность рассеяния низкие; импульсный ток может более чем в 10 раз превышать рабочий ток трансформатора. ¹ В таких случаях обычно перегорает предохранитель. Фактическое значение перенапряжения зависит от того, где в цикле замыкается переключатель, что является случайным; если он находится вблизи пересечения нуля, всплеск мал или отсутствует, поэтому проблема может остаться незамеченной, если она не будет тщательно протестирована.

Рисунок 7.5. Перенапряжение при включении.

Отдельной составляющей этого тока является аномальная вторичная нагрузка из-за низкого импеданса незаряженного накопительного конденсатора источника питания. По той же причине пусковой ток также является проблемой в импульсных источниках питания с прямым отключением от сети, где накопительный конденсатор заряжается непосредственно через сетевой выпрямитель, и для защиты входа могут потребоваться сравнительно сложные схемы «мягкого пуска». составные части.

Возможны несколько более простых решений. Одним из них является определение антипомпажного предохранителя или предохранителя с задержкой срабатывания (типа Т или ТТ). Он разорвется примерно в два раза по сравнению с номинальным током, если будет поддерживаться в течение десятков или сотен секунд, но будет выдерживать кратковременную перегрузку в 10 или 20 раз больше номинального тока в течение нескольких миллисекунд. Тем не менее, не всегда легко подобрать размер предохранителя таким образом, чтобы он обеспечивал адекватную защиту, не выходя из строя при нормальном использовании, особенно при высоком отношении перенапряжения к рабочему току, которое может возникнуть. Сбрасываемый тепловой автоматический выключатель иногда более привлекателен, чем предохранитель, особенно потому, что он по своей природе нечувствителен к скачкам напряжения при включении.

Ограничение тока

Более элегантным решением является использование термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) последовательно с первичной обмоткой трансформатора и предохранителем. Устройство имеет высокое начальное сопротивление, которое ограничивает пусковой ток, но при этом рассеивает мощность, которая нагревает его. Когда он нагревается, его сопротивление падает до точки, при которой рассеиваемая мощность достаточна для поддержания низкого сопротивления, и большая часть приложенного напряжения вырабатывается на трансформаторе. Нагрев занимает одну или две секунды, в течение которых первичный ток увеличивается постепенно, а не мгновенно.

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, специально предназначенные для использования в качестве ограничителей пускового тока, также могут использоваться для входов импульсных источников питания, устройств плавного пуска двигателей и ламп накаливания. Хотя концепция автоматического ограничителя тока привлекательна, у нее есть три основных недостатка:

•: Поскольку устройства работают при повышении температуры, их трудно применять в широком диапазоне температур окружающей среды.
•: При нормальной работе они работают при высокой температуре, поэтому требуют вентиляции и должны храниться вдали от других термочувствительных компонентов.
•: Они имеют длительный период охлаждения, составляющий несколько десятков секунд, и поэтому не обеспечивают хорошей защиты от кратковременного отключения питания.

Ограничение термистора с положительным температурным коэффициентом

Другим решением проблемы пускового тока является использование вместо него положительного — терморезистор вместо предохранителя. Они характеризуются тем, что при токе ниже заданного значения самонагрев пренебрежимо мал, а сопротивление устройства низкое. Когда ток превышает это значение в условиях неисправности, термистор начинает значительно самонагреваться, и его сопротивление увеличивается до тех пор, пока ток не упадет до низкого значения. Такое устройство не защищает от поражения электрическим током и поэтому не может заменить плавкий предохранитель во всех приложениях, но из-за присущей ему нечувствительности к перенапряжениям оно может быть полезно для локальной защиты обмотки трансформатора.

Еще более сложное решение состоит в том, чтобы переключать входное напряжение переменного тока только в момент пересечения нуля с помощью симистора. Это приводит к предсказуемой характеристике включения и может быть привлекательным, если электронное переключение требуется по другим причинам, например, для резервного управления. Точно так же источники питания постоянного тока могут использовать мощный полевой МОП-транзистор для обеспечения управляемого сопротивления при включении, а также другие схемы, такие как защита от обратной полярности и переключение в режиме ожидания.

Просмотр главыКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081017647000074

W Lucas PhD, DSc, CEng, FIM, FWeldl, EWE, S Westgate BSc (Hons) , в справочнике инженера-электрика (шестнадцатое издание), 2003 г.

. длина дуги варьируется в пределах нескольких миллиметров.

Следовательно, естественные изменения длины дуги, возникающие при ручной сварке, мало влияют на сварочный ток. Способность ограничивать ток до заданного значения не менее важна, когда электрод непреднамеренно замыкается на заготовку. В противном случае будут потребляться чрезмерно высокие токи, что приведет к повреждению электрода и даже сплавлению электрода с заготовкой.

На практике источник питания требуется для снижения напряжения сети высокого напряжения (240 или 440 В переменного тока) до источника питания с относительно низким напряжением (60–80 В переменного или постоянного тока). В своей базовой форме источник питания включает трансформатор для снижения сетевого напряжения и увеличения тока, а также выпрямитель, расположенный на вторичной стороне трансформатора, для обеспечения постоянного тока. поставлять. Традиционные конструкции источников питания используют регулируемый реактор, подвижную катушку или трансформаторы с подвижным железом или магнитный усилитель для управления сварочным током. Такое оборудование отличается простотой эксплуатации и надежностью, что делает его идеально подходящим для применения в агрессивных промышленных средах. Недостатками являются относительно высокие материальные затраты, большие размеры, ограниченная точность и медленный отклик. Появились электронные источники питания (описанные ранее), которые лишены этих недостатков:

(1): тиристор (SCR) управление фазой;
(2): транзистор, последовательный стабилизатор;
(3): транзистор, переключаемый; и
(4): а.с. линейный выпрямитель плюс инвертор.

Основные рабочие характеристики этих систем описаны в разделе 10.1.1, а преимущества/недостатки по сравнению с обычными источниками питания приведены в Таблица 10.1 . Из вышеперечисленных источников питания системы управления на основе транзисторов обеспечивают более высокую точность и воспроизводимость параметров сварки, но имеют тенденцию к расточительному расходу электроэнергии. переменный ток линейный выпрямитель плюс инверторный тип обеспечивают сочетание высокого электрического КПД и небольшого размера.

Из-за выходных характеристик постоянного тока дуга может зажигаться либо при прикосновении электрода к заготовке, либо в контактной системе серией высокочастотных искр высокого напряжения. Эффект высокой частоты заключается в ионизации газа между электродом и заготовкой. Поскольку напряжение и частота составляют примерно 10–20 кВ на частоте 100 МГц, необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить пробой изоляции системы управления сваркой. Линейные и воздушные высокие частоты могут вызвать проблемы с контрольно-измерительными приборами и электрическим оборудованием вблизи дуги и линий электропередач сварочной системы. Высокочастотную обратную связь с источником питания можно устранить, поместив индуктор с воздушным сердечником между высокочастотным генератором и выпрямителем трансформатора; изолятор может быть встроен в высокочастотный трансформатор, как показано на рис. Рисунок 10.36 . Необходимо позаботиться о том, чтобы все оборудование было должным образом заземлено, а все сварочные провода были как можно короче.

Рисунок 10.36. Аппарат высокочастотного зажигания дуги для сварки TIG. ВЧ, высокая частота; в.в., высокое напряжение

Синусоидальная волна переменного тока . Определенные трудности вносит цикличность течения. Когда вольфрамовый электрод меняет свою полярность с положительной на отрицательную, происходит плавный переход, поскольку вольфрамовый электрод (являющийся термоэлектронным эмиттером) имеет электронное облако, доступное для повторного зажигания в качестве дугового катода. При изменении полярности электрода с отрицательной на положительную на пластине должен образоваться катодный корень или группа из нескольких катодных корней. Эта функция требует высокого напряжения повторного зажигания для повторного зажигания дуги, которое превышает 150 В при сварке алюминия.

При обычном индуктивном питании кривые напряжения и тока дуги ( Рисунок 10. 37 ) значительно отстают от напряжения холостого хода. В результате доступно высокое напряжение повторного пробоя ( Рисунок 10.37 ( a )). Если дуга не может повторно загореться из-за недостаточного напряжения повторного зажигания, может возникнуть выпрямляющая дуга, при которой ток протекает преимущественно в отрицательных полупериодах. В условиях низкого напряжения можно обеспечить положительный ток полупериода с помощью вспомогательного оборудования, например, искрового повторного зажигания. Искры должны быть правильно рассчитаны, иначе произойдет некоторая степень исправления.

Рисунок 10.37. Осциллограммы напряжения и тока для сварки ВИГ переменным током сварка

Более точным методом получения положительного полупериода электрода является использование метода импульсной инжекции. При добавлении импульсного инжектора к сварочному трансформатору напряжение холостого хода можно снизить до 50 В. Принципиальная схема импульсного инжектора вместе с высокочастотным пускателем дуги показана относительно сварочной схемы на рис. 10.38 . .

