Calcul du condensateur abaisseur. Comment connecter une LED à un réseau d'éclairage Calcul d'une alimentation à condensateur pour LED

Plus souvent dans la pratique, des unités de capacité plus petites sont utilisées: 1 nF (nanofarad) \u003d 10 -9 F et 1pkF (picofarad) \u003d 10 -12 F.

Il existe un besoin pour des dispositifs qui accumulent la charge et les conducteurs solitaires ont une faible capacité. Expérimenté il a été constaté que la capacité électrique d'un conducteur augmente si un autre conducteur y est amené - en raison de phénomènes d'induction électrostatique.

Condensateur sont deux conducteurs appelés parements situés à proximité les uns des autres .

La conception est telle que les corps externes entourant le condensateur n'affectent pas sa capacité électrique. Cela se fera si le champ électrostatique est concentré à l'intérieur du condensateur, entre les plaques.

Les condensateurs sont plats, cylindriques et sphériques.

Puisque le champ électrostatique est à l'intérieur du condensateur, les lignes de déplacement électrique commencent sur la plaque positive, se terminent sur la plaque négative et ne disparaissent nulle part. Par conséquent, les charges sur les plaques de signe opposé mais de grandeur égale.

La capacité d'un condensateur est égale au rapport de la charge à la différence de potentiel entre les armatures du condensateur :

(5.4.5)

En plus de la capacité, chaque condensateur est caractérisé par tu esclave (ou tu etc. . ) - la tension maximale admissible, au-dessus de laquelle une panne se produit entre les plaques du condensateur.

Connexion des condensateurs

Batteries capacitives– combinaisons de connexions en parallèle et en série de condensateurs.

1) Connexion parallèle des condensateurs (Fig. 5.9) :

Dans ce cas, la tension commune est tu:

Charge totale:

Capacité résultante :

Comparer avec la connexion parallèle des résistances R:

Intensité du champ à l'intérieur du condensateur (Fig. 5.11) :

Tension entre plaques :

où est la distance entre les plaques.

Depuis l'accusation

.

2. Capacité d'un condensateur cylindrique

La différence de potentiel entre les plaques du condensateur cylindrique illustré à la figure 5.12 peut être calculée par la formule :

Les alimentations sans transformateur avec un condensateur d'extinction sont pratiques dans leur simplicité, ont de petites dimensions et un poids réduit, mais ne sont pas toujours applicables en raison du couplage galvanique du circuit de sortie avec un réseau 220 V.

Dans une alimentation sans transformateur du réseau Tension alternative condensateur et charge connectés en série. Condensateur non polaire inclus dans la chaîne courant alternatif, se comporte comme une résistance mais, contrairement à une résistance, ne dissipe pas la puissance absorbée sous forme de chaleur.

Pour calculer la capacité du condensateur d'extinction, la formule suivante est utilisée :

C - capacité condenseur de ballast(F); Ieff - courant de charge efficace ; f - fréquence de tension d'entrée Uc (Hz); Us - tension d'entrée (V); Un - tension de charge (V).

Pour faciliter le calcul, vous pouvez utiliser la calculatrice en ligne

La conception et les appareils alimentés par eux doivent exclure la possibilité de toucher des conducteurs pendant le fonctionnement. Une attention particulière doit être portée à l'isolement des contrôles.

• Articles similaires

La nécessité de connecter la LED au réseau est une situation courante. Il s'agit d'un indicateur pour allumer les appareils, d'un interrupteur rétroéclairé et même d'une lampe à diode.

Il existe de nombreux schémas pour connecter des LED indicatrices de faible puissance via un limiteur de courant de résistance, mais un tel schéma de connexion présente certains inconvénients. Si vous devez connecter une diode avec un courant nominal de 100-150mA, vous aurez besoin d'une résistance très puissante, dont les dimensions seront beaucoup plus grandes que la diode elle-même.

Voici à quoi ressemblerait le schéma de connexion du bureau lumière lampe à diodes. Et de puissantes résistances de dix watts à basse température ambiante pourraient être utilisées comme source de chauffage supplémentaire.

L'utilisation d'un conder-ditch comme limiteur de courant permet de réduire considérablement les dimensions d'un tel circuit. Cela ressemble à une alimentation pour une lampe à diode d'une puissance de 10 à 15 watts.

Le principe de fonctionnement des circuits sur un condensateur de ballast

Dans ce circuit, le condensateur est un filtre de courant. La tension n'est fournie à la charge que jusqu'à ce que le condensateur soit complètement chargé, dont la durée dépend de sa capacité. Dans ce cas, aucune génération de chaleur ne se produit, ce qui supprime les restrictions sur la puissance de charge.

