Самостоятельное подключение светодиодной ленты на 220В (схема, видео)
Использование полупроводников для освещения дома или квартиры имеет массу преимуществ, но есть у нее и недостатки. Взять к примеру такое изделие, как светодиодная лента 220В, подключение которой к стандартному сетевому напряжению напрямую невозможно. Сам осветитель собран на плате, рассчитанной на 12В, поэтому необходимо использовать понижающее устройство – трансформатор или блок питания.
Как устроен светодиод?
Прежде чем хвататься за провода и вилки, пытаясь своими руками соорудить схему освещения, включить в нее датчик движения для дома и прочие элементы, нужно понять, что собой представляют ее ключевые элементы. Какой их принцип действия и как правильно подключить светодиодную ленту. Любой светодиод – это полупроводниковый прибор (несмотря на малые размеры), который активно используется в электронике, как один из элементов микросхем различных устройств.
Если через него пропустить электрический ток в прямом направлении (положительный потенциал сохраняется на стороне анода), то будет наблюдаться оптическое излучение. Если напряжение подать из обратной стороны (потенциал на катод), то в связи со свойствами полупроводников сопротивление будет значительно выше тока, то есть можно условно принять его равным нулю. Именно поэтому любая инструкция подключения светодиодной ленты настаивает соблюдать полярность (иначе никакого света не будет).
Читайте также:
Как подобрать качественную светодиодную ленту?
Выше уже оговаривалось, что светодиоды широко используются в микросхемах. Следовательно, для того, чтобы организовать на их базе осветительный прибор, нужно включить их в состав определенной электрической цепи, например, с датчиком движения. Именно для этого используют ленту. Она только визуально имеет вид белой ламинированной полосы, на которой установлены лампочки (диоды). На самом деле, под защитным поверхностным слоем скрывается полноценная плата, на которой организованы точки подключения диодов, соединенные между собой токопроводящими дорожками.
Особенностью светодиодной ленты является то, что она фактически не имеет привычных проводов для подключения к сети 220 Вольт. Если внимательно присмотреться, то можно обнаружить повторение одинаковых групп элементов с постоянным шагом. В состав каждой группы входит 3 светодиода и резисторы (один или несколько). Между группами можно увидеть линию разделения, обозначенную дополнительно символом ножниц. По обе стороны линии находятся контакты, то есть, отрезав отдельный участок, его можно своими руками подключить к 220В через них. Таким образом происходит коррекция необходимой длины ленты (укорачивание или наращивание). Резать эту плату (стандартная длина составляет 5 м) в любом другом месте кроме обозначенного не допускается, так как произойдет разрыв цепи.
Количество контактов на стандартной 12В ленте может составлять 2 или 4. Первая комбинация характерна для традиционной одноцветной ленты, вторая – для RGB-ленты, которая может менять цвет свечения за счет комбинации красного, зеленого и синего диодов. Для нее выделяется по контакту на каждый цветовой канал и дополнительно на общую цепь питания.
Читайте также:
Спаять светодиодную ленту самостоятельно: подробная инструкция!
Варианты подключения через трансформатор к 220 В
Главной причиной того, почему нельзя напрямую организовать подключение светодиодной ленты к общей сети 220V является высокий ток, который при этом проходит через них. Как результат, можно получить местный перегрев и выход из строя полупроводниковых элементов.
Классическим способом подсоединения 12-вольтовой ленты к 220В является использование вводного трансформатора или блока питания. Его главная задача – понижение сетевого напряжения 220 В до рабочего 12/24 В. Но прежде чем подключить к нему ленту, нужно подобрать его тип и мощность. Тип блока зависит от условий эксплуатации ленты и может быть простым, либо герметичным (при повышенной влажности в зоне действия). Мощность нужно подбирать учетом удельной (погонной) мощности ленты, которая является одной из ключевых ее характеристик. Если, к примеру, погонный метр ленты потребляет 14 Вт мощности, то отрезок длиной 4 м будет нуждаться в 56 Вт. Кроме это следует учесть запас примерно 25…30%, после которого минимальная требуемая мощность трансформатора составит 70…72,8 Вт. Из каталогов подбирается блок с ближайшим большим значением мощности, учитывая рабочее напряжение светодиодов (12 или 24 Вольт).
Подробнее о расчетах мощности светодиодных лент можно прочитать здесь.
Для дома схема подключения светодиодной ленты выбирается исходя из типа осветителя и его длины. Простая монохромная лента менее 5 метров соединяется с блоком питания, а он – с сетью 220 Вольт. Со стороны осветителя необходимо соблюдать полярность: «+» к «+», а «–» к «–». Для соединения используется двухжильный провод, который в блоке зажимается на клеммах, а к ленте припаивается на соответствующих контактах. На примере с RGB осветителем между блоком и лентой придется своими руками включить 12-вольтовый контроллер, позволяющий настраивать цветовую гамму свечения. Здесь также придется соблюдать полярность, а также соответствие контактов цветовых дорожек.
Схемы, приведенные выше, являются базовыми и применимы для лент стандартных пятиметровых лент (или короче) дома, при включении в цепь датчика движения или без него. При необходимости включить в сеть 220 Вольт более 5 м осветителя переходят к параллельному соединению. Последовательное не используется по причине чрезмерного падения напряжения по длине. Здесь возможны два варианта:
- Питание параллельных участков осветителя от одного блока. Разветвление цепи происходит между трансформатором и лентами. Мощность его должна быть выше, с учетом общей длины осветителя,
- Питание от двух отдельных блоков 12/24 В. Здесь нужно использовать компактные трансформаторы, объединение/разветвление цепей которых перед блоками со стороны сети 220V.
Для подключения светодиодной ленты RGB придется включить в цепь контроллер, а при двухблочной схеме – дополнительный усилитель, на который подключается параллельная лента.
Вариант подключения напрямую к 220В
Кроме каноничных вариантов включения в сеть 220V существует способ подключения светодиодной ленты без использования блоков питания. Базируется он на принципе перекрестной сборки светодиодных групп, при которой влияние сетевого тока напряжением 220 Вольт не сказывается на работоспособности пары.
Для этого нужно разделить цельную ленту на отдельные минимальные отрезки. Принимая во внимание, что один такой отрезок потребляет 12 Вольт, достигнуть значения 220В можно за счет включения как минимум 20 элементов (12 В х 20 шт = 240 Вольт). Каждый участок соединяется с соседним по принципу обратной полярности: «+» к «–».
Главными недостатками такой схемы являются возможность пробоя контактов, а также видимое мерцание диодов с частотой 50 Гц. Чтобы исключить скачки напряжения, нужно организовать включение в цепь питания диодного моста (выпрямителя) и конденсатора (устраняет мерцание). Сюда же можно включить датчик движения, который питается от стандартного сетевого напряжения.
Использование светодиодов с датчиком движения
Подобный элемент является неотъемлемым в концепции системы умного дома. Датчик движения реагирует чувствует присутствие в помещении человека или другого живого существа. Как только это происходит, контакты замыкаются и включается освещение без необходимости нажимать кнопки выключателя. Аналогично происходит отключение, только в этом случае контакты датчика размыкаются после того, как в зоне его действия не наблюдается движение в течении 10 секунд. Это прекрасный экономичный вариант для тех объектов, где не требуется постоянная подсветка.
Как подключить светодиодную ленту к 220в своими руками: через выключатель
Содержание статьи:
Светодиодная лента 220В представляет собой плату на основе гибкого изоляционного материала. По всей ее длине нанесены токопроводящие полосы, между которыми расположены группы светодиодов и ограничивающее ток сопротивление. Все элементы ленты последовательно соединены и помещены в прозрачный пластиковый корпус. Многообразие вариантов исполнения светодиодных лент обусловлено размером и количеством светодиодов в группе и на отрезке длиной 1 метр. Все перечисленные особенности влияют на мощность и яркость излучаемого света.
Разновидности моделей светодиодных лент на 220 В
Светодиодная лента 3528
В зависимости от назначения и особенностей светодиодной ленты в ней могут быть использованы светодиоды 3528, 5050, 2835, 3014 и 5630. Наибольшее распространение получили модификации 5050 и 3528, остальные встречаются реже и обычно заказываются у азиатских поставщиков.
В числе основных параметров светодиодов 220 В стоит отметить:
- Возможность кратной нарезки с шагом 50 см – 50, 100, 150, 200 см и т.д. Попытка отрезать меньшее количество испортит устройство.
- Мощность на метр длины.
- Степень защиты от повышенной влажности окружающей среды.
- Цветовая температура испускаемых лучей.
Помимо стандартных лент с белым свечением, выпускают модели RGB с красными, зелеными, синими и желтыми лампами. В общем виде они представляют собой три одноцветных светодиода с разными оттенками, которые имеют общий контакт для питания и различные контакты для регулирования яркости освещения. Для подключения такого осветительного устройства требуется контроллер RGB на 220 В.
Степень защиты светодиодного освещения может соответствовать стандартам IP67 или IP68. Благодаря корпусу из плотной силиконовой трубки осветительное устройство можно эксплуатировать в условиях экстремальной влажности при любой температуре окружающего воздуха. В зависимости от степени жесткости основания ленту можно использовать в качестве самостоятельной единицы освещения или отдельных модулей, из которых создают уникальные образцы светильников.
Некоторые модели светодиодов выпускают с клеевой полосой на основе акрилового скотча, что в разы ускоряет укладку и фиксацию отрезка.
Преимущества и недостатки
Из-за герметичной оболочки возникают сложности с ремонтом ленты
В числе достоинств стоит отметить:
- Возможность подключения без блока питания.
- Неплохую мощность – фрагмент 10 м дает освещение 70 Вт при минимальном энергопотреблении.
- Низкую стоимость монтажа благодаря применению тонких проводов для низкой силы тока.
Ограничения по использованию светодиодной ленты могут быть вызваны следующими факторами:
- сложность ремонта из-за герметичной оболочки;
- нарезка только на кратную длину, которая может быть лишней или недостаточной для конкретного объекта;
- частота мерцания 100 Гц, что при длительном воздействии освещения может вызвать ухудшение самочувствия;
- напряжение 220 В, требующее особого внимания при монтажных работах и эксплуатации ленты.
Рекомендованная область применения светодиодов – вспомогательная или резервная подсветка помещений домов и квартир: кухни, ванной или сауны, коридора или гаража. Возможно также использование в качестве декоративного элемента – для подсветки зданий, рекламных вывесок, элементов декоративных конструкций и скульптур, оформления сцен и т.д.
Монтаж светодиодной ленты
При соединении светодиодной ленты необходимо соблюдать полярность
В процессе подключения ленты следует учитывать ряд требований:
- соединение фрагментов должно осуществляться с учетом полярности;
- допускается соединение участков с помощью коннекторов или методом пайки при воздействии на ленту не более 10 секунд при температуре не выше 260 градусов;
- лента для внешнего монтажа должна иметь качественную влагозащиту;
- поверхность для укладки и приклеивания ленты должна быть сухой, обезжиренной и чистой;
- минимальный радиус изгиба составляет 2 см, исключение – однократный изгиб на участке, где нет электронных компонентов;
- последовательное соединение возможно только для отрезков длиной до 5м, для фрагментов большей длины применяют параллельную схему подключения.
Диапазон рабочих температур для светодиодов составляет от -40 до +50º С. Продолжительность службы ленты – 50 000 часов без уменьшения яркости свечения.
Устройства для подключения LED-ленты к 220 В
Импульсный блок питания
Для лент напряжением меньше 220 В подключение напрямую в розетку исключено. Из-за высокого напряжения светодиоды мгновенно сгорят. Поэтому подключение к сети питания осуществляется с применением вспомогательных устройств:
Импульсные блоки питания
Достаточно дорогой, но самый надежный вариант. Блок питания обеспечивает стабильное напряжение и исключает мерцание света вследствие пульсации тока. Модели БП нового поколения оснащены диммерами и пультами ДУ, что позволяет регулировать яркость освещения на расстоянии. В качестве допустимой альтернативы можно использовать для подключения светодиодов блок питания из «системника» компьютера.
Трансформатор 220/12
Трансформатор для лед-ленты
Устройство состоит из понижающего трансформатора, конденсатора и выпрямительного моста. В нем напряжение уменьшается и выравнивается за счет сглаживания пульсаций. Возможно самостоятельное изготовление трансформатора из старого приемника или лампового телевизора. Необходимо намотать на базовую модель вторичную обмотку на 12В и собрать модель вместе с диодным мостом или конденсатором.
Токоограничивающий конденсатор
Способ подходит лишь для подключения к сети небольших отрезков ленты, которым предназначена роль ночника или прикроватной лампы. Если увеличить длину отрезка, возрастет энергопотребление блока, использование экономных светодиодов будет нецелесообразным. Кроме того, избыточное потребление блоком питания электроэнергии 220 вольт заставляет принимать дополнительные меры электробезопасности.
Последовательное подключение
Данный способ позволяет отказаться от использования блока питания, но взамен требует соблюдения некоторых условий. Общее число светодиодов по длине имеющегося отрезка должно быть кратно 60, что позволит разделить ленту на 20 равных частей. Все отрезки должны быть одинаковыми и иметь равное число светодиодов. В противном случае напряжение будет распределяться неравномерно, часть фрагментов с избыточным питанием быстро перегорит.
Последовательное подключение конструкции осуществляется через диодный мост и конденсатор.
Схемы подключения светодиодных лент к сети 220 В
Схема включения в 220 В
Если полоса изготовлена из светодиодов SMD 5630, ее потребляемая мощность превышает 10 Вт на метр длины. Монтаж такой ленты осуществляется на металлическое основание для эффективного теплоотведения. Мерцание света, негативно влияющее на самочувствие человека, можно полностью устранить, если подключить в осветительную сеть конденсатор.
Последовательное соединение RGB между собой до 5м
Подключение цветной светодиодной ленты 220 В RGB осуществляется через контроллер RGB, управляющий яркостью и светом ленты. Согласно стандартной схеме, контроллер подключается к низковольтному выходу блока питания. Затем к соответствующим клеммам контроллера подключается светодиодная лента. Из четырех проводов три предназначены для управления цветом, а четвертый необходим для подачи питания. Ограничения по длине RGB ленты – не более 5 м на каждом отрезке. Возможно параллельное подключение к мощному блоку питания сразу двух отрезков по 5 м.
Использование RGB усилителя для очень длинных светодиодных лент
Светодиодная лента высокой мощности подключается с использованием AC/DC-преобразователей. Этот способ не только очень прост, но и экономичен по затратам, а также – очень удобен в эксплуатации.
Общая схема подключения выглядит следующим образом:
- От ленты отрезаются фрагменты, кратные 50 или 100 см.
- На срезанный край наносится слой герметика и надевается силиконовый коннектор, который также крепится на герметик.
- Подключается провод от выпрямителя.
- Освещение проверяется на предмет работоспособности и герметичности защитного слоя.
Особого внимания и тщательного выполнения монтажных работ требуют следующие варианты подключения:
Длина ленты больше 5 м
Последовательное соединение и удлинение
Последовательное подключение отрезков в данной ситуации исключено. По мере удаления от источника питания напряжение будет падать, и последние отрезки получат меньше питания, что в результате даст более слабый свет. Если же увеличить напряжение, нагрузка на ленту возрастет и срок ее службы резко сократится.
Рекомендуется параллельное соединение отрезков с помощью проводов сечением не менее 1 мм. Также потребуется один мощный блок питания или несколько моделей БП меньшей мощности, питающие провода которых соединены параллельно.
В сеть необходимо подключить диммер
Устройство регулирования яркости света подключают в сеть между блоком питания и светодиодной лентой, правильно размещая входные и выходные контакты: первые – к сети питания, вторые – к источнику света. Если требуется подсоединить к диммеру сразу несколько отрезков, суммарная мощность которых выше мощности регулятора, рекомендуется использовать усилитель сигнала.
При условии правильного подключения светодиоды станут отличным вариантом альтернативного освещения, не требующего крупных расходов на монтаж и эксплуатацию.
схема сборки ленты, выбор драйвера и блока питания
Один из современных источников декоративного и основного освещения –светодиодные ленты. Но большинству таких изделий необходимо питание: постоянное напряжение DC12В, а в розетках – переменное AC220В. Однако, кроме таких устройств, производители выпускают аппараты, предназначенные для работы от бытовой сети.
Светодиодная лента 220В
Конструкция светодиодной ленты
Полоса со светодиодами представляет собой печатную плату на гибкой основе из изоляционного материала. Вдоль этой полосы нанесены две токопроводящие полоски с контактными площадками. Между полосками расположены группы из светодиодов и токоограничивающего сопротивления. Все элементы соединяются последовательно и выполнены в корпусе SMD.
В самых распространённых полосах количество светодиодов в группе – три, и напряжение питания =12В. Эти группы отделены контактными площадками с отметкой линии отреза. Разрезать полосу можно только в этих местах. Если отрезать в другом месте, то разрезанная группа работать не будет.
Размер светодиодов и их количество в метре ленты может быть различным. От этого зависят яркость света и потребляемая мощность.
Устройство светодиодной ленты
Важно! Напряжение питания светодиодов должно быть постоянным и без пульсаций, иначе свет будет мерцать, что неприятно и вредно для глаз.
Светодиодная лента на 220В
Кроме лент 12В, есть полосы, рассчитанные на 24, 48, 110 и 220В. Количество диодов в неделимых отрезках, соответственно, 6, 12, 30 и 60 штук. Без трансформатора или другого блока питания, только через выпрямитель, в розетку включаются только ленты 220В.
Собираются такие устройства из светодиодов SMD 3528, 5050, 2835, 3014 и особоярких 5630. Режутся такие полосы только отрезками по 50 сантиметров или 60 последовательно соединённых диодов. Внешне эти устройства отличаются от обычных только маркировкой.
Основные параметры LED-лент 220В
Основными параметрами этих устройств являются:
- длина минимального отрезка;
- количество диодов, мощность и ток одного метра полосы;
- защищённость от погодных условий;
- цветовая температура белого света.
Устройства с питанием от сети 220В
В полосах с питанием от 220В используются SMD светодиоды, которым необходимо питание 3,5В. Поэтому они подключаются последовательно в количестве 60 штук. Режется такая полоска на отрезки, кратные 0,5 или 1 метру.
Полосы из светодиодов SMD 5630 потребляют мощность более 10 Вт/м и монтируются на металлическое основание, отводящее тепло. Повышенная яркость получается также установкой диодов в два ряда.
Хотя питающее напряжение равно напряжению сети, при включении в розетку свет будет моргать с частотой 50Гц. Даже при использовании выпрямительного моста свет будет мерцать. Необходимо дополнительно использовать конденсатор, сглаживающий пульсации и преобразовывающий пульсирующее напряжение в постоянное.
Если есть светодиодная лента 220в RGB, то подключение производится через такой же RGB-контроллер. Распространённые модели контроллеров рассчитаны на использование с =12В, поэтому желательно приобретать эти устройства в комплекте.
Схема подключения светодиодной ленты RGB
Как подключить светодиодную ленту к 220 вольт
Подключение устройства 220В аналогично подключению обычных лент. Длина отрезанного куска, в зависимости от модели, кратна 0,5 или 1 метру.
Выпрямитель состоит из четырёх диодов и конденсатора. Его можно изготовить своими руками или приобрести готовый в магазине или на радиорынке. Без конденсатора свет будет моргать с частотой 100Гц, что, согласно СаНПИНУ, недопустимо в жилых помещениях. Такие конструкции можно устанавливать в кладовке, лестничной клетке и других вспомогательных помещениях.
Подключение к сети 220В
Особенности
У этих устройств есть преимущества перед обычными, 12 вольтовыми приборами:
- не нужен дорогой блок питания;
- небольшой ток позволяет подключаться тонкими проводами;
- в продаже есть полоски со встроенным блоком питания, которые просто включаются в розетку.
Как и у любых устройств, у этих тоже есть недостатки:
- на всех элементах присутствует высокое напряжение, что требует тщательной изоляции;
- дешёвые устройства быстро выходят из строя и их нельзя отремонтировать заменой маленького участка из трёх диодов;
- длина отрезка может быть только кратной 100 или 50 сантиметрам;
- мерцание с частотой 100Гц не заметно глазам, но утомляет и вызывает головную боль.
Способы подключить светодиодную ленту 12В к сети 220В
При включении светодиодной полосы 12В просто в розетку она сгорит. Поэтому для включения таких устройств в бытовую сеть необходимы дополнительные устройства.