Рисунок 10.38. Блок уравнительной форсунки и сварочный контур. ВЧ, высокая частота; в.в., высокого напряжения

Схема запуска работает следующим образом. Когда в систему подается полное напряжение холостого хода, контакт реле размыкается, и расцепитель приводит в действие переключатель для разряда конденсатора перенапряжения на первичную обмотку повышающего трансформатора. Напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, нарастает до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение пробоя искрового промежутка в горелку. Когда дуга образовалась, напряжение, подаваемое на реле, падает до уровня напряжения дуги, и контакт реле замыкается, после чего конденсатор перенапряжения разряжается непосредственно на дугу. Момент разряда регулируется расцепителем и рассчитывается таким образом, чтобы он происходил при гашении дуги, когда полярность меняется на положительный электрод полупериода. Конденсатор перенапряжения, который заряжается до напряжения достаточной амплитуды, затем используется для создания искусственного напряжения повторного пробоя.

Прямоугольная волна переменного тока . Альтернативной конструкцией источника питания, которая становится все более популярной, является источник питания прямоугольной формы. Принципиальной особенностью таких конструкций является то, что выходной ток имеет более прямоугольную форму по сравнению с обычной синусоидой ( рис. 10.10 ). Доступны два типа источника питания, отличающиеся способом получения прямоугольной формы сигнала. В то время как «квадратный» синусоидальный сигнал генерируется с использованием инвертированного переменного тока, более прямоугольный сигнал создается с помощью переключаемого постоянного тока. поставка (см. Рисунок 10.11 ). В любом случае для сварки TIG важно, чтобы ток удерживался на относительно высоком уровне до нуля, а затем быстро переключался на противоположную полярность. Для сравнения, ток, развиваемый источниками питания с синусоидальной волной, медленнее уменьшается до нулевого значения тока, и точно так же ток, создаваемый после повторного зажигания, происходит с гораздо меньшей скоростью.

Как показано на Рисунок 10.39 ( a ), если прямоугольная волна переменного тока полученный из коммутируемого постоянного тока питание используется при холостом ходе 75 В и среднеквадратичном токе 160 А. сварочный ток, напряжение 50 В и ток цепи около 160 А получаются в течение 0,02 мс от нуля. При прямоугольной синусоиде напряжение на промежутке выше 50 В достигается за 0,02 мс, а ток цепи 110 А достигается за 0,1 мс от нуля (9).0539 Рисунок 10.39 ( б )). Для сравнения, эквивалентное время нарастания для обычного источника синусоидального сигнала составляет 0,15 мс для достижения 5 В на дуговом промежутке и относительно большое время, примерно 3 мс, для достижения 110 А от нуля.

Рисунок 10.39. Типичные положительные формы повторного зажигания напряжения и тока при сварке при среднеквадратичном токе 160 А. (a) Источник прямоугольной формы при напряжении холостого хода 75 В. (b) Прямоугольная синусоида при напряжении холостого хода 79 В. (c) Синусоидальное питание при напряжении холостого хода 75 В

Преимущество прямоугольной волны переменного тока заключается в том, что благодаря присущему высокому импульсному напряжению, связанному с быстрым изменением направления тока, переменный ток В некоторых случаях сварку TIG можно проводить при среднеквадратичном напряжении 75 В. без необходимости наложения высокочастотной искры для повторного зажигания дуги.

Дополнительная характеристика прямоугольной волны переменного тока. Источники питания — это способность дисбалансировать форму волны тока, то есть изменять пропорцию электрода с положительной полярностью к электроду с отрицательной полярностью. На практике процент положительной полярности электрода может варьироваться от 30 до 70% при фиксированной частоте повторения 50 Гц. Работая с большей долей отрицательных электродов, нагрев электрода может быть существенно уменьшен по сравнению с тем, что наблюдается при сбалансированной форме волны. Хотя очистки оксида на поверхности материала обычно достаточно при 30% положительной полярности электрода, степень очистки дуги может быть увеличена за счет работы с более высокой долей положительной полярности электрода (до предела примерно 70%). .

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780750646376500101

Morgan Jones, in Building Valve Amplifiers (2Second 4 Edition), 09 081d 5

Сетевая проводка

В отличие от тороидального трансформатора нагревателя, большой сетевой трансформатор имеет ответвления для различных напряжений сети, поэтому эти свободные провода были вынесены на табличку револьверной метки, каждый из которых входит в свою револьверную головку коаксиально с задней стороны платы. Обращаясь к передней части платы, трансформатор нагревателя (через его резистор 27 Ом) был припаян с помощью обернутого механического соединения к отводам 0 и 240 В ближе к нижней части их башен. Входящая коммутируемая сеть была припаяна к верхней части турелей, чтобы можно было подключить сети 220, 230, 240 или 250 В путем разумного изменения положения этих входных проводов — большой сетевой трансформатор затем будет действовать как автотрансформатор для трансформатора нагревателя. , всегда применяя 240 В и, таким образом, обеспечивая правильное напряжение нагревателя.

