При конструировании радиоаппаратуры часто встает вопрос о индикации питания. Век ламп накаливания для индикации уже давно прошел, современным и надежным радиоэлементом индикации на настоящий момент является светодиод. В данной статье будет предложена схема подключения светодиода к 220 вольтам, то есть рассмотрена возможность запитать светодиод от бытовой сети переменного тока - розетки, которая есть в любой благоустроенной квартире.
 Если вам необходимо будет запитать несколько светодиодов одновременно, то об этом мы также упомянем в нашей статье. Фактически такие схемы применяются для светодиодных гирлянд или ламп, это немного другое. Фактически здесь необходимо реализовать так называемый драйвер для светодиодов. Итак, давайте не будем все валить в одну кучу. Попробуем разобраться по порядку.

Принцип понижения напряжения питания для светодиода

 Для питания низковольтной нагрузки может быть выбрана два пути питания. Первый, это так скажем классический вариант, когда питание снижается за счет резистора. Второй, вариант, который часто используется для зарядных устройств, это гасящий конденсатор. В этом случае напряжение и ток идут словно импульсами, и эти самые импульсы и должны быть точно подобраны, дабы светодиод, нагрузка не сгорела. Здесь необходимо более детальный расчет чем с резистором. Третий вариант, это комбинированное питание, когда применяется и тот и другой способ понижения напряжения. Что же, теперь обо всех этих вариантах по порядку.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (гасящий конденсатор)

 Схема подключения светодиода к 220 вольтам на вид не сложная, принцип ее работы прост. Алгоритм следующий. При подаче напряжения начинает заряжаться конденсатор С1, при этом фактически с одной стороны он заряжается напрямую, а со второй через стабилитрон. Стабилитрон должен соответствовать напряжению свечения светодиода. Так в итоге полностью заряжается конденсатор. Далее приходит вторая полуволна, когда конденсатор начинает разряжаться. В этом случае напряжение также идет через стабилитрон, который теперь работает в своем штатном режиме и через светодиод. В итоге на светодиод в это время подается напряжение равное напряжению стабилизации стабилитрона. Здесь важно подобрать стабилитрон с тем же номиналом, что и светодиод.

 

схема подключения светодиода к сети 220 вольт переменного тока

Здесь все вроде как просто и теоретически реализуется нормально. Однако точные расчеты не столь просты. Ведь по сути надо рассчитать емкость конденсатора, который будет являться в данном случае гасящим. Делается это по формуле.

Прикинем: 3200*0,02/√(220*220-3*3)=0,29 мКФ. Вот какой должен быть конденсатор при напряжении для светодиода 3 вольта, а токе 0,02 А. Вы же можете подставить свои значения и рассчитать свой вариант.

Радиодетали для подключения светодиода к 220 вольтам

Мощность резистора может быть минимальной вполне подойдет 0.25 Вт (номинал на схеме в омах).
Конденсатор (емкость указана в микрофарадах) лучше подобрать с запасом, то есть с рабочим напряжением в 300 вольт.
Светодиод может быть любой, например с напряжением свечения от 2 вольт АЛ307 БМ или АЛ 307Б и до 5.5 воль - это КЛ101А или КЛ101Б.
Стабилитрон как мы уже упоминали должен соответствовать напряжению питания светодиода, так для 2 вольт это КС130Д1 или КС133А (напряжение стабилизации 3 и 3.3 вольта соответственно), а для 5.5 вольт КС156А или КС156Г

Такой способ имеет свои недостатки, так как при незначительном скачке напряжения или отклонении в работе конденсатора, можем получить напряжения куда более высокое нежели 3 вольта. Светодиод сгорит в один момент. Плюсом является экономичность схемы, так как она импульсная. Скажем так, не высокая надежность, но экономичность. Теперь о варианте комбинированном.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (гасящий конденсатор + резистор)

Здесь все тоже самое, за исключением того, что в цепочку добавили резистор. В целом влияние резистора способно сделать всю схему более предсказуемое, более надежной. Здесь будет меньше импульсных токов с высоким напряжением. Это хорошо!

