¿Cuál debería ser el vataje de mi resistencia para ejecutar un LED en 240VAC?

Necesitará mantener el voltaje inverso al LED a menos de aproximadamente 5 voltios, y una manera fácil de hacerlo es conectar un diodo en oposición opuesta al LED a través del LED.

Usando la caída resistiva, hay un par de maneras de hacerlo.

En (b), a continuación, la tasa de parpadeo será el doble que (a), lo que puede ser ventajoso en algunas aplicaciones.

En(c),acontinuación,seutilizaunpuentedeondacompletaenlugardeundiodoparalelo,lavelocidaddeparpadeoseráeldobledelafrecuenciadelared,y(d)esunejemplodeuncuentagotasreactivoenelquelareactanciacapacitivadeC1esutilizadoparareducirlatensióndelaredmásomenossinpérdidasaunatensiónqueelLEDpuedeutilizar.

V5yS1seutilizanparageneraruntransitoriodeencendidoenelprimerpicodeV4,parafinesdeprueba,ylalistadecircuitosdeLTspiceseadjuntaencasodequequierajugarconel(los)circuito(s)

Version 4
SHEET 1 1172 680
WIRE -432 192 -480 192
WIRE -272 192 -352 192
WIRE -96 192 -272 192
WIRE 128 192 32 192
WIRE 256 192 208 192
WIRE 336 192 320 192
WIRE 480 192 416 192
WIRE 528 192 480 192
WIRE 672 192 608 192
WIRE 848 192 672 192
WIRE -272 224 -272 192
WIRE -96 224 -96 192
WIRE 672 224 672 192
WIRE 848 224 848 192
WIRE 480 256 480 192
WIRE -480 288 -480 192
WIRE 32 288 32 192
WIRE 144 288 144 240
WIRE -272 320 -272 288
WIRE -224 320 -272 320
WIRE -96 320 -96 288
WIRE -96 320 -160 320
WIRE 672 320 672 288
WIRE 720 320 672 320
WIRE 848 320 848 288
WIRE 848 320 784 320
WIRE -272 352 -272 320
WIRE -96 352 -96 320
WIRE 480 352 480 320
WIRE 672 352 672 320
WIRE 848 352 848 320
WIRE -480 464 -480 368
WIRE -432 464 -480 464
WIRE -272 464 -272 416
WIRE -272 464 -352 464
WIRE -96 464 -96 416
WIRE -96 464 -272 464
WIRE 32 464 32 368
WIRE 144 464 144 368
WIRE 144 464 32 464
WIRE 192 464 192 240
WIRE 192 464 144 464
WIRE 480 464 480 416
WIRE 480 464 192 464
WIRE 672 464 672 416
WIRE 672 464 480 464
WIRE 848 464 848 416
WIRE 848 464 672 464
WIRE -480 512 -480 464
WIRE 32 560 32 464
FLAG -480 512 0
FLAG 32 560 0
SYMBOL res -336 176 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 9100
SYMBOL res -336 448 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName R6
SYMATTR Value 9100
SYMBOL voltage -480 272 R0
WINDOW 3 24 96 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V3
SYMATTR Value SINE(0 340 50)
SYMBOL LED -224 336 R270
WINDOW 0 24 66 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D6
SYMATTR Value NSCW100
SYMBOL diode -256 224 M0
WINDOW 0 46 33 Left 2
SYMATTR InstName D5
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL diode -256 416 R180
WINDOW 0 48 31 Left 2
WINDOW 3 24 0 Left 2
SYMATTR InstName D7
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL diode -80 288 R180
WINDOW 0 43 31 Left 2
WINDOW 3 21 64 Left 2
SYMATTR InstName D9
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL diode -112 352 R0
WINDOW 0 -53 34 Left 2
WINDOW 3 -51 71 Left 2
SYMATTR InstName D10
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL res 624 176 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName R7
SYMATTR Value 100
SYMBOL voltage 32 272 R0
WINDOW 0 4 6 Left 2
WINDOW 3 24 96 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V4
SYMATTR Value SINE(0 340 50 0 0)
SYMBOL LED 720 336 R270
WINDOW 0 72 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D8
SYMATTR Value NSCW100
SYMBOL diode 688 224 M0
WINDOW 0 42 33 Left 2
SYMATTR InstName D11
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL diode 688 416 R180
WINDOW 0 -52 32 Left 2
WINDOW 3 -78 -3 Left 2
SYMATTR InstName D12
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL diode 864 288 R180
WINDOW 0 -53 33 Left 2
WINDOW 3 -76 -2 Left 2
SYMATTR InstName D13
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL diode 832 352 R0
WINDOW 0 39 33 Left 2
SYMATTR InstName D14
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL cap 320 176 R90
WINDOW 0 0 32 VBottom 2
WINDOW 3 32 32 VTop 2
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 180n
SYMBOL sw 224 192 M270
SYMATTR InstName S1
SYMBOL voltage 144 272 R0
WINDOW 0 -42 3 Left 2
WINDOW 3 24 96 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V5
SYMATTR Value PULSE(0 1 5m)
SYMBOL zener 464 256 R0
WINDOW 0 -52 33 Left 2
WINDOW 3 -92 69 Left 2
SYMATTR InstName D16
SYMATTR Value KDZ6_2B
SYMBOL zener 496 416 R180
WINDOW 0 46 31 Left 2
WINDOW 3 24 0 Left 2
SYMATTR InstName D15
SYMATTR Value KDZ6_2B
SYMBOL res 432 176 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName R8
SYMATTR Value 510
TEXT 46 492 Left 2 !.tran 100m
TEXT -408 248 Left 2 ;5W
TEXT -416 520 Left 2 ;5W
TEXT 48 520 Left 2 !.model SW SW(Ron=.01 Roff=1G Vt=0.5Vh=0)
TEXT -280 568 Left 3 ;(c)
TEXT 488 576 Left 3 ;(d)

El LED ya es un diodo, pero es muy probable que no pueda manejar el voltaje inverso de más de 300 voltios que se aplicará durante la mitad negativa del ciclo de alimentación, por lo que realmente necesita algún tipo de diodo de protección.

Sí, realmente se necesita un resistor con una clasificación de vataje grande.

Hay un par de cosas que reducirán el desperdicio de energía (y el calor generado)

1) poner un diodo en serie con el LED. Esto reduce la disipación de la resistencia a la mitad.

2) utilice una fuente de alimentación de tipo capacitivo para controlar el LED. Necesitará una resistencia de serie pequeña para limitar la corriente de entrada, pero la disipación total se puede reducir en al menos un 90%.

Algunos pensamientos.

1. Para un indicador LED no necesita nada como 20 mA, ni debe ejecutar un LED a la corriente máxima. 2mA es probablemente más que suficiente si tiene un LED de alto brillo.

2. Puede usar un puente rectificador (ya sea un solo componente o 4x 1N4148 o 1N400x) en el LED. Esto reducirá el parpadeo en comparación con un diodo en serie (como lo menciona @EM). Los diodos, en el circuito de abajo (que es lo mismo que el circuito de @ EM (c)), solo ven un par de voltios PIV y unos pocos mA, así que casi cualquier tipo lo hará (he mostrado la resistencia dividida en dos, pero una resistencia única de calificación adecuada hará):

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

3. Diga que la corriente promedio será de 2 mA. La corriente media determina el brillo. Por lo tanto, la resistencia requerida será (ignorando la caída de diodo + LED: el factor \ $ \ frac {\ sqrt {8}} {\ pi} \ $ proviene de la relación RMS al promedio de una onda sinusoidal):

R = \ $ \ frac {(240V) \ sqrt {8}} {\ pi I_ {AV}} \ $

y la disipación de poder será sobre

Pd = \ $ 240 ^ 2 / R \ $

Entonces, para 2mA, R = 108K 0.53W (puede usar 110K 1W o subir ligeramente en corriente y usar 100K 1W)

Se requiere una resistencia de alto voltaje si desea confiabilidad y seguridad (porque la red eléctrica puede tener grandes transitorios), y probablemente debería ser de tipo fusible.

4. Los LED no se consideran aislados para la tensión de la red, por lo que deberá proporcionar una lente transparente o un tubo de luz y, de lo contrario, aislar el LED para evitar cualquier contacto directo o indirecto con personas, incluso con un LED defectuoso o defectuoso.

Hice un circuito similar a la sugerencia del campo EM, pero con algunos componentes.

Por cierto, utilicé diferentes resistencias en los dos periodos medios porque no tenía dos resistencias de la misma potencia disponible (50 Hz y la persistencia de las imágenes suaviza la diferencia de brillo).

Con algunos cálculos del fondo del sobre, descuidando la caída de tensión en los diodos (esta es una situación típica en la que es deshonorable :-) hacer cálculos precisos) Hice esto :

(perdón por la foto, no estoy en la computadora).

En mi cálculo mantuve un gran valor de potencia, y considerando que la resistencia se disipa por solo medio período, este valor debería ser bueno también para 220V.

Si este LED se utiliza como un indicador piloto significativamente brillante o similar, usaría los LED 4 o 5 en lugar de un solo LED. Hay dos enfoques: caída de tensión de resistencia pura o caída de tensión capacitiva.

Resistivo:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Capacitivo:

^{simular este circuito}

En ambos casos, reemplace D5 por un corto si necesita solo 4 LEDs.