Светодиод от сети 220 вольт: схемы

Подключить LED к сети самостоятельно – задача не из легких. Обычно диоды подключаются с помощью специального драйвера. Однако в тех случаях, когда нет необходимости использовать сразу несколько индикаторов, можно обойтись без него.

В чем сложность подключения светодиода от сети своими руками?

При самостоятельном подсоединении, необходимо грамотно подойти к составлению электрической цепи. Важно учитывать следующие моменты:

  • чтобы LED-элемент не сгорел, нужно сдерживать поступление прямого тока;
  • нельзя допускать резкого увеличения обратного тока при достижении обратным напряжением определенного уровня.

Если не предусмотреть перечисленные выше моменты, индикатор просто-напросто сгорит.

Кроме того, важно помнить, что драйвер подает постоянный ток с относительно слабым напряжением. В отличие от него, напряжение сети достаточно высокое – 220В. Также оно обладает переменной частотой в 50 Гц.

Так как LED пропускает электричество только в одну сторону, он будет светиться на определенных полуволнах. Другими словами, свет будет постоянно мигать. Для человеческого глаза такое мерцание практически незаметно, однако оно повлияет на срок службы индикатора.

Принципы работы светодиодов

Исследуя принцип работы светодиода, нужно рассмотреть его основные особенности. Данное устройство обладает единственным электронно-дырочным переходом.

Такое строение необходимо из-за определенных особенностей проводимости компонентов осветлителя. Один полупроводник обладает лишними электронами, а второй – лишними отверстиями.

В результате процесса легирования второй полупроводник наполняется электронами. Когда в точку обогащения полупроводников противоположными зарядами поступает электричество, образовывается прямое смещение.

В устройстве происходит сплавление носителей зарядов с различным электрическим статусом. Отверстия и электроны врезаются друг в друга и выделяют определенное количество энергии – фотон.

Наиболее простые схемы подключения

Для того чтобы собрать одну из самых простых электрических цепей, нам понадобится LED,  диод и пассивный элемент. На рисунке приведена подробная схема.

В данной цепи ограничителем тока выступает резистор, а защиту от пробоя обратным током обеспечивает дополнительный диод.

Чтобы посчитать сопротивление и мощность поглощающего резистора, необходимо воспользоваться эмпирическим физическим законом:

Сопротивление = (220В – рабочее напряжение светодиода)\ток светодиода.

Формула для нахождения наибольшей мощности тока, которую может выдерживать резистор, следующая:

Мощность = (220В – рабочее напряжение)2\сопротивление.

Наибольшее напряжение сети, при котором провод может эксплуатироваться,  равно 1,5-3,5 В.

Если в гальванической цепи находится 1-2 LED, можно проигнорировать данную величину и изменить  формулу:

Сопротивление = 220В\ток.

При использовании стандартных индикаторных диодов, сила тока будет равна 5-20 мА.

Также можно подключить светодиод, воспользовавшись следующей схемой:

Данная схема является примером последовательного подключения. Выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В защищает от пробоя наш индикатор, «притягивая» к себе напряжение при изменении полярности.

Также можно произвести шунтирование светодиода дополнительным полупроводником. Для этого нужно осуществить встречно-параллельное подключение, изображенное на схеме:

В данном случае обратное напряжение будет приложено к резистору, а диод будет защищен от пробоя.

Пример подключения с использованием конденсатора

Бывают случаи, когда использование резистора становится невозможным. Тогда можно воспользоваться специальным конденсатором. Более того, в такой цепи на элементе не будет происходить рассеивание мощности, так как сопротивление будет иметь реактивный характер.

На иллюстрации приведена самая простая схема подсоединения.

Резистор R1 разряжает конденсатор после прекращения поступления электричества. Если не включить резистор в сеть, в конденсаторе останется накопленный потенциал, который несет опасность для человека.

Резистор R2 защищает схему от скачков напряжения, а полупроводник VD1 защищает светодиод.

На первый взгляд может показаться, что подключить светодиод к сети своими руками очень сложно, а то и невозможно. Но приведенные выше схемы показывают, что это не так. Чтобы избежать ошибок, нужно разобраться в принципах работы индикатора.

Кроме того, необходимо помнить, что скачки напряжения могут привести к быстрой поломке LED, поэтому целесообразнее будет использовать для подключения специальные драйверы.

Читать другие материалы в рубрике: Техническая помощь

ОЦЕНИТЕ СТАТЬЮ:

Рейтинг:

ПОЛЕЗНО? СДЕЛАЙ РЕПОСТ!


2019-05-28 | | нет комментариев

Альтернативный заголовок изображения