Potřeba připojení LED do sítě je běžná situace. Jedná se o indikátor zapnutí zařízení a podsvícený spínač a dokonce i diodovou lampu.
Existuje mnoho schémat pro připojení indikačních LED s nízkým výkonem přes omezovač proudu odporu, ale takové schéma připojení má určité nevýhody. Pokud potřebujete zapojit diodu se jmenovitým proudem 100-150mA, budete potřebovat velmi výkonný rezistor, jehož rozměry budou mnohem větší než samotná dioda.
Takto by vypadalo schéma připojení desktopu LED lampa. A výkonné desetiwattové rezistory při nízkých pokojových teplotách by mohly být použity jako doplňkový zdroj vytápění.
Použití conder-ditch jako omezovače proudu může výrazně snížit rozměry takového obvodu. Vypadá to jako zdroj pro diodovou lampu o výkonu 10-15 wattů.
Princip činnosti obvodů na předřadném kondenzátoru
V tomto obvodu je kondenzátor proudový filtr. Napětí je do zátěže přiváděno pouze do úplného nabití kondenzátoru, jehož doba závisí na jeho kapacitě. V tomto případě nedochází k vytváření tepla, což odstraňuje omezení výkonu zátěže.
Abychom pochopili, jak tento obvod funguje a princip výběru předřadného prvku pro LED, dovolte mi připomenout, že napětí je rychlost elektronů podél vodiče, síla proudu je hustota elektronů.
U diody je absolutně lhostejné, jakou rychlostí jí elektrony „proletí“. Výpočet kondenzátoru je založen na omezení proudu v obvodu. Můžeme použít alespoň deset kilovoltů, ale pokud je proudová síla několik mikroampérů, počet elektronů procházejících krystalem emitujícím světlo stačí k vybuzení jen nepatrné části světelného zářiče a záři neuvidíme.
Současně při napětí několika voltů a proudové síle desítek ampér hustota elektronového toku výrazně překročí propustnost diodové matrice, čímž se přebytek přemění na Termální energie a náš LED prvek se jednoduše vypaří v oblaku kouře.
Výpočet zhášecího kondenzátoru pro LED
Pojďme si rozebrat podrobný výpočet, níže najdete podobu online kalkulačky.
Výpočet kapacity kondenzátoru pro LED:
C (μF) \u003d 3200 * Isd) / √ (Uin² - Uout²)
S uF- kapacita kondenzátoru. Mělo by být dimenzováno na 400-500V;
Isd – jmenovitý proud dioda (podívejte se do pasových údajů);
Uin- amplitudové napětí sítě - 320V;
Uout – Jmenovité napětí napájecí LED.
Můžete také najít tento vzorec:
C \u003d (4,45 * I) / (U - Ud)
Používá se pro nízké výkonové zatížení do 100mA a do 5V.
Výpočet kondenzátoru pro LED (online kalkulačka):
Pro přehlednost vypočítáme několik schémat připojení.
Pro výpočet kapacity potrubí potřebujeme:
- Maximální proud diody je 0,15A;
- napájecí napětí diody - 3,5V;
- špičkové napětí sítě - 320V.
Pro takové podmínky jsou parametry vedení: 1,5 μF, 400 V.
Při výpočtu kondenzátoru pro LED lampu je třeba vzít v úvahu, že diody v něm jsou zapojeny ve skupinách.
- Napájecí napětí pro sériový řetězec - Usd * počet LED v obvodu;
- proudová síla - Iсd * počet paralelních řetězců.
Vezměte si například model se šesti rovnoběžky ze čtyř sériových diod.
Napájecí napětí - 4 * 3,5V = 14V;
Obvodový proud - 0,15A * 6 \u003d 0,9A;
Pro tento obvod jsou parametry kondenzátoru: 9 mikrofarad, 400V.
Jednoduchý LED napájecí obvod s kondenzátorem
Pojďme analyzovat zařízení bez transformátorového napájení pro LED na příkladu továrního ovladače LED lamy.
- R1- 1A rezistor, který snižuje význam poklesu napětí v síti;
- R2,C2- Conde-r slouží jako omezovač proudu a odpor pro jeho vybití po odpojení od sítě;
- C3- vyhlazovací kondenzátor, pro snížení pulzace světla;
- R3- slouží k omezení úbytků napětí po přestavbě, ale je vhodnější instalovat místo ní zenerovu diodu.
Jaký kondenzátor lze použít pro předřadník?
Keramické prvky dimenzované na 400-500V se používají jako zhášecí kondenzátory pro LED. Použití elektrolytických (polárních) kondenzátorů je nepřijatelné.
Preventivní opatření
Beztransformátorové obvody nemají galvanické oddělení. Proudová síla obvodu, když se objeví další odpor, například dotykem ruky s holým kontaktem v obvodu, se může výrazně zvýšit a způsobit úraz elektrickým proudem.
Beztransformátorové zdroje se zhášecím kondenzátorem jsou výhodné svou jednoduchostí, mají malé rozměry a hmotnost, ale nejsou vždy použitelné kvůli galvanické vazbě výstupního obvodu se sítí 220 V.
V beztransformátorovém napájení do sítě střídavé napětí kondenzátor a zátěž zapojeny do série. Nepolární kondenzátor součástí řetězce střídavý proud, se chová jako odpor, ale na rozdíl od rezistoru neodvádí absorbovaný výkon jako teplo.
Pro výpočet kapacity zhášecího kondenzátoru se používá následující vzorec:
C je kapacita předřadného kondenzátoru (F); Ieff - efektivní zatěžovací proud; f je frekvence vstupního napětí Uc (Hz); Us - vstupní napětí (V); Napětí bez zátěže (V).
Pro usnadnění výpočtu můžete použít online kalkulačku
Konstrukce beztransformátorových zdrojů a jimi napájených zařízení by měla vyloučit možnost dotyku jakýchkoli vodičů během provozu. Zvláštní pozornost by měla být věnována izolaci kontrol.
- Podobné články
Provozní frekvenční rozsah 66 ... 74 nebo 88 ... 108 MHz Pomocí R7 je regulována vzdálenost mezi kanály AF. *** Signál je přiveden z výstupu VKV (FM) frekvenčního detektoru - přijímače na vstup DA1 přes korekční obvod R1C1. Literatura J.Radioamatér 1 2000.
Elektrická kapacita
Když je náboj sdělen vodiči, objeví se na jeho povrchu potenciál φ, ale pokud je stejný náboj sdělen jinému vodiči, pak bude potenciál jiný. Záleží na geometrických parametrech vodiče. Ale v každém případě je potenciál φ úměrný náboji q.
Jednotkou SI pro kapacitu je farad. 1F = 1C/1V.
Je-li potenciál povrchu míče
 |
(5.4.3) |
 |
(5.4.4) |
V praxi se častěji používají menší jednotky kapacity: 1 nF (nanofarad) \u003d 10-9 F a 1pkF (picofarad) \u003d 10-12 F.
Je potřeba zařízení, která akumulují náboj, a osamocené vodiče mají nízkou kapacitu. Empiricky bylo zjištěno, že elektrická kapacita vodiče se zvyšuje, pokud je k němu přiveden jiný vodič – v důsledku jevy elektrostatické indukce.
Kondenzátor se nazývají dva vodiče obklady umístěné blízko sebe .
Konstrukce je taková, že vnější tělesa obklopující kondenzátor neovlivňují jeho elektrickou kapacitu. To bude provedeno, pokud je elektrostatické pole soustředěno uvnitř kondenzátoru mezi deskami.
Kondenzátory jsou ploché, válcové a kulové.
Protože elektrostatické pole je uvnitř kondenzátoru, elektrické posuvné čáry začínají na kladné desce, končí na záporné desce a nikde nemizí. Proto ty náboje na deskách opačné ve znaménku, ale stejné ve velikosti.
Kapacita kondenzátoru se rovná poměru náboje k potenciálnímu rozdílu mezi deskami kondenzátoru:
 |
(5.4.5) |
Kromě kapacity se každý kondenzátor vyznačuje U otrok (resp U atd . ) - maximální dovolené napětí, nad kterým dochází k průrazu mezi deskami kondenzátoru.
Zapojení kondenzátorů
Kapacitní baterie– kombinace paralelního a sériového zapojení kondenzátorů.
1) Paralelní zapojení kondenzátorů (obr. 5.9):
V tomto případě je běžné napětí U:
Celkový poplatek:
Výsledná kapacita:
Porovnejte s paralelním zapojením odporů R:
Tedy při paralelní připojení kondenzátory celková kapacita
Celková kapacita je větší než největší kapacita baterie.
2) Sériové zapojení kondenzátorů (obr. 5.10):
Společný je poplatek q.
Nebo 
, tedy
| (5.4.6) |
Porovnejte se sériovým připojením R:
Tedy při sériové připojení kondenzátorů, celková kapacita je menší než nejmenší kapacita baterie:
Výpočet kapacit různých kondenzátorů
1.Kapacita plochý kondenzátor
Síla pole uvnitř kondenzátoru (obr. 5.11):
Napětí mezi deskami:
kde je vzdálenost mezi deskami.
Od nabití
 .
|
(5.4.7) |
Jak je vidět ze vzorce, dielektrická konstanta látky značně ovlivňuje kapacitu kondenzátoru. Je to vidět i experimentálně: nabijeme elektroskop, přivedeme k němu kovovou destičku – dostali jsme kondenzátor (díky elektrostatické indukci se zvýšil potenciál). Pokud je mezi desky zavedeno dielektrikum s ε větším než vzduch, pak se kapacita kondenzátoru zvýší.
Z (5.4.6) můžete získat jednotky měření ε 0:
| (5.4.8) |
.
2. Kapacita válcového kondenzátoru
Potenciální rozdíl mezi deskami válcového kondenzátoru znázorněného na obrázku 5.12 lze vypočítat podle vzorce:
