Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор

Схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор

электродвигатель на 220В

Электродвигатели

Подключение электродвигателя к однофазной сети – это ситуация, которая встречается достаточно часто. Особенно такое подключение требуется на загородных участках, когда трехфазные электродвигатели используются под какие-то приспособления. К примеру, для изготовления наждака или самодельного сверлильного аппарата. Кстати, мотор стиральной машины через конденсатор производится. Но как это сделать правильно? Необходима схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор. Давайте разбираться в ней.

Реверсивная схема подключения электродвигателя

Начнем с того, что существует две стандартные схемы подключения электродвигателя к трехфазной сети: звезда и треугольник. Оба вида подключения создают условия, при которых в обмотках статора двигателя попеременно проходит ток. Он создает внутри вращающееся магнитное поле, которое действует на ротор, заставляя его вращаться. Если подключается трехфазный электродвигатель в однофазную сеть, то вот этот вращающийся момент не создается. Что делать? Вариантов несколько, но чаще всего электрики устанавливают в схему конденсатор.

Что при этом получается?

  • Скорость вращения не изменяется.
  • Мощность сильно падает. Конечно, говорить о конкретных цифрах здесь не приходиться, потому что падение мощности будет зависеть от разных факторов. К примеру, от условий эксплуатации самого двигателя, от схемы подключения, от конденсаторов, а, точнее, от их емкости. Но в любом случае потери будут составлять от 30 до 50 процентов.

Внимание! Конденсаторный двигатель в однофазную сеть лучше подключать через схему треугольник. Это обусловлено тем, что при таком виде подключения уменьшаются потери мощности агрегата.

Обратите внимание в рисунке на нижнюю бирку (Б). Она говорит о том, что двигатель можно подключить только через звезду. С этим придется смириться и получить аппарат с низкой мощностью. Если есть желание изменить ситуацию, то придется разобрать двигатель и вывести еще три конца обмоток, после чего провести подключение по треугольнику.

Схема включения двигателя с конденсатором

И еще один очень важный момент. Если вы устанавливаете в однофазную сеть электродвигатель с напряжением 127/220 вольт, то понятно, что к сети напряжением 220В можно подключиться через звезду. Потери мощности гарантированы. Но сделать в данном случае ничего нельзя. Если будет произведено подключение этого прибора через треугольник – мотор просто сгорит.

Схемы подключения

Давайте рассмотрим обе схемы подключения. Начнем с треугольника. В любой схеме очень важно правильно подключить именно конденсатор. В данном случае провода распределяются таким образом:

  • Два контакта подсоединяются к сети.
  • Один через конденсатор к обмотке.

Но тут есть один момент, если электродвигатель не нагружать, то его ротор без проблем начнем вращаться. Если пуск будет производиться под определенной нагрузкой, то вал или не будет вращаться вообще, или с очень низкой скоростью. Чтобы решить эту проблему, в схему необходимо установить еще один конденсатор – пусковой. На нем лежит всего лишь одна задача – запустить мотор, отключиться и разрядиться. По сути, пусковой работает всего 2-3 секунды.

Схема

В схеме звезда подключение конденсатора производится на выходные концы обмоток. Две из них соединяются с сетью 220В, а свободный конец и один из подключенных к сети замыкают конденсатор.

Как рассчитать емкость

Емкость конденсатора, который устанавливается в схему подключения трехфазного электродвигателя, подсоединяемого к сети напряжением в 220В, зависит от самой схемы. Для этого существуют специальные формулы.

Cр = 2800•I/U, где Ср – это емкость, I – сила тока, U – напряжение. Если производится подсоединение треугольником, то используется та же формула, только коэффициент 2800 меняется на 4800.

Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что сила тока (I) на бирке мотора не указывается, поэтому ее надо будет рассчитать по вот этой формуле:

I = P/(1.73•U•n•cosф), где Р- это мощность электрического двигателя, n – КПД агрегата, cosф – коэффициент мощности, 1,73 – это поправочный коэффициент, он характеризует соотношение между двумя видами токов: фазным и линейным.

