Kondensatorlarning aralash ulanishini onlayn hisoblash. LEDlar uchun kondansatkichni hisoblash

Chunki siz bir vaqtning o'zida ikkita muammoni malakali hal qilishingiz kerak:

  1. Yonib ketishining oldini olish uchun LED orqali to'g'ridan-to'g'ri oqimni cheklang.
  2. LEDni teskari oqim bilan parchalanishdan saqlang.

Agar siz ushbu fikrlardan birini e'tiborsiz qoldirsangiz, LED darhol mis havzasi bilan qoplanadi.

Eng oddiy holatda, siz LED orqali oqimni qarshilik va / yoki kondansatör bilan cheklashingiz mumkin. Va an'anaviy diyot yoki boshqa LED yordamida teskari kuchlanishdan buzilishning oldini olishingiz mumkin.

Shuning uchun, LEDni 220V ga ulashning eng oddiy sxemasi faqat bir nechta elementlardan iborat:

Himoya diyoti deyarli hamma narsa bo'lishi mumkin, chunki uning teskari kuchlanishi hech qachon LED bo'ylab to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishdan oshmaydi va oqim qarshilik bilan cheklanadi.

Cheklovchi (balast) rezistorning qarshiligi va kuchi LEDning ish oqimiga bog'liq va Ohm qonuniga muvofiq hisoblanadi:

R = (U in - U LED) / I

Va rezistorning quvvat sarfi quyidagicha hisoblanadi:

P = (U in - U LED) 2 / R

bu erda Uin = 220 V,
U LED - LEDning oldinga (ishlash) kuchlanishi. Odatda u 1,5-3,5 V oralig'ida yotadi. Bir yoki ikkita LED uchun uni e'tiborsiz qoldirish mumkin va shunga mos ravishda formulani R = U in / I ga soddalashtiring,
I - LED oqimi. An'anaviy indikatorli LEDlar uchun oqim 5-20 mA bo'ladi.

Balast rezistorini hisoblash misoli

Aytaylik, biz LED = 20 mA orqali o'rtacha oqimni olishimiz kerak, shuning uchun qarshilik quyidagicha bo'lishi kerak:

R = 220V / 0,020A = 11000 Ohm(ikki rezistorni oling: 10 + 1 kOhm)

P = (220V) 2 /11000 = 4,4 Vt(zaxira bilan oling: 5 Vt)

Kerakli qarshilik qiymatini quyidagi jadvaldan olish mumkin.

Jadval 1. LED oqimining balast rezistorining qarshiligiga bog'liqligi.

Qarshilik qarshiligi, kOhm LED orqali oqimning amplituda qiymati, mA O'rtacha LED oqimi, mA O'rtacha qarshilik oqimi, mA Qarshilik kuchi, Vt
43 7.2 2.5 5 1.1
24 13 4.5 9 2
22 14 5 10 2.2
12 26 9 18 4
10 31 11 22 4.8
7.5 41 15 29 6.5
4.3 72 25 51 11.3
2.2 141 50 100 22

Boshqa ulanish imkoniyatlari

Oldingi kontaktlarning zanglashiga olib, himoya diyoti orqaga qarab ulangan, ammo uni quyidagicha joylashtirish mumkin:

Bu haydovchisiz 220 voltli LEDlarni yoqish uchun ikkinchi sxema. Ushbu sxemada rezistor orqali oqim birinchi variantga qaraganda 2 baravar kam bo'ladi. Va shuning uchun u 4 baravar kam quvvat chiqaradi. Bu shubhasiz ortiqcha.

Ammo minus ham bor: to'liq (amplituda) tarmoq kuchlanishi himoya diyotiga qo'llaniladi, shuning uchun bu erda har qanday diod ishlamaydi. Siz 400 V yoki undan yuqori teskari kuchlanishli biror narsani topishingiz kerak bo'ladi. Ammo bugungi kunda bu umuman muammo emas. Hamma joyda 1000 voltli diod, 1N4007 (KD258), masalan, mukammaldir.

Keng tarqalgan noto'g'ri tushunchaga qaramasdan, tarmoq kuchlanishining salbiy yarim davrlarida LED hali ham elektr uzilish holatida bo'ladi. Ammo himoya diyotining teskari yo'naltirilgan p-n birikmasining qarshiligi juda yuqori bo'lganligi sababli, buzilish oqimi LEDni buzish uchun etarli bo'lmaydi.

Diqqat! 220 voltli LEDlarni ulash uchun barcha eng oddiy sxemalar tarmoqqa to'g'ridan-to'g'ri galvanik ulanishga ega, shuning uchun kontaktlarning zanglashiga olib boradigan HAR QANDAY nuqtasiga tegish O'TA XAVFLI!

Sensorli oqimning qiymatini kamaytirish uchun siz rezistorni ikki qismga bo'lishingiz kerak, shunda u rasmlarda ko'rsatilganidek bo'ladi:

Ushbu yechim tufayli, faza va nol teskari bo'lsa ham, odam orqali "erga" (agar tasodifan tegsa) oqim 220/12000 = 0,018A dan oshmasligi kerak. Va bu endi unchalik xavfli emas.

Pulsatsiyalar haqida nima deyish mumkin?

Ikkala sxemada ham LED faqat tarmoq kuchlanishining ijobiy yarim aylanishida yonadi. Ya'ni, u 50 Gts chastotada yoki sekundiga 50 marta miltillaydi va pulsatsiya diapazoni 100% ga teng bo'ladi (10 ms yoqilgan, 10 ms o'chirilgan va hokazo). Bu ko'zga sezilarli bo'ladi.

Bundan tashqari, miltillovchi LEDlar har qanday harakatlanuvchi ob'ektlarni yoritganda, masalan, fan pichoqlari, velosiped g'ildiraklari va boshqalar, muqarrar ravishda stroboskopik effekt paydo bo'ladi. Ba'zi hollarda, bu ta'sir qabul qilinishi mumkin emas yoki hatto xavfli bo'lishi mumkin. Misol uchun, mashinada ishlayotganda, to'sar harakatsiz bo'lib tuyulishi mumkin, lekin aslida u keskin tezlikda aylanadi va barmoqlaringizni u erga qo'yishingizni kutmoqda.

Dalgalanishni kamroq sezish uchun siz to'liq to'lqinli rektifikator (diodli ko'prik) yordamida LEDni almashtirish chastotasini ikki baravar oshirishingiz mumkin:

E'tibor bering, bir xil qarshilik qiymatiga ega bo'lgan №2 sxema bilan solishtirganda, biz o'rtacha oqimdan ikki baravar ko'p oldik. Va shunga ko'ra, rezistorlarning quvvat sarfi to'rt barobar.

Diyot ko'prigi uchun maxsus talablar yo'q, asosiysi, uni tashkil etuvchi diodlar LEDning ish oqimining yarmiga bardosh bera oladi. Diyotlarning har biridagi teskari kuchlanish butunlay ahamiyatsiz bo'ladi.

Yana bir variant - ikkita LEDni orqaga qarab almashtirishni tashkil qilish. Keyin ulardan biri ijobiy yarim to'lqin paytida, ikkinchisi esa salbiy yarim to'lqin paytida yonadi.

Ayyorlik shundaki, ushbu ulanish bilan LEDlarning har biridagi maksimal teskari kuchlanish boshqa LEDning to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishiga teng bo'ladi (maksimal bir necha volt), shuning uchun LEDlarning har biri buzilishdan ishonchli himoyalangan bo'ladi.

LEDlarni bir-biriga iloji boricha yaqinroq joylashtirish kerak. Ideal holda, ikkita kristall bir xil korpusga joylashtirilgan va har birining o'z terminallari bo'lgan ikkita LEDni topishga harakat qiling (garchi men bundaylarni hech qachon ko'rmaganman).

Umuman olganda, indikator funktsiyasini bajaradigan LEDlar uchun dalgalanma miqdori juda muhim emas. Ular uchun eng muhimi, yoqish va o'chirish holatlari o'rtasidagi eng sezilarli farq (yoqish / o'chirish ko'rsatkichi, ijro etish / yozish, zaryadlash / tushirish, normal / favqulodda vaziyat va hk.)

Lekin lampalar yaratishda siz doimo pulsatsiyani minimal darajaga tushirishga harakat qilishingiz kerak. Va stroboskopik ta'sirning xavfi tufayli emas, balki ularning tanaga zararli ta'siri tufayli.

Qanday pulsatsiyalar maqbul deb hisoblanadi?

Hammasi chastotaga bog'liq: u qanchalik past bo'lsa, pulsatsiyalar shunchalik sezilarli bo'ladi. 300 Gts dan yuqori chastotalarda to'lqinlar butunlay ko'rinmas holga keladi va umuman normallashtirilmaydi, ya'ni hatto 100% ham normal hisoblanadi.

60-80 Gts va undan yuqori chastotalardagi yorug'lik pulsatsiyalari vizual ravishda sezilmasligiga qaramay, ular ko'zning charchoqlarining kuchayishi, umumiy charchoq, tashvish, ko'rish qobiliyatining pasayishi va hatto bosh og'rig'iga olib kelishi mumkin.

Yuqoridagi oqibatlarning oldini olish uchun IEEE 1789-2015 xalqaro standarti 100 Gts chastotasi uchun yorqinlik to'lqinining maksimal darajasini - 8% (kafolatlangan xavfsiz daraja - 3%) tavsiya qiladi. 50 Gts chastotasi uchun ular mos ravishda 1,25% va 0,5% bo'ladi. Ammo bu perfektsionistlar uchun.

Aslida, LED yorqinligi pulsatsiyalari hech bo'lmaganda biroz zerikarli bo'lishni to'xtatishi uchun ular 15-20% dan oshmasligi kifoya. Bu o'rta quvvatli cho'g'lanma lampalarning miltillash darajasiga to'g'ri keladi va hali hech kim ular haqida shikoyat qilmagan. Va bizning ruscha SNiP 23-05-95 20% yorug'lik miltillashiga imkon beradi (va faqat mashaqqatli va mas'uliyatli ish uchun talab 10% gacha oshiriladi).

Ga muvofiq GOST 33393-2015 "Bino va inshootlar. Yoritishning pulsatsiya koeffitsientini o'lchash usullari" Pulsatsiyalarning kattaligini baholash uchun maxsus ko'rsatkich - pulsatsiya koeffitsienti (Kp) kiritiladi.

Koeffitsient. Pulsatsiyalar odatda integral funktsiyadan foydalangan holda murakkab formulalar yordamida hisoblanadi, ammo garmonik tebranishlar uchun formulalar quyidagilarga soddalashtirilgan:

K p = (E max - E min) / (E max + E min) ⋅ 100%,

bu erda E max - maksimal yoritish qiymati (amplituda), E min esa minimal.

Ushbu formuladan tekislash kondensatorining sig'imini hisoblash uchun foydalanamiz.

Quyosh paneli va osiloskop yordamida har qanday yorug'lik manbasining to'lqinlarini juda aniq aniqlashingiz mumkin:

Dalgalanishni qanday kamaytirish mumkin?

Keling, to'lqinni kamaytirish uchun LEDni 220 voltli tarmoqqa qanday ulashni ko'rib chiqaylik. Buni amalga oshirishning eng oson usuli - LED bilan parallel ravishda saqlash (tekislash) kondansatkichni lehimlash:

LEDlarning chiziqli bo'lmagan qarshiligi tufayli ushbu kondansatkichning sig'imini hisoblash juda ahamiyatsiz vazifadir.

Biroq, bu vazifani bir nechta taxminlar bilan soddalashtirish mumkin. Birinchidan, LEDni ekvivalent sobit qarshilik sifatida tasavvur qiling:

Va ikkinchidan, LEDning yorqinligi (va shuning uchun yorug'lik) oqimga chiziqli bog'liqligini ko'rsating.

Silliqlashtiruvchi kondansatkichning sig'imini hisoblash

Aytaylik, biz koeffitsientni olmoqchimiz. 20 mA LED orqali oqimda 2,5% to'lqin. Va bizning ixtiyorimizda 20 mA oqimda 2 V tushadigan tarmoq chastotasi odatdagidek 50 Gts bo'lgan LEDni olamiz.

Yorqinlik chiziqli ravishda LED orqali oqimga bog'liq deb qaror qilganimiz va biz LEDning o'zini oddiy rezistor sifatida ko'rsatganimiz sababli, to'lqinlanish koeffitsientini hisoblash formulasidagi yorug'likni kondansatördagi kuchlanish bilan osongina almashtirishimiz mumkin:

K p = (U maks - U min) / (U max + U min) ⋅ 100%

Biz dastlabki ma'lumotlarni almashtiramiz va U min ni hisoblaymiz:

2,5% = (2V - U min) / (2V + U min) 100% => Umin = 1,9V

Tarmoqdagi kuchlanishning o'zgarishi davri 0,02 s (1/50).

Shunday qilib, kondansatördagi kuchlanish oscillogrammasi (va shuning uchun bizning soddalashtirilgan LEDimizda) quyidagicha ko'rinadi:

Keling, trigonometriyani eslaylik va kondansatkichning zaryadlash vaqtini hisoblaylik (oddiylik uchun biz balast rezistorining qarshiligini hisobga olmaymiz):

t zaryad = arkkos(U min /U maks) / 2pf = arkkos(1,9/2) / (2) 3.1415 50) = 0,0010108 s

Qolgan davrda Konder zaryadsizlanadi. Bundan tashqari, bu holda davrni ikki baravar qisqartirish kerak, chunki Biz to'liq to'lqinli rektifikatordan foydalanamiz:

t razryad = T - t zaryad = 0,02/2 - 0,0010108 = 0,008989 s

Imkoniyatni hisoblash uchun qoladi:

C=I LED dt/dU = 0,02 0,008989/(2-1,9) = 0,0018 F (yoki 1800 mF)

Amalda, bitta kichik LED uchun hech kim bunday katta kondensatorni o'rnatishi dargumon. Agar maqsad 10% to'lqinni olish bo'lsa-da, faqat 440 uF kerak bo'ladi.

Biz samaradorlikni oshiramiz

Söndürme rezistori orqali qancha quvvat chiqarilishini payqadingizmi? Bekor qilingan kuch. Uni qandaydir tarzda kamaytirish mumkinmi?

Ma'lum bo'lishicha, bu hali ham mumkin! Faol qarshilik (rezistor) o'rniga reaktiv qarshilikni (kondensator yoki induktor) olish kifoya.

Ehtimol, biz gaz kelebeğini uning kattaligi va o'z-o'zidan indüksiyon EMF bilan bog'liq muammolar tufayli darhol olib tashlaymiz. Va siz kondensatorlar haqida o'ylashingiz mumkin.

Ma'lumki, har qanday sig'imdagi kondansatör to'g'ridan-to'g'ri oqim uchun cheksiz qarshilikka ega. Ammo AC qarshiligi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

R c = 1 / 2pfC

ya'ni sig'im qanchalik katta bo'lsa C va joriy chastota qanchalik yuqori bo'lsa f- qarshilik qanchalik past bo'lsa.

Go'zallik shundaki, reaktivlikda quvvat ham reaktivdir, ya'ni u haqiqiy emas. U borga o'xshaydi, lekin u erda yo'qdek. Aslida, bu quvvat hech qanday ish qilmaydi, balki faqat quvvat manbaiga (rozetka) qaytadi. Uy hisoblagichlari buni hisobga olmaydi, shuning uchun siz buning uchun to'lashingiz shart emas. Ha, bu tarmoqda qo'shimcha yuk yaratadi, lekin bu sizni oxirgi foydalanuvchi sifatida bezovta qilishi dargumon =)

Shunday qilib, bizning 220V dan o'z-o'zidan ishlaydigan LED quvvat manbai sxemasi quyidagi shaklni oladi:

Lekin! Aynan shu shaklda uni ishlatmaslik yaxshiroqdir, chunki bu sxemada LED impulsli shovqinga zaifdir.

Siz bilan bir xil chiziqda joylashgan kuchli induktiv yukni yoqish yoki o'chirish (konditsioner motori, muzlatgich kompressori, payvandlash mashinasi va boshqalar) tarmoqdagi juda qisqa kuchlanish kuchlanishining paydo bo'lishiga olib keladi. C1 kondansatörü ular uchun deyarli nol qarshilikni ifodalaydi, shuning uchun kuchli impuls to'g'ridan-to'g'ri C2 va VD5 ga o'tadi.

Yana bir xavfli moment, agar kontaktlarning zanglashiga olib kirishi tarmoqdagi kuchlanish antinodi momentida (ya'ni, rozetkadagi kuchlanish eng yuqori qiymatda bo'lgan paytda) yoqilgan bo'lsa. Chunki Ayni paytda C1 to'liq zaryadsizlangan, bu LED orqali juda ko'p oqim o'tishiga olib keladi.

Bularning barchasi vaqt o'tishi bilan kristalning progressiv degradatsiyasiga va porlash yorqinligining pasayishiga olib keladi.

Bunday qayg'uli oqibatlarga yo'l qo'ymaslik uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kichik o'chirish rezistori 47-100 Ohm va 1 Vt quvvatga ega bo'lishi kerak. Bundan tashqari, R1 rezistori C1 kondansatkichi buzilgan taqdirda sug'urta vazifasini bajaradi.

Ma'lum bo'lishicha, LEDni 220 voltli tarmoqqa ulash sxemasi shunday bo'lishi kerak:

Va yana bitta kichik nuance qoladi: agar siz ushbu sxemani rozetkadan uzsangiz, C1 kondansatkichlarida bir oz zaryad qoladi. Qolgan kuchlanish elektr ta'minoti davri buzilgan momentga bog'liq bo'ladi va ba'zi hollarda 300 voltdan oshishi mumkin.

Va kondansatörning ichki qarshiligidan tashqari zaryadsizlanadigan joyi yo'qligi sababli, zaryad juda uzoq vaqt (bir kun yoki undan ko'proq) saqlanishi mumkin. Va bu vaqt davomida Conder sizni yoki farzandingizni kutadi, bu orqali uni to'g'ri zaryadsizlantirish mumkin. Bundan tashqari, elektr toki urishi uchun siz kontaktlarning zanglashiga olib kirishingiz shart emas, shunchaki vilkaning ikkala kontaktiga tegishingiz kerak;

Kondensatorga keraksiz zaryaddan xalos bo'lishga yordam berish uchun biz har qanday yuqori qarshilikli rezistorni (masalan, 1 MOhm) unga parallel ravishda ulaymiz. Ushbu rezistor kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ish rejimiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. U hatto isinmaydi.

Shunday qilib, LEDni 220V tarmoqqa ulash uchun to'ldirilgan diagramma (barcha nuanslar va modifikatsiyalarni hisobga olgan holda) quyidagicha ko'rinadi:

LED orqali kerakli oqimni olish uchun C1 kondansatörü sig'imining qiymati darhol olinishi mumkin yoki uni o'zingiz hisoblashingiz mumkin.

LED uchun söndürme kondensatorini hisoblash

Men zerikarli matematik hisoblarni bermayman, darhol sizga sig'imning tayyor formulasini beraman (faradlarda):

C = I / (2pf√(U 2 kirish - U 2 LED))[F],

bu erda I - LED orqali oqim, f - oqim chastotasi (50 Hz), U in - tarmoq kuchlanishining samarali qiymati (220V), U LED - LEDdagi kuchlanish.

Agar hisoblash ketma-ket ulangan oz sonli LEDlar uchun amalga oshirilsa, u holda √ (U 2 kirish - U 2 LED) ifodasi U kirishiga taxminan teng, shuning uchun formulani soddalashtirish mumkin:

C ≈ 3183 ⋅ I LED / U in[µF]

va biz Uin = 220 volt uchun hisob-kitoblarni amalga oshirayotganimiz uchun:

C ≈ 15⋅I LED[µF]

Shunday qilib, LEDni 220 V kuchlanishda yoqilganda, har 100 mA oqim uchun taxminan 1,5 mkF (1500 nF) sig'im talab qilinadi.

Matematikani yaxshi bilmaydiganlar uchun oldindan hisoblangan qiymatlarni quyidagi jadvaldan olish mumkin.

Jadval 2. LEDlar orqali oqimning balast kondansatkichning sig'imiga bog'liqligi.

C1 15nF 68 nF 100nF 150 nF 330nF 680 nF 1000 nF
Men LED 1 mA 4,5 mA 6,7 mA 10 mA 22 mA 45 mA 67 mA

Kondensatorlarning o'zlari haqida bir oz

Damping kondensatorlari sifatida kamida 250 V kuchlanish uchun Y1, Y2, X1 yoki X2 sinfidagi shovqinni bostirish kondansatkichlaridan foydalanish tavsiya etiladi, ularda ko'plab sertifikat belgilari mavjud. Ular shunday ko'rinadi:

Qisqasi:

  • X1- uch fazali tarmoqqa ulangan sanoat qurilmalarida qo'llaniladi. Ushbu kondansatkichlar 4 kV kuchlanish kuchlanishiga bardosh berishi kafolatlanadi;
  • X2- eng keng tarqalgan. Nominal tarmoq kuchlanishi 250 V gacha bo'lgan maishiy texnikada qo'llaniladi, 2,5 kV gacha kuchlanishga bardosh beradi;
  • Y1- 250 V gacha bo'lgan nominal tarmoq kuchlanishida ishlaydi va 8 kV gacha impuls kuchlanishiga bardosh beradi;
  • Y2- juda keng tarqalgan turdagi, 250 V gacha bo'lgan tarmoq kuchlanishlarida ishlatilishi mumkin va 5 kV impulslarga bardosh bera oladi.

K73-17 mahalliy kino kondansatkichlarini 400 V (yoki undan ham yaxshiroq, 630 V da) ishlatishga ruxsat beriladi.

Bugungi kunda Xitoyning "shokolad barlari" (CL21) keng tarqalgan, ammo ularning ishonchliligi juda past bo'lganligi sababli, men ularni sxemalaringizda ishlatish vasvasasiga qarshi turishni tavsiya qilaman. Ayniqsa, balast kondansatkichlari sifatida.

Diqqat! Polar kondensatorlar hech qachon balast kondansatkichlari sifatida ishlatilmasligi kerak!

Shunday qilib, biz LEDni 220V ga qanday ulashni ko'rib chiqdik (sxema va ularning hisoblari). Ushbu maqolada keltirilgan barcha misollar bir yoki bir nechta kam quvvatli LEDlar uchun juda mos keladi, lekin yuqori quvvatli yoritgichlar, masalan, lampalar yoki yoritgichlar uchun mutlaqo mos kelmaydi - ular uchun haydovchilar deb ataladigan narsalarni ishlatish yaxshiroqdir.


(5.4.4)

Amalda tez-tez sig'imning kichik birliklari qo'llaniladi: 1 nF (nanofarad) = 10 -9 F va 1 pkF (pikofarad) = 10 -12 F.

Zaryadni to'playdigan qurilmalarga ehtiyoj bor va izolyatsiya qilingan o'tkazgichlar kam quvvatga ega. Eksperimental ravishda, agar boshqa o'tkazgich yaqinlashtirilsa, o'tkazgichning elektr sig'imi ortadi - tufayli. elektrostatik induksiya hodisalari.

Kondensator - bu ikkita o'tkazgich deb ataladi astarlar, bir-biriga yaqin joylashgan .

Dizayn shundayki, kondansatkichni o'rab turgan tashqi jismlar uning elektr quvvatiga ta'sir qilmaydi. Agar elektrostatik maydon kondansatör ichida, plitalar orasida to'plangan bo'lsa, bu amalga oshiriladi.

Kondensatorlar tekis, silindrsimon va sferikdir.

Elektrostatik maydon kondansatör ichida bo'lganligi sababli, elektr siljish chiziqlari musbat plastinkada boshlanadi, manfiy plastinkada tugaydi va hech qanday joyda yo'qolmaydi. Shuning uchun, plitalardagi zaryadlar belgisiga qarama-qarshi, lekin kattaligi teng.

Kondensatorning sig'imi zaryadning kondansatör plitalari orasidagi potentsial farqga nisbatiga teng:

(5.4.5)

Kapasitansdan tashqari, har bir kondansatör xarakterlanadi U qul (yoki U va boshqalar . ) - maksimal ruxsat etilgan kuchlanish, uning ustida kondansatör plitalari o'rtasida buzilish sodir bo'ladi.

