ایل ای ڈی کو 220V سے جوڑنا
روشنی کے ذرائع کے طور پر ایل ای ڈی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ لیکن وہ کم وولٹیج کی فراہمی کے لیے بنائے گئے ہیں، اور اکثر 220 وولٹ کے گھریلو نیٹ ورک میں ایل ای ڈی کو آن کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ الیکٹریکل انجینئرنگ میں تھوڑی سی معلومات اور آسان حساب کتاب کرنے کی صلاحیت کے ساتھ یہ ممکن ہے۔
جڑنے کے طریقے
زیادہ تر LEDs کے لیے معیاری آپریٹنگ حالات - 1.5-3.5 V کا وولٹیج اور 10-30 mA کا کرنٹ۔ جب آپ کسی ڈیوائس کو گھریلو پاور گرڈ میں براہ راست پلگ کرتے ہیں، تو اس کی زندگی ایک سیکنڈ کا دسواں حصہ ہوگی۔ نیٹ ورک میں ایل ای ڈی کو جوڑنے کے تمام مسائل عام آپریٹنگ وولٹیج کے مقابلے میں بڑھ گئے، اضافی وولٹیج کی ادائیگی اور روشنی خارج کرنے والے عنصر کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے کم ہو گئے۔ ڈرائیور - الیکٹرانک سرکٹس - اس کام کے ساتھ نمٹنے کے، لیکن وہ کافی پیچیدہ ہیں اور اجزاء کی ایک بڑی تعداد پر مشتمل ہے. بہت سے ایل ای ڈی کے ساتھ ایل ای ڈی میٹرکس کو طاقت دیتے وقت ان کا استعمال سمجھ میں آتا ہے۔ ایک عنصر کو جوڑنے کے آسان طریقے ہیں۔
ایک ریزسٹر کے ساتھ کنکشن
سب سے واضح طریقہ ایل ای ڈی کے ساتھ سیریز میں ایک ریزسٹر کو جوڑنا ہے۔ یہ ریزسٹر اضافی وولٹیج لے جائے گا اور کرنٹ کو محدود کرے گا۔
اس ریزسٹر کا حساب اس ترتیب میں کیا جاتا ہے:
- فرض کریں کہ ایک ایل ای ڈی ہے جس کا ریٹیڈ کرنٹ 20 ایم اے ہے اور وولٹیج 3 وی کا ڈراپ ہے (حقیقی پیرامیٹرز کو حوالہ کتاب میں دیکھا جانا چاہئے)۔ آپریٹنگ کرنٹ کے لیے 80% برائے نام لینا بہتر ہے - ہلکے حالات میں ایل ای ڈی زیادہ دیر تک زندہ رہے گی۔ عرب = 0.8 انوم = 16 ایم اے۔
- اضافی ریزسٹر پر سپلائی لائن میں وولٹیج کا ڈراپ LED پر وولٹیج ڈراپ کو کم کر دے گا۔ Urab=310-3=307 V۔ یہ واضح ہے کہ تقریباً تمام وولٹیج ریزسٹر میں ہوگا۔
اہم! حساب لگاتے وقت آپ کو موثر مینز وولٹیج (220V) نہیں بلکہ 310V کا چوٹی وولٹیج استعمال کرنا چاہیے۔
- اضافی مزاحمت کی قدر کا تعین اوہم کے قانون سے ہوتا ہے: R=Urab/Irab۔ چونکہ کرنٹ کا انتخاب ملیمپس میں ہوتا ہے، اس لیے مزاحمت کلوہیم میں ہوگی: R=307/16=19.1875۔ معیاری حد سے قریب ترین قدر 20 kOhm ہے۔
