Kondenzatorsko napajanje. Proračun mješovite veze kondenzatora online

Pozdrav svima! Puno sam surfao po stranici, a posebno po svojoj temi, i našao puno zanimljivih stvari. Općenito, u ovom članku želim prikupiti sve vrste amaterskih radio kalkulatora tako da ljudi ne traže previše kada se ukaže potreba za izračunima i projektiranjem sklopova.

1. Kalkulator induktiviteta- . Zahvaljujemo na predstavljenom programu. Rak

2. Univerzalni radio amaterski kalkulator- . Hvala još jednom Rak

3. Program za proračun Tesline zavojnice- . Hvala još jednom Rak

4. GDT u SSTC kalkulator- . Omogućio [)eNiS

5. Program za proračun kruga lampe PA- . Hvala na informaciji Rak

6. Program identifikacije tranzistora po boji- . Priznanja Rak

7. Kalkulator za proračun napajanja s kondenzatorom za gašenje- . Hvala posjetiteljima foruma

8. Programi za proračun impulsnih transformatora- . Hvala UPRAVITELJ. Napomena - autor ExcellentIT v.3.5.0.0 i Lite-CalcIT v.1.7.0.0 je Vladimir Denisenko iz Pskova, autor Transformera v.3.0.0.3 i Transformera v.4.0.0.0 je Evgeniy Moskatov iz Taganroga.

9. Program za proračun jednofaznih, trofaznih i autotransformatora- . Hvala reanimaster

10. Proračun induktiviteta, frekvencije, otpora, energetskog transformatora, označavanje bojom - . Hvala šipke59

11. Programi za razne radioamaterske ekipe i ne samo – i . Hvala reanimaster

12. Radio-amaterski pom- amaterski radio kalkulator - . Tema na . Hvala Antracen, tj. meni :)

13. Program za proračun DC-DC pretvarača- . Priznanja Rak

(5.4.4)

Češće se u praksi koriste manje jedinice kapacitivnosti: 1 nF (nanofarad) = 10 –9 F i 1 pkF (pikofarad) = 10 –12 F.

Postoji potreba za uređajima koji akumuliraju naboj, a izolirani vodiči imaju mali kapacitet. Eksperimentalno je otkriveno da se električni kapacitet vodiča povećava ako mu se drugi vodič približi - zbog fenomen elektrostatske indukcije.

Kondenzator - to su dva dirigenta tzv obloge, smješteni blizu jedan drugoga .

Dizajn je takav da vanjska tijela koja okružuju kondenzator ne utječu na njegov električni kapacitet. To će se učiniti ako je elektrostatsko polje koncentrirano unutar kondenzatora, između ploča.

Kondenzatori su ravni, cilindrični i sferni.

Budući da je elektrostatsko polje unutar kondenzatora, linije električnog pomaka počinju na pozitivnoj ploči, završavaju na negativnoj ploči i nigdje ne nestaju. Prema tome, naboji na pločama

suprotnih predznaka, ali jednakih veličina.

(5.4.5)

Kapacitet kondenzatora jednak je omjeru naboja i potencijalne razlike između ploča kondenzatora: Osim kapaciteta, svaki kondenzator je karakteriziran U Osim kapaciteta, svaki kondenzator je karakteriziran rob (ili . pr

) – najveći dopušteni napon, iznad kojeg dolazi do proboja između ploča kondenzatora.

Spajanje kondenzatora Kapacitivne baterije

– kombinacije paralelnog i serijskog spoja kondenzatora.

1) Paralelno spajanje kondenzatora (Sl. 5.9): Osim kapaciteta, svaki kondenzator je karakteriziran:

U ovom slučaju, zajednički napon je

Ukupna naknada:

Rezultirajući kapacitet: Usporedi s paralelnim spajanjem otpora:

R

Snaga polja unutar kondenzatora (Sl. 5.11):

Napon između ploča:

gdje je udaljenost između ploča.

.

2. Budući da je optužba

Kapacitet cilindričnog kondenzatora

Razlika potencijala između ploča cilindričnog kondenzatora prikazanog na slici 5.12 može se izračunati pomoću formule:

Napajanja bez transformatora s kondenzatorom za gašenje prikladna su u svojoj jednostavnosti, imaju male dimenzije i težinu, ali nisu uvijek primjenjiva zbog galvanske veze izlaznog kruga s mrežom od 220 V.

U napajanju bez transformatora serijski spojeni kondenzator i opterećenje priključeni su na mrežu izmjeničnog napona. Nepolarni kondenzator, spojen na krug izmjenične struje, ponaša se kao otpornik, ali za razliku od otpornika ne rasipa apsorbiranu snagu kao toplinu.

Za izračun kapaciteta kondenzatora za gašenje koristi se sljedeća formula:

C je kapacitet balastnog kondenzatora (F); Ief - efektivna struja opterećenja; f - frekvencija ulaznog napona Uc (Hz); Us - ulazni napon (V); Napon bez opterećenja (V).

Za lakše izračunavanje, možete koristiti online kalkulator

  • Izvedba uređaja koji se iz njih napajaju mora spriječiti mogućnost dodirivanja bilo kojeg vodiča tijekom rada. Posebnu pozornost treba posvetiti izolaciji komandi.
  • 29.09.2014

    Povezani članci

  • Potreba za spajanjem LED-a na mrežu uobičajena je situacija. To uključuje indikator za uključivanje uređaja, prekidač s pozadinskim osvjetljenjem, pa čak i diodnu lampu.

    Postoje mnoge sheme za spajanje LED indikatora male snage preko ograničivača struje otpornika, ali takva shema povezivanja ima određene nedostatke. Ako trebate spojiti diodu s nazivnom strujom od 100-150mA, trebat će vam vrlo snažan otpornik, čije će dimenzije biti znatno veće od same diode.

    Ovako bi izgledao dijagram spajanja stolne LED svjetiljke. A snažni otpornici od deset vata na niskim sobnim temperaturama mogu se koristiti kao dodatni izvor grijanja.

    Korištenje vodiča kao limitatora struje omogućuje značajno smanjenje dimenzija takvog kruga. Ovako izgleda napajanje diodne lampe od 10-15 W.

    Princip rada krugova koji koriste balastni kondenzator


    U ovom krugu, kondenzator je strujni filtar. Napon se dovodi do opterećenja samo dok se kondenzator potpuno ne napuni, a vrijeme ovisi o njegovom kapacitetu. U tom slučaju ne dolazi do stvaranja topline, što uklanja ograničenja snage opterećenja.

    Da bismo razumjeli kako ovaj krug radi i princip odabira balastnog elementa za LED, podsjetit ću vas da je napon brzina elektrona koji se kreću duž vodiča, a struja je gustoća elektrona.

    Za diodu je apsolutno svejedno kojom brzinom će elektroni "letjeti" kroz nju. Proračun vodiča temelji se na ograničenju struje u krugu. Možemo primijeniti najmanje deset kilovolti, ali ako je struja nekoliko mikroampera, broj elektrona koji prolaze kroz kristal koji emitira svjetlost bit će dovoljan da pobudi samo maleni dio emitera svjetlosti i nećemo vidjeti sjaj.

    Istodobno, pri naponu od nekoliko volti i struji od desetaka ampera, gustoća toka elektrona značajno će premašiti propusnost matrice diode, pretvarajući višak u toplinska energija, a naš LED element jednostavno će ispariti u oblačku dima.

    Proračun prigušnog kondenzatora za LED

    Pogledajmo detaljan izračun; u nastavku možete pronaći obrazac online kalkulatora.

    Izračun kapaciteta kondenzatora za LED:

    C(uF) = 3200 * Isd) / √(Uin² - Uout²)

    S uF– kapacitet kondenzatora. Trebao bi biti ocijenjen na 400-500V;
    ISD– nazivna struja diode (vidi podatke o putovnici);
    Uin– amplituda mrežnog napona - 320V;
    Uout– nazivni napon napajanja LED-a.

    Također možete pronaći sljedeću formulu:

    C = (4,45 * I) / (U - Ud)

    Koristi se za

    Potreba za spajanjem LED-a na mrežu uobičajena je situacija. To uključuje indikator za uključivanje uređaja, prekidač s pozadinskim osvjetljenjem, pa čak i diodnu lampu.

    Postoje mnoge sheme za spajanje LED indikatora male snage preko ograničivača struje otpornika, ali takva shema povezivanja ima određene nedostatke. Ako trebate spojiti diodu s nazivnom strujom od 100-150mA, trebat će vam vrlo snažan otpornik, čije će dimenzije biti znatno veće od same diode.