Kondensatorlarni ulash

Kapasitiv batareyalar– kondansatkichlarning parallel va ketma-ket ulanishlarining kombinatsiyasi.

1) Kondensatorlarning parallel ulanishi (5.9-rasm):

Bunday holda, umumiy kuchlanish U:

Umumiy to'lov:

Natijada quvvat:

Qarshiliklarning parallel ulanishi bilan solishtiring R:

Kondensator ichidagi maydon kuchi (5.11-rasm):

Plitalar orasidagi kuchlanish:

plitalar orasidagi masofa qayerda.

Chunki to'lov

.

2. Silindrsimon kondansatkichning sig'imi

5.12-rasmda ko'rsatilgan silindrsimon kondansatör plitalari orasidagi potentsial farqni quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

Söndürme kondansatkichli transformatorsiz quvvat manbalari soddaligi bilan qulay, kichik o'lchamlari va og'irligiga ega, ammo chiqish pallasining 220 V tarmoq bilan galvanik ulanishi tufayli har doim ham qo'llanilmaydi.

Transformatorsiz quvvat manbaida ketma-ket ulangan kondansatör va yuk o'zgaruvchan kuchlanish tarmog'iga ulanadi. O'zgaruvchan tok zanjiriga ulangan qutbsiz bo'lmagan kondansatör qarshilik kabi harakat qiladi, lekin rezistordan farqli o'laroq, so'rilgan quvvatni issiqlik sifatida tarqatmaydi.

Söndürme kondensatorining quvvatini hisoblash uchun quyidagi formuladan foydalaniladi:

C - balast kondensatorining sig'imi (F); Ieff - samarali yuk oqimi; f - kirish kuchlanish chastotasi Uc (Hz); Us - kirish kuchlanishi (V); Yuklanmagan kuchlanish (V).

Hisoblash qulayligi uchun siz onlayn kalkulyatordan foydalanishingiz mumkin

Ulardan quvvat oladigan qurilmalarning dizayni ish paytida har qanday o'tkazgichlarga tegib ketish ehtimolini oldini olishi kerak. Boshqaruvlarni izolyatsiyalashga alohida e'tibor berilishi kerak.

  • Shunga o'xshash maqolalar
  • 29.09.2014

    Ishlash chastotasi diapazoni 66...74 yoki 88...108 MGts R7 yordamida AF kanallari orasidagi ajratish sozlanadi. ***Signal VHF (FM) chastota detektori - qabul qiluvchining chiqishidan R1C1 tuzatish davri orqali DA1 kirishiga beriladi. Adabiyot J. Radio havaskor 1 2000.

  • LEDni tarmoqqa ulash zarurati odatiy holdir. Bu qurilmalarni yoqish uchun indikatorni, orqa yoritilgan kalitni va hatto diodli chiroqni o'z ichiga oladi.

    Kam quvvatli indikatorli LEDlarni qarshilik oqimi cheklovchisi orqali ulash uchun ko'plab sxemalar mavjud, ammo bunday ulanish sxemasi ma'lum kamchiliklarga ega. Agar siz 100-150 mA nominal oqim bilan diodani ulashingiz kerak bo'lsa, sizga juda kuchli qarshilik kerak bo'ladi, uning o'lchamlari diodning o'zidan sezilarli darajada katta bo'ladi.

    Stol usti LED chiroqining ulanish sxemasi shunday ko'rinadi. Va past xona haroratida kuchli o'n vattli rezistorlar qo'shimcha isitish manbai sifatida ishlatilishi mumkin.

    O'tkazgichlardan oqim cheklovchi sifatida foydalanish bunday sxemaning o'lchamlarini sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradi. 10-15 Vt diodli chiroq uchun quvvat manbai shunday ko'rinadi.

    Balastli kondansatkich yordamida sxemalarning ishlash printsipi


    Ushbu sxemada kondanser oqim filtri hisoblanadi. Yukga kuchlanish faqat kondanser to'liq zaryadlanmaguncha beriladi, uning vaqti uning quvvatiga bog'liq. Bunday holda, issiqlik hosil bo'lmaydi, bu yuk kuchiga cheklovlarni olib tashlaydi.

    Ushbu sxema qanday ishlashini va LED uchun balast elementini tanlash printsipini tushunish uchun sizga eslatib o'tamanki, kuchlanish o'tkazgich bo'ylab harakatlanadigan elektronlarning tezligi, oqim esa elektron zichligi.

    Diyot uchun elektronlar u orqali qanday tezlikda "uchib ketishi" mutlaqo befarq. Supero'tkazuvchilarni hisoblash sxemadagi oqim chekloviga asoslanadi. Biz kamida o'n kilovoltni qo'llashimiz mumkin, ammo agar oqim bir necha mikroamper bo'lsa, yorug'lik chiqaradigan kristall orqali o'tadigan elektronlar soni yorug'lik chiqaruvchining faqat kichik qismini qo'zg'atish uchun etarli bo'ladi va biz porlashni ko'rmaymiz.

    Shu bilan birga, bir necha volt kuchlanishda va o'nlab amper oqimda elektron oqimining zichligi diod matritsasining o'tkazuvchanligidan sezilarli darajada oshib, ortiqcha issiqlik energiyasiga aylanadi va bizning LED elementimiz bulutda shunchaki bug'lanadi. tutundan.

    LED uchun söndürme kondensatorini hisoblash

    Keling, batafsil hisob-kitobni ko'rib chiqaylik, quyida siz onlayn kalkulyator shaklini topishingiz mumkin.

    LED uchun kondansatör quvvatini hisoblash:

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

    uF bilan- kondensator quvvati. U 400-500V kuchlanishli bo'lishi kerak;
    ISD– diodaning nominal oqimi (pasport ma'lumotlariga qarang);
    Uin– tarmoq kuchlanishining amplitudasi - 320V;
    Uout– nominal LED ta'minot kuchlanishi.

    Quyidagi formulani ham topishingiz mumkin:

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

    uchun ishlatiladi

    Transformatorsiz quvvat manbaining söndürme kondensatorini onlayn hisoblash (10+)

    Transformatorsiz quvvat manbalari - Transformatorsiz quvvat manbaining o'chirish kondensatorini onlayn hisoblash

    Ammo sxema (A1) ishlamaydi, chunki oqim kondansatör orqali faqat bitta yo'nalishda o'tadi. Bu kondansatörni tezda zaryad qiladi. Shundan so'ng, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish endi bo'lmaydi. Bir yarim tsiklda zaryadlangan kondansatör ikkinchisida zaryadsizlanishi kerak. Buning uchun diagrammada (A2) ikkinchi diod joriy etildi.

    Tarmoq kuchlanishi 220V deb belgilangan terminal va umumiy sim o'rtasida beriladi. Rezistor R2 joriy kuchlanishni cheklash uchun kerak. O'chirish yaxshi sifatli tarmoq kuchlanishi bilan statsionar rejimda ishlaganda, oqim kuchlanishi bo'lmaydi. Ammo yoqish paytida biz kirish kuchlanishining nol qiymatiga (bu optimal bo'lar edi) emas, balki amplitudaga qadar har qanday qiymatga erishishimiz mumkin. Kondensator zaryadsizlanadi, shuning uchun past kuchlanishli qism to'g'ridan-to'g'ri tarmoq kuchlanishining 310V amplitudasiga ulanadi. Ayni paytda diodlar yonib ketmasligi kerak. Buning uchun:

    [Rezistor R2 qarshiligi, Ohm] = 310 / [Diyot orqali maksimal ruxsat etilgan bir martalik oqim pulsi, A]

    Afsuski, maqolalarda xatolar vaqti-vaqti bilan topiladi, ular tuzatiladi, maqolalar to'ldiriladi, ishlab chiqiladi va yangilari tayyorlanadi. Yangiliklardan xabardor bo'lish uchun obuna bo'ling.

    Agar biror narsa tushunarsiz bo'lsa, albatta so'rang!
    Savol berish. Maqolani muhokama qilish. xabarlar.