Рассчитали ёмкости конденсаторов

Так как чаще всего подключение трехфазного двигателя к однофазной сети 220В производится по треугольнику, то емкость конденсатора (рабочего) можно подсчитать по более простой формуле:

C = 70•Pн, здесь Рн – это номинальная мощность агрегата, измеряемая в киловаттах и обозначаемая на бирке прибора. Если разобраться в этой формуле, то можно понять, что существует достаточно простое соотношение: 7 мкФ на 100 Вт. К примеру, если устанавливается мотор мощностью 1 кВт, то для него необходим конденсатор на 70 мкФ.

Как определить, точно ли подобран конденсатор? Это можно проверить только в рабочем режиме.

  • Если в процессе эксплуатации мотор перегревается, то, значит, емкость прибора больше требуемой.
  • Низкая мощность двигателя, значит, емкость занижена.

Даже расчет может привести к неправильному выбору, ведь условия эксплуатации мотора будут влиять на его работу. Поэтому рекомендуется начинать подбор с низких величин, и при необходимости наращивать показатели до необходимых (номинальных).

Подключение мощного трехфазного двигателя

Что касается пусковой емкости, то здесь в первую очередь учитывается, какой пусковой момент необходим для запуска электродвигателя. Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что пусковая емкость и емкость пускового конденсатора – это не одно и то же. Первая величина – это сумма емкостей рабочего и пускового конденсаторов.

Внимание! Емкость пускового конденсатора должна быть раза в три больше емкости рабочего. При этом специалисты советуют вместо одного большого прибора использовать несколько с малой емкостью. К тому же пусковые работают непродолжительное время, поэтому на их место можно устанавливать дешевые модели.

В качестве рабочих можно использовать бумажные, металлизированные или пленочные аналоги. При этом необходимо учитывать тот факт, что допустимое напряжение должно быть в полтора раза быть больше номинального. Как видите, подобрать точно конденсатор под электродвигатель достаточно непростым. Даже расчет является процессом неточным.

Читайте так же:
Плавный пуск трансформатора своими руками

Схема подключения электромотора через конденсатор

Электродвигатели ОМЕС МОТОРС, модификации и комплектующие

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В: самые распространенные способы подключения

Асинхронные трехфазные электродвигатели широко известны своими преимуществами, среди которых – надежность, стабильная работа в различных условиях, простота в техническом обслуживании и т.д. Недаром такие двигатели являются

сегодня наиболее распространенными. Кроме того, стоимость трехфазных асинхронных моторов достаточно лояльна, что также играет значительную роль.

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Однако у таких двигателей есть одна особенность – они рассчитаны на питание от источника тока 380 В. Тем не менее, такой источник есть не везде. В тех случаях, когда нет возможности запитать двигатель от сети 380 В, специалисты рекомендуют использовать обычную сеть 220 В. В этой статье рассматриваются наиболее распространенные способы подключения трехфазного двигателя 380 В к сети 220 В и нюансы этих способов

Подключение обмотки

У асинхронного трехфазного двигателя есть три обмотки (по одной на фазу). Эти обмотки входят в пазы статора. Для того, чтобы в моторе возникла электродвижущая сила, необходимо, чтобы они соединялись друг с другом. Это важно знать, и понимать устройство мотора, чтобы выбрать правильный способ подключения к сети 220 В.

У каждой обмотки, соответствующей той или иной фазе, есть начало и конец. Вход и выход имеют определенную буквенно-цифровую маркировку. К примеру, у моторов советского производства такая маркировка: С1-С4 – первая фаза, С2-С5 – вторая фаза, С3-С6 – третья фаза. У современных двигателей эти обозначения иные – первая фаза маркируется как U1-U2, вторая – V1-V2, третья – W1-W2.

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Для трехфазных асинхронных двигателей предусмотрены две схемы соединения обмоток. Первая схема – это «звезда». Согласно ей, все выходы обмоток соединяются в одной точке, а входы – к фазам. При подключении по схеме «звезда» к каждой отдельной жиле прилагается фаза 220 В, а к двум последовательным – линейное 380 В. «Звезда» имеет ряд преимуществ, главное из которых – возможность приложения линейного тока к двум жилам сразу. Это дает возможность существенно снизить пусковые токи и дать мягкий старт ротора. Из минусов – снижение мощности, обусловленное более слабыми токами обмотки.

Вторая схема подключения – «треугольник». В этой схеме вход предыдущей обмотки подсоединяется к выходу следующей. При подключении двигателя к сети напряжением 380 В токи в обмотке будут значительно выше по сравнению со схемой «Звезда». Это позволит мотору развить большую мощность. Однако есть и минус – увеличенные пусковые токи, которые могут стать причиной перегрузки.

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Обратите внимание: для того, чтобы от подключения двигателя получить только преимущества, избежав недостатков, непосредственно подключение и разгон производится по схеме «звезда», после чего она переключается на «треугольник».

Как выбрать схему подключения?

Перед тем, как остановить выбор на той или иной схеме подключения, важно понять особенности работы конкретного двигателя. С этой целью нужно тщательно изучить технические характеристики мотора. Информационная табличка на двигателе содержит все необходимые данные, такие как тип соединения (обозначается соответствующими значками), мощность, вольтаж, обороты и возможность подключения по той или иной схеме.

После изучения этих сведений следует вскрыть клеммную коробку и проверить, правильно ли собрана схема. Концы обмоток мотора обозначаются согласно буквенно-цифровому коду (см. выше). Все, что нужно сделать, – это изучить схему, учитывая обозначения, и понять, какой тип соединения («звезда» или «треугольник») использован.

Важно знать: если на информационной табличке двигателя указано, что мотор рассчитан только на вольтаж 380 В с подключением типа «звезда», то при попытке подключения по схеме «треугольник» обмотка просто сгорит. Модернизация таких двигателей для работы от сети 220 В возможна, но для этого потребуется профессиональное оборудование. Это сложная и затратная процедура, поэтому в таком случае лучше заменить мотор на тот, который позволяет работать и от сети 220 В, и от сети 380 В.

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Как подключить двигатель к сети 220 В?

Есть ряд рабочих способов, позволяющих сделать это. В рамках данной статьи рассмотрим 4 варианта подключения: с конденсатором и без него, с реверсом и по комбинированной схеме. Обратите внимание: в случае подключения двигателя 380 В к сети 220 В необходимо быть готовым к тому, что его мощность упадет до 70% от заводских показателей. В большинстве случаев такое падение мощности приемлемо и не приводит к каким-либо проблемам при эксплуатации двигателя.

Читайте так же:
Мини пулевизатор для покраски

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Подключение с конденсатором – наиболее распространенный и простой способ. Использование конденсатора в данном случае позволяет создать в обмотках сдвиг фаз, что, в свою очередь, дает возможность добиться формирования вращающегося магнитного поля. Наличие в моторе трех фаз делает это возможным, так как только одна фаза не приведет к вращению ротора. Следовательно, оптимальным способом подключения электродвигателя с четырьмя проводами на одной фазе является использование дополнительной пусковой обмотки.

При подключении асинхронного мотора к сети 220 В конденсатор может использоваться двумя способами:

  • рабочий конденсатор Ср,
  • рабочий конденсатор Ср и пусковой конденсатор Сп, подключаемые параллельно.

Второй вариант позволяет осуществлять пуск двигателя более безопасным и плавным способом. При этом конденсатор Сп подключается только на небольшой временной отрезок, а как только ротор наберет требуемые обороты, – отключается.

Предпочтительный тип запуска должен определяться уровнем нагрузки на ротор при пуске. К примеру, если пуск выполняется без усилий, то используется исключительно Ср, если с нагрузкой, при отсутствии свободного вращения, то применяется Сп в обязательном порядке.

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Обратите внимание: значение Сп должно превышать значение Ср в 2-3 раза. Формула расчета параметра Ср зависит от типа соединения обмоток и может быть следующей:

  • при подключении типа «треугольник» Cр = 4800 * Iн/Uс,
  • при подключении типа «звезда» Cр = 2800 * Iн/Uс.

В данной формуле Uс – напряжение источника тока, В; Iн – номинал электротока двигателя, А.

Важно! Многие современные производители, например, Omec Motors, выпускают моторы, уже укомплектованные конденсаторами и потому адаптированные заблаговременно к работе от сети 220 В. В таких двигателях соединение обмоток выполнено по типу «звезда». Эти моторы отличаются плавным пуском и способностью сохранять до 90% от заводской мощности при подключении к сети 220 В.

Следующий способ подключения – подключение с реверсом. Это необходимо в тех случаях, когда, помимо адаптации к работе от сети 220 В, важно изменить вращение ротора на противоположное. Делается это достаточно просто – путем смены фазы, подаваемой напрямую. Например, при вращении по часовой стрелке: на первом выводе – ноль, на втором – фаза от сети, на третьем – фаза через конденсатор. При смене вращения на вращение против часовой стрелки: на первом выводе – ноль, на втором – фаза через конденсатор, на третьем – фаза от сети.

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Обратите внимание: для того, чтобы была возможность оперативно и часто переключать направления вращения, можно использовать однополюсный пакетник-переключатель, который сможет работать на оба направления. При его использовании положение «0» будет означать, что двигатель отключен, «1» – что он вращается в одном направлении, «2» – в другом.

Следующий способ подключения – без использования конденсатора. Это стало возможным за счет использования ключей транзисторного либо динисторного типа. При данном способе подключения могут использоваться обе схемы – и «треугольник», и «звезда». Причем первая применяется, если скорость вращения не превышает 1500 оборотов в минуту, вторая (разомкнутая «звезда») – если скорость лежит в пределах до 3000 оборотов в минуту и имеется нагрузка во время запуска.

Алгоритм работы схем следующий.

  1. Напряжение идет на две точки ввода.
  2. На третий ввод ток подается через задающую время R-C-цепь.
  3. Интервал сдвига задается путем перемещения регуляторов.
  4. После наполнения конденсатора динистор дает команду на открытие симистора.

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Как подключить электродвигатель 380 В в сеть 220 В

Обратите внимание: разомкнутая «звезда» имеет свою особенность – в нее включаются два электронных ключа, которые замещают конденсаторы.

Еще один способ подключения – комбинированный, по схеме «звезда – треугольник». Данный способ дает возможность подключать электромотор 380 В к сети 220 В без потери номинальной мощности и при этом уменьшить нагрузку на двигатель при запуске. В состав схемы включены три пускателя. К первому из них подключается питание, ко второму – обмотка, а оставшиеся проводники соединяются с пускателями 2 и 3. Далее обмотка через пускатель 2 соединяется с оставшимися фазами (схема «треугольник»). Когда к фазе подключается пускатель 3, оставшиеся выводы разъединяются, и двигатель уже работает дальше по схеме «звезда».

Обратите внимание: не допускается одномоментный запуск пускателей 2 и 3, так как это приводит к короткому замыканию. С целью предупреждения таких ситуаций устанавливается блокиратор.

Советы

Приведем далее несколько полезных советов, касающихся подключения электродвигателей 380 В к сети 220 В. Соблюдение этих простых правил позволит избежать проблем при запуске и работе двигателя.

  1. Перед тем, как запускать двигатель с нагрузкой, необходимо испытать мотор на холостых оборотах и убедиться в его нормальном функционировании.
  2. Если корпус заметно греется даже на холостом ходу, следует снизить емкость рабочего конденсатора.
  3. В том случае, если после запуска двигатель не вращает вал, а слышен только шум, можно крутануть вал вручную. После этого можно увеличить емкость пускового конденсатора.
  4. Если мотор под нагрузкой останавливается, необходимо увеличить емкость рабочего конденсатора.

Правильный расчет емкости возможен только при учете номинальной мощности двигателя. Если возникнет недогрузка, то это приведет к перегреву, и емкость снова придется понижать.

Читайте так же:
Перовые сверла по дереву размеры

Общие выводы

Двигатель 380 В можно подключить к сети 220 В четырьмя способами: с конденсатором, без него, с реверсом и по комбинированной схеме «звезда-треугольник». Перед началом подключения важно ознакомиться с техническими характеристиками конкретного мотора и удостовериться в том или ином типе соединения обмоток. Любые технические работы с двигателем должен производить только опытный специалист – лучше профессионал, и

Как подключить двигатель стиральной машины

Электродвигатель вышедших из строя стиралок часто используют для создания новых устройств. Из них делают точильные , сверлильные установки, генераторы, циркулярные пилки , бетономешалки — фантазия народных мастеров не знает границ. Вы тоже хотите пополнить ряды умельцев, приспособив старый мотор с пользой? Мы расскажем, как подключить двигатель стиральной машины в домашних (гаражных) условиях.

Определяем тип движка

Включение двигателя зависит от вида. Поэтому перед тем, как подключить мотор, желательно выяснить, какой механизм вам достался. Комплектации стиралок включают три типа:

  • асинхронный;
  • коллекторный;
  • инверторный (бесколлекторный).

Асинхронный двигатель стиральной машины

Асинхронный двигатель СМА

Устанавливали в машинах, произведённых до 2000 года. У двигателя машины-полуавтомата вращений за минуту — 2800, мощность 180–360 Вт. Чтобы приспособить такой движок под гаражные «самоделки», нужны трёхфазная сеть, преобразователь частоты, набор конденсаторов. Это стоит дорого, поэтому асинхронники не пользуются популярностью у самодельщиков. Но если попался именно такой экземпляр — можете не бояться технических сложностей. Конструкция движка проста, за ней легко ухаживать.

Коллекторный двигатель

Коллекторный двигатель СМА

Любимчик мастеров. Работает от постоянного, переменного электрического тока, мощность 300–800 Вт, число поворота якоря 11 500 –15 000 об/мин. Из плюсов — легко корректируется цикл без потери мощности. Минус — часто стираются щётки . Коллекторный электродвигатель является оптимальным по доступности, цене вариантом для домашних мастерских. Он универсален, легко управляем.

Инверторный мотор

Инверторный двигатель стиральной машины-автомат

Самый современный, экономичный вид. Преобразовывает переменный ток в постоянный. Функционирует без ременной передачи, щёток, мощностью 400–800 Вт, совершая количество поворотов от 16 000 до 20 000. Для его подключения не нужны конденсаторы, он может менять направление вращения, работает тихо, без лишней вибрации. Недостатки: дорого стоит, чувствителен к перепадам напряжения сети.

Опознание провели — начинаем запуск электродвигателя.

Как включить мотор асинхронного типа

Асинхронник состоит из:

  • Статора — неподвижной основы.
  • Ротора — элемента, вращающего барабан.

В СМ использовались трёхфазные движки, которые полноценно могут работать при напряжении 380 В. Подключение двигателя от стиралки к однофазной сети 220 В требует подсоединения конденсатора.

Схема подключения конденсаторов СМА

Он снизит мощность устройства, зато сделает работу безопаснее.

Выбирайте конденсатор мощнее мотора, тогда он выдержит перепады напряжения.

Таблица зависимости номиналов конденсаторов от мощности

Схема подключения «трёхфазника»

Понадобится набор приспособлений:

  • мультиметр;
  • конденсатор;
  • провод — вилка на одном конце, три клеммы на противоположном;
  • промежуточный провод, клеммы по краям.

Устройство асинхронного трехфазного двигателя

Подключение:

  1. Возьмите сетевой провод, подсоедините конденсатор.
  2. Промежуточный провод-перемычку прикрепите с другой стороны конденсатора.
  3. Прозвоните обмотку, чтобы найти выходы наименьшего сопротивления.
  4. Вставьте прямые провода, которые будут подключаться к розетке.
  5. Присоедините конденсатор.

Если после включения в розетку не слышен шум мотора, скорее всего, пусковой конденсатор подсоединён неправильно. Искать нужную клемму придётся «методом научного тыка». Подробное описание, результат эксперимента с тремя проводами, можно посмотреть в этом видео:

Как включить двигатель коллекторного типа

Внешний вид моторов разных моделей может отличаться, но устройство, принцип работы практически идентичны. Прибор состоит из:

  • корпуса;
  • статора;
  • катушек статора (башмаков) с двумя, тремя выводами;
  • якоря;
  • штива;
  • двух щёток;
  • коллектора;
  • таходатчика (с двумя, тремя проводами);
  • клеммной колодки.

Чтобы подключить двигатель, нужно знать выходы обмоток якоря, статора, таходатчика. Не запутаться среди проводов поможет тестер.

Схема подключений ротора и статора двигателя СМА

Как подключить электродвигатель

Установите тестер в режим наименьшего сопротивления, обзвоните обмотки таходатчика, катушек, якоря. Проводите подключение по клеммам, которые прозваниваются между собой, чтобы найти пару. Если у вас конструкция с 4 проводами, то красно-коричневые — статор, серо-зелёные — ротор. Цвета проводов разных моделей СМА могут отличаться. Поэтому пользуйтесь мультиметром. Вам достался прибор с 6 проводами? Те, которые слева — регулируют обороты машинки таходатчиком. Их сопротивляемость составляет около 70 Ом. Правильно подключенный прибор набирает скорость плавно, не трещит, не искрится. Проверить, сколько оборотов делает мотор, можно датчиком оборотов.

Как запустить двигатель от стиралки, можно посмотреть здесь:

Регулировка вращения

Существует много способов управления оборотами:

  • лабораторный автотрансформатор;
  • плата регулировки бытовой техники;
  • кнопки шуруповёртов, болгарок;
  • регуляторы освещения (включатели, тумблеры).

Схема регулировки простая, её можно сделать своими руками.

Это удовлетворительный вариант для насоса, вентилятора. Более мощным механизмам (например, станкам) понадобится иная схема регулятора.

Суть вопроса — уменьшить обороты, сохранив работоспособность. Подключение производится через тахогенератор, который передаёт количество витков микросхеме регулятора оборотов, координирующей цикл тиристором.

Такая плата позволяет увеличить, снизить обороты, но требует постоянного, интенсивного охлаждения из-за перегрева. Подробное видео о регулировки скорости, силы хода, подключении микросхемы можно посмотреть здесь:

Как подсоединить двигатель инверторного типа

Схема подключения инверторного типа двигателя

Многих «самоделкиных» волнует вопрос, как подключить электромотор без щёток. Вам потребуется блок питания, преобразователь частоты, паяльник. Как правильно подключить такой мотор, смотрите здесь:

Читайте так же:
Холодильник лучшие надежные модели

Если запастись терпением, нужными инструментами, можно вдохнуть вторую жизнь в сердце любого механизма. Помните о правилах техники безопасности, используйте только исправные устройства. Удачного запуска двигателя!

Питание светодиодов от 220В своими руками — схема подключения

Без светодиодов трудно обойтись при проектировании электронной аппаратуры, а также при изготовлении экономичных осветительных приборов. Их надежность, простота монтажа и относительная дешевизна привлекают внимание разработчиков бытовых и промышленных светильников. Поэтому многих пользователей интересуют схемные решения по включению светодиода, предполагающие прямую подачу на него фазного напряжения. Неспециалистам в области электроники и электрики полезно будет узнать, как подключить светодиод к 220В.

Технические особенности диода

По определению светодиод, схема которого схожа с обычным диодом, – это тот же полупроводник, пропускающий ток в одном направлении и излучающий свет при его протекании. Его рабочий переход не рассчитан на высокие напряжения, поэтому для загорания светодиодного элемента вполне достаточно всего нескольких вольт. Другой особенностью этого прибора является необходимость подачи на него постоянного напряжения, так как при переменных 220 Вольт светодиод будет мигать с частотой сети (50Герц). Считается, что глаз человека не реагирует на такие мигания и что они не причиняют ему вреда. Но все же согласно действующим стандартам для его работы нужно использовать постоянный потенциал. В противном случае приходится применять особые меры защиты от опасных обратных напряжений.

Большинство образцов осветительной техники, в которых диоды используются в качестве элементов освещения, включаются в сеть через специальные преобразователи – драйверы. Эти устройства необходимы для получения из исходного сетевого напряжения постоянных 12, 24, 36 или 48 Вольт. Несмотря на их широкое распространение в быту нередки ситуации, когда обстоятельства вынуждают обходиться без драйвера. В этом случае важно уметь включать светодиоды в 220 В.

Полюса светодиода

Чтобы ознакомиться со схемами включения и распайкой диодного элемента, нужно узнать, как выглядит распиновка светодиода. В качестве его графического обозначения используется треугольник, к одному из углов которого примыкает короткая вертикальная полоса – на схеме она называется катодом. Он считается выходным для постоянного тока, втекающего с обратной стороны. Туда подается положительный потенциал от источника питания и поэтому входной контакт называется анодом (по аналогии с электронными лампами).

Выпускаемые промышленностью светодиоды имеют всего два вывода (реже – три или даже четыре). Известны три способа определения их полярности:

  • визуальный метод, позволяющий определить анод элемента по характерному выступу на одной из ножек;
  • с помощью мультиметра в режиме «Проверка диодов»;
  • посредством блока питания с постоянным выходным напряжением.

Для определения полярности вторым способом плюсовой конец измерительного шнура тестера в красной изоляции подсоединяется к одному контактному выводу диода, а черный минусовой – к другому. Если прибор показывает прямое напряжение порядка полвольта, со стороны плюсового конца расположен анод. Если на табло индикации появляется знак бесконечности или «0L», с этого конца располагается катод.

При проверке от источника питания на 12 Вольт его плюс следует соединить с одним концом светодиода через ограничивающий резистор 1 кОм. Если диод загорается, его анод находится со стороны плюса блока питания, а если нет – с другого конца.

Способы подключения

Простейший подход к решению проблемы недопустимого для диода обратного напряжения – установка последовательно с ним дополнительного резистора, который способен ограничить 220 Вольт. Этот элемент получил название гасящего, так как он «рассеивает» на себе излишки мощности, оставляя светодиоду необходимые для его работы 12-24 Вольта.

Последовательная установка ограничивающего резистора также решает проблему обратного напряжения на переходе диода, которое снижается до тех же величин. В качестве модификации последовательного включения с ограничением напряжения рассматривается смешанная или комбинированная схема подключения светодиодов в 220 В. В ней на один резистор последовательный резистор приходится несколько параллельно соединенных диодов.

Подключение светодиода можно организовать по схеме, в которой вместо резистора используется обычный диод, имеющий высокое напряжение обратного пробоя (желательно – до 400 Вольт и более). Для этих целей удобнее всего взять типовое изделие марки 1N4007 с заявленным в характеристиках показателем до 1000 Вольт. При его установке в последовательную цепочку (при изготовлении гирлянды, например), обратная часть волны выпрямляется полупроводниковым диодом. Он в этом случае выполняет функцию шунта, защищающего чип светового элемента от пробоя.

Шунтирование светодиода обычным диодом (встречно-параллельное подключение)

Другой распространенный вариант «нейтрализации» обратной полуволны состоит в использовании совместно с гасящим резистором еще одного светодиода, включаемого параллельно и навстречу первому элементу. В этой схеме обратное напряжение «замыкается» через параллельно подключенный диод и ограничивается дополнительным сопротивлением, включенным последовательно.

Такое соединение двух светодиодов напоминает предыдущий вариант, но с одним отличием. Каждый из них работает со «своей» частью синусоиды, обеспечивая другому элементу защиту от пробоя.

Существенный недостаток схемы подключения через гасящий резистор – значительная величина непроизводительно расходуемой мощности, выделяемой на нем вхолостую.

Подтверждением этому является следующий пример. Пусть используется гасящий резистор номиналом 24 кОм и светодиод с рабочим током 9 мА. Рассеиваемая на сопротивлении мощность будет равна 9х9х24=1944 мВт (после округления – порядка 2-х Ватт). Чтобы резистор работал в оптимальном режиме, он выбирается со значением P не менее 3 Вт. На самом светодиоде расходуется совсем ничтожная часть энергии.

Читайте так же:
Ресанта саи 190 обзор

С другой стороны, при использовании нескольких последовательно подключенных LED элементов ставить гасящий резистор из соображений оптимального режима их свечения нецелесообразно. Если выбрать очень маленькое по номиналу сопротивление, оно быстро сгорит из-за большого тока и значительной рассеиваемой мощности. Поэтому функцию токоограничивающего элемента в цепи переменного тока естественнее выполнять конденсатору, на котором энергия не теряется.

Ограничение с помощью конденсатора

Простейшая схема подключения светодиодов через ограничительный конденсатор C характеризуется следующими особенностями:

  • предусматриваются цепочки заряда и разряда, обеспечивающие режимы работы реактивного элемента;
  • потребуется еще один светодиод, необходимый для защиты основного от обратного напряжения;
  • для расчета емкости конденсатора используется полученная опытным путем формула, в которую подставляются конкретные цифры.

Для вычисления значения номинала C нужно умножить силу тока в цепи на выведенный эмпирически путем коэффициент 4,45. После этого следует разделить полученное произведение на разницу между предельным напряжением (310 Вольт) и его падением на светодиоде.

В качестве примера рассмотрим подключение конденсатора к RGB или обычному LED-диоду с падением напряжения на его переходе, равным 3 Вольта и током через него в 9 мА. Согласно рассмотренной формуле его емкость составит 0,13 мкФ. Для введения поправки на ее точное значение следует учитывать, что на величину этого параметра в большей мере влияет токовая составляющая.

Выеденная опытным путем эмпирическая формула действительна лишь для расчета емкостей и параметров светодиодов на 220 В., установленных в сетях частотой 50 Гц. В других частотных диапазонах питающих напряжений (в преобразователях, например), коэффициент 4,45 нуждается в перерасчете.

Нюансы подключения к сети 220 Вольт

При использовании различных схем подключения светодиода к сети 220 В возможны некоторые нюансы, учет которых поможет избежать элементарных ошибок в коммутации электрических цепей. Они в основном связаны с величиной тока, протекающего через цепочку при подаче на нее питания. Для их понимания потребуется рассмотреть простейший прибор типа подсветки для декорирования, состоящий из целого набора светодиодных элементов или обычный светильник на их основе.

Значительное внимание обращается на особенности процессов, протекающих в выключателе в момент подачи питания. Для обеспечения «мягкого» режима включения к его контактам потребуется подпаять в параллель гасящий резистор и светодиод-индикатор, обозначающий включенное состояние.

Значение сопротивления подбирается по методикам, описанным ранее.

Только после выключателя с резистором в схеме располагается сама лента с чипами светодиодных элементов. В ней не предусмотрены защитные диоды, так что величина гасящего резистора подбирается из расчета протекающего по цепи тока, он не должен превышать значения порядка 1 мА.

Светодиодный индикатор-лампочка в этой схеме выполняет функцию нагрузки, еще больше ограничивающей ток. Из-за небольшой величины он будет светиться очень тускло, но этого вполне хватает для ночного режима. При действии обратной полуволны напряжение частично гасится на резисторе, что защищает диод от нежелательного пробоя.

Схема лед драйвера на 220 вольт

Более надежный способ, позволяющий запитать светодиоды от сети, – применение специального преобразователя или драйвера, понижающего напряжение до безопасного уровня. Основное назначение драйвера под светодиод 220 вольт – ограничить ток через него в рамках допустимого значения (согласно паспорту). В его состав входят формирователь напряжения, выпрямительный мостик и микросхема токового стабилизатора.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

При желании собрать устройство питания светодиодов от 220 В своими руками потребуется знать следующее:

  • при использовании выходного стабилизатора амплитуда пульсаций существенно снижается;
  • в этом случае на самой микросхеме теряется часть мощности, что сказывается на яркости свечения излучающих приборов;
  • при использовании вместо фирменного стабилизатора фильтрующего электролита большой емкости пульсации не полностью сглаживаются, но остаются в допустимых пределах.

При самостоятельном изготовлении драйвера схему можно упростить, поставив на место выходной микросхемы электролит.

Безопасность при подключении

При работе со схемой включения диодов в сеть 220 Вольт основную опасность представляет соединенный последовательно с ними ограничивающий конденсатор. Под воздействием сетевого напряжения он заряжается до опасного для человека потенциала. Чтобы избежать неприятностей в этой ситуации рекомендуется:

  • предусмотреть в схеме специальную разрядную резисторную цепочку, управляемую отдельной кнопкой;
  • если сделать это невозможно, перед началом настойки после отключения от сети следует разряжать конденсатор с помощью жала отвертки;
  • не устанавливать в цепь питания диодов полярные конденсаторы, обратный ток которых достигает значений, способных «выжечь» схему.

Подключить светодиодные элементы на 220 Вольт удается лишь с помощью специальных элементов, вводимых в схему дополнительно. В этом случае можно обойтись без понижающего трансформатора и блока питания, традиционно используемых для подключения низковольтных осветителей. Основная задача добавочных элементов в схеме подключения светодиода в 220В – ограничить и выпрямить ток через него, а также защитить полупроводниковый переход от обратной полуволны.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector