Der Anschluss der LED an ein 220V-Netz erfordert die Berechnung des richtigen Widerstandswerts, um die LED vor Überspannung zu schützen und ihre Lebensdauer zu erhöhen. LEDs sind Dioden, was bedeutet, dass sie einen Strom in nur einer Richtung passieren lassen. Da sich das Wechselstromnetz in Richtung 50 Mal pro Sekunde ändert, benötigt die LED einen Widerstand, um den Strom zu begrenzen und Schäden durch Überspannung zu verhindern.
Um den Widerstandswert zu berechnen, müssen Sie die Netzspannung, die LED-Spannung und den erforderlichen Strom über die LED kennen. Lassen Sie die Netzspannung 220V betragen, die LED-Spannung beträgt 2V und der erforderliche Strom durch die LED beträgt 20mA.
Zur Berechnung des Widerstands wird die Formel verwendet: Widerstand (R) = (Netzspannung - LED-Spannung) / erforderlicher Strom. In diesem Fall ist der Widerstand gleich (220V - 2V) / 0.02A = 10900 Ohm. Der Standardwiderstand (normalerweise 10KΩ) wird am nächsten zum erhaltenen Wert ausgewählt, der zusammen mit der LED verwendet wird, um ihn an das 220V-Netz anzuschließen.
Wie wählt man einen Widerstand für eine LED aus, die an ein 220v-Netzwerk angeschlossen ist
Wenn Sie eine LED an ein 220V-Netz anschließen, müssen Sie einen Widerstand verwenden, um den durch die LED fließenden Strom zu begrenzen. Dies ist notwendig, um die LED vor Überhitzung und Beschädigung zu schützen.
Um einen Widerstand auszuwählen, müssen Sie die Spannung der LED kennen (normalerweise in den Spezifikationen angegeben) und den gewünschten Strom, der durch die LED fließt, kennen. Betrachten Sie ein Beispiel für eine LED mit einer Spannung von 2V und einem gewünschten Strom von 20mA.
Die Spannungsdifferenz zwischen der Stromversorgung (220V) und der LED-Spannung (2V) beträgt 220 - 2 = 218V. Um den erforderlichen Widerstand des Widerstands zu berechnen, verwenden wir das ohmsche Gesetz:
wobei R der Widerstand (in Ohm) ist, U die Spannungsdifferenz (in Volt) ist, I der Strom (in Ampere) ist.
Indem wir die Werte ersetzen, erhalten wir:
R = 218 / 0.02 = 10900 Ohm
Der nächste Standardwiderstand, der in kommerziellen Produkten verfügbar ist, beträgt 11000 Ohm.
Nach der Auswahl des Widerstands schließen wir ihn in Reihe mit der LED an das 220V-Netz an. Die LED wird nun bei einem gegebenen Strom arbeiten und wird nicht überhitzt.
Untersuchung der grundlegenden Eigenschaften einer LED
1. Durchbruchspannung (Upr) - dies ist die Spannung, bei der die LED beginnt, einen beträchtlichen Strom zu fließen. Sie müssen eine LED mit einer Durchbruchspannung wählen, die größer ist als die Netzspannung.
2. LED-Strom (ICB) - dies ist der Strom, der durch die LED fließen muss, damit sie normal funktioniert. Es ist notwendig, einen Widerstand zu wählen, damit der Strom der LED den in seinen Eigenschaften angegebenen maximalen Wert nicht überschreitet.
3. Leistung (P) - dies ist die Menge an elektrischer Energie, die von einer LED verbraucht wird. Der Widerstand muss auch unter Berücksichtigung der Leistung der LED und der Leistung des Netzwerks ausgewählt werden.
Die Untersuchung der grundlegenden Eigenschaften der LED ermöglicht es Ihnen, den Widerstand für den Anschluss an das 220V-Netz richtig zu berechnen, wodurch die Arbeitssicherheit und eine lange Lebensdauer gewährleistet werden.
Berechnung der Strombegrenzung für die LED
Um die Strombegrenzung für eine LED zu berechnen, ist es wichtig, ihre Eigenschaften zu kennen. Eines der wichtigsten Merkmale ist der maximale Gleichstromwert (Imax), die die LED ohne Beschädigung aushalten kann. Sie müssen auch die Versorgungsspannung der LED (U) kennenLED).
Die Berechnung der Strombegrenzung erfolgt nach der Formel:
- Ilim - der Strom, der durch die LED fließen wird;
- Ures - fallspannung am Widerstand;
- Rres - widerstand des Widerstands.
Daher müssen Sie für die Berechnung nicht nur die Eigenschaften der LED kennen, sondern auch den theoretischen Wert der Versorgungsspannung, der im Falle eines 220V-Netzes gleich 220V ist.
Der resultierende Stromwert wird auf den nächsten Standardstromwert begrenzt, der in der LED-Dokumentation angegeben ist.
Nachdem der Stromwert begrenzt ist, können Sie mit der Berechnung des Widerstandswerts fortfahren. Das ohmsche Gesetz wird dafür verwendet:
- ULED - led-Versorgungsspannung (Volt);
- Ures - abfallspannung am Widerstand (Volt);
- Ilim - begrenzter Strom (Ampere).
Der resultierende Widerstandswert muss auf den nächsten Standardwert des Widerstands gerundet werden, der in den Herstellerverzeichnissen oder -katalogen zu finden ist.
Die Berechnung der Strombegrenzung für die LED ermöglicht es daher, den gewünschten Widerstandswert zu bestimmen, damit die LED innerhalb der zulässigen Ströme arbeitet und deren Beschädigung vermieden wird. Diese Berechnung ist besonders wichtig, wenn eine LED mit einer Spannung von 220V an ein Netz angeschlossen wird.
Bestimmung des Nennstroms der LED
Die Bestimmung des Nennstroms der LED kann mit Hilfe eines Datums erfolgen, das vom Hersteller der LED zur Verfügung gestellt wird. Das Datum zeigt die maximale Spannung und den maximalen Strom an, den die LED ohne Beschädigung aushalten kann.
Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass LEDs unterschiedliche Farben und Typen haben können, von denen jede ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften und Nennstromwerte hat. Daher ist es notwendig, das Datum der LED sorgfältig zu lesen, bevor Sie den Nennstrom bestimmen.
Nachdem der Nennstrom der LED ermittelt wurde, können Sie mit der Berechnung des Widerstands beginnen, um die LED mit dem 220V-Netzwerk zu verbinden.
Berechnung der Widerstandsspannung
Um den Widerstand für eine an ein 220-Volt-Netzwerk angeschlossene LED korrekt zu berechnen, muss zuerst der erforderliche Strom ermittelt werden, der durch die LED fließt.
Die LED benötigt einen bestimmten Strom für ihren normalen Betrieb. Dieser Strom kann im LED-Datum angegeben werden oder Sie können einen Standardstromwert für die Berechnung verwenden, z. B. 20 mA (Milliampere). Stellen Sie in jedem Fall sicher, dass der ausgewählte Strom mit den Spezifikationen der LED übereinstimmt.
Als nächstes kann mit dem ohmschen Gesetz (U = I * R) der Wert des Widerstands berechnet werden. Die Spannung am Widerstand ist gleich der Spannungsdifferenz der LED und des Netzwerks, also U = 220 V - U_LED.
Wenn die ausgewählte LED beispielsweise eine Nennspannung von 2 Volt aufweist, beträgt die Spannung am Widerstand 218 Volt (220 V - 2 V).
Wenn Sie die Spannung am Widerstand und den erforderlichen Strom über die LED kennen, können Sie das ohmsche Gesetz verwenden, um den Widerstandswert zu berechnen. Der Widerstandswert kann mit der Formel berechnet werden: R = U / I, wobei U die Spannung am Widerstand ist und I der erforderliche Strom ist.