Импульсный блок питания
Такие устройства есть самодельные или фабричного производства – это лучший, хотя и самый дорогой вариант. Эти блоки обеспечивают постоянную величину напряжения и отсутствие видимых пульсаций.
Более дорогие устройства опционально оснащаются регулятором яркости света (диммером) и пультом ДУ.
Интересно. В качестве источника постоянного напряжения можно использовать компьютерный блок питания.
Питание устройств от трансформатора
В этих аппаратах находятся понижающий трансформатор 220/12, выпрямительный мост и конденсатор, сглаживающие пульсирующее напряжение после диодного моста.
Такой блок питания можно изготовить самостоятельно из питающего трансформатора от старого лампового приёмника или телевизора, если намотать на нём вторичную обмотку 12В и собрать в корпусе вместе с диодным мостом и конденсатором.
Бестрансформаторный блок питания
Короткий отрезок ленты, например, для ночника или настольной лампы, можно подключить без понижающего трансформатора, через токограничивающий конденсатор. По похожей схеме собраны недорогие светодиодные лампы.
Недостаток этих конструкций в том, что если обычное питающее устройство потребляет из сети ток, приблизительно в 20 раз меньше необходимого для питания светодиодов (за счёт понижающего трансформатора), то бестрансформаторное устройство потребляет полный ток светодиодной ленты. Поэтому подключать к такому блоку длинную LED-полосу нецелесообразно.
Емкость конденсатора С1 необходима 1,4mkF на 0,1А тока ленты, а напряжение от 300В. Тип – МГБО или К73. Требуется фильтрующий конденсатор С2 ёмкостью 20mkF на 0,1А тока и напряжением 15В.
Ток потребления уменьшается при соединении кусочков ленты последовательно. В этом случае он равен току отдельного кусочка. При соединении нескольких отрезков последовательно напряжение конденсатора С2 умножается на их количество.
Для определения тока конструкции необходимо:
- Количество светодиодов в метре ленты разделить на 3. Получится число неделимых отрезков;
- Мощность метра ленты разделить на число отрезков с тремя светодиодами и на 12В – напряжение питания. Получится ток потребления одного участка;
- Умножить ток одного отрезка на количество таких участков. Получается общий ток конструкции.
Ток диодов в выпрямительном мосте определяется током устройства, а напряжение 300В.
Например, в метре ленты SMD3528 плотностью 60 диодов содержится 10 участков по три светодиода. Один участок имеет мощность 4,8Вт/10-0,48Вт и ток, 0,48Вт/12V – 0,04А. В куске длиной 0,5 метра таких участков 5 общим током 0,2А. Следовательно, емкость С1 2.8mkF или меньше, а C2 – не меньше 40mkF.
Бестрансформаторный блок питания
Важно! На всех элементах такой конструкции, в том числе и на LED-ленте, присутствует высокое напряжение.
Последовательное подключение
Последовательное подсоединение отрезков светодиодной ленты позволяет обойтись без блока питания. Это получится при соблюдении некоторых условий:
- Количество светодиодов должно делиться на 60. Это необходимо, чтобы после разрезания получилось 20 отрезков по три диода;
- Все отрезки должны быть одинаковыми, с одним количеством одинаковых светодиодов. Иначе на куске с меньшим количеством или менее яркими диодами будет большее напряжение, и он быстро выйдет из строя.
Подключается конструкция через диодный мост и фильтрующий конденсатор, аналогично безтрансформаторному блоку питания.
Подключение 12 вольтовой ленты к сети 220В
Светодиодная лента 220 вольт – это удобное осветительное устройство, которое имеет множество применений, благодаря своим преимуществам, а питание таких приборов от выпрямителя вместо блока питания позволяет сэкономить на его приобретении.
Видео
Подключение светодиодной ленты к блоку питания
Современные научные разработки эффективно изменяют освещение жилых и производственных помещений, улучшают бытовые условия, поднимают имидж владельца в глазах окружающих людей.
Однако надо хорошо представлять, что малейшее нарушение технологии монтажа светодиодов или правил их эксплуатации может значительно повредить дорогостоящее оборудование, сократить ресурс его использования.
В этой статье я показываю, как необходимо правильно выполнять подключение светодиодной ленты к блоку питания и исключить типовые ошибки, допускаемые не только начинающими мастерами.
Содержание статьи
Светодиодная лента для освещения: устройство и эксплуатационные характеристики
Правильная работа светодиодов зависит от конструкции источника света и его блока питания. Анализу этих вопросов посвящена первая часть статьи.
Какие бывают светодиодные ленты: что важно знать каждому мастеру
Базовым составом конструкции является полиамидная пластмасса толщиной подложки около 0,2 мм с диэлектрическими характеристиками пробоя слоя изоляции порядка 7 кВ/мм.
Светодиодная лента для освещения выпускается различной длиной, а ширина ее бывает только 10 или 20 миллиметров. На ней монтируется электрическая схема:
- светодиоды;
- шины и цепи подвода тока;
- токоограничивающие резисторы;
- контактные площадки.
Основой электрической схемы служат отдельные секции из светодиодов и резисторов, на которые по токоведущим шинам подается напряжение 12 или 24 вольта.
На краях каждой секции выполнены продолговатые контактные площадки. На них проводится пайка проводов и по ним режут длинную конструкцию на короткие участки, требуемые по условиям монтажа. В любых других местах резать ее нельзя.
Количество светодиодов и плотность их расположения на одинаковых длинах отличается. Для создания монохромного белого свечения используют подвод тока по двум магистралям положительного и отрицательного потенциалов.
Монохромный белый цвет используют чаще всего для дополнительной подсветки помещений.
Четырехканальные шины располагают на RGB лентах для создания цветовых
эффектов. По ним происходит подача положительного потенциала на каналы
красного, зеленого, голубого свечения, а отрицательного — к общему, земляному.
Цветовые эффекты RGB ленты применяют в декоративных целях.
Внешнее устройство светодиодных лент для белого освещения и RGB подсветки примерно одинаковое. Показываю их на фотографии ниже. Сравнивайте.
Простейшая схема монохромного освещения может быть представлена последовательным подключением резистора и светодиодов под напряжение 12 вольт.
Маркировка светодиодной ленты: как общаться с продавцом
Современная промышленность выпускает светодиоды для освещения по старой, отработанной технологии и новой — усовершенствованной.
В обоих случаях для маркировки используется буквенное обозначение SMD (оборудование поверхностного монтажа), а также размеры длины (две первых цифры) и ширины площадки (еще 2 цифры) полупроводниковой матрицы в десятых долях миллиметра.
Например: SMD 5050, SMD 5630 или SMD 3528.
Маленький модуль 3528 выполняется одним кристаллом полупроводникового перехода, а 5050 состоит из трех кристаллов ячейки 3528. Они могут соединяться для монохромной или цветной передачи спектра.
Модуль 5050 обладает повышенной мощностью и световым потоком.
Более новая технология производства светодиодов основана на применении усовершенствованных материалов. По ней выпускается лента 2835. Внутри одного ее модуля размещены 3 кристалла. Они обладают еще меньшими размерами, но повышенной яркостью.
Процесс отвода тепла с ленты 2835 происходит лучше, что продлевает ее ресурс. Еще одно ее преимущество — стоимость. Она дешевле аналогичной модели 5050 за счет более доступной и экономически обоснованной технологии производства.
Следующая цифра маркировки обозначает количество светодиодов на длине участка в один метр. Их число может быть: 30, 60, 120, 240.
Важными характеристиками является мощность потребления, указываемая в ваттах на метр длины и величина светового потока, выражаемая в люменах.
Потребляемая мощность складывается от количества светодиодов и подключенных к ним резисторов. Ее увеличение повышает световой поток и требует дополнительных мер к отводу тепла от электронной схемы.
Степень защиты светодиодной конструкции обозначают буквами IP и двумя цифрами, например:
- IP20 (без использования защитного покрытия) для сухих и чистых помещений;
- IP23, IP43 или IP44 с защитным слоем от влаги и пыли для работы в неотапливаемых, но закрытых от атмосферных осадков местах;
- или IP65, IP67, IP68 со слоем прозрачной изоляции для работы на улице.
Защитное покрытие класса «Элит» и «Премиум» при хранении и эксплуатации не желтеет и не отслаивается, а стандартное может терять свои свойства.
Мои рекомендации по оптимальному применению светодиодных лент сведены в таблицу.
| Предпочтительные условия работы источника света | Тип светодиодов | Количество светодиодов в погонном метре |
| Внутренние полости шкафов, полок, стеллажей | SMD 3528 | 60 |
| Дополнительное освещение спальни, детской комнаты | SMD 3528 или SMD 5050 | 60 |
| Дополнительная подсветка больших комнат | SMD 5050 или SMD 2835 | 60÷240 |
| Освещение больших производственных помещений, например, магазинов, офисов | SMD 5630 или SMD 5730 | 60÷240 |
| Внутренняя подсветка автомобильного салона | SMD 5050 | 60÷120 |
| Терраса, беседка, вход в дом | SMD 5050 с классом IP65 или выше | 60÷120 |
Почему перегорает светодиодная лента: на что обращать внимание при ее покупке и эксплуатации
Можно, конечно, во всем винить недобросовестных продавцов или производителей осветительного оборудования. Но я рассматриваю чисто технические вопросы снижения ресурса именно качественных приборов.
Почему перегорает светодиодная лента, или мерцает свет при эксплуатации, объясняю ниже.
Световое излучение создается только при прямом направлении полярности через полупроводниковый переход. Если через него пропускать переменный ток, то будет заметно сильное моргание за счет образования пауз в свечении во время прохождения отрицательных полугармоник.
Величина светового потока полупроводникового перехода сильно зависит от силы протекающего тока. Причем его увеличение сопровождается резким возрастанием тепловых потерь.
Производители тщательно выбирают оптимальную величину тока: излишнее тепло значительно сокращает ресурс, заложенный в конструкцию.
Для уменьшения нагрева полупроводникового слоя инженеры используют два технологических приема:
- Рассеивание выделяемого тепла в окружающую среду.
- Четкую стабилизацию силы тока.
Первая методика основана на том, что печатная плата корпуса светодиода у ламп монтируется на дополнительном теплоотводящем радиаторе.
Для лент же используют специальные алюминиевые профили различного сечения и габаритов.
Однако этого не достаточно. Дело в том, что даже небольшое колебание входного напряжения, которое не может предотвратить блок стабилизированного питания, вызывает ощутимое изменение тока через светодиод.
Поэтому для подключения светодиодных лент используют специализированные
электронные устройства — драйверы. Они дополняют работу блоков питания и часто
встраиваются в их конструкцию.
Длительную и надежную работу светодиодов обеспечивают всего две вещи: исключение перегрева полупроводникового перехода и стабильный ток оптимальной величины через него.
Другие характеристики светодиодного освещения я опубликовал специальной статьей. Кого они заинтересуют, читайте здесь. Материал полезен для общего развития.
Блоки питания для светодиодных лент 12 вольт: 4 типа конструкции для разных условий эксплуатации
Поскольку световое оборудование на светодиодах выпускается на 12 и 24 вольта, то под каждое из них создаются специальные блоки питания. Особых различий при выборе для покупки и эксплуатации у них нет.
Поэтому я буду о них рассказывать на примере двенадцативольтовых устройств.
Блок питания работает по принципу инверторного преобразования электрической мощности за счет использования:
- сетевого фильтра, блокирующего поступление в схему электрических помех;
- диодного выпрямителя со сглаживающим фильтрам, создающих совместной работой стабилизированное напряжение строго постоянной величины;
- высокочастотного генератора инвертора, вырабатывающего импульсы прямоугольной формы с действующим напряжением 220 вольт;
- силового трансформатора, понижающего напряжение до оптимальной величины 12 или 24 вольта;
- выходного выпрямителя с фильтром, окончательно подготавливающих выходной сигнал.
Блоки питания для светодиодной ленты, которые выпускает промышленность, можно условно разделить на 4 класса по условиям их эксплуатации для работы:
- в сухих и чистых помещениях с обычными габаритами;
- либо в ограниченном пространстве;
- во влажной среде или на открытом воздухе;
- с мощными осветительными приборами.
Типовой блок питания специально не ограничивается своими размерами. Он имеет широкий клеммник с защитной планкой из диэлектрического пластика и металлическую перфорированную крышку. Через ее отверстия обеспечивается воздухообмен и отвод тепла от нагревающейся электроники.
Малогабаритный блок питания ограничен своими размерами. Он тоже
имеет вентиляционные вырезы, но меньшее количество клемм. Внешний вид и
габариты однотипных модулей можете визуально сравнить на этой фотографии.
Герметичный импульсный блок питания создается для работы во влажной
среде. Его электронную начинку надежно защищает специальное покрытие корпуса с
классом IP67.
Он способен надежно работать на улице, в ванной, бане, бассейне и других подобных помещениях. Однако не вздумайте его погружать в воду, например, в аквариум. Из такой затеи ничего хорошего не получится.
Самые мощные блоки питания снабжаются системой принудительной вентиляции. У них внутри корпуса встроен кулер, как у компьютерного блока. Его применение вызвано необходимостью эффективного отвода тепла от нагревающейся электроники.
Вентилятор создает небольшие проблемы для владельцев: шум, который может раздражать отдельных людей. Это следует учесть заранее: продумать место для размещения мощного блока и способы снижения раздражающих звуков на этапе планирования электромонтажных работ в квартире.
Отказываться же от принудительного обдува нельзя: сразу начнутся проблемы со вздутыми конденсаторами, пробитыми диодами и вышедшими из строя силовыми транзисторами.
По этой же причине вам стоит позаботиться о хорошей циркуляции воздуха через внутреннюю схему корпуса. Он должен свободно поступать к электрической схеме и выходить наружу, убирая излишнее тепло с электронных компонентов.
Блок питания для светодиодной ленты своими руками: полезные рекомендации
Принцип работы и схема импульсного блока питания не так уж сложна, как может показаться с первого взгляда. В нем происходит инверторное преобразование электрической мощности.
Основная трудность, с которой придется столкнуться самодельщикам — это сборка и настройка высокочастотного генератора. Схем для работы этого каскада много.
Наиболее перспективным направлением является пушпульная схема.
Ее обзор, а также других аналогичных устройств я уже сделал в отдельной статье, посвященной ремонту ИБП. Тем, кого интересует кропотливая работа по сборке подобных модулей, рекомендую почитать информацию там.
Процесс самостоятельной сборки импульсного блока довольно сложный. Сейчас намного проще использовать для подключения к светодиодной ленте готовые конструкции, которые остались от отработавшей свой ресурс электронной техники.
Один из таких вариантов — компьютерный блок питания. Он построен по тем же принципам, поэтому отлично справится со светодиодными нагрузками.
Его надо просто подключить к сети 200 вольт, а выход потенциалов +12VDC и —12VDC взять с соответствующих гнезд выходного штеккера на 20 или 24 pin.
Не забывайте, что ИБП не любят режим холостого хода. Для их проверок рекомендуется собирать резистивную схему нагрузки.
Без ее подключения дорогостоящие электронные компоненты могут преждевременно выйти из строя.
Блок питания ноутбука тоже хорошо подходит для подключения к светодиодной схеме. Обращайте внимание на его выходную мощность. Она указывается на этикетке корпуса.
В отдельных случаях подсветку можно запитать от батареек или аккумуляторов. Такие технические решения уже имеются в продаже для использования во внутренних пространствах шкафов, полочек, стеллажей.
Любой самодельный или заводской импульсный блок питания до подключения к схеме и нагрузке должен быть проанализирован и подобран по своим техническим характеристикам. Его надежная работа требует создания запаса мощности.
Расчет блока питания для светодиодной ленты 12В: как обеспечить длительную безаварийную работу всей осветительной системы
Начать вычисления необходимо с определения величины мощности, которую должен надежно обеспечивать ИБП.
Расчет блока питания для светодиодной ленты на 12 или 24 вольта проводим по характеристикам, опубликованным производителем на упаковке или в другой сопроводительной документации. Рассмотрим его на примере Flexible led strip на 24 В.
Ее мощность соответствует 19,2 ватта на один метр длины, а всего их 5. Далее я просто показываю картинкой, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты по простой формуле.
С длиной и мощностью в принципе все понятно, а коэффициент запаса обычно выбирают величиной в 30% или 50%.
30% запаса создают для ИБП, работающих при нормальном режиме эксплуатации и имеющих обычные размеры. Для экстремальных условий работы или использования малогабаритных блоков его рекомендуется увеличить до 50%.
В нашем примере расчет блока питания будет выглядеть следующим образом:
Pбп = 19,2 х 5 х 1,3 = 124,8 Вт для обычного ИБП.
Pбп = 19,2 х 5 х 1,5 = 144 Вт для малогабаритного блока.
По условиям надежной работы расчетная мощность не должна превышать реальные возможности выбираемого импульсного блока питания. Сильно завышать эту величину не стоит по экономическим показателям.
Поэтому для работы светодиодного освещения выбираем ближайший оптимальный вариант. Например, во втором случае хорошо подойдет ИБП на 150 ватт, а для первого расчета «с натягом» допустимо применить 120 Вт.
Связаны эти рекомендации со многими факторами:
- погрешности конструкций;
- предельные нагрузки и аварийные режимы в питающей сети, создающие перегрев электроники;
- возможные нарушения теплообмена;
- другие случайные процессы.
В общем, учитывайте, что запас мощности нужен для компенсации отклонения реальных условий эксплуатации от идеального расчетного состояния, под которое проектируется ИБП.
Запас должен быть учтен: он сильно не вредит, но его излишняя величина «оттягивает карман» не только на покупку оборудования, но и увеличивает эксплуатационные расходы.
Я объяснил, как выполнить расчет блока питания для светодиодной ленты 12в по мощности. Еще существует аналогичная методика для тока.
Пользоваться ею просто: напряжение ИБП и питания сборки светодиодов одно и то же. Далее потребуется пересчитать величины мощности (ватты) в токи нагрузок (амперы) и сравнивать их, как показано выше.
Как подсоединить светодиодную ленту к блоку питания строго по науке
Длительная и эффективная работа даже качественного светодиодного оборудования очень сильно зависит от правильного подключения.
Это важный вопрос, ему надо уделить особое внимание. Выделяю четыре момента, которые надо обязательно выполнить:
- Подключение соединительных проводов выполняется строго по схеме инструкции.
- Монтаж дополнительных участков освещения проводится только параллельными цепочками.
- Сопротивление соединительных проводов должно минимально ограничивать рабочий ток.
- Обеспечить качественный отвод тепла от нагревающихся светодиодов.
Как подключить провода правильно.
На любом промышленном блоке питания выполнены клеммы для подключения проводов. Они маркируются специальными знаками, подписываются, выделяются в группы. Например, так.
На входных цепях важно правильно подводить потенциалы фазы и нуля, хотя их допустимо поменять местами. Защитный РЕ проводник используется в системах заземления квартир по схеме TN-S, TN-C-S.
В старых зданиях со схемой заземления TN-C на эту клемму ничего не подключают.
В выходных цепях следует правильно подать «плюс» источника питания на «+» светодиодной ленты. С минусом поступают аналогично.
Если выхода с ИБП + и — перепутать, то светодиоды будут закрыты, ток через полупроводниковый переход не пойдет, свечения не будет.
Как подключать дополнительную цепочку освещения к блоку питания
Производители выпускают светодиодные ленты фиксированными отрезками по 5 метров. Это связано с токовыми нагрузками, которые создаются на дорожки, и постепенным падением уровня напряжения при увеличении расстояния.
Поэтому самый простой блок питания предусматривает способ подключения одного стандартного отрезка 5 метров.
Однако более равномерное освещение светодиоды будут давать при подаче напряжения с обеих сторон подключаемого участка: потери тока в дорожках уменьшатся.
С точки зрения электрика вполне допустимо подать еще напряжение в середине каждого участка, но в большинстве случаев этот прием не требуется.
В реальных условиях заводской длины 5 м может не хватить, если потребуется освещать 10, 15 или большее количество метров. Для их подключения подойдет только метод параллельного соединения сопротивлений, а не последовательно.
Показываю на примере двух участков. Верхний вариант простой, но не правильный: зачеркнул его красными линиями.
При последовательном соединении даже двух лент свечение конечных светодиодов будет снижено.
Каждый случай подключения дополнительного сопротивления требует повторного расчета блока питания.
Как выбрать провода для светодиодного освещения
Ленточные источники освещения располагают в разных местах, часто создают из них светящиеся фигуры сложной формы. Для этих целей лучше подходят гибкие медные провода, сплетенные из большого количества проволочек, а не одножильные.
