มันเป็นเรื่องยากที่จะทำโดยไม่มีไฟ LED ในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นเดียวกับในการผลิตติดตั้งไฟประหยัด ความน่าเชื่อถือความสะดวกในการติดตั้งและราคาถูกของพวกเขาดึงดูดความสนใจของนักพัฒนาของบ้านและอุตสาหกรรม ดังนั้นผู้ใช้หลายคนสนใจที่จะแก้ปัญหาวงจรสำหรับการเปิดไฟ LED ซึ่งหมายถึงแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเฟสโดยตรง ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญในสาขาอิเล็กทรอนิกส์และช่างไฟฟ้าจะเป็นประโยชน์ในการเรียนรู้วิธีการเชื่อมต่อ LED กับ 220V
คุณสมบัติทางเทคนิคของไดโอด
ตามคำนิยาม LED ที่มีวงจรคล้ายกับไดโอดธรรมดาเป็นเซมิคอนดักเตอร์ตัวเดียวที่ส่งกระแสในทิศทางเดียวและเปล่งแสงเมื่อไหล การเปลี่ยนแปลงการทำงานของมันคือไม่ได้ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงดังนั้นเพียงไม่กี่โวลต์มีเพียงพอสำหรับองค์ประกอบไฟ LED จะสว่างขึ้น คุณสมบัติอีกอย่างของอุปกรณ์นี้คือต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้คงที่เนื่องจากการสลับ 220 โวลต์ไฟ LED จะกะพริบด้วยความถี่ไฟ (50 Hz) เป็นที่เชื่อกันว่าดวงตาของมนุษย์ไม่ตอบสนองต่อการกระพริบดังกล่าวและพวกเขาไม่ได้ทำร้ายเขา แต่อย่างไรก็ตามตามมาตรฐานในปัจจุบันจำเป็นต้องใช้ศักยภาพที่คงที่สำหรับงานของตน มิฉะนั้นจะต้องใช้มาตรการป้องกันพิเศษกับแรงดันย้อนกลับที่เป็นอันตราย
ตัวอย่างส่วนใหญ่ของอุปกรณ์ให้แสงสว่างที่ไดโอดใช้เป็นองค์ประกอบแสงสว่างเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านตัวแปลงพิเศษ - ไดรเวอร์ อุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ 12, 24, 36 หรือ 48 โวลต์อย่างต่อเนื่อง แม้จะมีการกระจายกว้างในชีวิตประจำวัน แต่สถานการณ์ก็ไม่ใช่เรื่องแปลกเมื่อสถานการณ์บังคับให้ทำโดยไม่มีคนขับ ในกรณีนี้มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะสามารถเปิดไฟ LED 220 V
เสาไฟ LED
เพื่อทำความคุ้นเคยกับไดอะแกรมสายไฟและสายไฟขององค์ประกอบไดโอดที่คุณจะต้องไปหาสิ่งที่ pinout ของรูปลักษณ์ LED เช่น สามเหลี่ยมถูกใช้เป็นชื่อกราฟิกซึ่งหนึ่งในมุมที่อยู่ติดกับแถบแนวตั้งแบบสั้น - ในไดอะแกรมเรียกว่าแคโทด มันถือว่าเป็นเอาท์พุทสำหรับกระแสตรงไหลเข้าจากด้านหลัง ศักยภาพเชิงบวกนั้นมาจากแหล่งพลังงานดังนั้นหน้าสัมผัสอินพุตจึงเรียกว่าขั้วบวก (โดยการเปรียบเทียบกับหลอดอิเล็กทรอนิกส์)
LED อุตสาหกรรมมีเอาต์พุตเพียงสองตัว (น้อยกว่าปกติ, สามหรือสี่) สามวิธีเป็นที่รู้จักกันในการกำหนดขั้ว:
- วิธีการมองเห็นที่ช่วยให้คุณสามารถกำหนดขั้วบวกขององค์ประกอบโดยการยื่นออกมาลักษณะที่ขาข้างใดข้างหนึ่ง
- ใช้มัลติมิเตอร์ในโหมด "ทดสอบไดโอด"
- ด้วยแหล่งจ่ายไฟที่มีแรงดันเอาต์พุตคงที่
ในการกำหนดขั้วในวิธีที่สองปลายบวกของสายวัดของเครื่องทดสอบในฉนวนสีแดงเชื่อมต่อกับขั้วสัมผัสหนึ่งของไดโอดและสีดำลบหนึ่งต่ออีกขั้วหนึ่ง หากอุปกรณ์แสดงแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าตามลำดับครึ่งโวลต์ขั้วบวกจะอยู่ที่ปลายบวก หากสัญลักษณ์อินฟินิตี้หรือ“ 0L” ปรากฏขึ้นบนจอแสดงผลแคโทดจะอยู่ที่ส่วนท้ายนี้
