Известно, что обычные светодиодные приборы подключаются к сети 220 Вольт посредством драйверов (примером этому служит собранная на их основе лампа). На практике возможны ситуации, когда к электросети требуется подключить отдельный светодиод, чаще всего используемый как индикатор. В указанном случае встраивать в электронную схему драйвер нецелесообразно. С учетом того, что излучающий элемент по своей сути есть диод – при включении в сеть он будет работать как полупроводниковый переход.
Особенности подключения
В отличие от электронного модуля (драйвера), формирующего для светодиода небольшое по величине постоянное напряжение, при питании от сети на него подается переменный сигнал 220 Вольт с частотой 50 Гц. Так как полупроводниковый переход пропускает ток лишь в одном направлении – светиться прибор будет только в промежутках, когда полуволна напряжения положительна (фото ниже).
Таким образом, этот элемент при питании от сети светится не постоянным ровным светом, а мигает с частотой 50 Гц. Однако из-за инерционности зрения наблюдателя этот эффект практически незаметен.
Одновременно с этим при непосредственном включении диода через него потечет слишком большой ток, а приложенное обратное напряжение амплитудой 220 Вольт приведет к его сгоранию.
Чтобы исключить эти нежелательные эффекты, потребуется решить следующие две проблемы:
- Ограничить ток, протекающий через светодиодный элемент в прямом направлении.
- Обеспечить его защиту от пробоя обратным напряжением.
Выполнить эти условия и не допустить перегорания прибора удается за счет использования особых схем.
Варианты подключения
Простейший вариант включения светодиода – установка последовательно с ним постоянного резистора и обычного диода, выдерживающего напряжение не менее 400 Вольт (фото ниже).
В качестве диода берем импортное изделие 1N4007, рассчитанное на 1000 Вольт. Именно на нам будет гаситься обратное напряжение, защищая светодиод от пробоя.
Другой вариант: установка последовательно со светодиодом резистора нужного номинала и параллельно ему – обратно включенного обычного диода (фото ниже).
Важно! В обоих случаях при выборе сопротивления резистивного элемента потребуется рассчитать его номинальное значение.
Оно находится с учетом того, что действующие в сети 220 Вольт – это среднеквадратичное значение, а его максимум соответствует 310 Вольтам. Как раз этот показатель должен учитываться при определении сопротивления резистора.
Еще один способ предполагает встречно-параллельное включение двух одинаковых светодиодов, как это изображено на фото ниже.
Эта схема работает аналогично предыдущему варианту с тем лишь отличием, что каждый светодиод в паре выполняет функцию ограничителя обратного напряжения. Одновременно с этим они загораются с частотой 50 Герц, но только на своих участках графической синусоиды.
В некоторых схемах ограничение сетевого напряжения организуется за счет реактивного элемента, в качестве которого обычно используется конденсатор. Преимуществом такого подхода считается то, что на емкостном сопротивлении не рассеивается полезная мощность, полностью передаваемая в нагрузку.