Короткий толстый провод соединял контакт заземления сетевой розетки IEC с шасси с помощью пайки M6 с зубчатой шайбой между контактом и шасси для обеспечения газонепроницаемого соединения с низким сопротивлением. После того, как проводка от сетевого разъема IEC была на месте, сопротивление заземления усилителя и ток утечки высокого напряжения можно было проверить на соответствие/неудовлетворение с помощью тестера PAT, и он прошел проверку. В более научном тесте контура заземления с использованием датчиков Кельвина было измерено сопротивление 45 мОм от заземляющего штыря стандартного 1,2-метрового кабеля IEC до шасси усилителя. После обеспечения безопасности сети подцепи на вторичной обмотке трансформатора можно было подключить и проверить на месте.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect. com/science/article/pii/B9780080966380000072

Morgan Jones, in Building Valve Amplifiers (2Second 4 Edition), 09 081d 5, 09 081d

Бесступенчатый трансформатор (вариак)

Трансформатору не обязательно нужна вторичная обмотка. Он вполне может иметь единственную обмотку, которая частично отсоединена для получения более низкого напряжения; это известно как автотрансформатор . Хотя автотрансформатор дешев, он не обеспечивает изоляцию между первичной и вторичной обмотками. Если бы для преобразования 240 В в 12 В использовался автотрансформатор, но нейтраль между сетевой розеткой и автотрансформатором отключилась, в цепи 12 В появилось бы полное напряжение 240 В, что может привести к фатальным последствиям. По этой причине наиболее распространенным применением автотрансформатора является регулируемый тороидальный автотрансформатор, часто называемый Variac , который имеет вращающийся грязесъемник, который может перемещать отводы от одного конца обмотки к другому. См. Рисунок 4.60.

Рисунок 4.60. 10 A Variac полезен, если он довольно тяжелый.

Вариаки обычно используются для плавной подачи питания на оборудование или для проверки устойчивости к изменениям сетевого напряжения. Существуют различные причины для осторожной подачи питания на тестируемое устройство (ИУ):

•: ИУ недавно построено, и известно, что оно не работает. Аккуратное включение питания сводит к минимуму дым в случае ошибки проводки (или конструкции).
•: На ИУ не подается питание в течение многих лет, и хотя однажды оно сработало, есть подозрение, что в нем возникла неисправность.
•: ИУ содержит старые электролитические конденсаторы, которые, если их осторожно восстановить путем постепенного увеличения мощности в течение 30 минут, впоследствии будут в порядке, но могут выйти из строя при внезапном включении питания.

Поскольку точное сетевое напряжение не гарантируется, Variac также используется для его проверки при самом низком ожидаемом напряжении:

•: Регуляторы не выходят из строя.
•: Усилители мощности обеспечивают указанную мощность.

И при самом высоком ожидаемом напряжении:

•: Устройства, рассеивающие значительную мощность, остаются при приемлемой температуре.
•: Устройства с ограничениями по напряжению, такие как конденсаторы или выходные вентили, по-прежнему находятся в своих пределах по напряжению.

Чтобы обеспечить +10% выходного напряжения, многие Variac имеют отвод 90%, к которому можно подключить входящую сеть. Когда стеклоочиститель достигает 9Точка 0%, полная сеть подается, но когда она проходит мимо, автотрансформатор увеличивает напряжение до максимума +10%. См. рисунок 4.61.

Рисунок 4.61. Подача входного сигнала на отвод на части обмотки позволяет Variac развивать выходное напряжение 0–110%.

Трансформатор мощностью 50 ВА может обеспечить 50 В при 1 А, 25 В при 2 А или 10 В при 5 А, поэтому сечение вторичного провода выбирается в соответствии с ожидаемым током. И наоборот, поскольку практические соображения вынуждают Variac иметь одну обмотку из провода постоянного диаметра, максимально допустимый ток нагрузки должен быть постоянным, поэтому Variac оценивается по току нагрузки, а не в ВА.