เมื่อตรวจสอบจากแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลท์ขั้วบวกของมันควรจะเชื่อมต่อกับปลายด้านหนึ่งของ LED ผ่านตัวต้านทานที่ จำกัด 1 kΩ ถ้าไดโอดสว่างขึ้นแอโนดนั้นจะอยู่ที่ด้านบวกของแหล่งจ่ายไฟและหากไม่ได้อยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง
วิธีการเชื่อมต่อ
วิธีที่ง่ายที่สุดในการแก้ปัญหาที่เกิดจากแรงดันย้อนกลับยอมรับไม่ได้สำหรับไดโอดคือการติดตั้งตัวต้านทานเพิ่มเติมในชุดที่มีมันซึ่งสามารถ จำกัด 220 โวลต์ องค์ประกอบนี้ได้รับชื่อของการดับขณะที่ "กระจาย" พลังงานส่วนเกินในตัวเองออกจาก LED ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานของมันจะ 12-24 โวลต์
การติดตั้งตัวต้านทาน จำกัด แบบอนุกรมยังช่วยแก้ปัญหาแรงดันย้อนกลับที่ทางแยกของไดโอดซึ่งจะลดลงเป็นค่าเดียวกัน ขณะที่การปรับเปลี่ยนของการเชื่อมต่อชุดที่มีการ จำกัด แรงดันไฟฟ้าวงจรผสมหรือรวมกันสำหรับการเชื่อมต่อไฟ LED 220 V ถือว่า. ในนั้นต้านทานชุดมีหลายไดโอดขนานที่เชื่อมต่อต่อตัวต้านทาน
การเชื่อมต่อ LED สามารถจัดเรียงตามรูปแบบที่ใช้ไดโอดธรรมดาแทนที่จะเป็นตัวต้านทานซึ่งมีแรงดันพังทลายที่สูงย้อนกลับ (ควรสูงถึง 400 โวลต์หรือมากกว่า) เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้จะสะดวกที่สุดในการใช้ผลิตภัณฑ์ทั่วไปของแบรนด์ 1N4007 พร้อมตัวบ่งชี้ที่ระบุได้ถึง 1,000 โวลต์ในคุณสมบัติ เมื่อมีการติดตั้งในสายโซ่อนุกรม (สำหรับการผลิตพวงมาลัยเป็นต้น) ส่วนด้านหลังของคลื่นจะถูกแก้ไขโดยไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ ในกรณีนี้มันทำหน้าที่ของ shunt ที่ป้องกันชิพองค์ประกอบแสงจากการแยกส่วน
บายพาส LED พร้อมไดโอดทั่วไป (การเชื่อมต่อแบบขนาน)
อีกส่วนหนึ่งของ "การวางตัวเป็นกลาง" ของคลื่นครึ่งย้อนกลับคือการใช้งานพร้อมกับตัวต้านทานดับ, LED อีกอันที่เชื่อมต่อแบบขนานและต่อองค์ประกอบแรก ในวงจรนี้กลับแรงดัน "ปิด" ผ่านไดโอดขนานกันและจะถูก จำกัด โดยความต้านทานเพิ่มเติมเชื่อมต่อในชุด
การรวมกันของสองไฟ LED มีลักษณะคล้ายกับรุ่นก่อนหน้า แต่มีความแตกต่างอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ละคนทำงานร่วมกับส่วนของ "ไซนัส" โดยให้องค์ประกอบอื่นที่มีการป้องกันการเสีย
ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของรูปแบบการเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทานดับเป็นจำนวนมากของพลังงานที่ไม่อุดมสมบูรณ์ใช้งานไม่ได้ใช้งานมัน
นี่คือการยืนยันโดยตัวอย่างต่อไปนี้ ปล่อยให้ตัวต้านทานลดลง 24 kOhm และ LED ที่มีกระแสการทำงานของ 9 mA จะใช้ กำลังงานที่กระจายโดยความต้านทานจะเท่ากับ 9x9x24 = 1944 mW (หลังจากการปัดเศษ - ประมาณ 2 วัตต์) เพื่อให้ตัวต้านทานทำงานในโหมดที่เหมาะสมที่สุดจะมีการเลือกค่า P อย่างน้อย 3 วัตต์ บน LED นั้นพลังงานส่วนหนึ่งที่ไม่มีนัยสำคัญมากถูกใช้ไป
ในทางกลับกันเมื่อใช้องค์ประกอบ LED ชุดที่เชื่อมต่อหลายก็จะทำไม่ได้ที่จะติดตั้งตัวต้านทานดับสำหรับเหตุผลของโหมดที่ดีที่สุดของการเรืองแสงของพวกเขา หากคุณเลือกค่าความต้านทานน้อยมากมันจะไหม้อย่างรวดเร็วเนื่องจากกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่และการกระจายพลังงานที่สำคัญ ดังนั้นฟังก์ชั่นขององค์ประกอบ จำกัด ปัจจุบันในวงจรกระแสสลับเป็นธรรมชาติมากขึ้นในการดำเนินการกับตัวเก็บประจุที่พลังงานไม่ได้หายไป
