LEDని 220Vకి కనెక్ట్ చేస్తోంది
కాంతి వనరులుగా LED లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. కానీ అవి తక్కువ వోల్టేజ్ సరఫరా కోసం రూపొందించబడ్డాయి మరియు తరచుగా 220 వోల్ట్ల దేశీయ నెట్వర్క్లో LED ని ఆన్ చేయవలసిన అవసరం ఉంది. ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో కొంచెం జ్ఞానం మరియు సాధారణ గణనలను నిర్వహించగల సామర్థ్యంతో ఇది సాధ్యమవుతుంది.
కనెక్ట్ చేయడానికి మార్గాలు
చాలా LED లకు ప్రామాణిక ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు - 1.5-3.5 V యొక్క వోల్టేజ్ మరియు 10-30 mA ప్రస్తుత. మీరు గృహ విద్యుత్ గ్రిడ్‌లో పరికరాన్ని నేరుగా ప్లగ్ చేసినప్పుడు, దాని జీవితకాలం సెకనులో పదవ వంతు ఉంటుంది. నెట్వర్క్లో LED లను కనెక్ట్ చేసే అన్ని సమస్యలు సాధారణ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్తో పోలిస్తే పెరిగాయి, అదనపు వోల్టేజ్ని తిరిగి చెల్లించడానికి మరియు కాంతి-ఉద్గార మూలకం ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ను పరిమితం చేయడానికి తగ్గించబడింది. డ్రైవర్లు - ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు - ఈ పనిని భరించవలసి ఉంటుంది, కానీ అవి చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి మరియు పెద్ద సంఖ్యలో భాగాలను కలిగి ఉంటాయి. అనేక LED లతో LED మ్యాట్రిక్స్‌ను శక్తివంతం చేస్తున్నప్పుడు వాటి ఉపయోగం అర్ధమే. ఒకే మూలకాన్ని కనెక్ట్ చేయడానికి సులభమైన మార్గాలు ఉన్నాయి.
రెసిస్టర్‌తో కనెక్షన్
LED తో సిరీస్‌లో రెసిస్టర్‌ను కనెక్ట్ చేయడం అత్యంత స్పష్టమైన మార్గం. ఈ రెసిస్టర్ అదనపు వోల్టేజ్‌ను తీసుకువెళుతుంది మరియు కరెంట్ను పరిమితం చేస్తుంది.
ఈ రెసిస్టర్ యొక్క గణన ఈ క్రమంలో జరుగుతుంది:
- 20 mA యొక్క రేటెడ్ కరెంట్ మరియు 3 V యొక్క వోల్టేజ్ డ్రాప్‌తో LED ఉందని అనుకుందాం (అసలు పారామితులను రిఫరెన్స్ బుక్‌లో సంప్రదించాలి). ఆపరేటింగ్ కరెంట్ కోసం నామమాత్రపు 80% తీసుకోవడం మంచిది - తేలికైన పరిస్థితుల్లో LED ఎక్కువ కాలం జీవిస్తుంది. Irab=0.8 Inom=16 mA.
- అదనపు రెసిస్టర్‌లో సప్లై లైన్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్ మైనస్ LED పై వోల్టేజ్ డ్రాప్ అవుతుంది. Urab=310-3=307 V. దాదాపు మొత్తం వోల్టేజ్ రెసిస్టర్‌లో ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది.
ముఖ్యమైనది! లెక్కించేటప్పుడు మీరు ప్రభావవంతమైన మెయిన్స్ వోల్టేజ్ (220V) ఉపయోగించకూడదు కానీ 310V యొక్క గరిష్ట వోల్టేజ్ని ఉపయోగించకూడదు.
- జోడించిన ప్రతిఘటన యొక్క విలువ ఓం యొక్క చట్టం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: R=Urab/Irab. కరెంట్ మిల్లియాంప్స్‌లో ఎంపిక చేయబడినందున, ప్రతిఘటన కిలోహమ్‌లలో ఉంటుంది: R=307/16= 19.1875. ప్రామాణిక పరిధి నుండి సమీప విలువ 20 kOhm.
- P=UI సూత్రాన్ని ఉపయోగించి రెసిస్టర్ యొక్క శక్తిని కనుగొనడానికి, మీరు క్వెన్చింగ్ రెసిస్టర్‌లో వోల్టేజ్ డ్రాప్ ద్వారా ఆపరేటింగ్ కరెంట్ను గుణించాలి. 20kOhm రేటింగ్‌తో, సగటు కరెంట్ 220V/20kOhms=11mA ఉంటుంది (మీరు ఇక్కడ rms వోల్టేజ్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవచ్చు!), మరియు పవర్ 220V*11mA=2420mW లేదా 2.42W. ప్రామాణిక పరిధి నుండి మీరు 3W రెసిస్టర్‌ను ఎంచుకోవచ్చు.
ముఖ్యమైనది! ఈ గణన సరళీకృతం చేయబడింది, ఇది LED అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ మరియు ఓపెన్ స్టేట్‌లో దాని నిరోధకతను పరిగణనలోకి తీసుకోదు, కానీ ఆచరణాత్మక ప్రయోజనాల కోసం, ఖచ్చితత్వం సరిపోతుంది.
మీరు ఒక గొలుసును కనెక్ట్ చేయవచ్చు సిరీస్‌లో LED లు. లెక్కించేటప్పుడు, ఒక మూలకం యొక్క వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ని మొత్తం మూలకాలతో గుణించండి.
అధిక రివర్స్ వోల్టేజ్ (400 V లేదా అంతకంటే ఎక్కువ)తో డయోడ్ యొక్క సిరీస్ కనెక్షన్
ఈ పద్ధతి గణనీయమైన ప్రతికూలతను కలిగి ఉంది. LEDp-n జంక్షన్ ఆధారంగా ఏదైనా పరికరం వలె, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క ఫార్వర్డ్ హాఫ్-వేవ్ వద్ద కరెంట్ (మరియు మెరుస్తుంది) ప్రసారం చేస్తుంది. రివర్స్ సగం వేవ్‌లో అది లాక్ చేయబడింది. దీని నిరోధకత ఎక్కువగా ఉంటుంది, బ్యాలస్ట్ నిరోధకత కంటే చాలా ఎక్కువ.మరియు సర్క్యూట్‌కు వర్తించే 310V వ్యాప్తి యొక్క మెయిన్స్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా LED పై పడిపోతుంది. మరియు ఇది అధిక-వోల్టేజ్ రెక్టిఫైయర్‌గా పని చేయడానికి రూపొందించబడలేదు మరియు చాలా త్వరగా విఫలమవుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని ఎదుర్కోవడానికి, రివర్స్ వోల్టేజ్‌ను తట్టుకోవడానికి సిరీస్‌లో అదనపు డయోడ్‌ను చేర్చాలని తరచుగా సిఫార్సు చేయబడింది.
వాస్తవానికి, ఈ చేరికతో, అనువర్తిత రివర్స్ వోల్టేజ్ డయోడ్‌ల మధ్య దాదాపు సగానికి విభజించబడుతుంది మరియు LED సుమారు 150 V లేదా కొంచెం తక్కువ డ్రాప్‌లో కొద్దిగా తేలికగా ఉంటుంది, కానీ దాని విధి ఇప్పటికీ దురదృష్టకరం.
సాధారణ డయోడ్తో LEDని షంటింగ్ చేయడం
ఈ సర్క్యూట్ మరింత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది:
ఇక్కడ కాంతి-ఉద్గార మూలకం వ్యతిరేకతలో మరియు అదనపు డయోడ్‌కు సమాంతరంగా మార్చబడుతుంది. ప్రతికూల సగం-వేవ్ వద్ద అదనపు డయోడ్ తెరవబడుతుంది మరియు అన్ని వోల్టేజ్ రెసిస్టర్‌కు వర్తించబడుతుంది. ఇంతకు ముందు చేసిన గణన సరైనదైతే, రెసిస్టర్ వేడెక్కదు.
రెండు LED ల సమాంతర కనెక్షన్
మీరు మునుపటి సర్క్యూట్‌ను అధ్యయనం చేసినప్పుడు, మీరు సహాయం చేయలేరు కానీ ఆలోచించలేరు - మీరు అదే కాంతి ఉద్గారిణితో దాన్ని భర్తీ చేయగలిగినప్పుడు పనికిరాని డయోడ్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించాలి? ఇది సరైన తార్కికం. మరియు తార్కికంగా సర్క్యూట్ తదుపరి సంస్కరణలో పునర్జన్మ పొందింది:
ఇక్కడ అదే LED రక్షిత మూలకం వలె ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది రివర్స్ హాఫ్-వేవ్ సమయంలో మొదటి మూలకాన్ని రక్షిస్తుంది మరియు అలా చేస్తే అది ప్రసరిస్తుంది. సైన్ వేవ్ యొక్క కుడి సగం-వేవ్ వద్ద LED లు పాత్రలను మార్చుకుంటాయి. సర్క్యూట్ యొక్క ప్లస్ సైడ్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క పూర్తి వినియోగం. ఒకే మూలకాలకు బదులుగా, LED ల గొలుసులను ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ దిశలలో చేర్చవచ్చు. అదే సూత్రాన్ని లెక్కించడానికి ఉపయోగించవచ్చు, కానీ LED లపై వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఒక దిశలో ఇన్స్టాల్ చేయబడిన LED ల సంఖ్యతో గుణించబడుతుంది.
కెపాసిటర్ ఉపయోగించడం
రెసిస్టర్‌కు బదులుగా కెపాసిటర్‌ని ఉపయోగించవచ్చు. AC సర్క్యూట్లో ఇది కొంతవరకు రెసిస్టర్‌లా ప్రవర్తిస్తుంది. దీని నిరోధకత ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ దేశీయ సర్క్యూట్లో ఈ పరామితి స్థిరంగా ఉంటుంది.మీరు గణించడానికి X=1/(2*3.14*f*C) సూత్రాన్ని తీసుకోవచ్చు, ఇక్కడ:
- X అనేది కెపాసిటర్ యొక్క ప్రతిచర్య;
- f - హెర్ట్జ్‌లో ఫ్రీక్వెన్సీ, మా విషయంలో ఇది 50;
- సి - ఫారడ్స్‌లో కెపాసిటర్ కెపాసిటెన్స్, μFగా మార్చడానికి గుణకం 10-6.
ఆచరణలో, సూత్రం ఉపయోగించబడుతుంది:
C=4,45*Irab/(U-Ud), ఇక్కడ:
- సి - μF లో అవసరమైన కెపాసిటెన్స్;
- Irab - LED యొక్క ఆపరేటింగ్ కరెంట్;
- U-Ud - సరఫరా వోల్టేజ్ మరియు కాంతి-ఉద్గార మూలకం అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ మధ్య వ్యత్యాసం - LED ల గొలుసును ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత ఉంది. ఒక LED ఉపయోగించబడితే, U-విలువ తగినంత ఖచ్చితత్వంతో 310 Vగా భావించవచ్చు.
కెపాసిటర్లను కనీసం 400 V ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్తో ఉపయోగించవచ్చు. అటువంటి సర్క్యూట్‌లకు విలక్షణమైన కరెంట్‌ల కోసం గణన విలువలు పట్టికలో ఇవ్వబడ్డాయి:
| ఆపరేటింగ్ కరెంట్, mA | 10 | 15 | 20 | 25 |
| బ్యాలస్ట్ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్, uF | 0,144 | 0,215 | 0,287 | 0,359 |
ఫలిత విలువలు కెపాసిటెన్స్ యొక్క ప్రామాణిక శ్రేణికి చాలా దూరంగా ఉన్నాయి. కాబట్టి, 20 mA కరెంట్ కోసం, 0.25 uF నుండి విచలనం 13%, మరియు 0.33 uF నుండి 14%. నిరోధకం ఎంచుకోవచ్చు మరింత ఖచ్చితంగా. ఇది సర్క్యూట్ యొక్క మొదటి ప్రతికూలత. రెండవది ఇప్పటికే ప్రస్తావించబడింది - 400 V మరియు అంతకంటే ఎక్కువ కెపాసిటర్లు చాలా పెద్ద కొలతలు కలిగి ఉంటాయి. అంతే కాదు. బ్యాలస్ట్ కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు సర్క్యూట్ అదనపు అంశాలతో నిండి ఉంటుంది:
ప్రతిఘటన R1 భద్రతా కారణాల కోసం సెట్ చేయబడింది. సర్క్యూట్ 220 V నుండి శక్తిని పొంది, ఆపై మెయిన్స్ నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడితే, కెపాసిటర్ విడుదల చేయదు - ఈ రెసిస్టర్ లేకుండా డిచ్ఛార్జ్ కరెంట్ సర్క్యూట్ ఉండదు. మీరు అనుకోకుండా కెపాసిటర్ యొక్క టెర్మినల్స్ను తాకినట్లయితే, విద్యుత్ షాక్ని పొందడం సులభం. ఈ రెసిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటన కొన్ని వందల కిలోగ్రాములుగా ఎంచుకోవచ్చు, పని స్థితిలో ఇది కెపాసిటెన్స్ ద్వారా మూసివేయబడుతుంది మరియు సర్క్యూట్ ఆపరేషన్ను ప్రభావితం చేయదు.
కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జింగ్ కరెంట్ యొక్క ఇన్‌రష్‌ను పరిమితం చేయడానికి రెసిస్టర్ R2 అవసరం.కెపాసిటర్ ఛార్జ్ చేయబడనప్పటికీ, ఇది ప్రస్తుత పరిమితిగా పనిచేయదు మరియు ఈ సమయంలో LED విఫలమయ్యే సమయం ఉండవచ్చు. ఇక్కడ మీరు కొన్ని డజన్ల కొద్దీ ఓమ్‌ల విలువను ఎంచుకోవాలి, ఇది సర్క్యూట్ పనితీరుపై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపదు, అయినప్పటికీ ఇది గణనలో పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది.
లైట్ స్విచ్‌లో LEDని చేర్చడానికి ఉదాహరణ
220 V సర్క్యూట్లో LED యొక్క ఆచరణాత్మక ఉపయోగానికి ఒక సాధారణ ఉదాహరణ గృహ స్విచ్ యొక్క ఆఫ్ స్థితిని సూచించడం మరియు చీకటిలో దాని స్థానాన్ని సులభంగా కనుగొనడం. ఇక్కడ LED సుమారు 1 mA కరెంట్ వద్ద పనిచేస్తుంది - గ్లో ప్రకాశవంతంగా ఉండదు, కానీ చీకటిలో గమనించవచ్చు.
ఇక్కడ స్విచ్ తెరిచినప్పుడు దీపం అదనపు ప్రస్తుత పరిమితిగా పనిచేస్తుంది మరియు రివర్స్ వోల్టేజ్ యొక్క చిన్న భాగాన్ని తీసుకుంటుంది. కానీ రివర్స్ వోల్టేజ్ యొక్క అధిక భాగం రెసిస్టర్‌కు వర్తించబడుతుంది, కాబట్టి ఇక్కడ LED సాపేక్షంగా రక్షించబడుతుంది.
వీడియో: వెలిగించిన స్విచ్‌ను ఎందుకు ఇన్స్టాల్ చేయకూడదు
భద్రతా ఇంజనీరింగ్
ఇప్పటికే ఉన్న సంస్థాపనలలో పని వద్ద భద్రత విద్యుత్ సంస్థాపనల ఆపరేషన్ కోసం భద్రతా నిబంధనలచే నిర్వహించబడుతుంది. వారు ఇంటి వర్క్‌షాప్‌కు వర్తించరు, అయితే LED ని 220 V మెయిన్‌లకు కనెక్ట్ చేసేటప్పుడు వారి ప్రాథమిక సూత్రాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ఏదైనా ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌తో పనిచేసేటప్పుడు భద్రత యొక్క ప్రధాన నియమం - తప్పు లేదా అనుకోకుండా, అనధికారిక క్రియాశీలతను మినహాయించి, అన్ని పనిని వోల్టేజ్ ఆఫ్‌తో నిర్వహించాలి. సర్క్యూట్ బ్రేకర్‌ను డిస్‌కనెక్ట్ చేసిన తర్వాత, వోల్టేజ్ లేకపోవడం తప్పనిసరిగా ఉండాలి టెస్టర్‌తో తనిఖీ చేయండి. మిగతావన్నీ - విద్యుద్వాహక చేతి తొడుగులు, మాట్స్, తాత్కాలిక గ్రౌండింగ్ విధించడం మొదలైన వాటి ఉపయోగం ఇంట్లో అమలు చేయడం కష్టం, కానీ భద్రతా చర్యలు సరిపోవు అని మనం గుర్తుంచుకోవాలి.