קשה להסתדר בלי נוריות בעיצוב ציוד אלקטרוני, כמו גם בייצור גופי תאורה חסכוניים. האמינות שלהם, קלות ההתקנה והזילות היחסית שלהם מושכים את תשומת ליבם של מפתחי אביזרי הבית והתעשייה. לפיכך, משתמשים רבים מעוניינים בפתרונות מעגלים להדלקת הנורית, תוך שהם מרמזים על אספקה ישירה של מתח פאזי אליו. לא מומחים בתחום האלקטרוניקה והחשמלאים יעזרו ללמוד כיצד לחבר את הלד ל 220 וולט.
מאפיינים טכניים של הדיודה
בהגדרה, נורית לד, שהמעגל שלה דומה לדיודה קונבנציונלית, הוא אותו מוליך למחצה שמעביר זרם בכיוון אחד ופולט אור כאשר הוא זורם. המעבר העובד שלו אינו מיועד למתחים גבוהים, כך שרק מעט וולטים מספיקים כדי שרכיב ה- LED ידלק. מאפיין נוסף של מכשיר זה הוא הצורך לספק מתח קבוע אליו, מכיוון שעם 220 וולט לסירוגין הנורית תבהב בתדר חשמל (50 הרץ). ההערכה היא כי העין האנושית אינה מגיבה למצמוץ כזה וכי הם אינם פוגעים בו. עם זאת, על פי התקנים הקיימים, יש צורך להשתמש בפוטנציאל קבוע לעבודה. אחרת, יש לנקוט באמצעי הגנה מיוחדים כנגד מתחים הפוכים מסוכנים.
רוב הדוגמאות לציוד תאורה בהן דיודות משמשות כאלמני תאורה מחוברות לרשת באמצעות ממירים מיוחדים - נהגים. מכשירים אלה נחוצים להשגת מתח 12, 24, 36 או 48 וולט קבוע מתח מתח המקור. למרות התפוצה הרחבה שלהם בחיי היומיום, מצבים אינם נדירים כאשר הנסיבות מאלצות זאת להסתדר ללא נהג. במקרה זה, חשוב להיות מסוגלים להדליק את נוריות ה- 220 וולט.
מוט LED
בכדי להכיר את דיאגרמות החיווט ואת החיווט של אלמנט הדיודה, עליכם לברר כיצד נראית ה- pinout של ה- LED. משולש משמש כייעודו הגרפי, שאחת מפינותיו צמודות לרצועה אנכית קצרה - בתרשים זה נקרא הקתודה. זה נחשב תפוקה לזרם ישיר הזורם מאחור. פוטנציאל חיובי מסופק ממקור הכוח ולכן מגע הקלט נקרא האנודה (על ידי אנלוגיה עם צינורות אלקטרוניים).
לדים תעשייתיים יש רק שני יציאות (פחות נפוץ, שלוש ואפילו ארבע). שלוש שיטות ידועות לקביעת הקוטביות שלהן:
- שיטה חזותית המאפשרת לך לקבוע את האנודה של אלמנט על ידי בליטה אופיינית על אחת הרגליים;
- שימוש במולטימטר במצב "מבחן דיודה";
- באמצעות ספק כוח עם מתח יציאה קבוע.
כדי לקבוע את הקוטביות בדרך השנייה, הקצה החיובי של כבל המדידה של הבוחן בבידוד אדום מחובר למסוף מגע אחד של הדיודה, והשחור שלילי לשני. אם המכשיר מראה מתח קדימה בסדר גודל של חצי וולט, האנודה ממוקמת בקצה הפלוס. אם מופיע שלט אינסוף או "0L" בתצוגה, הקתודה ממוקמת בסוף זה.
בבדיקת ספק כוח 12 וולט, יש לחבר את הפלוס שלו לקצה האחד של הנורה דרך נגן מגביל של 1 קילו. אם הדיודה נדלקת, האנודה שלה ממוקמת בצד הפלוס של ספק הכוח, ואם לא, בקצה השני.
שיטות חיבור
הגישה הפשוטה ביותר לפיתרון בעיית מתח לאחור פסול לדיודה היא להתקין איתו נגן נוסף בסדרה, שיכול להגביל 220 וולט. אלמנט זה קיבל את שמו של המרווה, מכיוון שהוא "מפזר" את הכוח העודף על עצמו, ומשאיר את הנורית הנחוצה להפעלתו להיות 12-24 וולט.