ข้อ จำกัด ของตัวเก็บประจุ
วงจรที่ง่ายที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อ LED ผ่านตัวเก็บประจุแบบ จำกัด C มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- โซ่ชาร์จและจำหน่ายมีให้ที่โหมดการทำงานขององค์ประกอบปฏิกิริยา;
- จำเป็นต้องมี LED อีกหนึ่งตัวเพื่อป้องกันหลักจากแรงดันย้อนกลับ
- การคำนวณความจุของตัวเก็บประจุที่เป็นสูตรที่ได้รับสังเกตุถูกนำมาใช้ในการที่ตัวเลขที่เฉพาะเจาะจงถูกเปลี่ยนตัว
ในการคำนวณค่าของ C ที่ระบุคุณจะต้องคูณความแรงของกระแสในวงจรด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่ได้จากการทดลองที่ 4.45 หลังจากนี้ผลิตภัณฑ์ที่ได้ควรถูกหารด้วยความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ จำกัด (310 โวลต์) และการตกบน LED
ยกตัวอย่างเช่นลองเชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับ RGB หรือ LED ไดโอดธรรมดาที่มีแรงดันไฟฟ้าตกที่ทางแยกของมันเท่ากับ 3 โวลต์และกระแสผ่าน 9 mA ตามสูตรที่พิจารณาความจุของมันคือ 0.13 μF เพื่อแนะนำการแก้ไขค่าที่แน่นอนควรพิจารณาว่าองค์ประกอบปัจจุบันมีผลต่อขนาดของพารามิเตอร์นี้ในระดับที่สูงขึ้น
สูตรเชิงประจักษ์ที่สร้างขึ้นโดยการทดลองมีผลเฉพาะสำหรับการคำนวณความสามารถและพารามิเตอร์ของ LED 220 V ที่ติดตั้งในเครือข่ายที่มีความถี่ 50 Hz ในช่วงความถี่อื่น ๆ ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย (เช่นตัวแปลง) ปัจจัย 4.45 จะต้องคำนวณใหม่
ความแตกต่างของการเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 โวลต์
เมื่อใช้ชุดรูปแบบต่าง ๆ สำหรับการเชื่อมต่อ LED กับเครือข่าย 220 V อาจมีความแตกต่างบางประการซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเบื้องต้นในการสลับวงจรไฟฟ้า ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับขนาดของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรเมื่อจ่ายไฟ เพื่อให้เข้าใจได้คุณต้องพิจารณาประเภทของอุปกรณ์ให้แสงสว่างที่เรียบง่ายที่สุดสำหรับการตกแต่งประกอบด้วยชุด LED ทั้งชุดหรือหลอดไฟธรรมดา
ความสนใจอย่างมากจะจ่ายให้กับคุณสมบัติของกระบวนการที่เกิดขึ้นในเซอร์กิตเบรกเกอร์ในเวลาที่แหล่งจ่ายไฟ เพื่อให้แน่ใจว่าโหมดการสลับ "นุ่ม" จำเป็นต้องประสานตัวต้านทานดับและตัวบ่งชี้ LED ในแบบคู่ขนานกับหน้าสัมผัสของมันแสดงสถานะเปิด
ค่าความต้านทานจะถูกเลือกตามวิธีที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้
เฉพาะหลังจากสวิตช์ที่มีตัวต้านทานในวงจรคือเทปที่มีชิปขององค์ประกอบ LED ป้องกันไดโอดไม่ได้มีอยู่ในนั้นเพื่อให้ค่าของตัวต้านทานการดับถูกเลือกจากการคำนวณกระแสที่ไหลไปตามวงจรมันไม่ควรเกินค่าของคำสั่ง 1 mA
ไฟแสดงสถานะ LED ในวงจรนี้ทำหน้าที่ของโหลดและ จำกัด กระแสไฟเพิ่มเติม เนื่องจากขนาดที่เล็กมันจะส่องแสงสลัวมาก แต่ก็เพียงพอสำหรับโหมดกลางคืน ภายใต้การกระทำของคลื่นครึ่งคลื่นย้อนกลับ, แรงดันไฟฟ้าถูกระงับบางส่วนที่ตัวต้านทาน, ซึ่งป้องกันไดโอดจากการสลายที่ไม่พึงประสงค์.
