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220V电源用一个电阻串联LED做指示灯总是烧掉

 设备WX 2021-02-05


220伏电源用一个电阻串联LED做指示灯总是烧掉,应该怎样接?这应该是有四种接法,即电阻分压、二极管整流、电容限流和反向并联二极管。

先说一下电阻分压,也有人把它叫限流电阻,但作用都是一样的。我们首先计萛在220V电压下应该串多大的电阻。一般作指标灯的都是直插式小功率发光二极管,它从几十微安就开始发光,最大电流20mA,工作电压大约在1.8~3.3V之间。

由于发光二极管电压只占220V的1%左右,故计萛时可忽略掉它。那么按最大电流20mA,220V时所串电阻就应该是220V÷0.02A=22KΩ,但这只限于直流电路。如果是交流220V,那么十有八九发光二极管会直接烧掉。问题出在哪呢?出在反向电流上。

发光二极管的反向耐压都比较低,一般是十几至几十伏。当你把它接上220V交流电,正半周时顺利导通,二极管内阻只相当于一个数百欧姆的小电阻,和前面说的22KΩ电阻串联在一起仅能分得几伏电压。由于二极管的钳位作用,此时的工作电压就是发光二极管的ⅤF值,所以不会有任何问题。

但负半周时情况就不一样了。二极管的反向截止状态,可以等效为一个阻值很高的电阻。由于这个电阻远大于22KΩ,所以至少要分得一半以上的电源电压,大大超过反向耐压,此时不堪高压的二极管必然要被击穿。若通过的电流不大,待正半周时还可恢复。否则就会出现不可逆的热击穿,彻底报废。

那么上面讲的“电流不大”是指多少mA呢?不同的发光二极管差异很大。但不超过1mA可以适用所有发光二极管。这就是说限流电阻只要不小于220KΩ,就可保证任何型号发光二极管不被击穿。鉴于二极管质量参差不齐,为保险起见,很多电路都采用500KΩ~1MΩ的限流电阻,而亮度也仍然够用。

为解决反向击穿问题,最有效的办法是正向串联一只整流二极管或在发光二极管上反向并联一个整流二极管来消除反向高压,这时就可以放心使用22KΩ电阻来分压了。

此外也可在并联二极管的同时把22K电阻换成0.1~0.15μF耐压400Ⅴ的电容,效果会更好,但体积略大成本也要高一些。

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