Wenn der erforderliche Strom beispielsweise 20 mA beträgt, lautet der Widerstandswert: R = 218 V / 0.02 A = 10900 Ohm.
Nachdem der Wert des Widerstands am nächsten zum erhaltenen Wert berechnet wurde, können Sie ihn in Reihe mit einer LED an das 220-V-Netzwerk anschließen.
Auswahl des optimalen Widerstandswerts
Um die LED vor Überstrom zu schützen und zu verhindern, dass sie beschädigt wird, ist die richtige Auswahl des Widerstandswerts erforderlich, wenn die LED an ein 220-V-Netzwerk angeschlossen wird. Der optimale Widerstandswert hängt von der Versorgungsspannung und den Eigenschaften der LED ab.
Um den Widerstandswert zu berechnen, müssen Sie die Versorgungsspannung der LED kennen (normalerweise etwa 2 V für normale LEDs) und ihren empfohlenen Betriebsstrom. Sie können diese Daten in der technischen Beschreibung der LED finden.
Betrachten Sie zum Beispiel eine LED mit einer Versorgungsspannung von 2 V und einem empfohlenen Strom von 20 mA. Um den Widerstandswert zu berechnen, verwenden wir das ohmsche Gesetz: R = (U - U_LED) / I_LED, wobei R der Widerstand des Widerstands ist, U die Versorgungsspannung ist, U_LED die Spannung der LED ist, I_LED der Betriebsstrom der LED ist.
Wenn wir die Werte in die Formel einfügen, erhalten wir: R = (220 V - 2 V) / 0.02 A = 10900 Ohm. Der ausgewählte Widerstand hat einen Wert von 10900 Ohm (oder den nächsten verfügbaren Standardwert).
Beachten Sie, dass bei der Auswahl eines Widerstands die Widerstandsleistung berücksichtigt werden muss. Die Widerstandsleistung kann mit der Formel P = U_LED * I_LED berechnet werden, wobei P die Widerstandsleistung ist. Der Leistungswert des Widerstands muss größer oder gleich der berechneten Leistung sein, um eine Überhitzung des Widerstands zu vermeiden.
Die richtige Auswahl des Widerstandswerts ermöglicht es also, die LED effizient und sicher an das 220-V-Netzwerk anzuschließen, um einen optimalen Betriebsstrom und Schutz vor Beschädigungen zu gewährleisten.
Überprüfen der berechneten Werte
Nachdem der erforderliche Widerstandswert für die LED berechnet wurde, ist es wichtig, die erhaltenen Werte zu überprüfen. Dazu können Sie ein Multimeter oder spezielle Software-Tools zur Berechnung und Überprüfung von Widerständen verwenden.
Schließen Sie zuerst die LED mit dem berechneten Widerstand an das 220V-Netz an. Stellen Sie sicher, dass die LED richtig angeschlossen ist, die Kathode der LED muss mit dem Minus des Netzwerks verbunden sein und die Anode mit dem Plus verbunden sein. Messen Sie dann die Spannung an der LED mit einem Multimeter und stellen Sie sie in den Konstantspannungsmessmodus ein.
Wenn die gemessene Spannung nahe der typischen Spannung für eine bestimmte LED liegt (grün ist ungefähr 2 V, rot ist ungefähr 1.8V usw.), dann ist der Wert des berechneten Widerstands korrekt und die LED arbeitet stabil und sicher. Wenn sich die gemessene Spannung stark von der typischen Spannung unterscheidet, ist es wahrscheinlich notwendig, die Widerstandswerte zu überarbeiten.
Bei der Überprüfung der berechneten Widerstandswerte lohnt es sich auch, auf die Widerstandsleistung zu achten. Wenn die berechnete Leistung den für den ausgewählten Widerstand zulässigen Wert überschreitet, muss ein Widerstand mit höherer Leistung ausgewählt werden.
Die Überprüfung der berechneten Werte hilft Ihnen, eine ordnungsgemäße Funktion und eine lange Lebensdauer der LED zu erreichen.