 

(...как и н на схеме выше использован гасящий конденсатор + резистор)

Все плюсы и минусы сродни варианту с гасящим конденсатором, но надежности здесь тоже нет. Даже более, того, использование диода, а не  стабилитрона, скажется на защите светодиода при разрядке конденсатора. То есть весь ток потечет именно через светодиод, а не как в предыдущем случае через светодиод и стабилитрон. Вариант этот так себе. И вот последний случай, с применением резистора.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (резистор)

Именно эти схемы мы вам рекомендуем к сборке. Здесь все по классическим принципам, закону Ома и формуле расчета мощности. Первое, рассчитаем сопротивление. При расчете сопротивления будет пренебрегать внутренним сопротивлением светодиода и падением напряжения на нем. В этом случае получим небольшой запас, так как фактическое падение напряжения на нем, позволит ему работать в режиме чуть более щадящем, нежели предписано характеристиками. Итак, скажем у нас ток светодиода 0,01 А и 3 вольта.

R=U/I=220/0,01=22000 Ом=22 кОм. В схеме же 15 кОм, то есть ток приняли 0,014666 А, что вполне допустимо. Вот так и рассчитываются резисторы для этих случаев. Единственное здесь все будет зависеть от того, сколько резисторов вы применяете. Если два как на первой схеме, то делим получившийся результат пополам.

 

Если один, то само собой все напряжение будет падать только на нем.

Ну, как и положено, скажем о плюсах и минусах. Плюс один и очень большой, схема очень надежная. Минус тоже один, то что все напряжение будет падать на 1-2 резисторе, а значит он будет рассеивать большую мощность. Давайте прикинем. P=U*I=220*0,02=4,4 Ватта. То есть аж 4 Ватта должен быть резистор, если ток будет 0,02 А. В этом случае стоит щепетильно подойти к выбору резистора, он должен быть не менее 3-4 Ватт. Ну и сами понимаете, что об экономичности в этом случае речи не идет, когда на резисторе рассеивается 4 Ватта, а светодиодом можно пренебречь. Фактически это почти как маленькая светодиодная лампа, а горит всего лишь 1 светодиод.

Подключение нескольких светодиодов к 220 вольтам

 Когда вам необходимо подключить сразу несколько светодиодов, это несколько друга история. Фактически такие вариации схемы, еще вернее схемы стабилизатора для светодиодов называют драйвером. Видимо от слова drive (англ.) в движении. То есть вроде как схема запускающая в работу группу светодиодов. Не будем говорить о корректности применения данного слова и о новых словах, которые мы постоянно заимствуем из других языков. Скажем лишь, что это несколько иной вариант, а значит и разбирать его мы будем в другой нашей статье "Драйвер для светодиодов (светодиодной лампы)".

Видео о подключении светодиода к сети 220 вольт

А теперь тоже самое, но на видео, для тех кто видимо ленился читать;)

Итак, если хотите подключить светодиод надежно, но чуть с завышенными энергозатратами, то вам к сборке рекомендуется последних два варианта из статьи. Для всех ищущих приключений - первый вариант в самый раз!

Ну и напоследок калькулятор для тех, кто не в состоянии осилить подсчеты по формулам сам или лень;)
  Онлайн калькулятор для расчета номинала и мощности токоограничивающего резистора  
Напряжение источника питания U, В:
Напряжение падения на одном LED, В:
  Кол-во последовательно включенных LED, шт:  
Максимально допустимый ток через LED, мА:

Комментарии  

0 #17 Владимир 02.06.2019 20:27
Братва, нгу и дремучие Вы однако, хотя моет просто прикалываетесь?
+97 #16 Николаю 26.11.2018 05:03
Ты чмо донное. Да, конденсаторы "условно проводят" именно переменный ток, так как пропускают ток только в момент своего заряда, а дальше закрываются.
0 #15 Николай 25.11.2018 18:44
... Знаток, херов. Иди учи физику, раздел "Электричество в быту". Обосную - конденсаторы ПРОВОДЯТ переменный ток. а ты ставишь его после выпрямительного моста, где ток идет уже в одном направлении... Мой совет - для грамотного понимания электричества представляй ток в проводнике как движение воды в трубопроводе. Все радиоэлементы вполне заменимы существующей фурнитурой сантехника. Удачи !
+1 #14 Олег 20.09.2018 18:24
С 90-х годов прошлого века применял схему (последнюю в вашем варианте) самую простейшую только с резистором 150 кОм, без дополнительных диодов и конденсаторов (делал индикацию розеток). Работают без проблем до сих пор...
0 #13 Игорь 30.05.2018 06:53
В схеме с двумя резисторами в расчете 22кОм, автор пишет, что в схеме стоит 15 кОм и это допустимо, но реально в схеме 30 кОм (15+15), то есть ток ниже принятого.
0 #12 Мистеру 10.12.2017 17:26
из дата шита или питаем его напряжением порядка 2 вольт и снимаем показания тока по амперметру. На номинальном напряжении питания должен быть и номинальный ток потребления
+1 #11 МистерРепоголовый 10.12.2017 16:35
А как узнать допустимый ток конкретно взятого светодиода?
-5 #10 Mr.ALB 23.12.2016 14:42
Если диод поставить то как кондер тогда заряжаться будет? Нет, здесь что-то не так! В общем к рекомендации схемы с резисторами!!! Без кондеров, ну его нафиг этот гасящий конденсатор!
+1 #9 Mr.ALB 24.09.2016 13:25
На верхней схеме на стабилитрон подаётся переменное напряжение!!!!

Когда идёт прямая полуволна (ток сверху по схеме), то стабилитрон работает штатно, ограничивает напряжение на цепи резистора и светодиода, а вот когда идёт обратная полуволна, т.е. ток с нижнего проводника, то стабилитрон и сгорает, т.к. не расчитан для работы в прямом направлении.

чтобы такого не было, нужно поставить после конденсатора диод в прямом направлении, типа 1N4007.
+1 #8 Евгений 08.05.2016 15:55
Добавьте как на схеме чуть выше конденсатор, частота подачи тока изменится, резистор будет греться чуть меньше.
+2 #7 очевидец 08.05.2016 09:06
я собрал нижнюю левую схем. светодиод горит, но греется резистор - это нормально?
+2 #6 Радиоприемник 11.12.2015 14:21
А маркируется как ни странно большинство стабилитронов на напряжение, это как понимать тогда?
-1 #5 Радиогубитель 11.12.2015 14:12
Цитирую Радиолюбитель:
В первой схеме важно, чтоб стабилитрон и светодиод были на одно напряжение.

Светодиод на напряжение? :sigh: Когда-то давно нам на всех полупроводников ых дисциплинах втирали, что p-n переход, по крайней мере, в прямом смещении открывается током. Светодиодные сборки со встроенным резистором не рассматриваю.
0 #4 Яков 17.08.2015 09:32
А у меня на верхней схеме все время сгорает стабилитрон. Сначала все работает, потом после нескольких включений/отклю чений стабилитрон сгорает. Пробовал менять номинал конденсатора, ставил стаб на другое напряжение. Все равно периодически сгорает, наверное стаб нужно помощнее ставить у меня на 0,5 Вт, светодиод горит при 3 вольтах примерно, стабы ставил на 3 вольта, на 3,6 вольта.
0 #3 Александр 08.08.2015 15:45
Конденсатор в нижней схеме С1 керам.
+3 #2 Радиолюбитель 12.05.2015 10:48
В первой схеме важно, чтоб стабилитрон и светодиод были на одно напряжение. Если стабилитрон на большее напряжение, то выдаваемое конденсатоом напряжение окажется более высоким, и светодиод может перегореть. Если стабилитрон на меньшее напряжение, то светодиоду не хватить напряжения.
Наиболее простая схема вторая. Недостаток этой схемы - при больших "всплесках" напряжения в сети может произойти повышение напряжения на светодиоде, что может привести к выходу его из строя.
+3 #1 Александр Бар 03.05.2014 19:23
Две нижние схемы у меня заработали сразу. Я использовал диод Д226. Ёмкость конденсатора и сопротивление резисторов можно варьировать, не больно-то это сказывается на свечении светодиода. А вот самая верхняя схема не заработала. Правда, сначала я использовал стабилитрон 814, потом какой-то мини-стеклянный . Тут, наверное, параметры этой детальки важнее !