Вариаки обычно продаются подержанными, но они часто бывают голыми, и для их безопасности требуется чехол. Новые Variac доступны в аккуратном корпусе с сетевой розеткой, в комплекте с измерителями тока и напряжения, которые могут быть очень полезными. Если у вас есть выбор, 10-амперный Variac более полезен, чем 2-амперная версия, и, хотя он намного тяжелее, лишь немного дороже. Имейте в виду, что вариаки обязательно имеют очень маленькую первичную индуктивность, поэтому они имеют тенденцию потреблять большой импульсный ток при подаче питания, часто отключая выключатели или, возможно, перегорая предохранитель.

Амперметр коммерческого вариака должен измерять переменный ток, что означает либо счетчик с подвижной катушкой плюс выпрямитель, либо счетчик с подвижным железом, но оба они, скорее всего, будут иметь тесную шкалу при малых токах. Счетчики с подвижным железом по своей природе имеют нелинейные шкалы, но счетчик с подвижной катушкой приобретает нелинейную шкалу, потому что фиксированный прямой перепад выпрямителя становится переменной пропорцией отклонения счетчика. Если бы прямое падение выпрямителя можно было свести к минимуму по сравнению с отклонением измерителя, в результате получилась бы более линейная шкала. Одним из способов достижения этого является использование сетевого тороида в качестве трансформатора тока.

Тороид 230 В:6 В с номинальной мощностью 30 ВА и регулированием 12 %, вероятно, будет иметь коэффициент трансформации ≈34:1 и вторичный номинальный ток 5 А. Включение обмотки 6 В последовательно с нагрузкой снизит ток в 34:1, поэтому 1 А тока нагрузки вызовет 29 мА вторичного тока, а сопротивление нагрузки на вторичной обмотке будет определять напряжение, развиваемое этой 29 мА. Если бы мы допустили 1 В на обмотке 6 В, вторичное напряжение было бы 30–34 В, что потребовало бы сопротивления нагрузки, включая измеритель, ≈1 кОм. Что еще более важно, падение напряжения на диоде 0,7 В становится незначительным по сравнению со вторичным напряжением 30 В, что приводит к линейной шкале.

Двухполупериодный выпрямитель будет измерять с использованием обоих полупериодов, но мостовой выпрямитель удваивает падение напряжения на диоде (два последовательно соединенных диода), тогда как выпрямитель с отводом от средней точки (использующий две обмотки 0–115 В) уменьшает вторичное напряжение вдвое до 15 –17 В, эффективно увеличивая долю падения на одном диоде до той же величины. Однополупериодное выпрямление может привести к насыщению тороида, поэтому самым простым решением является использование выпрямителя с отводом от середины и (приблизительно) уменьшение сопротивления нагрузки вдвое до 510 Ом.

Нам все еще нужно правильно масштабировать ток через счетчик. Типичное движение на 1 мА может иметь сопротивление катушки 75 Ом, поэтому сопротивление шунта, необходимое для прохождения нежелательных 28 мА, будет составлять ≈2,7 Ом, и его необходимо будет отрегулировать при проверке. Наконец, мы должны помнить, что выпрямленная синусоида имеет постоянную составляющую (на которую реагирует измеритель) 0,9 I _в . Таким образом, нам нужно немного больше тока через измеритель, но об этом позаботятся, когда мы точно настроим шунтирующее сопротивление ≈2,7 Ом при тестировании. Сопротивление шунта устанавливается путем приложения нагрузки 1 А (что подтверждается исправным цифровым вольтметром) и регулировки сопротивления до тех пор, пока измеритель не согласуется с цифровым вольтметром. Очень важно, чтобы нагрузка 1 А потребляла синусоидальный ток, поэтому идеальным вариантом является некоторая форма (неконтролируемого) нагревателя, например лампа накаливания мощностью 250 Вт. См. Рисунок 4.62.

Рисунок 4.62. Использование сетевого тороида в качестве трансформатора тока позволяет точно измерять ток нагрузки.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect. com/science/article/pii/B9780080966380000047

W.L. Джеймс, Энергетика для сельских и островных сообществ: материалы Четвертой международной конференции, состоявшейся в Инвернессе, Шотландия, 16–19 сентября 1985 г., 1986 г.

(d) Нагрузки переменного тока

Инвертор был предоставлен для преобразования низковольтного постоянного тока, обеспечиваемого системой, в переменный ток сетевого напряжения (240 В – 50 Гц) для использования с обычным телевизором, видеомагнитофоном и небольшими электроинструментами. Зарядное устройство с питанием от сети обеспечивает зарядку автомобильных аккумуляторов напряжением 12 В.

Основной источник питания предоставляется в форме постоянного тока, чтобы устранить проблемы с надежностью и эффективностью инверторов, а также ограничить использование больших устройств с питанием от переменного тока, что является обычной практикой, когда в качестве источника питания используется дизель-генераторная установка.