С учетом создаваемых токовых нагрузок светодиодными конструкциями их общее поперечное сечение должно быть не менее 1,5 мм квадратных. Можно больше, но это затруднит монтажные работы.
Более тонкие провода внесут свою лепту в повышение резистивного сопротивления цепочки, что крайне нежелательно.
Соединять концы проводов с контактными площадками ленты лучше пайкой. Подключение же их под винт клеммника следует выполнять через обжимные втулки наконечника.
Как эффективно отвести тепло от светодиодной ленты
Обычно источник света располагают вверху помещения на потолке, а там температура всегда выше за счет естественного движения теплого воздуха от нагревательных элементов, что усугубляет работу светодиодов.
Упростить условия их работы позволяет отвод тепла через алюминиевые профили.
Но в этом случае рекомендую:
- Для крепления отказаться от заводского двойного скотча — он со временем может отойти, отклеиться. Крепите ленту на саморезы. Не ленитесь зенковать отверстия под них. Это обеспечит более плотное прилегание всех светодиодов к профилю, защитит их от перегорания.
- Если решились выполнять заводское крепление скотчем, то обязательно обезжиривайте обе стыкуемые поверхности: профиля и ленты. Сцепление будет лучше и долговечнее.
- Избегайте плохих электрических контактов, не пользуйтесь тонкими и длинными проводами. Все они увеличивают общий нагрев профиля.
- Анодированные алюминиевые профили практически не подвергаются коррозии, а, значит, более пригодны для отвода тепла во время длительной эксплуатации. У необработанного алюминия могут появиться следы оксидной пленки.
На качестве длительной работы освещения могут сказаться ошибки, которые допускают не достаточно опытные мастера. Постарайтесь пользоваться услугами квалифицированных специалистов.
Приведу пример. О специальном оборудовании для светодиодного освещения обычный электрик может не знать. С профессиональными коннекторами и приемами пайки тонких дорожек на электронных платах знакомы не все.
Светодиодная лента 220В: подключение без блока питания к обычной сети — недостатки конструкции
Производители постарались учесть запросы обычных потребителей и стали выпускать ленту на 220 вольт.
Ее очень просто подключать к бытовой проводке через небольшой блок из выпрямительных диодов и сглаживающего конденсатора. Его стоимость намного ниже, чем ИБП.
Выходящие из ленты провода просто вставляются в пластиковые наконечники.
Осветительную схему можно собирать последовательными цепочками до 100 метров длиной, а снижения светового потока на ее конце практически не будет заметно.
Вся конструкция помещена в прочную защитную оболочку, которая надежно исключает поражение током от напряжения 220 вольт. Подключение к выходным гнездам выпрямительного блока осуществляется с торца через вмонтированные контактные гнезда.
Порядок сборки следующий. Вначале надевают защитный диэлектрический колпачок.
Через него в контактные гнезда устанавливают переходную колодку.
Подготовленный конец вставляют в разъем выпрямителя с соблюдением полярности: иначе светодиоды не станут светить.
С обратной стороны надевают защитный колпачок.
Остается вставить блок питания в розетку и собранная конструкция станет работать.
Однако я хочу предупредить начинающих мастеров о скрытой опасности: никто не застрахован от ошибок. Их совершают даже опытные электрики. Поэтому любая подача напряжения на новое оборудование должна выполняться через автоматический выключатель.
Он спасет вас и подключенные светодиоды от критической ситуации: случайно созданного короткого замыкания или перегруза электрической схемы.
Однако здесь не все так просто, как кажется на первый взгляд. Обратите внимание на недостатки, которыми обладает светодиодная лента на 220 вольт:
- Питающая сеть подвержена колебаниям напряжения, в ней присутствуют различные электрические помехи и наводки. Вопросы фильтрации посторонних сигналов и стабилизации питания простым выпрямительным устройством не обеспечиваются.
- Равномерности освещения нет, глазу заметны небольшие мерцания, обусловленные низким качеством напряжения.
- Охлаждение ленты 220 V не предусмотрено, при работе она перегревается, что значительно укорачивает ее ресурс.
- Силиконовое покрытие при нагреве выделяет неприятный запах.
Поэтому напрашивается вывод: светодиодная лента 220 В, созданная для подключения без блока питания не должна устанавливаться в жилых помещениях. Ее место на улице или в хорошо проветриваемых местах.
В заключение рекомендую посмотреть короткий видеоролик от интернет магазина Luxiled “Подключение светодиодной ленты к блоку питания”.
Если у вас появились вопросы или желание прокомментироватьполученный материал, то воспользуйтесь специальным разделом.
Как подключить светодиодную ленту к 220 вольт своими руками
Все большую популярность набирает скрытая светодиодная подсветка потолка и отдельных объектов в комнате: зеркал, полок в шкафу, кровати. Для такого вариант освещения используют специальную ленту, которая может быть одноцветной или же многоцветной (RGB). Если Вы не знаете, как подключить светодиодную ленту к 220 вольт своими руками, далее мы предоставим пошаговую инструкцию со схемами, фото и видеоуроками.Одноцветная
Подключение одноцветной светодиодной ленты не представляет ничего сложного. Все, что нужно – приобрести составляющие элементы подсветки, отрезать нужную длину LED ленты, припаять ее к блоку питания и заизолировать оголенные контакты. Сейчас мы подробно рассмотрим каждый из этапов подключения.
Выбираем схему подключения
Чтобы самостоятельно подключить светодиодную ленту к сети 220 вольт, нужно в первую очередь выбрать схему подсоединения всех элементов. Если Вы решили сделать подсветку, используя при этом не более 5 метров изделия, тогда достаточно соединить ленту с блоком питания 220 на 12 в, а БП подключить к домашней сети через шнур с вилкой.
Однако часто бывает, что нужно подключить более 5 метров светодиодной ленты – 10, 15 либо даже 20 метров. В этом случае соединять все отрезки последовательно запрещается, т.к. произойдет перегрев первого 5-метрового отрезка и в то же время напряжение на последующих участках значительно упадет. Такое подсоединение сократит срок службы LED подсветки. Все самые популярные схемы подключения светодиодной ленты мы подробно рассмотрели в соответствующей статье. Для примера предоставим их еще раз.
Последовательно (допускается, если нужно добавить небольшой отрезок):
Параллельно:
С двумя блоками питания (если лента большой длины):
Обращаем Ваше внимание на то, что можно подключить светодиодную ленту через выключатель либо диммер, что очень удобно при создании дополнительной подсветки в кухне либо другой комнате. В этом случае выключатель света подключается перед блоком питания в разрыв фазы, как показано на схеме ниже:
Диммер нужно подключать после блока питания, так, как показано на этом примере:
Со схемами подключения светодиодов к сети 220v разобрались, теперь переходим к самому процессу соединения элементов цепи.
Соединяем комплектующие
В самом простом примере мы имеем блок питания 220/12v и 5 метров одноцветной LED ленты. Чтобы подключить все элементы к 220 вольтам, нужно выполнить следующие действия:
- Отрезать подходящую длину изделия. О том, как правильно резать светодиодную ленту, мы уже рассказывали. Разрезать проводник нужно в строго отведенных местах, обозначенных пунктирной линией либо значком ножниц, как показано на фото ниже:
- Подготовить провода для подключения. Если длина не более 5 метров, можно смело выбирать провод, сечением 1,5 мм2. При большой длине ленты рекомендуем рассчитать сечение провода по мощности и току, чтобы выбрать подходящее значение.
- Подготовить паяльник, канифоль и припой.
- Обезжирить контактные площадки светодиодного проводника, используя ватку и спирт.
- Зачистить провода для подключения изделия на 2-3 мм для пайки.
- Выполнить лужение проводов и контактных площадок для пайки.
- Припаять проводки к светодиодной ленте. Лучше всего для пайки использовать оловяно-свинцовый припой. Важно не перепутать жилы по цветам, иначе светодиоды не загорятся. Черный либо синий провод нужно подсоединить к клемме «-», а красный к «+».
- Заизолировать место пайки, используя термоусадочную трубку. Кстати, вместо термоусадки также можно использовать клеевой пистолет, который надежно защитит оголенные контакты.
- Подключить провода от ленты к блоку питания, также руководствуясь цветовой маркировкой.
- К клеммам L, N и PE подсоединить кабель от сети 220 вольт. Не забудьте перед этим отключить электричество в доме либо квартире.
Вот и вся пошаговая инструкция для чайников по подключению светодиодной ленты к блоку питания и сети своими руками. Следует отметить, что подключить изделие можно даже без пайки, используя специальные коннекторы, как на фото ниже.
Недостаток таких переходников в том, что со временем контакт будет ухудшаться, чего нельзя сказать о более надежной пайке проводов. Увидеть, как подключить светодиодную ленту с помощью коннекторов и пайки Вы можете на видео ниже:
Наглядная инструкция по подсоединению контактов
Многоцветная
Если Вы хотите подключить цветную RGB ленту в домашних условиях, технология соединения не слишком изменится. В схему с многоцветным устройством добавится контроллер, без которого схема работать не сможет, а также на выходе будет 4 контакта вместо двух. Схемы подключения RGB ленты мы также рассматривали, предоставляем их еще раз к Вашему вниманию.
Стандартный способ:
Параллельное включение:
Использование усилителя:
Два блока питания:
В остальном инструкция по соединению аналогична предыдущей – провода паяют, оголенные контакты изолируются, после чего проверяется правильность подключения всех элементов цепи! Наглядно увидеть, как подсоединить разноцветную RGB ленту к сети своими руками, Вы можете на видео ниже:
Инструкция по подсоединению многоцветной ленты
Вот и все, что мы хотели рассказать Вам о том, как подключить светодиодную ленту к 220 вольт своими руками. Как Вы видите, инструкция по подключению многоцветной и одноцветной модели не сильно отличаются, главное – правильно подсоединить провода по цветам. Если вдруг у Вас возникли вопросы, можете задать их, используя форму Вопрос электрику!
Как подключить светодиодную ленту для дома к сети 220В схема. Подключение светодиодной ленты к 220 своими руками.
В этой статье будут рассмотрены различные варианты как подключить светодиодную ленту к бытовой электросети 220 Вольт своими руками. Светодиодные ленты питаются постоянным током с напряжением 12 или 24 Вольта, поэтому их нельзя подключать напрямую в розетку 220V, необходим соответствующий блок питания.
