Какой резистор нужен светодиоду от 220 В?

Расчёт по амплитуде

Сеть 230 В — это действующее значение, амплитуда √2 · 230 ≈ 325 В (при 220 В — 311 В). Ток через резистор в пике не должен превышать допустимый для светодиода, поэтому считают по амплитуде. Для красного светодиода Kingbright WP7113ID с прямым напряжением 1,9 В и пиковым током 18 мА:

Светодиод пропускает ток только в свою полуволну, а встречный диод — в другую, так что резистор нагружен обе полуволны: действующий ток 18 / √2 ≈ 12,7 мА, мощность 0,0127² · 18 000 ≈ 2,9 Вт (наш расчёт). Средний ток светодиода — лишь 18 / π ≈ 5,7 мА, он светит тускло. Резистор для постоянного напряжения считает калькулятор резистора для светодиода; для сети его формула не годится.

Какой резистор и зачем диод

Нужен резистор на 5 Вт или два последовательно: у выводных Vishay PR01, PR02 и PR03 предельное напряжение 350, 500 и 750 В при мощности 1, 2 и 3 Вт, а 325 В амплитуды без запаса превышают допустимое напряжение маломощных резисторов. Два PR03 по 9,1 кОм делят между собой и 325 В, и 2,9 Вт: при тепловом сопротивлении 60 К/Вт каждый нагреется примерно на 87 К (наш расчёт).

В обратную полуволну на светодиод пришлось бы −325 В, а его обратное напряжение ограничено 5 В. Поэтому встречно-параллельно ему ставят диод 1N4007: он открывается на обратной полуволне, и на светодиоде остаётся не больше его прямого падения — до 1,1 В. Как это работает на низком переменном напряжении, разобрано в ответе «Можно ли подключить светодиод к переменному току?».

Почему лучше гасящий конденсатор

Резистор превращает в тепло почти 3 Вт ради 5,7 мА. Конденсатор ограничивает ток реактивным сопротивлением без нагрева: 0,68 мкФ на 50 Гц — 4,7 кОм и около 49 мА при 230 В (наш расчёт). Нужны конденсатор класса X2 на 275–310 В, разрядный резистор и ограничитель броска тока — их номиналы считает калькулятор гасящего конденсатора. Схема по-прежнему под сетевым напряжением, и в корпусе не должно быть доступных металлических частей.