Перейти к содержанию

Можно ли подключить светодиод к переменному току?

Обновлено Редакция GAW

Светодиод — диод, и переменное напряжение он пропускает только в одну полуволну. Беда в другой полуволне: обратное напряжение для светодиодов 5 мм Kingbright WP7113 ограничено 5 В, а у переменного напряжения 12 В амплитуда √2 · 12 ≈ 17 В (OpenStax, раздел 15.4).

Схемы

СхемаОбратное напряжение на светодиодеМожно ли
Только резистордо амплитуды, около 17 Внельзя: больше допустимых 5 В
Резистор и диод 1N4148 встречно-параллельноне больше прямого падения диода, до 1 Вможно
Резистор и диод 1N4007 последовательнообратное напряжение держит диодможно
Два светодиода встречно-параллельнопрямое напряжение второго, около 2 Вможно, светятся по очереди

Встречный диод открывается в обратную полуволну и не даёт напряжению на светодиоде вырасти: у 1N4148 оно не больше 1 В при 10 мА. Последовательный диод, наоборот, закрывается и принимает всё обратное напряжение на себя — у 1N4001 допустимо 50 В, у 1N4007 — 1000 В. О том, чем обратное напряжение светодиода отличается от выпрямительного диода, — ответ «Чем отличается диод от светодиода?».

Резистор

Его считают по амплитуде, чтобы ток в пике не превысил выбранный:

R=2⋅U−VFIF=17 В−1,9 В10 мА≈1,5 кОм.R = \frac{\sqrt{2} \cdot U - V_F}{I_F} = \frac{17\ \text{В} - 1{,}9\ \text{В}}{10\ \text{мА}} \approx 1{,}5\ \text{кОм}.

Берите ближайший больший номинал — 1,6 кОм. Напряжение на резисторе в каждый момент меньше напряжения источника, поэтому мощность в нём меньше U²/R = 12² / 1600 ≈ 0,09 Вт. Для постоянного напряжения тот же расчёт выполняет калькулятор резистора для светодиода.

От сети 230 В такой резистор выделял бы больше 1,5 Вт тепла. Там ток задают гасящим конденсатором — его рассчитывает калькулятор гасящего конденсатора; вся схема при этом под сетевым напряжением.

Похожие вопросы

Будет ли светодиод на переменном токе мерцать?

Да: он светится только в одну полуволну, то есть вспыхивает 50 раз в секунду при частоте сети 50 Гц и больше половины периода не горит. Два светодиода встречно-параллельно светятся по очереди, но каждый тоже только в свою полуволну.

Можно ли включить светодиод в сеть 230 В через резистор?

Технически да, но невыгодно и опасно: при амплитуде 325 В и токе 10 мА нужно около 32 кОм, и на резисторе выделится больше 1,5 Вт. Для сети ток задают гасящим конденсатором, а вся схема остаётся под сетевым напряжением.

Можно ли поставить вместо встречного диода второй светодиод?

Можно: два светодиода встречно-параллельно защищают друг друга, потому что обратное напряжение на каждом не больше прямого напряжения другого — около 2 В у красного WP7113ID. Это меньше допустимых 5 В.

Источники

  1. Kingbright. WP7113ID T-1 3/4 (5 mm) Solid State Lamp, High Efficiency Red (DSAF0012, Rev V.14A, 01/08/2026) — VF 1,9 В типично и 2,3 В максимум при 10 мА; обратный ток не больше 10 мкА при 5 В; предельные: обратное напряжение 5 В, постоянный ток 30 мА, мощность 75 мВт
  2. Vishay. 1N4148: Small Signal Fast Switching Diode (Document Number 81857, Rev. 1.6, 07-Nov-2024) — VF не больше 1 В при 10 мА; постоянное обратное напряжение до 75 В
  3. Vishay. 1N4001 … 1N4007: General Purpose Plastic Rectifier (Document Number 88503, revision 29-Apr-2020) — наибольшее повторяющееся обратное напряжение: 1N4001 — 50 В … 1N4007 — 1000 В
  4. OpenStax. University Physics Volume 2, section 15.4: Power in an AC Circuit — действующее значение синусоиды — амплитуда, делённая на √2

Нашли ошибку?

Смотрите также