Светодиодная лента, как правило, продается в катушках по 5 метров. Простая схема подключения 5 метров светодиодной ленты к сети 220В будет выглядеть так:
Входные провода блока питания подключаются к сети 220V: коричневый — фаза, синий – ноль, и желто-зеленый — заземление (часто не используется). Выходные провода подключаются к светодиодной ленте. При подключении ленты к блоку питания важно соблюдать полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. На шлейфе ленты всегда есть обозначение полярности, провода на катушках с лентой так же маркированы цветом: красный – плюс, черный – минус. Если перепутать полярность – лента работать не будет.
Далее, схемы подключения будут различаться в зависимости от используемых компонентов и количества подключаемой ленты.
Параллельное подключение светодиодной ленты.
При подключении более 5 метров важно помнить: катушки светодиодной ленты подключаются к питанию только параллельно. Последовательное подключение не гарантирует нормальной работы ленты.
Что это значит. Нельзя подключать к концу первой ленты начало второй. При таком подключении, ток для питания второй ленты потечет по токопроводящим дорожкам первой ленты, которые на этот избыточный ток не рассчитаны. Первая лента начнет перегреваться, что значительно сократит срок её службы.
При параллельном подключении, каждый участок ленты подключается к блоку питания независимо от остальных. Для этого достаточно подсоединить каждый участок ленты к блоку питания отдельными проводами.
Есть еще один вариант параллельного подключения светодиодной ленты — протянуть от блока питания одну линию, к которой будут подключаться участки ленты в нужных местах. Схема такого способа подключения будет выглядеть так:
Потери напряжения
На схеме выше можно заметить, что каждый участок светодиодной ленты подключен к линии с двух сторон. Это необязательное условие, которое поможет избежать некоторых проблем. При использовании мощной светодиодной ленты (14,4W/м и более), по всей длине её участков происходят потери напряжения, которые выражаются в снижающейся яркости свечения ближе к концу участка. А при использовании многоцветной RGB ленты, могут возникнуть искажения цветов. Для устранения данных проблем, каждый участок следует подключать с обеих сторон.
Как подключить светодиодную ленту к диммеру.
Диммеры для светодиодных лент питаются от 12/24V и подключаются к цепи между блоком питания и светодиодной лентой. К выходу блока питания подключается вход диммера, затем к выходу диммера подключается светодиодная лента. Важно помнить о соблюдении полярности. Рассмотрим схему, как подключить светодиодную ленту для дома к диммеру:
Мощность диммера должна быть достаточной для подключения необходимого количества ленты. Если же мощность диммера меньше суммарной мощности подключаемой ленты – необходимо использовать усилитель.
Схема подключения светодиодных лент с усилителем.
Мощности диммера для светодиодных лент бывает недостаточно, тогда вместе с диммером используется усилитель. К диммеру подключается лента, суммарной мощностью, не превышающей мощность диммера, затем выход диммера подключается к входу (“Input”) усилителя. К выходу (“Output”) усилителя подключается оставшаяся лента, если её суммарная мощность не превышает мощность усилителя. Затем к входу питания (“Power”) усилителя подключается блок питания 12V. Это может быть второй отдельный блок питания или подключение к первому блоку питания, если его мощности достаточно для питания всей ленты. Рассмотрим схему подключения светодиодной ленты к усилителю своими руками:
Таким образом, с помощью усилителей можно подключить любое количество ленты к одному диммеру.
Подключение многоцветной светодиодной RGB ленты.
Обязательным условием, при использовании RGB ленты, является наличие RGB контроллера. В отличие от одноцветной ленты, светодиодная лента RGB подключается четырьмя проводами, а не двумя. Это обусловлено спецификой работы такой ленты – в каждом диоде находятся три кристалла разных цветов: красный (R — red), зеленый (G — green) и синий (B — blue). Три провода отвечают за управление соответствующими цветами, четвертый отвечает за питание. Смешивая эти три цвета в разных пропорциях, можно добиться практически любых оттенков. Таким смешением и занимается RGB контроллер. Провода светодиодной ленты RGB обычно маркированы цветами: красный – R, зеленый – G, синий – B, черный или белый – питание «+». На шлейфе ленты так же всегда имеется маркировка. Четыре провода RGB ленты подключаются к соответствующим разъемам RGB контроллера, контроллер подключается двумя проводами к блоку питания.
Необходимо помнить, что мощность RGB контроллера, как и в случае с диммерами, должна быть достаточной для подключения необходимого количества светодиодной ленты.
Подключение RGB усилителя.
Если мощности RGB контроллера недостаточно для подключения всей необходимой ленты, используется RGB усилитель. Принцип подключения такой же, как и в случае с одноцветным усилителем, но с поправкой на 4 контакта у RGB ленты. К RGB контроллеру подключается светодиодная лента, суммарной мощностью, не превышающей мощность контроллера, затем выход RGB контроллера подключается к входу (“Input”) RGB усилителя. К выходу (“Output”) RGB усилителя подключается оставшаяся лента, если её суммарная мощность не превышает мощность усилителя. Затем к входу питания (“Power”) усилителя подключается блок питания 12V. Это может быть второй отдельный блок питания или подключение к первому блоку питания, если его мощности достаточно для питания всей ленты.
Таким образом, с помощью RGB усилителей можно подключить любое количество RGB ленты к одному RGB контроллеру.
Подключение управляемой ленты SPI.
Для использования управляемой SPI ленты необходим специальный SPI контроллер. На управляемой ленте имеются 4 контакта: DIN+ (сигнал управления), +12V (питание «+»), и два контакта GND (земля, питание «–»). DIN+ , +12V и один GND подключаются к соответствующим выходам SPI контроллера, а +12V и второй GND каждой катушки подключаются к соответствующим выходам блока питания. Следует обратить внимание на стрелки на управляемой ленте – они указывает направление сигнала, порядок подключения таких лент должен соответствовать направлению сигнала.
Как подключить светодиодную ленту: схемы и нюансы подключения
Вступление
Светодиодная лента, отличное осветительное устройство, для декоративной подсветки потолка, пола, лестниц, ниш и т.д. Несмотря на скромные размеры, светодиодная лента это сложное устройство, из набора полупроводниковых приборов соединенных в схему токопроводящими дорожками, как печатная плата.
Как следствие, подключение светодиодной ленты сильно отличается от подключения простого светильника и имеет несколько технических нюансов, о которых поговорим в этой статье.
На что обратить внимание
1. Светодиодные ленты, продаются в двух основных вариантах:- Ленты монохромного (единственного) свечения;
- Ленты универсальные (RGB), позволяющие добиваться свечение разного цвета.
3. Готовые к подключению светодиодные ленты не продаются длиннее 5 метров. Именно эта длина является оптимальной (по яркости и нагреву) для последовательного соединения светодиодов. Подсветка лентой длиннее 5 метров, делается из нескольких лент подключенных НЕ последовательно, а параллельно. 4. На ленте светодиоды «посажены» группами, по 6 – 12 светодиодов в группе. Это позволяет разрезать светодиодную ленту, и формировать необходимую длину ленты. Для удобства монтажа линии разреза ленты четко нанесены на неё и часто помечены значком «ножницы». Как соединить куски лент, чуть ниже.Это значит, что мы не можем подключить ленту напрямую к бытовой электросети. Для подключения нам понадобится блок питания (о нём чуть ниже).
- Красный (коричневый) провод — это плюс [+],
- Синий (черный) провод — это минус [-].
Эти пять особенностей, необходимо понимать перед покупкой ленты, а для справки посмотреть на маркировки светодиодных лент.
Как резать и соединять светодиодную ленту
Резать светодиодную ленту можно только по линиям отреза, нанесенным на ленту. После разрезания, на краях разрезанных лент видим два (для монохромной ленты) или четыре (для RGB ленты) контакта.
Важно: Можно соединить два куска ленты 3 и 2 метра, но ненужно соединять два куска 4 и 3 метра. Длина каждой ленты подключенной к блоку питания не должна превышать 5 метров. При необходимости подсветить длину более пяти метров используются два куска ленты, которые подключаются к блоку питания параллельно.
Подсветка потолка из четырех лент и двух блоков питанияКак соединять светодиодные ленты
Соединять светодиодные ленты:
- Можно перемычками из монтажных проводов, припаивая их к контактам на краях.
- Можно соединять непосредственно пайкой контактов, соединяя ленты встык (ненадежно).
- Лучше для соединений светодиодных лент использовать специальные клипсы для соединений двух лент без пайки.
Фото соединений светодиодной ленты
Как выбрать блок питания для светодиодной ленты
Блок питания для подсветки светодиодной лентой выбирается по мощности всех лент входящих в подсветку. Мощность ленты берем из таблицы по типу светодиодов используемых в ленте.
Мощность блока питания выбираем с запасом 25-30% от расчетной.
Примечание: При подключении нескольких кусков ленты к одному блоку питания, мощность этих лент складывается.
Как подключить светодиодную ленту монохромную
Монохромная светодиодная лента подключается к блоку питания с соблюдением цветности (полярности) проводов, при помощи монтажных проводов сечением 0,5-1 мм. Для удобства последующего обслуживания, используются цветные провода.
Как подключить светодиодную ленту к блоку питания
Как подключить светодиодную ленту схемаКак подключить светодиодную ленту RGB
Светодиодная лента RGB подключается к блоку питания с соблюдением цветности (полярности) проводов, при помощи монтажных проводов сечением 0,5-1-1,5 мм. Для удобства последующего обслуживания, используются цветные провода.
Как подключить несколько лент
Несколько лент подключаются к блоку питания параллельно.
На практике, на каждый вывод блока питания подключается провод и на него ставится по одному разъёму Wago. Например, Wago 3×0,5 или 5×0,5. К этим клемникам (с соблюдением полярности) подключаются провода подключения лент.
Перед этим. Так как, выводы для подключения лент делают короткие (обычно 10 – 15 см) их сначала нужно перепаять на перемычки 40 – 50 см. Если нет желания паять, можно оставить короткие провода подключения и на каждый из них, поставить клемник Wago 222-214 (для двух проводов). Он позволит нарастить провода подключений. Скрутки в соединениях не используем!
©Ehto.ru
Еще статьи
Похожие посты:
Примеры того, как транзистор действует как переключатель
Транзисторы состоят из полупроводникового материала, который чаще всего используется для усиления или переключения, хотя их также можно использовать для управления потоком напряжения и тока. Не все, но большинство электронных устройств содержат один или несколько типов транзисторов. Некоторые транзисторы размещаются индивидуально или обычно в интегральных схемах, которые различаются в зависимости от их применения.
Если мы говорим об усилении, то электронная циркуляция тока может быть изменена добавлением электронов, и этот процесс приводит к изменениям напряжения, которые пропорционально влияют на многие изменения выходного тока, вызывая усиление.
А, если говорить о коммутации, то есть два типа транзисторов NPN и PNP. В этом руководстве мы покажем вам, как использовать транзисторы NPN и PNP для переключения, на примере схемы переключения транзисторов для транзисторов типа NPN и PNP.
Необходимые материалы
- BC547-NPN Транзистор
- BC557-PNP Транзистор
- LDR
- светодиод
- Резистор (470 Ом, 1 МОм)
- Аккумулятор-9В
- Соединительные провода
- Макет
Цепь переключения транзистора NPN
Прежде чем приступить к принципиальной схеме, вы должны знать концепцию транзистора NPN как переключателя .В транзисторе NPN ток начинает течь от коллектора к эмиттеру только тогда, когда на клемму базы подается минимальное напряжение 0,7 В. Когда на клемме базы нет напряжения, она работает как разомкнутый переключатель между коллектором и эмиттером.
NPN
Теперь, как вы видите на схеме ниже, мы сделали схему делителя напряжения, используя LDR и резистор 1 МОм.Когда рядом с LDR горит свет, его сопротивление становится НИЗКИМ, а входное напряжение на клемме базы ниже 0,7 В, чего недостаточно для включения транзистора. В это время транзистор ведет себя как открытый переключатель.
Когда над LDR темно, его сопротивление внезапно увеличивается, следовательно, схема делителя генерирует достаточное напряжение (равное или более 0,7 В) для включения транзистора. И, следовательно, транзистор ведет себя как закрытый переключатель и начинает течь ток между коллектором и эмиттером.
Цепь переключения транзистора PNP
Концепция транзистора PNP в качестве переключателя заключается в том, что ток прекращает течь от коллектора к эмиттеру только тогда, когда на клемму базы подается минимальное напряжение 0,7 В. Когда на клемме базы нет напряжения, она работает как переключатель между коллектором и эмиттером. Просто коллектор и эмиттер соединяются изначально, когда подано базовое напряжение, соединение между коллектором и эмиттером разрывается.
PNP
Как вы видите на принципиальной схеме, мы создали схему делителя напряжения, используя LDR и резистор 1 МОм. Работа этой схемы прямо противоположна переключению транзистора NPN.
Когда рядом с LDR горит свет, его сопротивление становится НИЗКОМ, а входное напряжение на клемме базы выше 0,7 В, чего достаточно для включения транзистора.В это время транзистор ведет себя как открытый переключатель, поскольку это транзистор PNP.
Когда над LDR темно, его сопротивление внезапно увеличивается, следовательно, напряжения недостаточно для включения транзистора. И, следовательно, транзистор ведет себя как закрытый переключатель и начинает течь ток между коллектором и эмиттером.
Использование полевых МОП-транзисторов в качестве переключателей общего назначения — Разработка электронных продуктов
Основные правила выбора полевого МОП-транзистора / проверки
Максимальное номинальное напряжение от стока к источнику (макс Vds) определяет максимальное напряжение, которое вы можете переключить.
Пороговое напряжение затвора определяет разницу напряжений, которую необходимо приложить к затвору, чтобы МОП-транзистор проводил ток.
Максимальное напряжение затвор-источник (макс. Vgs) является критическим фактором, который нельзя превышать (даже на несколько нс), иначе МОП-транзистор может быть разрушен.Будет ли всплеск рельсов питания? В таком случае обеспечьте какую-либо защиту (например, подавитель переходных процессов) или выберите устройство с более высоким рейтингом. При переключении шин высокого напряжения (например, 24 В от логики низкого напряжения вы часто можете удовлетворить это требование, используя делитель потенциала, чтобы обеспечить МОП-транзистор с напряжением затвора выше 0 В.
Вам нужно использовать микросхему драйвера MOSFET? Если МОП-транзистор имеет высокий ток переключения затвора (например, сильноточные МОП-транзисторы) или будет переключаться быстро (чтобы обеспечить эффективную работу МОП-транзистора с минимальным рассеянием мощности), то это может быть необходимо.
Ознакомьтесь с примечаниями «Почему выходят из строя полевые МОП-транзисторы» ниже
Общие примечания
Расширенные полевые МОП-транзисторы при включении позволяют пропускать ток в любом направлении с практически идентичным RDSON. В выключенном состоянии они блокируют ток в одном направлении.
Из-за высокого входного импеданса полевые МОП-транзисторы уязвимы для повреждения электростатическими разрядами. Иногда имеют встроенные защитные диоды или стабилитроны.
МОП-транзисторы, работающие в режиме улучшения, включают диод между выводами истока и стока.
МОП-транзистор с двойным усилением включает в себя два диода, катод-катод.
МОП-транзистор требует только тока затвора во время фронта переключения для зарядки емкости GS. Этот ток затвора может быть большим.
Для переключения 0 В
Используйте N-канальный МОП-транзистор с источником, подключенным к 0 В (напрямую или через токоограничивающий резистор), и нагрузкой, подключенной к сливу.
Каждый раз, когда напряжение затвора превышает напряжение источника как минимум на пороговое напряжение затвора, MOSFET проводит.Чем выше напряжение, тем больше проводимости МОП-транзистор.
МОП-транзисторы с каналом Nимеют меньшее сопротивление, чем МОП-транзисторы с каналом P, поэтому они предпочтительнее, если у вас есть выбор, какую сторону переключать.
N-канальные полевые МОП-транзисторытакже могут переключать + V в определенных конфигурациях, при этом Drain имеет значение Vin, а источник — Vout.
для переключения + V с P-канальным MOSFET
Используйте полевой МОП-транзистор с каналом P с источником, подключенным к + V (напрямую или через токоограничивающий резистор), и нагрузкой, подключенной к сливу.
Обычно вывод истока должен быть более положительным, чем сток (однако это неверно, например, при использовании P Mosfet для защиты от обратной полярности).
Каждый раз, когда напряжение затвора ниже, чем (напряжение источника — пороговое напряжение затвора), MOSFET проводит. Если напряжение затвора выше, чем это, он не проводит. Чем больше разница напряжений от источника, тем большую проводимость МОП-транзистор может проводить.
МОП-транзисторы с каналомимеют более высокое сопротивление, чем МОП с N-каналом, поэтому они часто менее предпочтительны.
P-канальный MOSFET имеет преимущество перед N-канальным MOSFET для некоторых приложений из-за простоты управления включением / выключением. Для коммутации + V N-канального МОП-транзистора требуется дополнительная шина напряжения для затвора; P-канал нет.
Для переключения + V с N-канальным полевым МОП-транзистором
Используйте N-канальный MOSFET с стоком, подключенным к + V, и нагрузкой, подключенной к источнику.
Однако в этой схеме есть загвоздка — МОП-транзистор включается при достижении порогового значения Vgs, а напряжение источника в этой схеме изменяется между выключенным (0 В) и включенным (Vin).Это означает, что вы не можете переключить затвор на Vin, вам нужна другая шина напряжения, которая выше, чем Vin, по крайней мере, на порог Vgs MOSFET, а также не превышает максимальную спецификацию Vgs.
Резистор затвора
Использование резистора с низким сопротивлением между драйвером MOSFET и выводом затвора MOSFET гасит любые колебательные колебания, вызванные индуктивностью выводов и емкостью затвора, которые в противном случае могут превысить максимальное напряжение, допустимое на выводе затвора. Это также снижает скорость включения и выключения MOSFET.Это может быть полезно, если собственные диоды в MOSFET не включаются достаточно быстро.
Если вы управляете полевым МОП-транзистором из подвижной, возможно, шумной линии (например, из контактов реле), вы должны использовать небольшой последовательный резистор затвора рядом с полевым МОП-транзистором, чтобы подавить колебания УКВ. 22 Ом — это много, можно и меньше.
Если скорость / задержка распространения критична, вам может потребоваться избегать использования резистора затвора или поддерживать его значение низким. Например, с сигналом 5 В и FDN335N резистор затвора 1 кОм может добавить задержку распространения около 200-400 нс (отложенное переключение с затвора на сток).
Для сильноточных полевых МОП-транзисторов емкость канала затвора может быть очень высокой, а быстро изменяющееся напряжение стока может создавать миллиамперы переходного тока затвора. Этого может быть достаточно, чтобы перегрузить и даже повредить чувствительные микросхемы драйвера CMOS. Наличие последовательного резистора — это компромисс между скоростью и защитой, типичные значения от 100R до 10K. Даже без индуктивных нагрузок существует динамический ток затвора. Кроме того, полевые МОП-транзисторы чрезвычайно восприимчивы к повреждению, вызванному электростатическим разрядом, и могут быть необратимо повреждены в результате единственного разрушения затвора.По этой причине рекомендуется использовать последовательные резисторы затвора от 1 кОм до 10 кОм. Это особенно важно, если сигнал затвора поступает с другой печатной платы.
Если полевой МОП-транзистор можно оставить плавающим, используйте понижающий резистор (обычно нормально от 100 кОм до 1 МОм) от затвора к источнику.
ИС драйвера затвора
Микросхемы драйверачасто используются для сильноточных полевых МОП-транзисторов и при использовании высоких скоростей переключения из-за того, что полевой МОП-транзистор требует коротких, но высоких токов для изменения состояния.Входы драйверов обычно имеют логический уровень. Часто полевым МОП-транзисторам требуется привод 1–2 А для эффективного переключения на частотах в сотни килогерц. Этот привод требуется на импульсной основе для быстрой зарядки и разрядки емкостей затвора MOSFET.
Параллельные МОП-транзисторы
Полевые МОП-транзисторыможно разместить параллельно, чтобы улучшить текущие возможности обработки. Просто соедините терминалы Gate, Source и Drain вместе. Любое количество полевых МОП-транзисторов может быть подключено параллельно, но обратите внимание, что емкость затвора складывается по мере того, как вы подключаете больше полевых МОП-транзисторов, и в конечном итоге драйвер МОП-транзистора не сможет управлять ими.