    Ovako bi izgledao dijagram povezivanja radne površine LED lampa. A snažni otpornici od deset vata na niskim sobnim temperaturama mogu se koristiti kao dodatni izvor grijanja.

    Korištenje vodiča kao limitatora struje omogućuje značajno smanjenje dimenzija takvog kruga. Ovako izgleda napajanje diodne lampe od 10-15 W.

    Princip rada krugova koji koriste balastni kondenzator

    U ovom krugu, kondenzator je strujni filtar. Napon se dovodi do opterećenja samo dok se kondenzator potpuno ne napuni, a vrijeme ovisi o njegovom kapacitetu. U tom slučaju ne dolazi do stvaranja topline, što uklanja ograničenja snage opterećenja.

    Da bismo razumjeli kako ovaj krug radi i princip odabira balastnog elementa za LED, podsjetit ću vas da je napon brzina elektrona koji se kreću duž vodiča, a struja je gustoća elektrona.

    Za diodu je apsolutno svejedno kojom brzinom će elektroni "letjeti" kroz nju. Proračun vodiča temelji se na ograničenju struje u krugu. Možemo primijeniti najmanje deset kilovolti, ali ako je struja nekoliko mikroampera, broj elektrona koji prolaze kroz kristal koji emitira svjetlost bit će dovoljan da pobudi samo maleni dio emitera svjetlosti i nećemo vidjeti sjaj.

    Istodobno, pri naponu od nekoliko volti i struji od desetaka ampera, gustoća toka elektrona značajno će premašiti propusnost matrice diode, pretvarajući višak u toplinsku energiju, a naš LED element jednostavno će ispariti u oblaku od dima.

    Proračun prigušnog kondenzatora za LED

    Pogledajmo detaljan izračun; u nastavku možete pronaći obrazac online kalkulatora.

    Izračun kapaciteta kondenzatora za LED:

    C(uF) = 3200 * Isd) / √(Uin² - Uout²)

    S uF– kapacitet kondenzatora. Trebao bi biti ocijenjen na 400-500V;
    ISD– nazivna struja diode (vidi podatke o putovnici);
    Uin– amplituda mrežnog napona - 320V;
    Uout– nazivni napon napajanja LED-a.

    Također možete pronaći sljedeću formulu:

    C = (4,45 * I) / (U - Ud)

    Koristi se za opterećenja male snage do 100 mA i do 5V.

    Izračun kondenzatora za LED (mrežni kalkulator):

    Radi jasnoće, izračunat ćemo nekoliko dijagrama povezivanja.

    Za izračun kapaciteta kondenzatora trebat će nam:

    • Maksimalna struja diode - ​​0,15 A;
    • napon napajanja diode – 3.5V;
    • amplitudni napon mreže - 320V.

    Za takve uvjete, parametri kondenzatora su: 1,5 µF, 400 V.

    Prilikom izračunavanja kondenzatora za LED svjetiljku potrebno je uzeti u obzir da su diode u njemu spojene u skupine.

    • Napon napajanja za lanac – Usd * broj LED dioda u lancu;
    • jakost struje – Isd * broj paralelnih lanaca.

    Na primjer, uzmimo model sa šest paralelnih linija od četiri serijske diode.

    Napon napajanja – 4 * 3,5V = 14V;
    Struja kruga - ​​0,15A * 6 = 0,9A;

    Za ovaj krug, parametri kondenzatora su: 9 μF, 400 V.

    Jednostavan LED krug napajanja s kondenzatorom

    Pogledajmo uređaj bez transformatorskog napajanja za LED diode na primjeru tvorničkog pokretača LED svjetiljke.

    • R1– otpornik od 1W, koji smanjuje značaj padova napona u mreži;
    • R2,C2– kondenzator služi kao limitator struje, a otpornik služi za njeno pražnjenje nakon isključivanja iz mreže;
    • C3– kondenzator za glačanje, za smanjenje pulsiranja svjetla;
    • R3– služi za ograničavanje padova napona nakon pretvorbe, no preporučljivije je umjesto toga ugraditi zener diodu.

    Koji se kondenzator može koristiti kao balast?

    Keramički elementi dizajnirani za 400-500 V koriste se kao kondenzatori za gašenje LED dioda. Zabranjena je uporaba elektrolitskih (polarnih) kondenzatora.