Pour comprendre le fonctionnement de ce circuit et le principe de sélection d'un élément de ballast pour une LED, permettez-moi de vous rappeler que la tension est la vitesse des électrons le long du conducteur, l'intensité du courant est la densité des électrons.

Pour une diode, il est absolument indifférent à quelle vitesse les électrons vont "voler" à travers elle. Le calcul du condensateur est basé sur la limitation de courant dans le circuit. Nous pouvons appliquer au moins dix kilovolts, mais si l'intensité du courant est de plusieurs microampères, le nombre d'électrons traversant le cristal émetteur de lumière est suffisant pour exciter seulement une infime partie de l'émetteur de lumière et nous ne verrons pas la lueur.

Dans le même temps, à une tension de plusieurs volts et une intensité de courant de dizaines d'ampères, la densité de flux d'électrons dépassera considérablement le débit de la matrice de diodes, convertissant l'excès en énergie thermique, et notre élément LED s'évaporera simplement dans un nuage de fumée.

Calcul du condensateur d'extinction pour la LED

Analysons le calcul détaillé, vous trouverez ci-dessous le formulaire d'un calculateur en ligne.

Calcul de la capacité du condensateur pour la LED :

C (μF) \u003d 3200 * Isd) / √ (Uin² - Uout²)

Avec uF- la capacité du condenseur. Il devrait être évalué pour 400-500V;
Isd – courant nominal diode (regardez dans les données du passeport);
Uin- tension d'amplitude du réseau - 320V;
Uout– tension d'alimentation nominale de la LED.

Vous pouvez également trouver cette formule :

C \u003d (4,45 * I) / (U - Ud)

Il est utilisé pour

L'article fournit une méthode de calcul de la capacité condensateur de trempe et tension mais ses sorties dans le circuit de charge actif,en particulier, un fer à souder, qui peut réduire considérablement la quantité de calculs, en les réduisant au minimum, ce qui simplifie les calculs et réduit le temps, nécessaire de sélectionner un condensateur d'extinction de la capacité requise et de la tension nominale correspondante.

Ce matériel propose méthode de calcul de capacité de condensateur et la tension lorsqu'il est connecté en série avec un fer à souder, et deux options sont envisagées. Dans la première option, il est nécessaire de réduire la puissance du fer à souder de la valeur requise à l'aide d'un condensateur d'extinction, et dans la seconde, allumez le fer à souder basse tension dans un réseau 220 V, en éteignant l'excès de tension avec un condensateur.

Mise en œuvre de la première option(Fig. 1) implique deux calculs avec des données initiales (le courant consommé par le fer à souder du réseau I et la résistance du fer à souder R1), puis deux calculs intermédiaires (le courant consommé par le fer à souder à une puissance inférieure par le valeur requise II et la capacité du condensateur Rc) et enfin, les deux derniers calculs qui donnent la valeur souhaitée

Fig. 1

la valeur de la capacité du condensateur C à une fréquence de 50 Hz et la tension aux bornes du condensateur Uc). Ainsi, pour résoudre le problème selon la première variante, il faut effectuer 6 calculs.

Selon la deuxième option (Fig. 2),pour résoudre le problème, il faut effectuer deux calculs avec les données initiales, comme dans la première option, à savoir : trouver le courant

I, consommé par le fer à souder du réseau, et la résistance du fer à souder R, puis un calcul intermédiaire suit, à partir duquel, comme dans la première variante, on trouve la capacité du condensateur Rc et, enfin, les deux derniers calculs, à partir desquels la capacité du condensateur C est déterminée à une fréquence de 50 Hz et sur-

fig.2

tension aux bornes du condensateur Uc. Ainsi, pour résoudre le problème selon la deuxième variante, il faut effectuer cinq calculs.

La résolution des problèmes pour les deux options nécessite un certain temps. La technique ne permet pas immédiatement en une seule étape, en contournant les calculs initiaux et intermédiaires, de déterminer la capacité du condensateur d'extinction et, par conséquent, la tension à ses bornes.

Il était possible de trouver des expressions permettant de calculer immédiatement la capacité du condensateur d'extinction en une seule étape, puis la tension à ses bornes pour la première option. De manière similaire, une expression a été obtenue pour déterminer la capacité du condensateur d'extinction pour la deuxième variante.