    Hayrli kech. Qanchalik urinmayin, jadvalingizda berilgan ma'lumotlar qiymatlari bilan C1 va C2 ​​kondansatkichlarining sig'imlarining qiymatlarini aniqlash uchun 1.2-rasmdagi formulalardan foydalana olmadim (Uin ~ 220V, Uout). 15V, chiqish 100mA, f 50Hz). Menda muammo bor, kichik o'lchamli DC o'rni lasanini ~ 220 V tarmog'ida -25V ish kuchlanishiga yoqing, bobinning ish oqimi I= 35mA. Ehtimol, men biror narsa qilmayapman
    Parallel va ketma-ket ulanish uchun induktivlik va oqimni hisoblash...

    Havo kondansatörü, elektrolitik, plyonka, slyuda, keramika ...
    Har xil turdagi kondansatkichlarning xususiyatlari. Ilova. Oddiy sxemalar ...

    O'chirish, yoqish / o'chirish kechikish davri. Simmetrik, assimetrik...
    Shmitt triggeriga asoslangan yoqish/o‘chirish kechikish sxemasi...

    Isitish suyuqligining haroratini avtomatik boshqarish (suv, ...
    Intellektual isitish qozon termostati....


    Past kuchlanishli elektr va radio jihozlarini elektr tarmog'idan quvvatlantirish yanada foydali va osonroq. Buning uchun transformator quvvat manbalari eng mos keladi, chunki ulardan foydalanish xavfsiz. Biroq, barqarorlashtirilgan chiqish kuchlanishiga ega transformatorsiz quvvat manbalariga (BTBP) qiziqish susaymaydi. Buning sabablaridan biri transformatorni ishlab chiqarishning murakkabligi. Ammo BTBP uchun bu kerak emas - faqat to'g'ri hisoblash talab qilinadi, ammo bu tajribasiz yangi elektrchilarni qo'rqitadigan narsa. Ushbu maqola sizga hisob-kitoblarni amalga oshirishga yordam beradi va transformatorsiz quvvat manbai dizaynini osonlashtiradi.

    BPTP ning soddalashtirilgan diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 1. VD1 diodli ko'prigi tarmoqqa ko'prikning diagonallaridan biri bilan ketma-ket ulangan S gazini so'ndiradigan kondansatör orqali ulanadi. Ko'prikning boshqa diagonali blokning yuki uchun ishlaydi - rezistor R n. Filtr kondansatörü C f va zener diyot VD2 yukga parallel ravishda ulanadi.

    Elektr ta'minotini hisoblash yukga U n kuchlanishini va I n oqim kuchini o'rnatishdan boshlanadi. yuk tomonidan iste'mol qilinadi. Kondensator C ning sig'imi qanchalik katta bo'lsa, BPTP ning energiya imkoniyatlari shunchalik yuqori bo'ladi.

    Imkoniyatlarni hisoblash

    Jadvalda 50 Gts chastotada o'chirilgan C kondansatkichining X c sig'imi va R n = 0 bo'lgan holat uchun hisoblangan C kondansatkichidan o'tgan I cf oqimining o'rtacha qiymati to'g'risidagi ma'lumotlar ko'rsatilgan. yukning qisqa tutashuvi. (Oxir oqibat, BTBP bu g'ayritabiiy ish rejimiga sezgir emas va bu transformator quvvat manbalariga nisbatan yana bir katta afzallikdir.)

    X s sig'imining boshqa qiymatlari (kilo-ohmlarda) va o'rtacha oqim qiymati I sr (milliamperda) formulalar yordamida hisoblanishi mumkin:


    C söndürücü - mikrofaradlardagi söndürme kondansatkichlarining sig'imi.

    Agar biz VD2 zener diyotini chiqarib tashlasak, u holda yukdagi kuchlanish U n va u orqali o'tadigan oqim I n yukiga bog'liq bo'ladi R n. Ushbu parametrlarni formulalar yordamida hisoblash oson:



    U n - voltlarda, R n va X n - kilo-ohmlarda, I n - milliamperlarda, C gazida - mikrofaradlarda. (Quyidagi formulalar bir xil o'lchov birliklaridan foydalanadi.)

    Yuk qarshiligining pasayishi bilan undagi kuchlanish ham kamayadi va chiziqli bo'lmagan bog'liqlikka ko'ra. Ammo yuk orqali o'tadigan oqim juda oz bo'lsa ham ortadi. Masalan, R n ning 1 dan 0,1 kOm gacha (aniq 10 marta) pasayishi U n ning 9,53 baravar kamayishiga va yuk orqali oqimning atigi 1,05 baravar oshishiga olib keladi. Ushbu "avtomatik" oqim stabilizatsiyasi BTBP ni transformator quvvat manbalaridan ajratib turadi.

    Yukdagi quvvat Rn, formula bo'yicha hisoblanadi:



    Rn ning kamayishi bilan u un kabi deyarli intensiv ravishda kamayadi. Xuddi shu misol uchun, yuk tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat 9,1 barobar kamayadi.

    R n qarshilik va kuchlanish U n nisbatan kichik qiymatlarda yukning joriy I n qiymati juda kam o'zgarganligi sababli, amalda taxminiy formulalardan foydalanish juda maqbuldir:



    VD2 zener diyotini qayta tiklash orqali biz U n kuchlanishining U st darajasida barqarorlashuvini olamiz - bu har bir aniq zener diyot uchun amalda doimiy bo'lgan qiymat. Va kichik yuk bilan (yuqori qarshilik R n), tenglik U n = U st.

    Yuk qarshiligini hisoblash

    U n = U st tenglik o‘rinli bo‘lishi uchun R n ni qay darajada kamaytirish mumkin? Tengsizlik mavjud ekan:



    Shunday qilib, agar yuk qarshiligi hisoblangan Rn dan kam bo'lsa, yukdagi kuchlanish endi stabilizatsiya kuchlanishiga teng bo'lmaydi, lekin bir oz kamroq bo'ladi, chunki VD2 zener diyoti orqali oqim to'xtaydi.


    Zener diyoti orqali ruxsat etilgan oqimni hisoblash

    Keling, R n yukidan qanday oqim I n o'tishini va VD2 zener diyotidan qanday oqim o'tishini aniqlaymiz. Bu aniq



    Yuk qarshiligining kamayishi bilan u tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat P n =I n U n =U 2 st /R n ortadi. Ammo BPTP tomonidan iste'mol qilinadigan o'rtacha quvvat tengdir



    o'zgarishsiz qoladi. Bu I cf oqimining ikkiga - I n va I st ga bo'linishi va yuk qarshiligiga qarab, R n va zener diodi VD2 o'rtasida qayta taqsimlanishi va shuning uchun yukning qarshiligi R n past bo'lishi bilan izohlanadi. , Zener diyotidan kamroq oqim o'tadi va aksincha. Bu shuni anglatadiki, agar yuk kichik bo'lsa (yoki butunlay yo'q bo'lsa), zener diyot VD2 eng qiyin sharoitlarda bo'ladi. Shuning uchun BPTP dan yukni olib tashlash tavsiya etilmaydi, aks holda barcha oqim zener diyotidan o'tadi, bu uning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

    Tarmoq kuchlanishining amplituda qiymati 220·√2=311(V) ga teng. Devrendagi oqimning impuls qiymati, agar biz C f kondansatkichini e'tiborsiz qoldirsak, erishish mumkin



    Shunga ko'ra, zener diyot VD2 yukni tasodifiy uzib qo'ygan taqdirda, bu impuls oqimiga ishonchli tarzda bardosh berishi kerak. Yoritish tarmog'idagi mumkin bo'lgan kuchlanishni esdan chiqarmasligimiz kerak, nominal qiymatning 20 ... 25% ni tashkil qiladi va 1,2 tuzatish koeffitsientini hisobga olgan holda yuk o'chirilganda zener diyotidan o'tadigan oqimni hisoblang. ..1.25.

    Agar kuchli zener diyot bo'lmasa

    Tegishli quvvatga ega zener diodi bo'lmasa, uni diod-tranzistor analogi bilan to'liq almashtirish mumkin. Ammo keyin BTBP rasmda ko'rsatilgan sxema bo'yicha qurilishi kerak. 2. Bu erda VD2 zener diyotidan o'tadigan oqim kuchli n-p-n tranzistor VT1 bazasining statik oqim o'tkazish koeffitsientiga mutanosib ravishda kamayadi. UCT analogining kuchlanishi, agar tranzistor VT1 kremniy bo'lsa, eng kam quvvatli zener diodli VD2 Ust dan taxminan 0,7V yoki germaniy bo'lsa, 0,3V yuqori bo'ladi.

    Bu erda p-n-p strukturali tranzistor ham qo'llaniladi. Biroq, keyin shaklda ko'rsatilgan sxema ishlatiladi. 3.

    Yarim to'lqinli bloklarni hisoblash

    To'liq to'lqinli rektifikator bilan bir qatorda, eng oddiy yarim to'lqinli rektifikator ba'zan BTBPda qo'llaniladi (4-rasm). Bunday holda, uning yuki Rn faqat o'zgaruvchan tokning ijobiy yarim davrlari bilan quvvatlanadi va salbiy bo'lganlar yukni chetlab o'tib, VD3 diodidan o'tadi. Shuning uchun, VD1 diodidan o'tgan o'rtacha oqim I cf yarmiga teng bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, blokni hisoblashda X c o'rniga qarshilikning 2 barobarini olish kerak



    va qisqa tutashgan yuk bilan o'rtacha oqim 9,9 p söndürücü = 31,1 S o'chirishga teng bo'ladi. BPTP ning ushbu versiyasini keyingi hisoblash avvalgi holatlarga mutlaqo o'xshash tarzda amalga oshiriladi.

    Söndürme kondensatoridagi kuchlanishni hisoblash

    Tarmoq zo'riqishida 220V bo'lganida, söndürme kondansatörü C ning nominal kuchlanishi kamida 400V bo'lishi kerak, ya'ni tarmoq kuchlanishining amplitudasiga nisbatan taxminan 30 foiz marj bilan, chunki 1,3 · 311 = 404 ( V). Biroq, eng muhim holatlarda, uning nominal kuchlanishi 500 yoki hatto 600 V bo'lishi kerak.

    Va yana. Tegishli C kondansatkichini tanlashda shuni hisobga olish kerakki, MBM, MBPO, MBGP, MBGTs-1, MBGTs-2 turdagi kondansatörlarni BTBPda ishlatish mumkin emas, chunki ular o'zgaruvchan tok zanjirlarida ishlashga mo'ljallanmagan. amplituda kuchlanish qiymati 150V dan ortiq bo'lgan.

    BTBPdagi eng ishonchli kondansatörler MBGCh-1, MBGCh-2 nominal kuchlanishi 500V (eski kir yuvish mashinalari, lyuminestsent lampalar va boshqalardan) yoki KBG-MN, KBG-MP, lekin nominal kuchlanish 1000V.

    Filtr kondansatörü

    Filtr kondansatörü C f ning sig'imini analitik hisoblash qiyin. Shuning uchun u eksperimental ravishda tanlanadi. Taxminan, iste'mol qilinadigan o'rtacha oqimning har bir milliamperi uchun, agar BTBP rektifikatori to'liq to'lqinli bo'lsa, ushbu sig'imdan kamida 3 ... 10 mkF yoki agar u bo'lsa, 10 ... 30 mF ni olish kerak deb hisoblash kerak. yarim to'lqin.

    Ishlatilgan oksidli kondansatkichning nominal kuchlanishi C f kamida bo'lishi kerak U st Va agar BTBPda zener diodi bo'lmasa va yuk doimiy ravishda yoqilgan bo'lsa, filtr kondansatkichning nominal kuchlanishi qiymatdan oshishi kerak:


    Agar yukni doimiy ravishda yoqish mumkin bo'lmasa va zener diodi bo'lmasa, filtr kondansatkichning nominal kuchlanishi 450V dan ortiq bo'lishi kerak, bu kondansatör C f ning katta o'lchamlari tufayli qabul qilinishi qiyin. Aytgancha, bu holda yuk faqat BTBP ni tarmoqdan uzib qo'ygandan keyin qayta ulanishi kerak.

    Va bu hammasi emas

    BTBPning mumkin bo'lgan har qanday variantini yana ikkita yordamchi rezistorlar bilan to'ldirish tavsiya etiladi. Ulardan biri, qarshiligi 300 kOm...1 MOhm oralig'ida bo'lishi mumkin, C kondansatkichli söndürücü bilan parallel ravishda ulangan. Ushbu rezistor qurilmani tarmoqdan uzib qo'ygandan so'ng C kondansatörü zaryadsizlanishini tezlashtirish uchun kerak. Ikkinchisi - balast - 10 ... 51 Ohm qarshilikka ega bo'lgan tarmoq simlaridan birining uzilishiga, masalan, kondansatör C o'chirgichi bilan ketma-ket ulangan. Ushbu rezistor BTBP tarmoqqa ulanganda VD1 ko'prigining diodlari orqali oqimni cheklaydi. Ikkala rezistorning tarqalish quvvati kamida 0,5 Vt bo'lishi kerak, bu esa ushbu rezistorlarning yuqori kuchlanish ta'sirida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan sirt buzilishlarini kafolatlash uchun zarurdir. Balast rezistori tufayli zener diyoti biroz kamroq yuklanadi, ammo BTBP tomonidan iste'mol qilinadigan o'rtacha quvvat sezilarli darajada oshadi.

    Qanday diodlarni olish kerak

    Shakldagi sxema bo'yicha to'liq to'lqinli rektifikator BTBP funktsiyasi. 1...3, agar o'rtacha oqim 600 mA dan oshmasa, J yoki I harf indekslari bilan KTs405 yoki KTs402 seriyali diodli birikmalar bilan yoki oqim qiymati 1 A ga yetsa, A, B indekslari bilan amalga oshirilishi mumkin. ko'prik sxemasiga muvofiq ulangan alohida diodlar, masalan, B, V yoki G, D226 B yoki V indekslari bilan KD105 seriyali - 300 mA gacha, KD209 A, B yoki V - 500 ... 700 mA gacha, KD226 V, G yoki D - 1,7 A gacha.

    BTBPda VD1 va VD3 diodlari shakldagi diagrammaga muvofiq. 4 yuqoridagilardan har qanday bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, 300 mA yoki KD205 A, V, Zh yoki I - 500 mA gacha bo'lgan oqim uchun KD205K V, G yoki D ikkita diodli birikmasidan foydalanishga ruxsat beriladi.

    Va oxirgi narsa. Transformatorsiz quvvat manbai, shuningdek, unga ulangan uskunalar to'g'ridan-to'g'ri AC tarmog'iga ulangan! Shuning uchun ular tashqi tomondan ishonchli tarzda izolyatsiya qilinishi kerak, masalan, plastik idishga joylashtirilishi kerak. Bundan tashqari, ularning har qanday terminalini "tuproqqa" qo'yish, shuningdek, qurilma yoqilganda korpusni ochish qat'iyan man etiladi.

    BPTPni hisoblash uchun tavsiya etilgan metodologiya muallif tomonidan bir necha yillar davomida amalda sinovdan o'tgan. Barcha hisob-kitoblar BPTP ning asosan parametrik kuchlanish stabilizatori ekanligiga asoslanib amalga oshiriladi, bunda oqim cheklovchi rolini söndürme kondansatörü bajaradi.

    «SAM» jurnali No5, 1998 yil

    Ushbu sarlavhani o'qib bo'lgach, kimdir: "Nega?" Deb so'rashi mumkin. Ha, agar siz uni faqat rozetkaga ulab qo'ysangiz, ma'lum bir sxema bo'yicha yoqsangiz ham, bu amaliy ahamiyatga ega emas va hech qanday foydali ma'lumot keltirmaydi. Ammo agar bir xil LED termostat tomonidan boshqariladigan isitish elementiga parallel ravishda ulangan bo'lsa, unda siz butun qurilmaning ishlashini vizual ravishda kuzatishingiz mumkin. Ba'zan bunday ko'rsatkich ko'plab kichik muammolar va muammolardan xalos bo'lishga imkon beradi.

    Yuqorida aytilganlarni hisobga olgan holda, vazifa ahamiyatsiz ko'rinadi: kerakli qiymatdagi cheklovchi rezistorni o'rnatish kifoya va muammo hal qilinadi. Ammo bularning barchasi, agar siz LEDni to'g'rilangan doimiy kuchlanish bilan quvvatlantirsangiz yaxshi bo'ladi: LED oldinga yo'nalishda ulangandan so'ng, u shunday bo'lib qoldi.

    Muqobil kuchlanish ustida ishlayotganda, hamma narsa juda oddiy emas. Haqiqat shundaki, to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga qo'shimcha ravishda, LED teskari polarit kuchlanishiga ham ta'sir qiladi, chunki sinus to'lqinining har bir yarim davri ishorani teskarisiga o'zgartiradi. Bu teskari kuchlanish LEDni yoritmaydi, lekin uni tezda yaroqsiz holga keltirishi mumkin. Shuning uchun, bu "zararli" kuchlanishdan himoya qilish uchun choralar ko'rish kerak.

    Tarmoq kuchlanishi bo'lsa, söndürme qarshiligini hisoblash 310V kuchlanish qiymatiga asoslangan bo'lishi kerak. Nega? Bu erda hamma narsa juda oddiy: 220V , amplituda qiymati 220 * 1.41 = 310V bo'ladi. Amplitudali kuchlanish ildiz kuchlanishidan ikki (1,41) barobar ko'pdir va buni esdan chiqarmaslik kerak. Bu LEDga qo'llaniladigan to'g'ridan-to'g'ri va teskari kuchlanishdir. Söndürme rezistorining qarshiligini 310V qiymatidan hisoblash kerak va bu kuchlanishdan faqat teskari polarit bilan LEDni himoya qilish kerak.

    LEDni teskari kuchlanishdan qanday himoya qilish kerak

    Deyarli barcha LEDlar uchun teskari kuchlanish 20V dan oshmaydi, chunki hech kim ular uchun yuqori voltli rektifikator qilmoqchi emas edi. Bunday balodan qanday qutulish mumkin, LEDni bu teskari kuchlanishdan qanday himoya qilish kerak?

    Ma'lum bo'lishicha, hamma narsa juda oddiy. Birinchi usul - yuqori teskari kuchlanishli (400V dan kam bo'lmagan) LED bilan muntazam ravishda ketma-ket ulash, masalan, 1N4007 - teskari kuchlanish 1000V, to'g'ridan-to'g'ri oqim 1A. Aynan u salbiy polaritning yuqori kuchlanishining LEDga o'tishiga yo'l qo'ymaydi. Bunday himoyaning diagrammasi 1a-rasmda ko'rsatilgan.

    Ikkinchi usul, unchalik samarali bo'lmagan holda, LEDni orqa-orqaga ulangan boshqa diyot bilan oddiygina chetlab o'tishdir - parallel ravishda, 1b-rasm. Ushbu usul bilan himoya diodasi hatto yuqori teskari kuchlanish bilan bo'lishi shart emas, masalan, KD521 kam quvvatli diod;

    Bundan tashqari, siz ikkita LEDni parallel ravishda yoqishingiz mumkin: navbat bilan ochilganda, ular bir-birini himoya qiladi va ikkalasi ham 1c-rasmda ko'rsatilganidek, yorug'lik chiqaradi. Bu allaqachon uchinchi himoya usuli. Barcha uchta himoya sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan.

    Shakl 1. LED teskari kuchlanishni himoya qilish davrlari

    Ushbu davrlardagi cheklovchi qarshilik 24KOhm qarshilikka ega, u 220V ish kuchlanishida 220/24 = 9,16 mA tartibdagi oqimni ta'minlaydi, uni 9 ga yaxlitlash mumkin. Keyin söndürme rezistorining kuchi bo'ladi. 9 * 9 * 24 = 1944 mVt, deyarli ikki vatt bo'lishi kerak. Bu LED orqali oqim 9mA bilan cheklanganligiga qaramasdan. Ammo rezistorni maksimal quvvatda uzoq muddat ishlatish hech qanday yaxshi narsaga olib kelmaydi: avval qora rangga aylanadi va keyin butunlay yonib ketadi. Buning oldini olish uchun har biri 2 Vt quvvatga ega ikkita 12KŌ rezistorni ketma-ket o'rnatish tavsiya etiladi.

    Agar siz joriy darajani 20mA ga qo'ysangiz, u yanada ko'proq bo'ladi - 20 * 20 * 12 = 4800 mVt, deyarli 5 Vt! Tabiiyki, hech kim xonani isitish uchun bunday quvvatning pechkasini sotib olmaydi. Bu bitta LEDga asoslangan, ammo butun bir bo'lsa nima bo'ladi?

    Kondensator - vattsiz qarshilik

    Shakl 1a da ko'rsatilgan sxema o'zgaruvchan kuchlanishning salbiy yarim davrini "kesish" uchun D1 himoya diyotidan foydalanadi, shuning uchun söndürme qarshiligining kuchi ikki baravar kamayadi. Ammo shunga qaramay, kuch juda muhim bo'lib qolmoqda. Shuning uchun u ko'pincha cheklovchi rezistor sifatida ishlatiladi: u oqimni qarshilikdan ko'ra yomonroq cheklaydi, lekin u issiqlik hosil qilmaydi. Kondensator ko'pincha vattsiz qarshilik deb nomlanishi bejiz emas. Ushbu almashtirish usuli 2-rasmda ko'rsatilgan.

    Shakl 2. LEDni balastli kondansatkich orqali ulash sxemasi

    Bu erda hamma narsa yaxshi ko'rinadi, hatto VD1 himoya diyoti ham mavjud. Ammo ikkita tafsilot keltirilmagan. Birinchidan, kondansatör C1, kontaktlarning zanglashiga olib bo'lingandan so'ng, zaryadlangan bo'lib qolishi va kimdir uni o'z qo'li bilan zaryadsizlantirmaguncha zaryadni saqlashi mumkin. Va bu, menga ishoning, albatta, bir kun sodir bo'ladi. Elektr toki urishi, albatta, halokatli emas, lekin juda sezgir, kutilmagan va yoqimsiz.

    Shuning uchun, bunday noqulaylikni oldini olish uchun, bu söndürme kondensatorlari qarshilik 200 ... 1000KOhm bo'lgan qarshilik bilan chetlab o'tiladi. Xuddi shu himoya o'chirish kondansatkichli transformatorsiz quvvat manbalarida, optokupllarda va boshqa ba'zi sxemalarda o'rnatiladi. 3-rasmda bu qarshilik R1 deb belgilangan.

    Shakl 3. LEDni yoritish tarmog'iga ulash diagrammasi

    Diagrammada R1 rezistoriga qo'shimcha ravishda R2 rezistori ham ko'rinadi. Uning maqsadi kuchlanish qo'llanilganda kondansatör orqali oqimning kuchayishini cheklashdir, bu nafaqat diodlarni, balki kondansatkichning o'zini ham himoya qilishga yordam beradi. Amaliyotdan ma'lumki, bunday rezistor yo'q bo'lganda, kondansatör ba'zan buziladi, uning quvvati nominaldan ancha past bo'ladi. Aytishga hojat yo'q, kondansatör kamida 400 V ish kuchlanishi uchun keramika yoki 250 V kuchlanish uchun o'zgaruvchan tok davrlarida ishlash uchun maxsus bo'lishi kerak.

    Rezistor R2 yana bir muhim rol o'ynaydi: kondansatör buzilgan taqdirda u sug'urta vazifasini bajaradi. Albatta, LEDlarni ham almashtirish kerak bo'ladi, lekin hech bo'lmaganda ulanish simlari saqlanib qoladi. Aslida, har qanday qurilmada sug'urta aynan shunday ishlaydi - tranzistorlar yonib ketdi, ammo bosilgan elektron plata deyarli tegmasdan qoldi.

    3-rasmda ko'rsatilgan diagrammada faqat bitta LED ko'rsatilgan, garchi aslida ularning bir nechtasi ketma-ket ulanishi mumkin. Himoya diodasi o'z vazifasini o'zi hal qiladi, ammo balast kondansatkichning sig'imini hech bo'lmaganda taxminan hisoblash kerak, ammo baribir.

    Söndürme rezistorining qarshiligini hisoblash uchun besleme zo'riqishidan LEDdagi kuchlanishning pasayishini olib tashlash kerak. Agar bir nechta LEDlar ketma-ket ulangan bo'lsa, shunchaki ularning kuchlanishlarini qo'shing va ularni ta'minot kuchlanishidan chiqarib tashlang. Ushbu qoldiq kuchlanishni va kerakli oqimni bilish, Ohm qonuniga muvofiq qarshilik qarshiligini hisoblash juda oddiy: R = (U-Ud) / I * 0,75.

    Bu erda U - ta'minot kuchlanishi, Ud - LEDlardagi kuchlanishning pasayishi (agar LEDlar ketma-ket ulangan bo'lsa, u holda Ud - barcha LEDlar bo'ylab kuchlanish pasayishi yig'indisi), I - LEDlar orqali o'tadigan oqim, R - qarshilik. Söndürme rezistorining. Bu erda, har doimgidek, kuchlanish Voltda, oqim Amperda, natija Ohmda, 0,75 ishonchlilikni oshirish koeffitsienti. Ushbu formula allaqachon maqolada berilgan.

    Turli xil rangdagi LEDlar uchun oldinga kuchlanish tushishi miqdori boshqacha. 20mA oqimda qizil LEDlar 1,6 ... 2,03V, sariq 2,1 ... 2,2V, yashil 2,2 ... 3,5V, ko'k 2,5 ... 3,7V ga ega. Keng emissiya spektri 3,0...3,7V bo'lgan oq rangli LEDlar eng yuqori kuchlanish pasayishiga ega. Ushbu parametrning tarqalishi juda keng ekanligini ko'rish oson.

    Bu erda bir nechta turdagi LEDlarning kuchlanish pasayishi, oddiygina rangi bo'yicha. Aslida, bu ranglarning ko'pchiligi bor va aniq ma'noni faqat ma'lum bir LED uchun texnik hujjatlarda topish mumkin. Ammo ko'pincha bu talab qilinmaydi: amaliyot uchun maqbul natijaga erishish uchun formulaga o'rtacha qiymatni (odatda 2V) almashtirish kifoya, albatta, agar bu yuzlab LEDlarning gulchambari bo'lmasa.

    Söndürme kondensatorining quvvatini hisoblash uchun C=(4.45*I)/(U-Ud) empirik formuladan foydalaniladi,

    bu erda C - mikrofaraddagi kondansatkichning sig'imi, I - milliamperdagi oqim, U - voltsdagi tarmoqning eng yuqori kuchlanishi. Uchta ketma-ket ulangan oq LED zanjiridan foydalanilganda Ud taxminan 12V, tarmoqning U amplitudali kuchlanishi 310V, oqimni 20mA bilan cheklash uchun sizga sig'imli kondansatör kerak bo'ladi.

    C=(4,45*I)/(U-Ud)= C=(4,45*20)/(310-12)= 0,29865 mkF, deyarli 0,3 mF.

    Kondensator sig'imi uchun eng yaqin standart qiymat 0,15 mkF ni tashkil qiladi, shuning uchun uni ushbu sxemada ishlatish uchun siz ikkita parallel ulangan kondansatkichdan foydalanishingiz kerak bo'ladi. Bu erda bir eslatma qilish kerak: formula faqat 50 Gts o'zgaruvchan kuchlanish chastotasi uchun amal qiladi. Boshqa chastotalar uchun natijalar noto'g'ri bo'ladi.

    Avval kondensatorni tekshirish kerak

    Kondensatorni ishlatishdan oldin uni sinab ko'rish kerak. Boshlash uchun faqat 220V tarmog'ini yoqing, yaxshisi 3...5A sug'urta orqali va 15 daqiqadan so'ng sezilarli isitish bor-yo'qligini tekshirish uchun teginish orqali tekshiring? Agar kondansatör sovuq bo'lsa, uni ishlatishingiz mumkin. Aks holda, boshqasini olishni unutmang va avval uni tekshiring. Axir, 220V endi 12V emas, bu erda hamma narsa biroz boshqacha!

    Agar ushbu sinov muvaffaqiyatli o'tgan bo'lsa va kondansatör qizib ketmagan bo'lsa, unda siz hisob-kitoblarda xatolik borligini yoki kondansatör to'g'ri quvvatga ega ekanligini tekshirishingiz mumkin. Buni amalga oshirish uchun siz avvalgi holatda bo'lgani kabi kondansatkichni tarmoqqa ulashingiz kerak, faqat ampermetr orqali. Tabiiyki, ampermetr AC bo'lishi kerak.

    Bu barcha zamonaviy raqamli multimetrlar o'zgaruvchan tokni o'lchay olmasligini eslatib turadi: oddiy arzon qurilmalar, masalan, radio havaskorlar orasida juda mashhur, faqat to'g'ridan-to'g'ri oqimni o'lchashga qodir, ammo o'zgaruvchan tokni o'lchashda bunday ampermetr nimani ko'rsatishini hech kim bilmaydi. . Ehtimol, bu o'tinning narxi yoki Oydagi harorat bo'ladi, lekin kondansatör orqali o'zgaruvchan tok emas.

    Agar o'lchangan oqim formuladan foydalangan holda hisoblashda olingan bilan taxminan bir xil bo'lsa, unda siz LEDlarni xavfsiz ulashingiz mumkin. Agar kutilgan 20 ... 30 mA o'rniga 2 ... 3A bo'lib chiqsa, u holda hisob-kitoblarda xatolik yoki kondansatör belgilari noto'g'ri o'qilgan.

    Yoritilgan kalitlar

    Bu erda siz LEDni yoritish tarmog'iga ulashning boshqa usuliga e'tibor qaratishingiz mumkin, ishlatilgan. Agar siz bunday kalitni qismlarga ajratib qo'ysangiz, u erda himoya diyotlari yo'qligini topasiz. Xo'sh, hamma narsa bema'nilikdan yuqorida yozilganmi? Hechqisi yo'q, siz faqat demontaj qilingan kalitni yoki aniqrog'i qarshilik qiymatini diqqat bilan ko'rib chiqishingiz kerak. Qoidaga ko'ra, uning nominal qiymati kamida 200KOhm, ehtimol biroz ko'proq. Bunday holda, LED orqali oqim taxminan 1mA bilan cheklanishi aniq. Orqa yoritilgan kalit sxemasi 4-rasmda ko'rsatilgan.

    Shakl 4. Yoritilgan kalitda LED ulanish sxemasi

    Bu erda bitta rezistor bir tosh bilan bir nechta qushni o'ldiradi. Albatta, LED orqali oqim kichik bo'ladi, u zaif porlaydi, lekin qorong'i kechada xonada bu porlashni ko'rish uchun etarlicha yorqin bo'ladi. Ammo kun davomida bu porlash umuman kerak emas! Shunday qilib, o'zingizni e'tiborsiz porlashiga imkon bering.

    Bunday holda, teskari oqim ham zaif bo'ladi, shuning uchun u hech qanday holatda LEDni yoqmaydi. Shunday qilib, yuqorida tavsiflangan bitta himoya diyotining tejamkorligi. Yiliga millionlab va hatto milliardlab kalitlarni ishlab chiqarishda sezilarli darajada tejash mumkin.

    LEDlar haqidagi maqolalarni o'qib chiqqandan so'ng, ulardan foydalanish bo'yicha barcha savollar aniq va tushunarli bo'lib tuyuladi. Ammo LEDlarni turli davrlarga kiritishda hali ham ko'plab nozikliklar va nuanslar mavjud. Masalan, parallel va ketma-ket ulanishlar yoki boshqacha aytganda, yaxshi va yomon sxemalar.

    Ba'zan siz bir necha o'nlab LEDlarning gulchambarini yig'moqchisiz, lekin uni qanday hisoblash mumkin? 12 yoki 24V kuchlanishli quvvat manbai bo'lsa, qancha LEDni ketma-ket ulash mumkin? Ushbu va boshqa savollar biz "Yaxshi va yomon LED sxemalari" deb nomlanadigan keyingi maqolada muhokama qilinadi.



    Sizga maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ulashing!