    Mjere predostrožnosti

    Strujni krugovi bez transformatora nemaju galvansku izolaciju. Jačina struje strujnog kruga kada se pojavi dodatni otpor, na primjer, dodirivanje golog kontakta u strujnom krugu rukom, može se značajno povećati, uzrokujući električnu ozljedu.

    Isplativije je i lakše napajati niskonaponsku električnu i radio opremu iz mreže. Za to su najprikladniji transformatorski izvori napajanja, jer su sigurni za upotrebu. No, interes za beztransformatorska napajanja (BTBP) sa stabiliziranim izlaznim naponom ne jenjava. Jedan od razloga je složenost izrade transformatora. Ali za BTBP nije potreban - potreban je samo ispravan izračun, ali to je upravo ono što plaši neiskusne električare početnike. Ovaj članak će vam pomoći u izračunima i olakšati projektiranje napajanja bez transformatora.

    Pojednostavljeni dijagram BPTP-a prikazan je na sl. 1. Diodni most VD1 spojen je na mrežu preko kondenzatora za gašenje plina C, spojenog u seriju s jednom od dijagonala mosta. Druga dijagonala mosta radi za opterećenje bloka - otpornik R n. Filtarski kondenzator C f i zener dioda VD2 spojeni su paralelno na opterećenje.

    Proračun napajanja počinje postavljanjem napona U n na opterećenju i jakosti struje I n. potrošeno opterećenjem. Što je veći kapacitet kondenzatora C, to su veće energetske sposobnosti BPTP-a.

    Proračun kapaciteta

    U tablici su prikazani podaci o kapacitetu X c kondenzatora C koji se gasi na frekvenciji od 50 Hz i prosječna vrijednost struje I cf koju prolazi gaseći kondenzator C, izračunata za slučaj kada je R n = 0, odnosno s kratki spoj opterećenja. (Uostalom, BTBP nije osjetljiv na ovaj abnormalni način rada, a to je još jedna velika prednost u odnosu na transformatorska napajanja.)

    Ostale vrijednosti kapacitivnosti X s (u kilo-omima) i prosječne vrijednosti struje I sr (u miliamperima) mogu se izračunati pomoću formula:


    C extinguiser je kapacitet kondenzatora za gašenje u mikrofaradima.

    Ako isključimo zener diodu VD2, tada će napon U n na opterećenju i struja I n kroz njega ovisiti o opterećenju R n. Lako je izračunati ove parametre pomoću formula:



    U n - u voltima, R n i X n - u kilo-omima, I n - u miliamperima, C gas - u mikrofaradima. (Formule u nastavku koriste iste mjerne jedinice.)

    Smanjivanjem otpora opterećenja smanjuje se i napon na njemu, a prema nelinearnoj ovisnosti. Ali struja koja prolazi kroz opterećenje povećava se, iako vrlo malo. Tako, na primjer, smanjenje R n od 1 do 0,1 kOhm (točno 10 puta) dovodi do činjenice da se U n smanjuje za 9,53 puta, a struja kroz opterećenje raste samo 1,05 puta. Ova "automatska" stabilizacija struje razlikuje BTBP od transformatorskih izvora napajanja.

    Snaga Rn pri opterećenju, izračunata formulom:



    sa smanjenjem Rn, smanjuje se gotovo jednako intenzivno kao Un. Za isti primjer, snaga koju troši opterećenje smanjena je 9,1 puta.

    Budući da se struja I n opterećenja pri relativno malim vrijednostima otpora R n i napona U n na njemu vrlo malo mijenja, u praksi je sasvim prihvatljivo koristiti približne formule:



    Vraćanjem zener diode VD2 dobivamo stabilizaciju napona U n na razini U st - vrijednost koja je praktički konstantna za svaku specifičnu zener diodu. I s malim opterećenjem (veliki otpor R n), jednakost U n = U st.

    Proračun otpora opterećenja

    U kojoj mjeri se može smanjiti R n da vrijedi jednakost U n = U st? Sve dok nejednakost vrijedi:



    Posljedično, ako se otpor opterećenja pokaže manjim od izračunatog Rn, napon na opterećenju više neće biti jednak stabilizacijskom naponu, već će biti nešto manji, jer će struja kroz zener diodu VD2 prestati.


    Proračun dopuštene struje kroz zener diodu

    Sada odredimo koja će struja I n teći kroz opterećenje R n i koja struja će teći kroz zener diodu VD2. Jasno je da



    Kako se otpor opterećenja smanjuje, snaga koju troši P n =I n U n =U 2 st /R n raste. Ali prosječna snaga koju troši BPTP jednaka je



    ostaje nepromijenjena. To se objašnjava činjenicom da se struja I cf grana na dva - I n i I st - i, ovisno o otporu opterećenja, redistribuira se između R n i zener diode VD2, i to tako da što je manji otpor opterećenja R n , manja struja teče kroz Zener diodu, i obrnuto. To znači da ako je opterećenje malo (ili potpuno odsutno), zener dioda VD2 bit će u najtežim uvjetima. Zato se ne preporučuje uklanjanje opterećenja s BPTP-a, inače će sva struja proći kroz zener diodu, što može dovesti do njegovog kvara.

    Vrijednost amplitude mrežnog napona je 220·√2=311(V). Impulsna vrijednost struje u krugu, ako zanemarimo kondenzator C f, može doseći



    Prema tome, zener dioda VD2 mora pouzdano izdržati ovu impulsnu struju u slučaju slučajnog odspajanja opterećenja. Ne treba zaboraviti na moguća preopterećenja napona u mreži rasvjete, koja iznosi 20 ... 25% nominalne vrijednosti, i izračunati struju koja prolazi kroz zener diodu kada je opterećenje isključeno, uzimajući u obzir faktor korekcije od 1,2. ..1.25.

    Ako nema snažne zener diode

    Kada nema zener diode odgovarajuće snage, može se u potpunosti zamijeniti analognom diodom-tranzistorom. Ali tada bi BTBP trebao biti izgrađen prema shemi prikazanoj na sl. 2. Ovdje se struja koja teče kroz zener diodu VD2 smanjuje proporcionalno koeficijentu statičkog prijenosa snažne bazne struje npn tranzistor VT1. Napon UCT analoga bit će približno 0,7 V viši od Ust zener diode VD2 najmanje snage ako je tranzistor VT1 silicij, ili za 0,3 V ako je germanij.

    Ovdje je također primjenjiv tranzistor. p-n-p strukture. Međutim, tada se koristi krug prikazan na sl. 3.

    Proračun poluvalnog bloka

    Uz punovalni ispravljač, u BTBP se ponekad koristi i najjednostavniji poluvalni ispravljač (sl. 4). U ovom slučaju, njegovo opterećenje Rn napaja se samo pozitivnim poluciklusima izmjenične struje, a negativni prolaze kroz diodu VD3, zaobilazeći opterećenje. Stoga će prosječna struja I cf kroz diodu VD1 biti upola manja. To znači da pri izračunavanju bloka, umjesto X c, trebate uzeti 2 puta otpor jednak



    a prosječna struja s kratkospojenim opterećenjem bit će jednaka 9,9 πS aparat za gašenje = 31,1 S gašenje. Daljnji izračun ove verzije BPTP-a provodi se potpuno slično prethodnim slučajevima.

    Proračun napona na kondenzatoru za gašenje

    Općenito je prihvaćeno da s mrežnim naponom od 220 V, nazivni napon kondenzatora za gašenje C treba biti najmanje 400 V, to jest, s približno 30 posto margine u odnosu na mrežni napon amplitude, budući da je 1,3 311 = 404 (V) . Međutim, u nekim od najkritičnijih slučajeva, njegov nazivni napon bi trebao biti 500 ili čak 600V.

    I jos nesto. Prilikom odabira prikladnog kondenzatora C, treba uzeti u obzir da je nemoguće koristiti kondenzatore tipa MBM, MBPO, MBGP, MBGTs-1, MBGTs-2 u BTBP, budući da nisu dizajnirani za rad u krugovima izmjenične struje. s vrijednošću napona amplitude većom od 150V.

    Kondenzatori koji najpouzdanije rade u BTBP-u su MBGCh-1, MBGCh-2 za nazivni napon od 500V (iz starih perilica rublja, fluorescentne svjetiljke itd.) ili KBG-MN, KBG-MP, ali za nazivni napon od 1000V .

    Kondenzator filtera

    Kapacitet filtarskog kondenzatora C f teško je analitički izračunati. Stoga se odabire eksperimentalno. Otprilike, treba pretpostaviti da je za svaki miliamper prosječne potrošene struje potrebno uzeti najmanje 3...10 μF ovog kapaciteta ako je BTBP ispravljač punovalni, odnosno 10...30 μF ako je poluvalni.

    Nazivni napon upotrijebljenog oksidnog kondenzatora C f mora biti najmanje U st. A ako u BTBP nema zener diode, a opterećenje je stalno uključeno, nazivni napon filterskog kondenzatora mora premašiti vrijednost:


    Ako se opterećenje ne može stalno uključiti i nema zener diode, nazivni napon kondenzatora filtera trebao bi biti veći od 450 V, što je teško prihvatljivo zbog velike veličine kondenzatora C f. Usput, u ovom slučaju opterećenje treba ponovno spojiti tek nakon odspajanja BTBP-a s mreže.

    I to nije sve

    Preporučljivo je nadopuniti bilo koju od mogućih opcija BTBP s još dva pomoćna otpornika. Jedan od njih, čiji otpor može biti u rasponu od 300 kOhm...1 MOhm, spojen je paralelno s kondenzatorom C za gašenje. Ovaj otpornik je potreban za ubrzanje pražnjenja kondenzatora C nakon odspajanja uređaja iz mreže. Drugi - balast - s otporom od 10 ... 51 Ohma spojen je na prekid jedne od mrežnih žica, na primjer, u seriji s kondenzatorom C za gašenje požara. Ovaj otpornik će ograničiti struju kroz diode VD1 mosta kada je BTBP spojen na mrežu. Snaga rasipanja oba otpornika mora biti najmanje 0,5 W, što je potrebno za jamstvo protiv mogućih površinskih proboja ovih otpornika visokim naponom. Zbog balastnog otpornika, zener dioda će biti nešto manje opterećena, ali će se prosječna snaga koju troši BTBP značajno povećati.

    Koje diode uzeti

    Funkcija punovalnog ispravljača BTBP prema krugovima na sl. 1...3 mogu se izraditi diodni sklopovi serije KTs405 ili KTs402 sa slovnim indeksima Ž ili I, ako prosječna struja ne prelazi 600 mA, ili s indeksima A, B, ako vrijednost struje doseže 1 A. Četiri odvojene diode povezane premosnim krugom, na primjer, serija KD105 s indeksima B, V ili G, D226 B ili V - do 300 mA, KD209 A, B ili V - do 500...700 mA, KD226 V, G ili D - do 1,7 A .

    Diode VD1 i VD3 u BTBP prema dijagramu na Sl. 4 može biti bilo što od navedenog. Također je dopušteno koristiti dva diodna sklopa KD205K V, G ili D za struju do 300 mA ili KD205 A, V, Zh ili I - do 500 mA.

    I još nešto za kraj. Beztransformatorsko napajanje, kao i oprema koja je na njega spojena, spajaju se izravno na izmjeničnu mrežu! Stoga moraju biti pouzdano izolirani izvana, recimo, stavljeni u plastičnu kutiju. Osim toga, strogo je zabranjeno “uzemljiti” bilo koji od njihovih terminala, kao i otvoriti kućište kada je uređaj uključen.

    Predloženu metodologiju za izračun BPTP-a autor je godinama testirao u praksi. Cijeli proračun se provodi na temelju činjenice da je BPTP u biti parametarski stabilizator napona, u kojem ulogu limitatora struje obavlja kondenzator za gašenje.

    Časopis "SAM" broj 5, 1998

    Svjetlosna indikacija je sastavni dio elektronike, uz pomoć koje osoba može lako razumjeti trenutno stanje uređaja. U kućanstvu elektronički uređaji Ulogu indikacije obavlja LED dioda instalirana u sekundarnom strujnom krugu, na izlazu transformatora ili stabilizatora. Međutim, u svakodnevnom životu postoje i mnogi jednostavni elektronički dizajni koji nemaju pretvarač, u kojima bi indikator bio koristan dodatak. Na primjer, LED dioda ugrađena u tipku zidnog prekidača bila bi izvrsna referenca za mjesto prekidača noću. A LED u tijelu produžnog kabela s utičnicama signalizirat će da je spojen na napajanje od 220 V.

    Ispod je nekoliko jednostavni sklopovi, uz pomoć kojih čak i osoba s minimalnim znanjem elektrotehnike može spojiti LED na mrežu izmjenične struje.