התקנה טורית של נגן מגביל פותרת גם את בעיית המתח ההפוך בצומת הדיודה, היורדת לאותם ערכים. כשינוי של חיבור סדרה עם הגבלת מתח, נחשב מעגל מעורב או משולב לחיבור נוריות LED של 220 וולט, בו, בפני הנגד לסדרה יש כמה דיודות המחוברות במקביל לכל הנגד.
ניתן לסדר את חיבור ה- LED על פי סכמה בה משתמשים בדיודה קונבנציונלית במקום נגד, בעל מתח פירוק הפוך גבוה (רצוי עד 400 וולט ומעלה). למטרות אלה, הכי נוח לקחת מוצר טיפוסי של המותג 1N4007 עם אינדיקטור מוגדר של עד 1000 וולט במאפיינים. כאשר הוא מותקן בשרשרת רציפה (בייצור זר למשל,) החלק האחורי של הגל מתוקן על ידי דיודה מוליכים למחצה. במקרה זה, הוא מבצע את הפונקציה של שומר המגן על שבב אלמנט האור מפני פירוק.
עוקף LED עם דיודה קונבנציונלית (חיבור אנטי-מקביל)
גרסה נפוצה נוספת ל"נטרול "חצי הגל ההפוך היא להשתמש, יחד עם נגן מרווה, בנורת לד נוספת שמופעלת במקביל ולעבר האלמנט הראשון. במעגל זה מתח ההפוך "נסגר" דרך דיודה מחוברת במקביל ומוגבל על ידי ההתנגדות הנוספת המחוברת בסדרה.
שילוב כזה של שני נוריות לד דומה לגירסה הקודמת, אך עם הבדל אחד. כל אחד מהם עובד עם החלק ה"סינוסואיד "שלו, ומספק לאלמנט האחר הגנה מפני התמוטטות.
החיסרון המשמעותי של ערכת החיבור דרך נגן מרווה הוא הכמות המשמעותית של הכוח הלא-פרודוקטיבי שנצרך עליו סרק.
הדבר מאושר על ידי הדוגמה הבאה. אפשר להשתמש בנגד דעיכה של 24 kOhm ונורה עם זרם עבודה של 9 mA. הספק שמתפזר על ידי ההתנגדות יהיה 9x9x24 = 1944 מגה-ואט (לאחר עיגול - כ -2 וואט). על מנת שהנגד יעבוד במצב אופטימלי, הוא נבחר עם ערך P של לפחות 3 וואט. על הלד עצמו נצרך חלק לא משמעותי מהאנרגיה.
מצד שני, בעת שימוש בכמה אלמנטים LED המחוברים בסדרה, אין זה מעשי להתקין נגן מרווה מסיבות למצב האופטימלי של הזוהר שלהם. אם תבחר בערך התנגדות קטן מאוד, הוא יישרף במהירות בגלל פיזור הספק הגדול והמשמעותי. לפיכך, פונקציה של האלמנט המגביל זרם במעגל זרם חילופין טבעית יותר לביצוע על קבלים, שעליהם לא תאבד אנרגיה.
הגבלת קבלים
המעגל הפשוט ביותר לחיבור נוריות LED דרך קבל גבול C מאופיין בתכונות הבאות:
- ניתנים שרשראות טעינה ופריקה המספקות מצבי הפעלה של האלמנט התגובה;
- נדרש עוד LED אחד כדי להגן על המתח מפני מתח לאחור;
- כדי לחשב את הקיבול של הקבל, משתמשים בנוסחה שהתקבלה אמפירית בה מחליפים מספרים ספציפיים.
כדי לחשב את ערך ה- C הנומינלי, עליכם להכפיל את חוזק הזרם במעגל במקדם הנגזר האמפירי של 4.45. לאחר מכן יש לחלק את המוצר המתקבל על ידי ההבדל בין המתח המגביל (310 וולט) לבין צניחתו על הלד.
כדוגמה, שקלו לחבר קבלים לדיודה RGB או לדים רגילים עם צניחת מתח בצומת שלו שווה ל -3 וולט וזרם דרכו של 9 mA. על פי הנוסחה הנחשבת, הקיבולת שלה תהיה 0.13 מיקרוגרם. כדי להכניס תיקון לערכו המדויק, יש לקחת בחשבון כי הרכיב הנוכחי משפיע על גודל פרמטר זה במידה רבה יותר.
הנוסחה האמפירית שהוקמה על ידי הניסוי תקפה רק לחישוב הקיבולות והפרמטרים של נוריות LED 220 וולט המותקנות ברשתות בתדר של 50 הרץ. בטווחי תדרים אחרים של מתח מתח אספקה (בממרים למשל), יש לחשב מחדש גורם 4.45.
הניואנסים של חיבור לרשת 220 וולט
בעת שימוש בסכמות שונות לחיבור הנורית לרשת 220 וולט, ישנם ניואנסים אפשריים, תוך התחשבות אשר יסייעו להימנע משגיאות אלמנטריות במיתוג מעגלי חשמל. הם קשורים בעיקר לעוצמת הזרם הזורם במעגל עם הספק אליו. כדי להבין אותם, עליכם לקחת בחשבון את הסוג הפשוט ביותר של מכשיר תאורה לקישוט, המורכב ממערכת שלמה של אלמנטים LED או מנורה רגילה המבוססת עליהם.
תשומת לב רבה ניתנת לתכונות התהליכים המתרחשים במפסק בזמן אספקת החשמל. כדי להבטיח מצב מיתוג "רך", יש צורך בהלחמה של התנגד מרווה ומחוון LED במקביל למגעים שלו, המציין את מצב ההפעלה.
ערך ההתנגדות נבחר על פי השיטות שתוארו קודם.
רק לאחר מתג עם נגדי במעגל, הקלטת עצמה עם שבבים של אלמנטים LED. לא מספקים בו דיודות מגן, כך שערך הנגד המרווה נבחר מתוך חישוב הזרם הזורם לאורך המעגל, הוא לא אמור לחרוג מערך בסדר גודל של 1 mA.
נורית חיווי LED במעגל זה מבצעת את פונקציית העומס, ומגבילה עוד יותר את הזרם. בשל גודלו הקטן הוא יזהר בצורה עמומה מאוד, אך די בכך למצב הלילה. תחת פעולת חצי הגל ההפוך, המתח מדוכא בחלקו בנגד, שמגן על הדיודה מפירוק בלתי רצוי.
מעגל נהג קרח 220 וולט
דרך אמינה יותר להעברת נורות הלד מהרשת היא להשתמש בממיר או בנהג מיוחד שמוריד את המתח לרמה בטוחה. המטרה העיקרית של הנהג עבור נורית ה- 220 וולט היא להגביל את הזרם דרכו בתוך הערך המותר (בהתאם לדרכון). הוא כולל נהג מתח, גשר מיישר ומעגל מיקרו מעגל מייצב זרם.
אפשרות נהג ללא מייצב זרם
אם ברצונך להרכיב מכשיר אספקת חשמל לד נוריות החל מ 220 וולט במו ידיך, תצטרך לדעת את הדברים הבאים:
- בעת שימוש במייצב הפלט, משרעת האדווה מופחתת משמעותית;
- במקרה זה, חלק מהכוח הולך לאיבוד במעגל המיקרו עצמו, המשפיע על בהירות הזוהר של מכשירי הקרינה;
- כשמשתמשים באלקטרוליט מסנן בעל קיבולת גבוהה במקום מייצב ממותג, פעימות ההחלפה אינן מוחלקות לחלוטין, אלא נשארות בגבולות מקובלים.
עם ייצור עצמי של הנהג, ניתן לפשט את המעגל על ידי החלפת מעגל המיקרו הפלט באמצעות אלקטרוליט.
אבטחת חיבור
בעבודה עם מעגל לחיבור דיודות לרשת 220 וולט, הסכנה העיקרית היא קבלים מגבילים המחוברים איתם בסדרה. בהשפעת מתח החשמל הוא טעון פוטנציאל מסוכן לבני אדם. כדי להימנע מצרות במצב זה, מומלץ:
- ספק מעגל נגד פריקה מיוחד הנשלט על ידי כפתור נפרד במעגל;
- אם זה לא אפשרי, לפני שתתחיל את התסיס לאחר ניתוק מהחשמל, יש לפרוק את הקבל באמצעות להב מברג;
- אין להתקין קבלים קוטביים במעגל הכוח הדיודה, שהזרם ההפוך שלו מגיע לערכים שיכולים "לשרוף" את המעגל.
אפשר לחבר אלמנטים LED ב 220 וולט רק בעזרת אלמנטים מיוחדים המוכנסים בנוסף למעגל. במקרה זה, אתה יכול להסתדר ללא שנאי מוריד ואספקת חשמל, המשמשים באופן מסורתי לחיבור תאורת מתח נמוך. המשימה העיקרית של האלמנטים הנוספים בתרשים חיבור LED 220V היא להגביל וליישר את הזרם דרכו, כמו גם להגן על צומת המוליכים למחצה מפני חצי הגל ההפוך.