Option 1. Nous avons un fer à souder 100 W 220 V et nous voulons le faire fonctionner à une puissance de 60 W, en utilisant un condensateur d'extinction connecté en série avec lui. Données initiales : puissance nominale du fer à souder P = 100 W ; tension secteur nominale U = 220 V ; puissance nécessaire du fer à souder P1 = 60 W. Il est nécessaire de calculer la capacité du condensateur et la tension à ses bornes selon la Fig.1. La formule pour calculer la capacité d'un condensateur d'extinction est :

C \u003d P ∙ 10 6 / 2πf 1 U 2 (P / P 1 - 1) 0,5 (μF).

Avec une fréquence d'alimentation = 50 Hz, la formule prend la forme :

C \u003d 3184,71 P / U 2 (P / P 1 - 1) 0,5 \u003d

3184.71-100/220 2 (100/60-1)=8.06uF.

Dans l'exemple de contrôle, la capacité du condensateur est de 8,1 uF, c'est-à-dire nous avons un accord complet sur le résultat. La tension aux bornes du condensateur est

Nous \u003d (PP 1) 0,5 ∙ 10 6 / 2πf 1 CU (B).

Avec une fréquence de réseau f 1 \u003d 50 Hz, la formule est simplifiée :

Uc = 3184,71 (PP 1) 0,5 /CU =

3184,71(60∙100) 0,5 /8,06 220 =

139.1V.

Dans l'exemple témoin, Uc = 138 V, c'est-à-dire accord pratique du résultat. Ainsi, pour résoudre le problème selon la première variante, au lieu de six calculs, il suffit d'en faire deux (sans calculs intermédiaires). Si nécessaire, la capacité du condensateur peut être immédiatement calculée par la formule :

Rc \u003d U 2 (P / P, - 1) 0,5 / P \u003d

220 2 (100/60 - 1) 0,5 / 100 = 395,2 ohms.

Dans l'exemple de contrôle, Rc = 394 ohms, c'est-à-dire correspondance pratique.

Option 2. Nous avons un fer à souder d'une puissance de 25 W, une tension de 42 V et nous voulons le connecter à un réseau 220 V. Il faut calculer la capacité du condensateur d'extinction connecté en série au circuit du fer à souder et le tension à ses bornes selon Fig. 2. Données initiales : capacité nominale du fer à souder P = 25 W ; tension nominale Ur = 42 V ; tension secteur U = 220 V. La formule de calcul de la capacité d'un condensateur est la suivante :

C \u003d P ∙ 10 6 / 2πf 1 Ur (U 2 - Ur 2) 0,5 μF.

Avec une fréquence de réseau f 1 \u003d 50 Hz, la formule prend la forme :

C \u003d 3184,71 P / Ur (U 2 - Ur 2) 0,5 \u003d

3184,71 -25/42(220 2 - 42 2) =

8.77uF.

La tension aux bornes du condensateur est facile à déterminer, à partir des données initiales, selon le théorème de Pythagore :

Uc \u003d (U 2 - Ur 2) 0,5 \u003d (220 2 - 42 2) \u003d

216V.

Ainsi, pour résoudre le problème selon la deuxième variante, au lieu de cinq calculs, il faut en effectuer seulement deux. Si nécessaire, la valeur de la capacité du condensateur, pour cette option, peut être déterminée par la formule :

Rc \u003d Ur (U 2 - Ur 2) 0,5 / P \u003d

42 (220 2 - 42 2) / 25 \u003d 362,88 ohms.

Selon l'exemple témoin, Rc = 363 ohms. Il est souhaitable de shunter le condensateur d'extinction C sur les figures représentées avec une résistance de décharge MLT-0,5 d'une valeur nominale de 300 ... 500 kOhm.

Conclusions. La méthode proposée pour calculer la capacité d'un condensateur d'extinction et la tension à ses bornes peut réduire considérablement la quantité de calculs, en les réduisant au minimum.

K. V. Kolomoïtsev.

Quelque chose commençait souvent à me demander comment connecter un microcontrôleur ou quel type de circuit basse tension directement à 220 sans utiliser de transformateur. Le désir est assez évident - le transformateur, même s'il est pulsé, est très encombrant. Et le pousser, par exemple, dans le circuit de commande d'un lustre placé directement dans l'interrupteur ne fonctionnera pas avec tout votre désir. Est-il possible de creuser une niche dans le mur, mais ce n'est pas notre méthode !

Néanmoins, il existe une solution simple et très compacte - il s'agit d'un diviseur sur un condensateur.

Certes, les alimentations à condensateur n'ont pas de découplage du réseau, donc si quelque chose brûle soudainement ou tourne mal, cela peut facilement vous choquer avec du courant ou brûler votre appartement, mais ruiner un ordinateur est généralement une bonne chose, en général, une sécurité technique ici doit être honorée plus que jamais - elle est peinte à la fin de l'article. En général, si je ne vous ai pas convaincu que les alimentations sans transformateur sont mauvaises, alors Pinocchio est mauvais pour lui-même, je n'y suis pour rien. Bon, plus près du sujet.