    Dijagrami povezivanja

    LED dioda je vrsta poluvodičke diode s naponom i strujom napajanja znatno manjim nego u kućnoj električnoj mreži. Ako se spoji izravno na mrežu od 220 volti, odmah će se pokvariti. Stoga se svjetleća dioda mora spojiti samo preko elementa za ograničavanje struje. Najjeftiniji i najjednostavniji za sastavljanje su sklopovi s elementom za smanjenje u obliku otpornika ili kondenzatora.

    Važna točka na koju morate obratiti pozornost prilikom spajanja LED-a na izmjeničnu mrežu je ograničenje obrnutog napona. Ovaj se zadatak lako može izvršiti bilo kojom silicijskom diodom dizajniranom za struju koja nije manja od one koja teče u krugu. Dioda je spojena u seriju nakon otpornika ili s obrnutim polaritetom paralelno s LED diodom.

    Postoji mišljenje da je moguće učiniti bez ograničenja obrnutog napona, budući da električni kvar ne uzrokuje oštećenje svjetleće diode. Međutim, povratna struja može uzrokovati pregrijavanje p-n spoj, što rezultira toplinskim slomom i uništenjem LED kristala.

    Umjesto silicijske diode, možete koristiti drugu svjetleću diodu sa sličnom prednjom strujom, koja je spojena u obrnutom polaritetu paralelno s prvom LED diodom.

    Nedostatak krugova otpornika koji ograničavaju struju je ta što im je potrebna velika snaga za rasipanje. Ovaj problem postaje posebno relevantan pri povezivanju opterećenja s velikom potrošnjom struje. Ovaj problem se rješava zamjenom otpornika nepolarnim kondenzatorom, koji se u takvim krugovima naziva balast ili gašenje.

    Nepolarni kondenzator spojen na izmjeničnu mrežu ponaša se kao otpornik, ali ne raspršuje potrošenu snagu u obliku topline.

    U tim krugovima, kada se napajanje isključi, kondenzator ostaje neispražnjen, što stvara opasnost od strujnog udara. Ovaj problem može se jednostavno riješiti spajanjem 0,5 W otpornika s otporom od najmanje 240 kOhm na kondenzator.

    Proračun otpornika za LED

    U svim gore navedenim krugovima s otpornikom koji ograničava struju, otpor se izračunava prema Ohmovom zakonu: R = U/I, gdje je U napon napajanja, I radna struja LED-a. Snaga koju gubi otpornik je P = U * I. Ovi se podaci mogu izračunati pomoću.

    Važno. Ako planirate koristiti krug u paketu s niskom konvekcijom, preporuča se povećati maksimalnu vrijednost disipacije snage otpornika za 30%.

    Proračun prigušnog kondenzatora za LED

    Izračun kapaciteta kondenzatora za gašenje (u μF) provodi se pomoću sljedeće formule: C = 3200*I/U, gdje je I struja opterećenja, U je napon napajanja. Ova formula je pojednostavljena, ali je točnost dovoljna za serijsko povezivanje 1-5 LED dioda niske struje.

    Važno. Kako bi zaštitili strujni krug od prenapona i impulsnog šuma, mora se odabrati kondenzator za gašenje s radnim naponom od najmanje 400 V.

    Bolje je koristiti keramički kondenzator tipa K73–17 s radnim naponom većim od 400 V ili njegov uvezeni ekvivalent. Ne smiju se koristiti elektrolitički (polarni) kondenzatori.

    Moraš to znati

    Glavna stvar je zapamtiti sigurnosne mjere. Predstavljeni krugovi napajaju se izmjeničnim naponom od 220 V, te stoga zahtijevaju posebnu pozornost tijekom sastavljanja.

    Spajanje LED-a na mrežu mora se provoditi u strogom skladu s shema strujnog kruga. Odstupanje od dijagrama ili nepažnja može dovesti do kratkog spoja ili kvara pojedinih dijelova.

    Napajanja bez transformatora treba pažljivo sastaviti i zapamtiti da nemaju galvansku izolaciju od mreže. Gotov sklop mora biti pouzdano izoliran od susjednih metalnih dijelova i zaštićen od slučajnog kontakta. Može se rastaviti samo s isključenim napajanjem.

    Mali eksperiment

    Kako bismo malo olakšali dosadne dijagrame, predlažemo da se upoznate s malim eksperimentom koji će biti zanimljiv i početnicima radio amaterima i iskusnim profesionalcima.

    Pročitajte također

    Udio: