एक एलईडी को 220V से जोड़ना
प्रकाश स्रोतों के रूप में एलईडी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेकिन वे कम वोल्टेज की आपूर्ति के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, और अक्सर 220 वोल्ट के घरेलू नेटवर्क में एलईडी चालू करने की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में थोड़े से ज्ञान और सरल गणना करने की क्षमता के साथ यह संभव है।
कनेक्ट करने के तरीके
अधिकांश एल ई डी के लिए मानक संचालन की स्थिति - 1.5-3.5 V का वोल्टेज और 10-30 mA का करंट। जब आप किसी उपकरण को सीधे घरेलू पावर ग्रिड में प्लग करते हैं, तो उसका जीवनकाल एक सेकंड का दसवां हिस्सा होगा। नेटवर्क में एल ई डी को जोड़ने की सभी समस्याएं सामान्य ऑपरेटिंग वोल्टेज की तुलना में बढ़ गईं, अतिरिक्त वोल्टेज चुकाने के लिए कम हो गईं और प्रकाश उत्सर्जक तत्व के माध्यम से बहने वाले प्रवाह को सीमित कर दिया। ड्राइवर - इलेक्ट्रॉनिक सर्किट - इस कार्य का सामना करते हैं, लेकिन वे काफी जटिल होते हैं और इनमें बड़ी संख्या में घटक होते हैं। कई एल ई डी के साथ एक एलईडी मैट्रिक्स को पावर करते समय उनका उपयोग समझ में आता है। एकल तत्व को जोड़ने के सरल तरीके हैं।
एक रोकनेवाला के साथ कनेक्शन
सबसे स्पष्ट तरीका एलईडी के साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला को जोड़ना है। यह रोकनेवाला अतिरिक्त वोल्टेज ले जाएगा और करंट को सीमित कर देगा।
इस रोकनेवाला की गणना इस क्रम में की जाती है:
- मान लीजिए कि 20 एमए के रेटेड वर्तमान के साथ एक एलईडी है और 3 वी की वोल्टेज ड्रॉप है (संदर्भ पुस्तक में वास्तविक पैरामीटर से परामर्श लिया जाना चाहिए)। ऑपरेटिंग करंट के लिए नाममात्र का 80% लेना बेहतर है - हल्की परिस्थितियों में एलईडी अधिक समय तक जीवित रहेगी। इराब = 0.8 इनोम = 16 एमए।
- अतिरिक्त रोकनेवाला पर आपूर्ति लाइन में वोल्टेज ड्रॉप माइनस एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप होगा। Urab=310-3=307 V. यह स्पष्ट है कि लगभग सारा वोल्टेज रेसिस्टर में होगा।
महत्वपूर्ण! गणना करते समय आपको प्रभावी मुख्य वोल्टेज (220V) का उपयोग नहीं करना चाहिए, लेकिन 310V के चरम वोल्टेज का उपयोग करना चाहिए।
- अतिरिक्त प्रतिरोध का मान ओम के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है: R=Urab/Irab। चूँकि करंट को मिलीएम्प्स में चुना जाता है, प्रतिरोध किलोहोम्स में होगा: R=307/16= 19.1875। मानक श्रेणी से निकटतम मान 20 kOhm है।
- सूत्र P=UI का उपयोग करके रोकनेवाला की शक्ति का पता लगाने के लिए, आपको शमन रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप द्वारा ऑपरेटिंग करंट को गुणा करना होगा। 20kOhm रेटिंग के साथ, औसत करंट 220V/20kOhms=11mA होगा (आप यहां rms वोल्टेज को ध्यान में रख सकते हैं!), और पावर 220V * 11mA = 2420mW या 2.42W होगी। मानक श्रेणी से आप एक 3W रोकनेवाला चुन सकते हैं।
महत्वपूर्ण! यह गणना सरल है, यह एलईडी में वोल्टेज ड्रॉप और खुले राज्य में इसके प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखता है, लेकिन व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, सटीकता पर्याप्त है।
आप की एक श्रृंखला कनेक्ट कर सकते हैं श्रृंखला में एलईडी. गणना करते समय, तत्वों की कुल संख्या से एक तत्व के वोल्टेज ड्रॉप को गुणा करें।
उच्च रिवर्स वोल्टेज (400 वी या अधिक) वाले डायोड का श्रृंखला कनेक्शन
इस पद्धति का एक महत्वपूर्ण नुकसान है। एलईडीपी-एन जंक्शन पर आधारित किसी भी उपकरण की तरह, प्रत्यावर्ती धारा की आगे की आधी-लहर पर करंट (और चमक) को प्रसारित करता है। रिवर्स हाफ वेव में इसे लॉक किया जाता है। इसका प्रतिरोध उच्च है, गिट्टी प्रतिरोध की तुलना में बहुत अधिक है।और सर्किट पर लागू 310V आयाम का मुख्य वोल्टेज ज्यादातर एलईडी पर गिरेगा। और इसे हाई-वोल्टेज रेक्टिफायर के रूप में काम करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, और यह बहुत जल्द विफल हो सकता है। इस घटना का मुकाबला करने के लिए, अक्सर रिवर्स वोल्टेज का सामना करने के लिए श्रृंखला में एक अतिरिक्त डायोड शामिल करने की सिफारिश की जाती है।
वास्तव में, इस समावेशन के साथ, लागू रिवर्स वोल्टेज डायोड के बीच लगभग आधे में विभाजित हो जाएगा, और एलईडी लगभग 150 वी या थोड़ा कम की बूंद पर थोड़ा हल्का होगा, लेकिन इसका भाग्य अभी भी दुर्भाग्यपूर्ण होगा।
एक साधारण डायोड के साथ एलईडी को शंट करना
यह सर्किट बहुत अधिक प्रभावी है:
यहां प्रकाश उत्सर्जक तत्व को विरोध में और अतिरिक्त डायोड के समानांतर स्विच किया जाता है। ऋणात्मक अर्ध-तरंग पर अतिरिक्त डायोड खुल जाएगा और सभी वोल्टेज प्रतिरोधक पर लागू हो जाएंगे। यदि पहले की गई गणना सही थी, तो रोकनेवाला ज़्यादा गरम नहीं होगा।
दो एल ई डी का समानांतर कनेक्शन
जब आप पिछले सर्किट का अध्ययन करते हैं, तो आप मदद नहीं कर सकते लेकिन सोचते हैं - एक बेकार डायोड का उपयोग क्यों करें जब आप इसे उसी प्रकाश उत्सर्जक से बदल सकते हैं? यह सही तर्क है। और तार्किक रूप से सर्किट का अगले संस्करण में पुनर्जन्म होता है:
यहां एक ही एलईडी का उपयोग सुरक्षात्मक तत्व के रूप में किया जाता है। यह रिवर्स हाफ वेव के दौरान पहले तत्व की रक्षा करता है और ऐसा करने पर यह विकिरण करता है। साइन वेव के दाहिने आधे-लहर में एल ई डी स्वैप भूमिकाएं करते हैं। सर्किट का प्लस साइड बिजली की आपूर्ति का पूर्ण उपयोग है। एकल तत्वों के बजाय, एल ई डी की श्रृंखलाओं को आगे और पीछे की दिशाओं में शामिल किया जा सकता है। गणना के लिए एक ही सिद्धांत का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन एल ई डी पर वोल्टेज ड्रॉप एक दिशा में स्थापित एल ई डी की संख्या से गुणा किया जाता है।
संधारित्र का उपयोग करना
एक रोकनेवाला के बजाय एक संधारित्र का उपयोग किया जा सकता है। एक एसी सर्किट में यह कुछ हद तक एक रोकनेवाला की तरह व्यवहार करता है। इसका प्रतिरोध आवृत्ति पर निर्भर करता है, लेकिन घरेलू सर्किट में यह पैरामीटर स्थिर रहता है।आप गणना करने के लिए सूत्र X=1/(2*3.14*f*C) ले सकते हैं, जहां:
- एक्स संधारित्र की प्रतिक्रिया है;
- च - हर्ट्ज में आवृत्ति, हमारे मामले में यह 50 है;
- सी - फैराड में संधारित्र की समाई, μF में रूपांतरण के लिए गुणांक 10 . का उपयोग करें-6.
व्यवहार में, सूत्र का उपयोग किया जाता है:
सी=4,45*ईराब/(उ-उड़), जहां:
- सी - μF में आवश्यक समाई;
- इराब - एलईडी का ऑपरेटिंग करंट;
- यू-उद - प्रकाश उत्सर्जक तत्व में आपूर्ति वोल्टेज और वोल्टेज ड्रॉप के बीच का अंतर - एल ई डी की एक श्रृंखला का उपयोग करते समय व्यावहारिक महत्व का है। यदि एक एलईडी का उपयोग किया जाता है, तो यू-मान को पर्याप्त सटीकता के साथ 310 वी माना जा सकता है।
कैपेसिटर का उपयोग कम से कम 400 वी के ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ किया जा सकता है। ऐसे सर्किट के लिए विशिष्ट धाराओं के लिए गणना मान तालिका में दिए गए हैं:
| ऑपरेटिंग वर्तमान, एमए | 10 | 15 | 20 | 25 |
| गिट्टी संधारित्र की धारिता, uF | 0,144 | 0,215 | 0,287 | 0,359 |
परिणामी मान कैपेसिटेंस की मानक श्रृंखला से काफी दूर हैं। तो, 20 mA की धारा के लिए, 0.25 uF से विचलन 13% है, और 0.33 uF से 14% है। रोकनेवाला चुना जा सकता है बहुत अधिक सटीक। यह सर्किट का पहला नुकसान है। दूसरे का पहले ही उल्लेख किया जा चुका है - 400 वी और उससे अधिक के कैपेसिटर के काफी बड़े आयाम हैं। और अभी यह समाप्त नहीं हुआ है। गिट्टी संधारित्र का उपयोग करते समय सर्किट अतिरिक्त तत्वों के साथ ऊंचा हो जाता है:
सुरक्षा कारणों से प्रतिरोध R1 सेट किया गया है। यदि सर्किट 220 वी से संचालित होता है और फिर मुख्य से डिस्कनेक्ट हो जाता है, तो संधारित्र निर्वहन नहीं करेगा - इस प्रतिरोधी के बिना कोई निर्वहन वर्तमान सर्किट नहीं होगा। यदि आप गलती से कैपेसिटर के टर्मिनलों को छू लेते हैं, तो बिजली का झटका लगना आसान है। इस रोकनेवाला के प्रतिरोध को कुछ सौ किलोमीटर के रूप में चुना जा सकता है, काम करने की स्थिति में इसे समाई से हिलाया जाता है और सर्किट संचालन को प्रभावित नहीं करता है।
संधारित्र के चार्जिंग करंट के दबाव को सीमित करने के लिए रेसिस्टर R2 की आवश्यकता होती है।जबकि संधारित्र को चार्ज नहीं किया जाता है, यह वर्तमान सीमक के रूप में काम नहीं करेगा और इस समय के दौरान एलईडी के विफल होने का समय हो सकता है। यहां आपको कुछ दर्जन ओम का मान चुनना चाहिए, इसका सर्किट प्रदर्शन पर भी कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा, हालांकि गणना में इसे ध्यान में रखा जा सकता है।
एक प्रकाश स्विच में एक एलईडी को शामिल करने का उदाहरण
220 वी सर्किट में एलईडी के व्यावहारिक उपयोग का एक सामान्य उदाहरण घरेलू स्विच की ऑफ स्टेट को इंगित करना और अंधेरे में इसके स्थान को ढूंढना आसान बनाना है। यहां एलईडी लगभग 1 एमए की धारा पर काम करती है - चमक उज्ज्वल नहीं होगी, लेकिन अंधेरे में ध्यान देने योग्य होगी।
यहां लैंप स्विच के खुले होने पर एक अतिरिक्त करंट लिमिटर के रूप में कार्य करता है, और रिवर्स वोल्टेज का एक छोटा सा अंश लेगा। लेकिन रिवर्स वोल्टेज का बड़ा हिस्सा रोकनेवाला पर लागू होता है, इसलिए यहां एलईडी अपेक्षाकृत सुरक्षित है।
वीडियो: एक रोशन स्विच स्थापित क्यों न करें
सुरक्षा इंजीनियरिंग
मौजूदा प्रतिष्ठानों में काम पर सुरक्षा विद्युत प्रतिष्ठानों के संचालन के लिए सुरक्षा नियमों द्वारा नियंत्रित होती है। वे होम वर्कशॉप पर लागू नहीं होते हैं, लेकिन एलईडी को 220 वी मेन से कनेक्ट करते समय उनके मूल सिद्धांतों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। किसी भी विद्युत स्थापना के साथ काम करते समय सुरक्षा का मुख्य नियम - गलत या अनजाने में, अनधिकृत सक्रियण को छोड़कर, सभी कार्य वोल्टेज बंद के साथ किए जाने चाहिए। सर्किट ब्रेकर को डिस्कनेक्ट करने के बाद, वोल्टेज की अनुपस्थिति होनी चाहिए एक परीक्षक के साथ जांचें. बाकी सब कुछ - ढांकता हुआ दस्ताने, मैट, अस्थायी ग्राउंडिंग आदि का उपयोग घर में लागू करना मुश्किल है, लेकिन हमें यह याद रखना चाहिए कि सुरक्षा उपाय पर्याप्त नहीं हैं।