- فارمولہ P=UI کا استعمال کرتے ہوئے ریزسٹر کی طاقت معلوم کرنے کے لیے، آپ کو آپریٹنگ کرنٹ کو بجھانے والے ریزسٹر میں وولٹیج ڈراپ سے ضرب کرنا چاہیے۔ 20kOhm کی درجہ بندی کے ساتھ، اوسط کرنٹ 220V/20kOhms=11mA ہوگا (آپ یہاں rms وولٹیج کو مدنظر رکھ سکتے ہیں!)، اور پاور 220V*11mA=2420mW یا 2.42W ہوگی۔ معیاری رینج سے آپ 3W ریزسٹر کا انتخاب کر سکتے ہیں۔
اہم! اس حساب کو آسان بنایا گیا ہے، یہ ایل ای ڈی کے پار وولٹیج کے گرنے اور کھلی حالت میں اس کی مزاحمت کو مدنظر نہیں رکھتا، لیکن عملی مقاصد کے لیے، درستگی کافی ہے۔
آپ کی ایک زنجیر کو جوڑ سکتے ہیں۔ سیریز میں ایل ای ڈی. حساب لگاتے وقت، ایک عنصر کے وولٹیج ڈراپ کو عناصر کی کل تعداد سے ضرب دیں۔
ہائی ریورس وولٹیج کے ساتھ ڈائیوڈ کا سلسلہ کنکشن (400 V یا اس سے زیادہ)
یہ طریقہ ایک اہم نقصان ہے. ایل ای ڈیp-n جنکشن پر مبنی کسی بھی ڈیوائس کی طرح، الٹرنیٹنگ کرنٹ کی فارورڈ نصف لہر پر کرنٹ (اور چمکتا) منتقل کرتا ہے۔ ریورس نصف لہر میں یہ مقفل ہے۔ اس کی مزاحمت زیادہ ہے، گٹی مزاحمت سے بہت زیادہ ہے۔اور سرکٹ پر لاگو 310V طول و عرض کا مینز وولٹیج زیادہ تر LED پر گرے گا۔ اور یہ ہائی وولٹیج ریکٹیفائر کے طور پر کام کرنے کے لیے ڈیزائن نہیں کیا گیا ہے، اور بہت جلد ناکام ہو سکتا ہے۔ اس رجحان کا مقابلہ کرنے کے لیے، یہ اکثر سفارش کی جاتی ہے کہ ریورس وولٹیج کو برداشت کرنے کے لیے سیریز میں ایک اضافی ڈائیوڈ شامل کیا جائے۔
درحقیقت، اس شمولیت کے ساتھ، لاگو ریورس وولٹیج تقریباً آدھے حصے میں ڈائیوڈز کے درمیان تقسیم ہو جائے گا، اور LED تقریباً 150 V یا اس سے کچھ کم کے قطرے پر قدرے ہلکا ہو جائے گا، لیکن اس کی قسمت پھر بھی بدقسمتی سے ہوگی۔
ایک عام ڈایڈڈ کے ساتھ ایل ای ڈی کو ختم کرنا
یہ سرکٹ بہت زیادہ مؤثر ہے:
یہاں روشنی خارج کرنے والے عنصر کو مخالف میں تبدیل کیا جاتا ہے اور اضافی ڈایڈڈ کے متوازی ہوتا ہے۔ منفی نصف لہر پر اضافی ڈایڈڈ کھل جائے گا اور تمام وولٹیج ریزسٹر پر لاگو ہوں گے۔ اگر پہلے کیا گیا حساب درست تھا، تو ریزسٹر زیادہ گرم نہیں ہوگا۔
دو ایل ای ڈی کا متوازی کنکشن
جب آپ پچھلے سرکٹ کا مطالعہ کرتے ہیں، تو آپ مدد نہیں کر سکتے لیکن سوچتے ہیں - جب آپ ایک ہی لائٹ ایمیٹر سے بدل سکتے ہیں تو بیکار ڈائیوڈ کیوں استعمال کریں؟ یہ درست استدلال ہے۔ اور منطقی طور پر سرکٹ اگلے ورژن میں دوبارہ پیدا ہوا ہے:
یہاں وہی ایل ای ڈی حفاظتی عنصر کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔ یہ معکوس نصف لہر کے دوران پہلے عنصر کی حفاظت کرتا ہے اور ایسا کرنے سے یہ نکلتا ہے۔ سائن ویو کی دائیں آدھی لہر پر ایل ای ڈی رولز کو تبدیل کرتے ہیں۔ سرکٹ کا پلس سائیڈ پاور سپلائی کا مکمل استعمال ہے۔ واحد عناصر کے بجائے، ایل ای ڈی کی زنجیروں کو آگے اور معکوس سمتوں میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ اسی اصول کو حساب کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن ایل ای ڈی پر وولٹیج ڈراپ کو ایک سمت میں نصب ایل ای ڈی کی تعداد سے ضرب دیا جاتا ہے۔
ایک کپیسیٹر کا استعمال کرتے ہوئے
ریزسٹر کے بجائے کپیسیٹر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ AC سرکٹ میں یہ کسی حد تک ریزسٹر کی طرح برتاؤ کرتا ہے۔ اس کی مزاحمت فریکوئنسی پر منحصر ہے، لیکن گھریلو سرکٹ میں یہ پیرامیٹر مستقل ہے۔آپ حساب کرنے کے لیے فارمولہ X=1/(2*3.14*f*C) لے سکتے ہیں، جہاں:
- X کپیسیٹر کا رد عمل ہے۔
- f - ہرٹز میں تعدد، ہمارے معاملے میں یہ 50 ہے؛
- C - فریڈس میں کپیسیٹر کی گنجائش، μF میں تبدیل کرنے کے لیے گتانک 10 استعمال کریں-6.
عملی طور پر، فارمولا استعمال کیا جاتا ہے:
C=4,45*Irab/(U-Ud)، جہاں:
- C - μF میں مطلوبہ گنجائش؛
- عرب - ایل ای ڈی کا آپریٹنگ کرنٹ؛
- U-Ud - روشنی خارج کرنے والے عنصر میں سپلائی وولٹیج اور وولٹیج کے گرنے کے درمیان فرق - LEDs کی زنجیر استعمال کرتے وقت عملی اہمیت کا حامل ہے۔ اگر ایک ایل ای ڈی استعمال کی جاتی ہے، تو کافی درستگی کے ساتھ U- ویلیو 310 V مانی جا سکتی ہے۔
Capacitors کو کم از کم 400 V کے آپریٹنگ وولٹیج کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کرنٹ کی حسابی قدریں جو اس طرح کے سرکٹس کے لیے مخصوص ہیں جدول میں دی گئی ہیں:
| آپریٹنگ کرنٹ، ایم اے | 10 | 15 | 20 | 25 |
| بیلسٹ کپیسیٹر کی اہلیت، uF | 0,144 | 0,215 | 0,287 | 0,359 |
نتیجے میں آنے والی اقدار اہلیت کی معیاری سیریز سے کافی دور ہیں۔ لہذا، 20 mA کے کرنٹ کے لیے، 0.25 uF سے انحراف 13% ہے، اور 0.33 uF سے 14% ہے۔ ریزسٹر کا انتخاب کیا جا سکتا ہے۔ بہت زیادہ درست طریقے سے. یہ سرکٹ کا پہلا نقصان ہے۔ دوسرا پہلے ہی ذکر کیا جا چکا ہے - 400 V اور اس سے اوپر والے کیپسیٹرز کافی بڑے سائز کے ہوتے ہیں۔ اور یہ سب کچھ نہیں ہے۔ بیلسٹ کیپسیٹر کا استعمال کرتے وقت سرکٹ اضافی عناصر کے ساتھ بڑھ جاتا ہے:
مزاحمت R1 حفاظتی وجوہات کی بناء پر سیٹ کیا گیا ہے۔ اگر سرکٹ 220 V سے چلتا ہے اور پھر مینز سے منقطع ہو جاتا ہے، تو کپیسیٹر ڈسچارج نہیں ہوگا - اس ریزسٹر کے بغیر کوئی ڈسچارج کرنٹ سرکٹ نہیں ہوگا۔ اگر آپ غلطی سے کیپسیٹر کے ٹرمینلز کو چھوتے ہیں، تو بجلی کا جھٹکا لگانا آسان ہے۔ اس ریزسٹر کی مزاحمت کو چند سو کلوہیم کے طور پر منتخب کیا جا سکتا ہے، کام کرنے کی حالت میں یہ اہلیت کی طرف سے شنٹ کیا جاتا ہے اور سرکٹ کے آپریشن کو متاثر نہیں کرتا ہے۔
کیپسیٹر کے چارجنگ کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے ریزسٹر R2 کی ضرورت ہے۔جب کہ کیپسیٹر چارج نہیں ہوتا ہے تو یہ موجودہ محدود کرنے والے کے طور پر کام نہیں کرے گا اور اس وقت کے دوران ایل ای ڈی کے ناکام ہونے کا وقت ہو سکتا ہے۔ یہاں آپ کو چند درجن اوہم کی قدر کا انتخاب کرنا چاہیے، اس کا سرکٹ کی کارکردگی پر بھی کوئی اثر نہیں پڑے گا، حالانکہ حساب میں اسے مدنظر رکھا جا سکتا ہے۔
روشنی کے سوئچ میں ایل ای ڈی کو شامل کرنے کی مثال
220 V سرکٹ میں LED کے عملی استعمال کی ایک عام مثال گھریلو سوئچ کی آف اسٹیٹ کی نشاندہی کرنا اور اندھیرے میں اس کے مقام کو تلاش کرنا آسان بنانا ہے۔ یہاں ایل ای ڈی تقریباً 1 ایم اے کے کرنٹ پر کام کرتی ہے - چمک روشن نہیں ہوگی، لیکن اندھیرے میں نمایاں ہوگی۔
یہاں لیمپ ایک اضافی کرنٹ محدود کرنے والے کے طور پر کام کرتا ہے جب سوئچ کھلا ہوتا ہے، اور ریورس وولٹیج کا ایک چھوٹا سا حصہ لے گا۔ لیکن ریورس وولٹیج کا بڑا حصہ ریزسٹر پر لگایا جاتا ہے، اس لیے یہاں ایل ای ڈی نسبتاً محفوظ ہے۔
ویڈیو: لائٹ والا سوئچ کیوں نہیں لگائیں۔
سیفٹی انجینئرنگ
موجودہ تنصیبات میں کام کی حفاظت برقی تنصیبات کے آپریشن کے لیے حفاظتی ضوابط کے تحت ہوتی ہے۔ وہ ہوم ورکشاپ پر لاگو نہیں ہوتے ہیں، لیکن LED کو 220 V مینز سے منسلک کرتے وقت ان کے بنیادی اصولوں کو مدنظر رکھا جانا چاہیے۔ کسی بھی برقی تنصیب کے ساتھ کام کرتے وقت حفاظت کا بنیادی اصول - تمام کام وولٹیج آف کے ساتھ کیے جانے چاہئیں، سوائے غلط یا غیر ارادی، غیر مجاز ایکٹیویشن کے۔ سرکٹ بریکر منقطع کرنے کے بعد، وولٹیج کی غیر موجودگی ہونا ضروری ہے ایک ٹیسٹر کے ساتھ چیک کریں. باقی سب کچھ - ڈائی الیکٹرک دستانے، چٹائیوں، عارضی گراؤنڈنگ وغیرہ کا استعمال گھر میں لاگو کرنا مشکل ہے، لیکن ہمیں یاد رکھنا چاہیے کہ حفاظتی اقدامات کافی نہیں ہیں۔