วงจรขับน้ำแข็ง 220 โวลต์
วิธีที่เชื่อถือได้มากขึ้นในการจ่ายไฟ LED จากเครือข่ายคือการใช้ตัวแปลงหรือไดรเวอร์พิเศษที่ลดแรงดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย วัตถุประสงค์หลักของไดรเวอร์สำหรับ LED 220 โวลต์คือการ จำกัด กระแสผ่านภายในค่าที่อนุญาต (ตามหนังสือเดินทาง) มันรวมถึงแรงดันไฟฟ้า, วงจรเรียงกระแสและไมโครโคลงในปัจจุบัน
ตัวเลือกไดร์เวอร์โดยไม่ต้องโคลงในปัจจุบัน
หากคุณต้องการรวบรวมอุปกรณ์แหล่งจ่ายไฟสำหรับ LED จาก 220 V ด้วยมือของคุณเองคุณจะต้องรู้สิ่งต่อไปนี้:
- เมื่อใช้ตัวควบคุมการส่งออกความกว้างของระลอกคลื่นจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
- ในกรณีนี้ส่วนหนึ่งของพลังงานจะหายไปในวงจรไมโครซึ่งตัวเองมีผลต่อความสว่างของแสงของอุปกรณ์แผ่
- เมื่อใช้อิเล็กโทรไลต์ฟิลเตอร์ความจุสูงแทนโคลงที่มีตราสินค้าการเต้นของชีพจรจะไม่เรียบออกอย่างสมบูรณ์ แต่ยังคงอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้
ด้วยการผลิตไดร์เวอร์ด้วยตนเองทำให้วงจรสามารถลดความซับซ้อนลงได้ด้วยการเปลี่ยนไมโครเอาท์พุทเป็นอิเล็กโทรไลต์
ความปลอดภัยในการเชื่อมต่อ
เมื่อทำงานกับวงจรสำหรับเชื่อมต่อไดโอดกับเครือข่าย 220 โวลต์อันตรายที่สำคัญคือตัวเก็บประจุ จำกัด ที่เชื่อมต่ออยู่กับอนุกรม ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟจะถูกชาร์จให้กับอันตรายที่อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในสถานการณ์นี้ขอแนะนำ:
- จัดหาวงจรตัวต้านทานการจ่ายประจุพิเศษที่ควบคุมโดยปุ่มแยกในวงจร
- หากเป็นไปไม่ได้ก่อนที่จะเริ่มเปลี่ยนสีหลังจากถอดสายไฟออกตัวเก็บประจุควรถูกปล่อยออกโดยใช้ใบมีดไขควง
- อย่าติดตั้งตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์ในวงจรกำลังของไดโอดกระแสย้อนกลับซึ่งถึงค่าที่สามารถ "เบิร์น" วงจร
เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อองค์ประกอบ LED ที่ 220 โวลท์เท่านั้นด้วยความช่วยเหลือขององค์ประกอบพิเศษที่เพิ่มเติมเข้ามาในวงจร ในกรณีนี้คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับและแหล่งจ่ายไฟซึ่งใช้ในการเชื่อมต่อไฟส่องสว่างแรงดันต่ำ ภารกิจหลักขององค์ประกอบเพิ่มเติมในไดอะแกรมการเชื่อมต่อ LED 220V คือการ จำกัด และแก้ไขกระแสไฟฟ้าผ่านมันตลอดจนป้องกันชุมทางเซมิคอนดักเตอร์จากคลื่นครึ่งย้อนกลับ