Использование N-канальных МОП-транзисторов для переключения положительного напряжения
Да, можно! Пока выполняется спецификация Vgs, канал N обычно включается и позволяет току течь от источника к сливу (источник более положительный, чем сток). Внутренний диод все равно пропускает ток, но включение МОП позволяет ему протекать полностью.
Использование корпусного диода
Вы можете использовать корпусный диод, чтобы позволить току проходить через МОП-транзистор, но вам нужно быть осторожным и знать, что вы делаете, чтобы не повредить МОП-транзистор.
Переключатель Mosfet True / двунаправленный переключатель с МОП-транзисторами P-канала
Используя это расположение «спина к спине» МОП с каналом P, когда ток будет течь в любом направлении. Когда с обеих сторон изолированы. Вы можете использовать любой типичный МОП-канал P-типа.
,Что такое «Отклонение коммутатора» и как его предотвратить с помощью схемы отладки коммутатора
Что такое «Отключение коммутатора»?
Когда мы нажимаем кнопку, тумблер или микровыключатель, две металлические детали соприкасаются, чтобы замкнуть источник питания. Но они подключаются не сразу, а металлические части подключаются и отключаются несколько раз, прежде чем будет установлено фактическое стабильное соединение. То же самое происходит при отпускании кнопки. Это приводит к ложному срабатыванию или множественному срабатыванию , как кнопка нажата несколько раз.Это похоже на падение прыгающего мяча с высоты, и он продолжает подпрыгивать на поверхности, пока не придет в покой.
Проще говоря, мы можем сказать, что прыгающий коммутатор является неидеальным поведением любого коммутатора, который генерирует множественных переходов одного входа . Отключение переключателей не является большой проблемой, когда мы имеем дело с цепями питания, но оно вызывает проблемы, когда мы имеем дело с логическими или цифровыми цепями. Следовательно, для устранения отскакивания от цепи используется коммутационная отладочная схема .
Что такое отладка программного обеспечения?
Снижение происходит и в программном обеспечении, в то время как программисты добавляют задержки, чтобы избавиться от отладки программного обеспечения. Добавление задержки заставляет контроллер останавливаться на определенный период времени, но добавление задержек не является хорошим вариантом в программе, так как это приостанавливает программу и увеличивает время обработки. Лучший способ — использовать прерывания в коде для отскока программного обеспечения. У Arduino есть код, предотвращающий отскок программного обеспечения.
Методы устранения неполадок коммутатора
Во-первых, мы продемонстрируем схему без отладки коммутатора .
Вы также можете увидеть форму сигнала в осциллографе, пока кнопка находится в подпрыгивающем положении. Это показывает, сколько отскоков произошло при переключении кнопки.
Существует три часто используемых метода , чтобы предотвратить отскок цепи от коммутатора .
- Отключение оборудования
- RC Debouncing
- Коммутатор Debouncing IC
1. Аппаратное устранение неполадок
В технике аппаратного устранения неполадок мы используем триггер S-R для предотвращения отказов коммутатора. Это самый лучший метод дебосинга среди всех.
Необходимые компоненты
- ИС Nand Gate 74HC00
- Тумблер
- Резистор (10к -2н.)
- Конденсатор (0,1 мкФ)
- светодиод
- Макет
Принципиальная схема
Работа аппаратной схемы отладки
Схема состоит из двух вентилей Nand (74HC00 IC), образующих триггер SR. Как вы видите на схеме, всякий раз, когда тумблер переключается в сторону А, выходная логика становится «ВЫСОКОЙ». Здесь мы использовали осциллограф для обнаружения подпрыгивания.И, как вы можете видеть из приведенного ниже сигнала, логика смещается с небольшой кривой, а не отскакивая. Резисторы, используемые в цепи, являются подтягивающими резисторами.
Всякий раз, когда переключатель перемещается между контактами для создания отскока, триггер сохраняет выходной сигнал, поскольку «0» возвращается с выхода вентилей Nand.
2. R-C Debouncing
R-C определяется только своим именем, схема использовала RC-сеть для защиты от скачков переключателя.Конденсатор в цепи фильтра мгновенно меняет сигнал переключения. Когда переключатель находится в разомкнутом состоянии, напряжение на конденсаторе остается нулевым. Первоначально, когда переключатель разомкнут, конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.
Когда переключатель замкнут, конденсатор начинает разряжаться до нуля, следовательно, напряжение на входной клемме инвертирующего триггера Шмитта равно нулю, поэтому выходной сигнал становится ВЫСОКИМ.
В состоянии отскока конденсатор останавливает напряжение на Vin, пока не достигнет Vcc или Ground.
Для увеличения скорости отладки RC мы можем подключить диод, как показано на рисунке ниже. Таким образом, это сокращает время зарядки конденсатора.
3. Коммутатор отладки IC
На рынке доступны микросхемы для устранения неисправностей коммутатора. Некоторые из отсеивающих ИС — MAX6816, MC14490 и LS118 .
Ниже приведена принципиальная схема отладки коммутатора с использованием MAX6818.
Итак, здесь мы узнали, как нажимные кнопки создают эффект отскакивания от коммутатора и как его можно предотвратить с помощью схем отладки коммутатора .
,Что такое туннельный диод? — Определение, символ, конструкция и работа
Определение: Туннельный диод — это высокопроводящий, сильно легированный диод с PN-переходом, в котором ток возникает из-за туннелирования. Туннелирование — это явление проводимости в полупроводниковом материале, при котором носитель заряда пробивает барьер, а не преодолевает его.
Туннельный диод представляет собой сильно легированный диод с PN переходом. Концентрация примесей в нормальном диоде с PN-переходом составляет примерно 1 часть на 10 8 .А в туннельном диоде концентрация примеси составляет примерно 1 часть 10 3 . Из-за сильного легирования диод проводит ток как в прямом, так и в обратном направлении. Это устройство быстрого переключения; поэтому он используется в высокочастотных генераторах, компьютерах и усилителях.
Обозначение туннельного диода
Обозначение туннельного диода показано на рисунке ниже. Катод и анод — это два вывода из полупроводникового материала. Материал p-типа притягивает электроны и, следовательно, называется анодом, а материал n-типа излучает электроны и называется катодом.
Конструкция туннельного диода
Устройство построено с использованием двух выводов, а именно анода и катода. Полупроводник p-типа действует как анод, а полупроводниковый материал n-типа действует как катод. Для изготовления туннельного диода используются арсенид галлия, германий и антимонид галлия.
Отношение пикового значения прямого тока к значению тока долины является максимальным для германия и меньше для кремния.Следовательно, для изготовления туннельного диода кремний не используется. Плотность легирования туннельного диода в 1000 раз выше, чем у обычного диода.
Вольт-амперная характеристика
При прямом смещении в диоде возникает немедленная проводимость из-за их сильного легирования. Ток в диоде достиг максимального значения I P , когда на него приложено напряжение V p . При дальнейшем увеличении напряжения ток на клемме уменьшается.И уменьшается, пока не достигнет минимального значения. Это минимальное значение тока называется током впадины I v .
График выше показывает, что от точки A к точке B значение тока уменьшается с увеличением напряжения. Итак, от A до B на графике показана область отрицательного сопротивления туннельного диода. Эта область показывает самое важное свойство диода. Здесь, в этой области, туннельный диод производит мощность, а не поглощает ее.
Туннельный диод рабочий
Когда туннельный диод не смещен, или мы можем сказать, когда на диод не подается напряжение, в этом случае зона проводимости полупроводникового материала n-типа перекрывается с валентной зоной материала p-типа.Это происходит из-за сильного допинга. Уровни энергии дырки и электрона на p- и n-стороне соответственно остаются такими же.
При повышении температуры электроны туннелируют из зоны проводимости n-области в валентную зону p-области. Точно так же дырка туннелирует из валентной зоны p-области в зону проводимости n-области. Нулевой ток протекает через диод в несмещенном состоянии.
Когда к туннельному диоду приложено небольшое напряжение, величина которого меньше напряжения встроенной обедненной области, то никакие электроны не пересекают обедненную область и через диод протекает нулевой ток.Немногочисленные электроны из n-области зоны проводимости туннелируются в p-область валентной зоны. Из-за туннелирования электронов через область обеднения протекает небольшой прямой ток.
Когда на туннельный диод подается высокое напряжение, генерируется большое количество электронов и дырок. Увеличение напряжения увеличивает перекрытие зоны проводимости и валентной зоны. Уровни энергии валентной зоны на стороне n и зоны проводимости на стороне p равны.Таким образом, максимальный ток протекает через туннель.
При дальнейшем увеличении приложенного напряжения валентная зона и зона проводимости диода немного смещаются. Но зона проводимости области n-типа и валентная зона области p-типа по-прежнему перекрываются. Через диод протекает небольшой ток, поэтому туннельный ток начинает уменьшаться.
Если напряжение на проводнике сильно увеличивается, туннельный ток падает до нуля.В этом состоянии зона проводимости n-стороны и валентная зона P-стороны не перекрывают друг друга, и диод ведет себя как обычный диод с PN-переходом. Если величина напряжения больше, чем встроенное напряжение, прямой ток течет через диод.
Что такое отрицательное сопротивление в Tunnel Didoe?
На графике выше показано, что между точкой I v и I p ток начинает уменьшаться при приложении к нему напряжения.Эта область графика известна как область отрицательного сопротивления. Это наиболее важная характеристика туннельного диода. В этой области туннельный диод генерирует мощность, а не поглощает ее.
Эквивалентная схема туннельного диода представлена на рисунке ниже. R s представляет сопротивление соединительных проводов диода и полупроводникового материала. Это примерно равно 5 Ом. L s — это индуктивность соединительных проводов, и она почти равна нулю.5nH. C d — это диффузионная емкость перехода, ее величина составляет от 5 до 100 пФ.
Преимущества и недостатки туннельного диода
Преимущества и недостатки туннельного диода Туннельный диод имеет невысокую стоимость. Они производят низкий уровень шума, и их изготовление очень просто. Диод дает быстрый отклик, умеренный в работе. Туннельный диод работает на малой мощности.
Недостаток туннельного диода в том, что выходное напряжение диода колеблется. Это двухконтактное устройство, но их входные и выходные цепи не изолированы друг от друга.
Применение туннельного диода
Туннельный диод может использоваться как усилитель и как генератор для обнаружения малых высоких частот или как переключатель. Это высокочастотный компонент, потому что он очень быстро реагирует на входные сигналы.
Туннельный диод не получил широкого распространения, так как он является слаботочным устройством.
,