Vous souvenez-vous du diviseur résistif habituel ?

Il semblerait que quel soit le problème, j'ai choisi les dénominations nécessaires et obtenu la tension souhaitée. Puis il redressa et Profit. Mais tout n'est pas si simple - un tel diviseur peut et pourra donner la bonne tension, mais il ne donnera pas du tout le bon courant. Parce que la résistance est très élevée. Et si les résistances sont proportionnellement réduites, un courant important les traversera, ce qui, à une tension de 220 volts, entraînera de très grandes pertes de chaleur - les résistances chaufferont comme un poêle et finiront par tomber en panne ou déclencher un incendie.

Tout change si l'une des résistances est remplacée par un condensateur. L'essentiel est - comme vous vous en souvenez de l'article sur les condensateurs, la tension et le courant sur le condensateur sont déphasés. Ceux. lorsque la tension est à son maximum, le courant est à son minimum, et inversement.

Puisque nous avons une tension alternative, le condensateur se déchargera et se chargera constamment, et la particularité de la décharge-charge du condensateur est que lorsqu'il a le courant maximum (au moment de la charge), alors la tension minimale et réglée. Lorsqu'il est déjà chargé et que la tension est maximale, le courant est nul. En conséquence, dans ce scénario, la puissance de perte de chaleur libérée sur le condensateur (P=U*I) sera minimale. Ceux. il ne transpire même pas. Et la résistance réactive du condensateur est Xc \u003d -1 / (2pi * f * C).

Parenthèse théorique

Il existe trois types de résistance dans un circuit :

Actif - Résistance (R)
Réactif - condensateur (X c) et bobine (X L)
La résistance totale du circuit (impédance) Z \u003d (R 2 + (X L + X s) 2) 1/2

La résistance active est toujours constante, tandis que la réactance dépend de la fréquence.
X L \u003d 2pi * f * L
Xc=-1/(2pi*f*C)
Le signe de la réactance d'un élément indique sa nature. Ceux. s'il est supérieur à zéro, il s'agit de propriétés inductives, s'il est inférieur à zéro, il s'agit de propriétés capacitives. Il en résulte que l'inductance peut être compensée par la capacité et vice versa.

f est la fréquence actuelle.

En conséquence, à courant continu à f \u003d 0 et X L de la bobine devient égal à 0 et la bobine se transforme en un morceau de fil ordinaire avec seulement une résistance active, et Xc du condensateur va à l'infini, le transformant en une rupture.

On obtient le schéma suivant :

Tout, dans un sens, le courant traverse une diode, dans l'autre à travers la seconde. En conséquence, sur le côté droit du circuit, nous n'avons plus de changement, mais un courant pulsé - une demi-onde d'une sinusoïde.

Ajoutez un condensateur de lissage pour rendre la tension plus silencieuse, microfarads par 100 et volts par 25, électrolyte :

En principe, c'est déjà prêt, la seule chose est que vous devez mettre la diode zener sur un tel courant pour qu'elle ne meure pas du tout lorsqu'il n'y a pas de charge du tout, car alors il devra prendre le rap pour tout le monde, traînant tout le courant que le bloc d'alimentation peut donner.

Et vous pouvez l'aider légèrement. Installez une résistance de limitation de courant. Certes, cela réduira considérablement la capacité de charge de l'alimentation, mais cela nous suffit.

Le courant que ce circuit peut donner peut être, EMNIP, approximativement calculé par la formule :

Je \u003d 2F * C (1.41U - Uout / 2).

• F est la fréquence du secteur. Nous avons 50hz.
• C - capacité
• U - tension dans la prise
• Uout - tension de sortie

La formule elle-même est dérivée d'intégrales étranges de la forme du courant et de la tension. En principe, vous pouvez le rechercher vous-même en utilisant le mot-clé "calcul du condensateur de trempe", il y a beaucoup de matériel.

Dans notre cas, il s'avère que I = 100 * 0.46E-6 (1.41 * U - Uout / 2) = 15mA

Pas extravagant, mais pour le fonctionnement du MK + TSOP +, une sorte d'optointerface est plus que suffisante. Et plus n'est généralement pas nécessaire.

Ajoutez quelques conduits pour un filtrage de puissance supplémentaire et vous pouvez utiliser :

Puis, comme d'habitude, j'ai tout gravé et soudé :

Le schéma a été testé à plusieurs reprises et fonctionne. Une fois, je l'ai poussé dans le système de contrôle du chauffage thermique du verre. Il y avait des endroits avec une boîte d'allumettes, et la sécurité était garantie par la vitrification totale de tout le bloc.

SÉCURITÉ

Dans ce schéma il n'y a pas de découplage de tension du circuit d'alimentation, ce qui signifie que le circuit TRÈS DANGEREUX en matière de sécurité électrique.

Par conséquent, il est nécessaire d'adopter une approche extrêmement responsable de son installation et de la sélection des composants. Et aussi le manipuler avec soin et très précaution lors de sa mise en place.

Tout d'abord, notez que l'une des broches va à GND directement à partir de la prise. Et cela signifie qu'il peut y avoir une phase, selon la façon dont la fiche a été insérée dans la prise.

Par conséquent, respectez strictement un certain nombre de règles:

• 1. Les valeurs nominales doivent être définies avec une marge pour autant de tension que possible. Cela est particulièrement vrai pour le condensateur. J'ai du 400 volts, mais c'est celui qui était disponible. Ce serait mieux en général pour 600 volts, parce que. dans le réseau électrique, il y a parfois des surtensions bien supérieures à la valeur nominale. Les alimentations standard, en raison de leur inertie, y survivront facilement, mais le condensateur peut percer - imaginez les conséquences pour vous-même. Eh bien, s'il n'y a pas de feu.
• 2. Ce circuit doit être soigneusement isolé de l'environnement. Boîtier robuste pour que rien ne dépasse. Si le circuit est monté dans un mur, il ne doit pas toucher les murs. En général, on emballe le tout hermétiquement dans du plastique, on le vitrifie et on l'enterre à 20 mètres de profondeur. :))))))
• 3. Lors du réglage, ne montez en aucun cas avec les mains sur l'un des éléments de la chaîne. Que cela ne vous calme pas qu'il y ait 5 volts à la sortie. Puisque cinq volts sont là exclusivement par rapport à lui-même. Mais en ce qui concerne l'environnement, il y a toujours le même 220.
• 4. Après la déconnexion, il est hautement souhaitable de décharger le condensateur d'extinction. Parce que il reste une charge de 100 à 200 volts, et si vous mettez négligemment la tête quelque part au mauvais endroit, cela vous fera mal au doigt. Il est peu probable que ce soit fatal, mais ce n'est pas agréable et, par surprise, vous pouvez créer des ennuis.
• 5. Si un microcontrôleur est utilisé, flashez-le UNIQUEMENT lorsqu'il est complètement éteint du réseau. Et vous devez l'éteindre en le retirant de la prise. Si cela n'est pas fait, alors avec une probabilité proche de 100% l'ordinateur sera tué. Et probablement tous.
• 6. Il en va de même pour la communication avec l'ordinateur. Avec une telle alimentation, il est interdit de se connecter via USART, il est interdit de combiner des masses.

Si vous souhaitez toujours communiquer avec un ordinateur, utilisez des interfaces potentiellement séparées. Par exemple, un canal radio, transmission infrarouge, au pire, la division de RS232 par des optocoupleurs en deux parties indépendantes.

Après avoir lu ce titre, quelqu'un peut demander : "Pourquoi ?" Oui, si vous le branchez simplement sur une prise, même en l'allumant selon un certain schéma, cela n'a aucune signification pratique, cela n'apportera aucune information utile. Mais si la même LED est connectée en parallèle à un élément chauffant contrôlé par un thermostat, vous pouvez contrôler visuellement le fonctionnement de l'ensemble de l'appareil. Parfois, une telle indication vous permet de vous débarrasser de nombreux problèmes et problèmes mineurs.

Au vu de ce qui a déjà été dit, la tâche semble anodine : il suffit de mettre une résistance de limitation de la valeur souhaitée, et le problème est résolu. Mais tout cela est bien si vous alimentez la LED avec une tension constante redressée : comme la LED était branchée dans le sens direct, elle est restée la même.

Lorsque l'on travaille sur tension alternative, tout n'est pas si simple. Le fait est qu'en plus de la tension directe, la LED sera également affectée par la tension de polarité inverse, car chaque demi-cycle de la sinusoïde change de signe dans le sens opposé. Cette tension inverse n'illuminera pas la LED, mais elle peut devenir inutilisable très rapidement. Par conséquent, il est nécessaire de prendre des mesures pour se protéger contre cette tension "nocive".

Dans le cas d'une tension secteur, le calcul de la résistance d'extinction doit être basé sur une valeur de tension de 310V. Pourquoi? Tout est très simple ici : c'est 220V, la valeur d'amplitude sera de 220*1,41 = 310V. La tension d'amplitude à la racine de deux (1,41) fois supérieure à celle actuelle, et cela ne doit pas être oublié. Il s'agit de la tension directe et inverse appliquée à la LED. C'est à partir de la valeur de 310V qu'il faut calculer la résistance de la résistance d'extinction, et c'est à partir de cette tension, uniquement de polarité inversée, que la LED est protégée.

Comment protéger une LED contre les inversions de tension

Pour presque toutes les LED, la tension inverse ne dépasse pas 20V, car personne n'allait y faire un redresseur haute tension. Comment se débarrasser d'un tel malheur, comment protéger la LED de cette tension inverse ?

Il s'avère que tout est très simple. La première consiste à allumer l'habituel avec une tension inverse élevée (pas inférieure à 400V) en série avec la LED, par exemple, 1N4007 - tension inverse 1000V, courant direct 1A. C'est lui qui ne manquera pas la haute tension de polarité négative à la LED. Le schéma d'une telle protection est illustré à la Fig. 1a.

La deuxième méthode, non moins efficace, consiste simplement à shunter la LED avec une autre diode connectée dos à dos - en parallèle, Fig. 1b. Avec cette méthode, la diode de protection n'a même pas besoin d'être avec une tension inverse élevée, toute diode de faible puissance, par exemple KD521, suffit.

De plus, vous pouvez simplement allumer deux LED en parallèle - en s'ouvrant une par une, elles se protégeront mutuellement et émettront toutes deux de la lumière, comme le montre la figure 1c. C'est déjà la troisième façon de se protéger. Les trois schémas de protection sont illustrés à la figure 1.

Figure 1. Circuits de protection contre les inversions de tension LED

La résistance de limitation dans ces circuits a une résistance de 24KΩ, qui à une tension de fonctionnement de 220V fournit un courant de l'ordre de 220/24 = 9,16mA, peut être arrondie à 9. Ensuite, la puissance de la résistance d'extinction sera de 9 * 9 * 24 = 1944mW, presque deux watts. Ceci malgré le fait que le courant traversant la LED est limité à 9mA. Mais une utilisation prolongée de la résistance à la puissance maximale ne mènera à rien de bon: au début, elle deviendra noire, puis elle s'éteindra complètement. Pour éviter cela, il est recommandé de mettre en série deux résistances de 12KΩ d'une puissance de 2W chacune.

Si vous réglez le niveau de courant sur 20mA, alors ce sera encore plus - 20 * 20 * 12 = 4800mW, presque 5W ! Naturellement, personne ne peut se permettre un poêle d'une telle puissance pour chauffer une pièce. Ceci est basé sur une LED, mais que se passe-t-il s'il y en a une entière ?

Condensateur - résistance sans watt

Le circuit représenté sur la figure 1a, avec une diode de protection D1, "coupe" le demi-cycle négatif de la tension alternative, par conséquent, la puissance de la résistance d'extinction est divisée par deux. Mais, tout de même, la puissance reste très importante. Par conséquent, il est souvent utilisé comme résistance de limitation : il limitera le courant pas plus mal qu'une résistance, mais il ne générera pas de chaleur. Après tout, ce n'est pas pour rien qu'un condensateur est souvent appelé une résistance sans watt. Cette méthode de commutation est illustrée à la figure 2.

Figure 2. Schéma d'allumage d'une LED via un condensateur de ballast

Tout semble aller bien ici, il y a même une diode de protection VD1. Mais il manque deux détails. Premièrement, le condensateur C1 après la mise hors tension du circuit peut rester dans un état chargé et stocker une charge jusqu'à ce que quelqu'un la décharge de sa propre main. Et cela, croyez-moi, arrivera certainement un jour. Le choc électrique n'est bien sûr pas mortel, mais assez sensible, inattendu et désagréable.

Par conséquent, afin d'éviter une telle nuisance, ces condensateurs d'extinction sont shuntés avec une résistance d'une résistance de 200 ... 1000 KΩ. La même protection est également installée dans les alimentations sans transformateur avec un condensateur d'extinction, dans les optocoupleurs et dans certains autres circuits. Dans la figure 3, cette résistance est étiquetée R1.

Figure 3. Schéma de connexion de la LED au réseau d'éclairage

En plus de la résistance R1, une autre résistance R2 apparaît sur le circuit. Son but est de limiter le courant d'appel à travers le condensateur lorsqu'une tension est appliquée, ce qui aide à protéger non seulement les diodes, mais également le condensateur lui-même. Il est connu de la pratique qu'en l'absence d'une telle résistance, le condensateur casse parfois, sa capacité devient bien inférieure à celle nominale. Bien entendu, le condensateur doit être en céramique pour une tension de fonctionnement d'au moins 400V ou spécial pour un fonctionnement dans des circuits alternatifs pour une tension de 250V.

Un autre rôle important est dévolu à la résistance R2 : en cas de claquage du condensateur, elle fonctionne comme un fusible. Bien sûr, les LED devront également être remplacées, mais au moins les fils de connexion resteront intacts. En fait, c'est ainsi que fonctionne le fusible dans n'importe quel - les transistors ont grillé et la carte de circuit imprimé est restée presque intacte.

Le circuit représenté sur la figure 3 ne montre qu'une seule LED, bien qu'en fait elles puissent être connectées en série avec plusieurs pièces. La diode de protection fera tout à fait sa tâche seule, mais la capacité du condensateur de ballast devra être calculée, au moins approximativement, mais quand même.

Afin de calculer la résistance de la résistance d'extinction, il est nécessaire de soustraire la chute de tension aux bornes de la LED de la tension d'alimentation. Si plusieurs LED sont connectées en série, ajoutez simplement leurs tensions et soustrayez également de la tension d'alimentation. Connaissant cette tension résiduelle et le courant requis, selon la loi d'Ohm, il est très simple de calculer la résistance d'une résistance : R \u003d (U-Ud) / I * 0,75.

Ici U est la tension d'alimentation, Ud est la chute de tension aux bornes des LED (si les LED sont connectées en série, alors Ud est la somme des chutes de tension aux bornes de toutes les LED), I est le courant traversant les LED, R est le résistance de la résistance d'extinction. Ici, comme toujours, - tension en Volts, courant en Ampères, résultat en Ohms, 0,75 - coefficient pour augmenter la fiabilité. Cette formule a déjà été citée dans l'article.

La quantité de chute de tension directe pour les LED de différentes couleurs est différente. À un courant de 20mA, les LED rouges sont 1,6 ... 2,03V, jaune 2,1 ... 2,2V, verte 2,2 ... 3,5V, bleue 2,5 ... 3,7V. Les LED blanches avec un large spectre d'émission de 3,0 ... 3,7 V ont la chute de tension la plus élevée. Il est facile de voir que la dispersion de ce paramètre est assez large.

Voici les chutes de tension de quelques types de LED, simplement par couleur. En fait, il existe beaucoup plus de ces couleurs, et la valeur exacte ne peut être trouvée que dans la documentation technique d'une LED particulière. Mais souvent, cela n'est pas nécessaire : pour obtenir un résultat acceptable pour la pratique, il suffit de substituer une valeur moyenne (généralement 2V) dans la formule, bien sûr, s'il ne s'agit pas d'une guirlande de centaines de LED.

Pour calculer la capacité du condensateur d'extinction, la formule empirique C \u003d (4,45 * I) / (U-Ud) est utilisée,

où C est la capacité du condensateur en microfarads, I est le courant en milliampères, U est la tension de crête du réseau en volts. Lors de l'utilisation d'une chaîne de trois LED blanches connectées en série, Ud est d'environ 12V, U est la tension d'amplitude du réseau est de 310V, pour limiter le courant à 20mA, il faut un condensateur avec une capacité

C \u003d (4,45 * I) / (U-Ud) \u003d C \u003d (4,45 * 20) / (310-12) \u003d 0,29865 μF, presque 0,3 μF.

La valeur de condensateur standard la plus proche est de 0,15 uF, donc deux condensateurs connectés en parallèle devront être utilisés dans ce circuit. Une remarque doit être faite ici : la formule n'est valable que pour une fréquence de tension alternative de 50 Hz. Pour les autres fréquences, les résultats seront incorrects.

Le condensateur doit d'abord être vérifié.

Avant d'utiliser le condensateur, il doit être vérifié. Pour commencer, allumez simplement 220V sur le réseau, c'est mieux avec un fusible 3 ... 5A, et après 15 minutes de vérification tactile, y a-t-il un échauffement notable? Si le condenseur est froid, vous pouvez l'utiliser. Sinon, assurez-vous d'en prendre un autre, et également de pré-vérifier. Après tout, 220V n'est plus 12, tout est un peu différent ici !

Si cette vérification a réussi, le condensateur n'a pas chauffé, vous pouvez alors vérifier s'il y a eu une erreur dans les calculs, si le condensateur est de la même capacité. Pour ce faire, vous devez allumer le condensateur comme dans le cas précédent dans le réseau, uniquement via un ampèremètre. Naturellement, l'ampèremètre doit être AC.

Ceci est un rappel que tous les multimètres numériques modernes ne peuvent pas mesurer le courant alternatif : de simples appareils bon marché, par exemple, très populaires auprès des radioamateurs, ne peuvent mesurer que le courant continu, dont personne ne sait ce qu'un tel ampèremètre affichera lors de la mesure du courant alternatif. Ce sera très probablement le prix du bois de chauffage ou la température sur la lune, mais pas le courant alternatif à travers le condensateur.

Si le courant mesuré est approximativement le même qu'il s'est avéré lors du calcul selon la formule, vous pouvez alors connecter les LED en toute sécurité. Si au lieu des 20 ... 30mA attendus, il s'est avéré 2 ... 3A, alors ici, soit une erreur dans les calculs, soit le marquage du condensateur a été mal lu.

Interrupteurs lumineux

Ici, vous pouvez vous concentrer sur une autre façon d'allumer la LED dans le réseau d'éclairage utilisé. Si un tel interrupteur est démonté, on peut constater qu'il n'y a pas de diodes de protection. Alors, tout ce qui est écrit juste au-dessus est un non-sens ? Pas du tout, il vous suffit de regarder attentivement l'interrupteur démonté, ou plutôt la valeur de la résistance. En règle générale, sa valeur nominale est d'au moins 200KΩ, peut-être même un peu plus. Dans ce cas, il est évident que le courant traversant la LED sera limité à environ 1mA. Le circuit de l'interrupteur lumineux est illustré à la figure 4.

Figure 4. Schéma de câblage d'une LED dans un interrupteur rétroéclairé

Ici, avec une résistance, plusieurs "lièvres" sont tués à la fois. Bien sûr, le courant à travers la LED sera faible, il brillera faiblement, mais il est assez brillant de voir cette lueur par une nuit sombre dans la pièce. Mais pendant la journée, cette lueur n'est pas du tout nécessaire ! Alors laissez-vous briller imperceptiblement.

Dans ce cas, le courant inverse sera également faible, si faible qu'il ne pourra en aucun cas brûler la LED. D'où les économies sur exactement une diode de protection, qui ont été décrites ci-dessus. Avec la sortie de millions, voire de milliards de commutateurs par an, les économies sont considérables.

Il semblerait qu'après avoir lu des articles sur les LED, toutes les questions sur leur application soient claires et compréhensibles. Mais il existe encore de nombreuses subtilités et nuances lors de l'allumage des LED dans divers circuits. Par exemple, connexion parallèle et série ou, en d'autres termes, bons et mauvais circuits.

Parfois vous souhaitez assembler une guirlande de plusieurs dizaines de LED, mais comment la calculer ? Combien de LED peuvent être connectées en série s'il y a une alimentation avec une tension de 12 ou 24V ? Ces questions et d'autres seront abordées dans le prochain article, que nous appellerons "Bons et mauvais schémas de commutation de LED".

Salut tout le monde! J'ai beaucoup grimpé sur le site, et surtout sur ma branche et j'ai trouvé pas mal de choses intéressantes. En général, dans cet article, je souhaite rassembler toutes sortes de calculatrices radioamateurs afin que les gens ne cherchent pas difficilement lorsqu'il devient nécessaire de calculer et de concevoir des circuits.

1. Calculateur d'inductance- . Merci pour le programme crabe

2. Calculatrice radioamateur universelle- . Merci encore crabe

3. Calculateur de bobine Tesla- . Merci encore crabe

4. Calculatrice GDT dans SSTC- . Courtoisie [)eNiS

5. Programme de calcul du contour du tube PA- . Merci pour l'information crabe

6. Programme d'identification des transistors par couleur- . Merci crabe

7. Calculatrice pour calculer les alimentations avec un condensateur d'extinction- . Merci aux visiteurs du forum

8. Programmes de calcul de transformateur d'impulsions- . Merci GOUVERNEUR. Remarque - l'auteur d'ExcellentIT v.3.5.0.0 et de Lite-CalcIT v.1.7.0.0 est Vladimir Denisenko de Pskov, l'auteur de Transformer v.3.0.0.3 et Transformer v.4.0.0.0 est Evgeny Moskatov de Taganrog.

9. Programme pour le calcul des monophasés, triphasés et autotransformateurs- . Merci reanimaster

10. Calcul d'inductance, fréquence, résistance, transformateur de puissance, marquage couleur - . Merci barres59

11. Programmes pour divers calculs radioamateurs et pas seulement - et . Merci reanimaster

12. Assistant radioamateur- calculateur radioamateur - . Sujet sur . Merci Antracène, c'est à dire. tome:)

13. Programme de calcul du convertisseur DC-DC- . Merci crabe