15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема подключения светильника с диодами

Правильное подключение светодиодов

На сегодняшний день существуют сотни разновидностей светодиодов, отличающихся внешним видом, цветом свечения и электрическими параметрами. Но всех их объединяет общий принцип действия, а значит, и схемы подключения к электрической цепи тоже базируются на общих принципах. Достаточно понять, как подключить один индикаторный светодиод, чтобы затем научиться составлять и рассчитывать любые схемы.

Распиновка светодиода

Прежде чем перейти к рассмотрению вопроса о правильном подключении светодиода, необходимо научиться определять его полярность. Чаще всего индикаторные светодиоды имеют два вывода: анод и катод. Гораздо реже в корпусе диаметром 5 мм встречаются экземпляры, имеющие 3 или 4 вывода для подключения. Но и с их распиновкой разобраться тоже несложно.

Всего существует 3 надёжных способа определения полярности: визуальный, с помощью мультиметра и путём подключения к источнику напряжения. Каждый из них по-своему уникален и интересен, в связи с чем данная тема вынесена в отдельную статью: «Где плюс, а где минус?»

SMD-светодиоды могут иметь 4 вывода (2 анода и 2 катода), что обусловлено технологией их производства. Третий и четвёртый выводы могут быть электрически незадействованными, но использоваться в качестве дополнительного теплоотвода. Приведенное расположение выводов не является стандартом. Для вычисления полярности лучше сначала заглянуть в datasheet, а затем подтвердить увиденное мультиметром. Визуально определить полярность SMD-светодиода с двумя выводами можно по срезу. Срез (ключ) в одном из углов корпуса всегда расположен ближе к катоду (минусу).

Простейшая схема подключения светодиода

Нет ничего проще, чем подключить светодиод к низковольтному источнику постоянного напряжения. Это может быть батарейка, аккумулятор или маломощный блок питания. Лучше, если напряжение будет не менее 5 В и не более 24 В. Такое подключение будет безопасным, а для его реализации понадобится лишь 1 дополнительный элемент – маломощный резистор. Его задача – ограничить ток, протекающий через p-n-переход на уровне не выше номинального значения. Для этого резистор всегда устанавливают последовательно с излучающим диодом.

Всегда соблюдайте полярность при подключении светодиода к источнику постоянного напряжения (тока).

Если из схемы исключить резистор, то ток в цепи будет ограничен только внутренним сопротивлением источника ЭДС, которое очень мало. Результатом такого подключения станет мгновенный выход из строя излучающего кристалла.

Расчёт ограничительного резистора

Взглянув на вольт-амперную характеристику светодиода, становится понятно: насколько важно не ошибиться при расчёте ограничительного резистора. Даже небольшой рост номинального тока приведёт к перегреву кристалла и, как следствие, к снижению рабочего ресурса. Выбор резистора производят по двум параметрам: сопротивлению и мощности. Сопротивление рассчитывают по формуле:

  • U – напряжение питания, В;
  • ULED – прямое падение напряжения на светодиоде (паспортное значение), В;
  • I – номинальный ток (паспортное значение), А.

Полученный результат следует округлить до ближайшего номинала из ряда Е24 в большую сторону, а затем рассчитать мощность, которую должен будет рассеивать резистор:

R – сопротивление резистора, принятого к установке, Ом.

Более подробную информацию о расчётах с практическими примерами можно получить в статье о расчете резистора для светодиода. А тот, кто не желает погружаться в нюансы, может быстро рассчитать параметры резистора с помощью онлайн-калькулятора.

Включение светодиодов от блока питания

Речь пойдёт о блоках питания (БП), работающих от сети переменного тока 220 В. Но даже они могут сильно отличаться друг от друга выходными параметрами. Это могут быть:

  • источники переменного напряжения, внутри которых есть только понижающий трансформатор;
  • нестабилизированные источники постоянного напряжения (ИПН);
  • стабилизированные ИПН;
  • стабилизированные источники постоянного тока (светодиодные драйверы).

Подключить светодиод можно к любому из них, дополнив схему нужными радиоэлементами. Чаще всего в качестве блока питания применяют стабилизированные ИПН на 5 В или 12 В. Данный тип БП подразумевает, что при возможных колебаниях напряжения сети, а также при изменении тока нагрузки в заданном диапазоне напряжение на выходе изменяться не будет. Это преимущество позволяет подключать к БП светодиоды, используя только резисторы. И именно такой принцип подключения реализован в схемах с индикаторными светодиодами. Подключение мощных светодиодов и светодиодных матриц нужно производить через стабилизатор тока (драйвер). Несмотря на их более высокую стоимость, только так можно гарантировать стабильную яркость и продолжительную работу, а также исключить преждевременную замену дорогостоящего светоизлучающего элемента. Такое подключение не требует наличия дополнительного резистора, а светодиод присоединяется непосредственно к выходу драйвера с соблюдением условия:

  • Iдрайвера — ток драйвера по паспорту, А;
  • ILED — номинальный ток светодиода, А.

При несоблюдении условия, подключенный светодиод перегорит от перегрузки по току.

В качестве источника питания можно использовать даже одну пальчиковую батарейку на 1,5 В. Но для этого придётся собрать небольшую электрическую схему, которая позволит повысить напряжение питания до нужного уровня. О том, как это сделать, можно узнать из статьи «Как подключить светодиод от батарейки на 1,5 В».

Последовательное подключение

Собрать рабочую схему на одном светодиоде – несложно. Другое дело, когда их несколько. Как правильно подключить 2, 3 … N светодиодов? Для этого нужно научиться рассчитывать более сложные схемы включения. Схема последовательного подключения представляет собой цепь из нескольких светодиодов, в которой катод первого светодиода соединен с анодом второго, катод второго с анодом третьего и так далее. Через все элементы схемы течёт ток одинаковой величины:

А падения напряжений суммируются:

Исходя из этого, можно сделать выводы:

  • объединять в последовательную цепь целесообразно только светодиоды с одинаковым рабочим током;
  • при выходе из строя одного светодиода произойдёт обрыв цепи;
  • количество светодиодов ограничено напряжением БП.

Параллельное подключение

Если от БП с напряжением, например, 5 В, необходимо зажечь несколько светодиодов, то их придется соединить между собой параллельно. При этом последовательно с каждым светодиодом нужно поставить резистор. Формулы для расчёта токов и напряжений примут следующий вид:

Таким образом, сумма токов в каждой ветви не должна превышать максимально допустимый ток БП. При параллельном подключении однотипных светодиодов достаточно рассчитать параметры одного резистора, а остальные – будут такого же номинала.

Все правила последовательного и параллельного подключения, наглядные примеры, а также информацию о том, как нельзя включать светодиоды, можно найти в данной статье.

Смешанное включение

Разобравшись со схемами последовательного и параллельного подключения, пришло время комбинировать. Один из вариантов комбинированного подключения светодиодов показан на рисунке.

Кстати, именно так устроена каждая светодиодная лента.

Включение в сеть переменного тока

Подключать светодиоды от БП не всегда целесообразно. Особенно, если речь идёт о необходимости сделать подсветку выключателя или индикатор наличия напряжения в сетевом удлинителе. Для подобных целей достаточно будет собрать одну из простых схем подключения светодиода к сети 220 В. Например, схема с токоограничительным резистором и выпрямительным диодом, защищающим светодиод от обратного напряжения. Сопротивление и мощность резистора вычисляют по упрощённой формуле, пренебрегая падением напряжения на светодиоде и диоде, так как оно на 2 порядка меньше напряжения сети:

Из-за большой мощности рассеивания (2–5 Вт), резистор часто заменяют неполярным конденсатором. Работая на переменном токе, он как бы «гасит» лишнее напряжение и почти не нагревается.

Подключение мигающих и многоцветных светодиодов

Внешне мигающие светодиоды ничем не отличаются от обычных аналогов и могут мигать одним, двумя или тремя цветами по заданному производителем алгоритму. Внутреннее отличие состоит в наличии под корпусом ещё одной подложки, на которой расположен интегральный генератор импульсов. Номинальный рабочий ток, как правило, не превышает 20 мА, а падение напряжения может варьироваться от 3 до 14 В. Поэтому перед подключением мигающего светодиода нужно ознакомиться с его характеристиками. Если их нет, то узнать параметры можно экспериментальным путём, подключившись к регулируемому БП на 5–15 В через резистор сопротивлением 51-100 Ом.

В корпусе многоцветного RGB-светодиода расположены 3 независимых кристалла зелёного, красного и синего цвета. Поэтому при расчёте номиналов резисторов нужно помнить, что каждому цвету свечения соответствует своё падение напряжения.

Порядок подключения светодиодных светильников к электричеству

Светодиодные лампы стремительно набирают популярность, обусловлено это большим количеством достоинств в сравнении с аналогами: экономичность и экологичность использования, длительный срок службы. Для применения в быту изготавливают осветительные приборы с рабочим напряжением в 220 и 12 Вольт.

Как подключить ЛЕД-светильник к 220В

Основное достоинство таких светильников в сравнении с работающими от 12 Вольт в том, что их напрямую можно питать от выключателя. В результате не требуются дополнительные финансовые затраты на приобретение блока питания, а также монтаж не вызывает сложностей. Существует несколько способов установки светодиодных светильников:

  • последовательное подключение;
  • параллельное;
  • лучевое.

Каждый используется в разных ситуациях и имеет свои достоинства и недостатки.

Последовательное

Последовательное подключение используется в том случае, если нужно сэкономить метраж кабеля, и при этом к помещению нет особых требований. Для реализации потребуется несколько двойных или тройных проводов. В одну цепь допускается установка не более шести светодиодных лампочек, в противном случае яркость будет низкой. Если один светильник выйдет из строя, придется проверять работоспособность каждого, чтобы устранить поломку.

Само подключение не должно вызывать сложностей. К первому светильнику от выключателя проводится фаза, далее от первого переключателя кабель протягивается к следующему устройству. К последнему светильнику прокладывается ноль, который идет от распределительной коробки.

Если в схеме допустить ошибку и питание с нулем перепутать местами, лампы будут под постоянным напряжением, что небезопасно.

Параллельное

Параллельное подключение более практичное и используется чаще. В процессе реализации каждый светильник будет выдавать яркость, которая заявлена производителем. Единственный недостаток, который можно выделить – повышенный расход проводника в сравнении с последовательным подключением.

Рекомендуется отдавать предпочтение кабелю ВВГ нг 2*1,5 или 3*1,5. Обозначение свидетельствует о наличии ПВХ-оболочки – качественного изоляционного материала. В маркировке отметка «нг» указывает на негорючесть модели. Если к помещению выдвинуты особые требования, иногда используют провода с дополнительной маркировкой «ls», которая означает, что при воспламенении выделяется небольшое количество дыма.

Для подключения светильника через выключатель от распределительной коробки протягивают кабель. Его поочередно соединяют с каждым светильником. После первой лампы кабель обрезается и подается к следующему, пока все устройства не будут соединены в одну общую систему.

Преимущество параллельного способа подключения в том, что даже если одна лампа выйдет из строя, цепь будет полностью работоспособной.

Лучевое

По своей природе лучевая схема относится к параллельному подключению, часто применяется для люстр. Принцип реализации заключается в прокладке кабеля к каждому осветительному прибору индивидуально. Этот способ самый трудоемкий и требует больших финансовых затрат из-за большого количества используемого провода. Для экономии кабель от распределительного щитка проводят в центр комнаты и уже оттуда к каждому светильнику. Далее к фазе и нулю подводят одножильные провода, которые прокладываются к светильникам.

Читать еще:  Схема подключения трехфазного двигателя на 220 вольт

Еще на этапе проектирования важно решить, как будут соединены жилы с отдельным кабелем. Если ламп немного, достаточно скрутки. С целью безопасности ее надежно обжимают пассатижами и паяльником сваривают воедино. Существует альтернатива этому способу – приобрести клеммы с определенным количеством выходов. На каждую жилу надевается разъем и лишь после провода тянутся к осветительным приборам.

Схема подключения светодиодных ламп во всех случаях принципиальных отличий не имеет.

Необходимые инструменты

Для подключения осветительных приборов своими руками потребуются следующие рабочие инструменты:

  • набор отверток (плоская и крестообразная);
  • инструмент, предназначенный для оголения проводов (удаления изоляционного слоя);
  • плоскогубцы.

Как показывает практика, на монтаж устройства своими руками требуется не более 10-15 минут.

Особенности крепления и подключения потолочных светильников

Осветительные приборы со светодиодными лампами чаще всего производятся в корпусах, которые оснащены всем необходимым для крепления. Сложности в установке возникают редко, поскольку светодиодные светильники достаточно легкие. Для этих целей используют обычно пластиковые или металлические дюбели, турбовинты.

В зависимости от внешнего вида и конструктивных особенностей установка конкретной модели на потолок может отличаться. Алгоритм монтажа осветительного прибора на потолок:

  • На месте, предназначенном для плафона, рядом с выводом проводов делаются отверстия под монтажную пластину.
  • Отверстия для крепления проделывать необходимо только в полнотелом основании. Если при работе буром перфоратора монтажная пластина падает в пустоту, требуется сделать отверстия в другом месте, соответственно перенести осветительный прибор.
  • Надежно фиксируется в одном положении монтажная пластина.
  • Если светодиодный светильник крепится не к полнотелому основанию, предварительно нужно позаботиться о надежном креплении.
  • Обесточивается УЗО или электросчетчик, подсоединяются контакты осветительного прибора к электрической магистрали.
  • Уже подключенный осветительный прибор надевается на проушину монтажной пластины и с помощью крепежных элементов надежно фиксируется.
  • На закрепленный светодиодный светильник надеваются прозрачные части, например, защитное стекло или колпак.

Завершающий этап – обязательная проверка работоспособности осветительных приборов.

Меры предосторожности

Во время выполнения работ нужно помнить о соблюдении техники личной безопасности.

Необходимо обесточить помещение и на выходе, где предстоят работы, проверить напряжение с помощью индикаторной отвертки. Также важно обеспечить свободное пространство около осветительного прибора. Если пренебречь этим правилом, лампы будут сильно перегреваться, что приведет к быстрому их выходу из строя или возгоранию.

Схемы и нюансы подключения светодиодных светильников к сети 220 В

За последние годы многие люди стали гораздо охотнее переходить с обычных ламп накаливания и улучшенных галогенок на экономичные и качественные светодиоды. Такие источники света позволяют существенно сократить расходы на электроэнергию. И это неудивительно, ведь при одинаковой интенсивности свечения лампа накаливания в 8-10 раз мощнее светодиодной. Аналогичная ситуация наблюдается при сравнении led-диодов и галогенок.

В процессе монтажа могут возникнуть определенные трудности. Далеко не все люди понимают, как подключить светодиодный светильник к 220 В своими руками.

Основы подключения к 220 В

Светодиод – полупроводник, пропускающий электрический ток исключительно в одном направлении. Большинство светильников оснащаются специальными драйверами, преобразующими переменное электричество в постоянное 12, 24, 36 или 48 В. Что касается промышленной сети, то она выдает синусоидальное напряжение 220 В (среднее значение, всегда имеются небольшие перепады) с частотой 50 Гц.

При таком раскладе светодиод будет работать на определенных полуволнах – мигать с частотой 50 Гц. Впрочем, человек не способен заметить мерцание. При подаче электричества в обратном направлении элемент прекратит светиться, но без должной защиты может выйти из строя.

Методы подключения

Простейшим методом подключения светильника к сети на 220 В является использование гасящего сопротивления, расположенного последовательно светодиоду. Напряжение постоянно изменяется, амплитудное значение может достигать 310 В. Данная величина должна обязательно учитываться при расчетах сопротивления.

Также следует обеспечить защиту диода от обратного напряжения, равного прямому. Рассмотрим основные способы.

Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более)

В данном случае правильно подключить к схеме выпрямительный диод 1N4007, обратное напряжение которого составляет 1000 В. Если будет изменена полярность и напряжение пойдет в обратном направлении, то оно будет сглажено выпрямительным диодом, защищающим светодиод от пробоя.

Шунтирование светодиода обычным диодом

Этот способ подразумевает использование простого маломощного полупроводника, подключаемого по встречно-параллельному курсу со светодиодом. Обратное напряжение будет воздействовать на гасящее сопротивление, поскольку диод включен в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов

Способ схож с предыдущим методом, за исключением того, что светодиоды будут гореть только на своем отрезке синусоиды, обеспечивая друг для друга защиту от пробоя.

Существенным недостатком подключения светодиодов к сети 220 В через гасящий резистор является то, что на сопротивлении выделяется огромная мощность.

Рассмотрим пример. Предположим, что используется гасящий резистор сопротивлением 24 кОм при подключении светодиодов к сети 220 В с выходящим током 9 мА. Рассчитаем мощность на гасящем сопротивлении: 9*9*24=1944 мВт (около 2 Вт). Таким образом, чтобы обеспечить оптимальную эксплуатацию, нужно взять резистор мощностью не ниже 3 Вт.

Когда используется несколько led-диодов, потребляющих ток большего значения, то мощность будет расти пропорционально квадрату выходного тока, из-за чего использовать гасящий резистор будет просто нецелесообразно. В случае применения сопротивления меньшей мощности, чем требуется по регламенту, резистор быстро выйдет из строя и произойдет короткое замыкание.

Поэтому роль токоограничивающего элемента должен играть конденсатор, на котором не рассеивается мощность, поскольку сопротивление является реактивным.

В простейшей схеме подключения светодиодного осветительного прибора через конденсатор наблюдается следующая картина: после прекращения питания в конденсаторе сохраняется остаточный заряд – источник угрозы для безопасности человека, который должен разряжаться с помощью сопротивления. Второй резистор требуется при включении питания для защиты схемы от тока, идущего через конденсатор. Выпрямительный диод служит для защиты led-диода от обратного напряжения. Выбирайте конденсатор неполярного типа, рассчитанный для эксплуатации в сети с напряжением не ниже 400 В.

Категорически запрещено использовать полярные конденсаторы в сети переменного тока, поскольку проходящий в обратном направлении ток приведет к разрушению конструкции.

Для расчета нужной емкости конденсатора используют эмпирическую формулу, где производное 4,45 и тока, проходящего через светодиоды, нужно разделить на разницу между амплитудной величиной тока (указана выше – 310 В) и падением напряжения на светодиоде после прямого прохождения.

Например, если нужно подключить led-диод с падением напряжения 3 В и током 9 мА, то по формуле выше емкость конденсатора будет равна 0,13 мкФ. На данную величину в большей степени влияет сила тока, меньшей – падение напряжения.

Эмпирическая формула может использоваться при расчетах емкости конденсатора для сети частотой 50 Гц, поскольку в остальных случаях коэффициент 4,45 требует перерасчета.

Нюансы подключения

Есть некоторые нюансы, связанные со значением проходящего тока при подключении светодиодов к сети 220 В. Рассмотрим простейшую схему подключения светодиодной подсветки в выключателе.

Параллельно выключателю подсоединяются сопротивление (гасящий резистор) и светодиод, после чего размещается лампочка. Схема работает без защитных диодов, а значение гасящего резистора подбирается таким образом, чтобы ограничить ток на величине около 1 мА. Лампочка выполняет функцию нагрузки, также ограничивающей ток. Led-диод будет светиться блекло, но этого достаточно для того, чтобы ночью найти выключатель и включить свет. При смене полярности напряжение станет падать на сопротивление, поэтому светодиод будет полностью защищен от потенциального пробоя.

При необходимости подключения ряда светодиодов можно использовать последовательную схему с одним гасящим конденсатором, которая была описана выше. Важным условием такого подхода является выбор светодиодов, рассчитанных на одинаковое значение ограниченного тока.

При встречно-параллельном подключении используется шунтирующий диод. Параллельное подключение применять нельзя, поскольку если выйдет из строя одна цепь, то весь ток потечет через вторую, из-за чего полупроводники перегорят и произойдет короткое замыкание.

Безопасность при подключении

В случае подключения светодиодов к сети 220 В нужно учитывать тот факт, что выключатель светильника полностью размыкает фазный провод. Ноль прокладывается общий на комнату. Часто в электрической сети нет заземления, поэтому угрозу представляет нулевой провод, имеющий определенное напряжение относительно земли.

Иногда заземляющий провод соединяется с батареями отопления или трубами, поэтому, если человек прикоснется одновременно к батарее и фазе, то может попасть под напряжением.

По данной причине при монтаже к сети желательно отключать и нулевой, и фазный провода, используя специальную автоматику, что позволяет избежать поражения током.

Главные нюансы при построении цепи с подключением светодиодных осветительных приборов к сети 220 В связаны с выбором подходящего по параметрам гасящего резистора или конденсатора. Переменный ток в розетке может оказывать разрушительное действие на все полупроводники, пропускающие электричество исключительно в одном направлении. При грамотном ограничении амплитуды тока и расчете нужного амортизационного запаса цепь будет полностью защищена от выгорания и короткого замыкания, что обеспечит долговечность и надежность.

Схемы управления освещением с использованием различных типов выключателей

Для управления освещением существует большое количество способов, как и, собственно, видов осветительных устройств. В данной статье будут рассмотрены устройства для управления светом и варианты их монтажа и подключения.

Общие принципы монтажа выключателей освещения

Монтаж простой системы освещения и управляющих устройств производится во время ремонтных работ в помещении. При скрытой проводке, до выполнения чистовых отделочных работ производится укладка кабеля в штробы и подготовка мест под установку выключателей. При этом коммутацию выключателей, приборов освещения и питающих линий производят в монтажных распределительных коробках. Такие коробки могут находится в специальных нишах в стенах, скрыты в полу или за натяжным (подвесным) потолком.

В некоторых случаях, например, в деревянных домах, нормативными актами запрещен монтаж скрытой проводки, поэтому в таких помещениях монтаж производят открыто уже после отделки помещения (с использованием кабель-каналов или специальных гофрированных трубок).

Общий принцип подключения выключателей в большинстве случаев одинаковый: выключатель служит для разрыва фазы на линии, а ноль проводят непосредственно на светильник. Почему фазу, а не ноль? Это требование прямо указано в ПУЭ, которое гласит, что должна исключаться возможность разрыва одного нулевого проводника без отключения фазного. Это связано непосредственно с мерами безопасности при эксплуатации осветительных приборов. При отключении устройства от сети с помощью выключателя на него не должно подаваться напряжение, чтобы его можно было безопасно ремонтировать или менять лампу.

Место установки выключателей, управляющих освещением, подбирается исходя из привычек будущих пользователей и конфигурации помещения. В общем случае принят монтаж выключателей на высоте 90 см от пола. Это связано с тем, что таким выключателем сможет удобно пользоваться как ребенок, так и взрослый.

Планируя монтаж выключателей, лучше всего составить схемы подключения проводов в распределительных коробка и план с указанием расположения точек освещения и управляющих устройств, а также произвести разметку непосредственно на стенах. Это поможет избежать ошибок.

Читать еще:  Пайка латуни в домашних условиях пошаговая инструкция

Схемы подключения выключателей и ламп различного типа

Выбор схемы подключения зависит от количества осветительных приборов и точек для управления их работой. Ниже рассмотрим самые распространенные из них.

Одноклавишный выключатель – схема включения одной или нескольких ламп одновременно

Самый часто используемый вариант подключения освещения – одноклавишный выключатель. С помощью него можно включать и выключать как один осветительный прибор, так и несколько одновременно. Монтируется такой выключатель в стандартный подрозетник, в случае выполнения скрытого монтажа электрической проводки. Или может являться накладным, при прокладке кабеля открытым способом. Монтаж электрической проводки и подключение светильников и выключателей происходит в следующей последовательности:

  1. Производится прокладка питающего кабеля от электрического щитка до распределительной коробки над местом нахождения будущего выключателя;
  2. Подготавливается место для установки выключателя и от него по стене, строго по вертикали, подводится двухжильный провод к распределительной коробке;
  3. От распределительной коробки к осветительным приборам (вне зависимости от количества ламп) подводится электрический кабель в трехжильном (если необходимо заземлять прибор) или в двухжильном исполнении (без заземления);
  4. Производится установка выключателя согласно схеме, указанной на приборе;
  5. В распределительной коробке выполняется подключение питающих линий, светильников и выключателей согласно схемы для одноклавишного выключателя.

Схема для подключения такого выключателя для одного прибора выглядит следующим образом.

Для нескольких осветительных приборов, которые будут включаться одновременно, схема немного изменится.

Двухклавишный и трехклавишный выключатель – раздельное включение ламп люстры или двух независимых светильников

Подключение двухклавишных или трехклавишных выключателей производится аналогично одноклавишному варианту. Различие же заключается в количестве жил, которые подводятся к выключателю и схемы расключения проводников в распределительной коробке.

Двухклавишным выключателем можно управлять как двумя отдельными светильниками, так и режимом работы одной люстры с несколькими лампами. Для этого к выключателю подводится один питающий фазный провод и две отходящих линии к распределительной коробке. К распределительной коробке подводят фазный и нулевой проводники от электрического щитка, а от приборов освещения ноль и фаза от каждого устройства.

Подключение двухклавишного выключателя и двух светильников (или одной люстры с двумя режимами работы) выглядит следующим образом.

Монтаж схемы с тремя светильниками и трехклавишным выключателем производится также, только добавляется еще один отходящий провод от выключателя и еще один прибор освещения.

Подключение люстры с вентилятором

Подключение такого устройства, как люстра с вентилятором может выполняться двумя способами: с одновременным включением вентилятора и освещения, а также с возможностью раздельного включения каждого режима.

Первый вариант подразумевает монтаж системы с одноклавишным выключателем, аналогично, как если бы монтировалось два одновременно включаемых светильника.

Второй вариант требует прокладки трех жил к двухклавишному выключателю (одной клавишей включается свет, второй – вентилятор) и трех жил к люстре с вентилятором, по аналогии со схемой для двух независимых друг от друга осветительных приборов.

Выбор схемы зависит от желания пользователя, а также вида и количества проложенных жил кабеля к выключателю и точке подвеса люстры с вентилятором.

Бесконтактные выключатели

Данный тип устройств управления используется для автоматического включения освещения. К бесконтактным выключателям относятся различные управляющие устройства, в конструкцию которых входят датчики: датчик освещенности, датчик движения или таймер.

Датчик освещенности служит для включения света при обнаружении недостаточной освещенности. Например, таким образом можно включать уличное освещение при наступлении сумерек.

Датчик движения позволяет включать приборы освещения при регистрации движения, например, когда человек входит в какое-либо помещение. Они могут иметь разное исполнение: инфракрасное, ультразвуковое, радиоволновое или фотоэлектрическое. Такие устройства позволяют экономить электрическую энергию, просты в монтаже и удобны в использовании.

Таймер может быть встроен как в отдельное управляющее устройство, так и в сам осветительный прибор. Он включает или отключает светильник в заданное пользователем время.

Подключение проходного выключателя

Существует также способ управления освещением из нескольких точек помещения. Например, человек входя в помещение, включает свет, а находясь в другой части этой же комнаты – может выключить освещение. Этот вариант возможен при условии установки проходных выключателей. Их принцип работы основан на «перекидывании» фазы в самих выключателях. При монтаже такого типа управляющих устройств, схема усложняется и увеличивается расход кабеля при монтаже, но это во многих ситуациях оправдано. Более подробно о конструкции, схемах монтажа и принципе работы можно прочитать в этой статье.

Как подключить светодиодный светильник к 220 В: схема и правила

Осветительные лед-элементы прочно вошли в быт современного человека – их применяют и как подсветку, и как основные источники света в жилых помещениях.

В отличие от обычной лампочки накаливания они потребляют в разы меньше электроэнергии и при этом способны работать несколько десятков тысяч часов подряд.

Однако существуют некоторые нюансы в их установке.

Поэтому рассмотрим, как своими руками подключить стандартный светодиодный светильник к бытовой сети с напряжением в 220В, какие виды схем можно использовать, какие виды ламп применяются и каковы их особенности.

Подключение светильников на 220 В

В отличие от стандартной лампы накаливания, светодиодный светильник требует питания только постоянным током. Поэтому чтобы подключить его от бытовой сети в 220В требуется специальный преобразовательный блок. Приборы, выпускаемые современными производителями, рассчитанные на такой номинал, имеют в своем составе преобразователь, поэтому их можно включать напрямую в розетку.

Существуют три способа, как подключить светодиодный светильники к бытовой сети в 220 В:

  1. Последовательный.
  2. Параллельный.
  3. Лучевой.

У каждого из них есть свои особенности монтажа, плюсы и минусы в применении в различных условиях и технические параметры. Рассмотрим их подробно.

Последовательный

Последовательная схема подключения стандартных светодиодных ламп, предназначенных для сети в 220В, предполагает соединение всех светильников между собой одним проводником. Суть в том, что в начало этой цепочки подается фаза, а к ее концу – ноль. Таким способом она замыкается и каждый из приборов работает в общей системе.

Преимущество такого последовательного подключения заключается в возможности существенно сэкономить на проводке. Для соединения всех светильников требуется одножильный провод, а если в сети 220В используется заземление, то двухжильный, вместо трехжильного кабеля. Недостаток – если одна из люстр перегорит, выключится вся схема, и потребуется поиск вышедшего из строя элемента для его ремонта или замены.

Алгоритм последовательного подключения светодиодного светильника:

  1. Выполнить монтаж светильников в соответствии с планом.
  2. Подключить электроприборы освещения проводкой по последовательному способу.
  3. Подвести жилу с фазой от выключателя к первой люстре.
  4. Проложить и от распределительной коробки нулевой проводник к последнему осветительному прибору.
  5. Проверить надежность и правильность всех соединений проводки, завершить установку электрооборудования.
  6. Подключить напряжение сети 220В, проверить исправность приборов.

Фазный провод к выключателю и нулевой к последнему светильнику в схеме может подходить как напрямую от электрощитка, так и от ближайшей распределительной коробки.

При выборе последовательного метода следует учитывать общее распределение напряжения на каждый источник света. По этой причине в такую систему не ставят более шести светильников, так как яркость их будет значительно снижаться.

Важно! Нельзя путать правило подключения фазы и нуля в выше приведенном методе. Если подсоединить к последнему прибору фазу, а от выключателя ноль, то вся схема светильников будет находиться под напряжением 220В, что далеко не безопасно в бытовых условиях!

Параллельный

В отличие от вышеописанного случая, параллельная схема требует подключать к каждому светодиодному светильнику два проводника – фазу и ноль (или три, если есть заземление) от сети 220В. Недостатком этого способа является повышенный расход кабеля или провода. С другой стороны – каждый прибор освещения будет проявлять заявленную изготовителем световую силу.

Чтобы подключить светодиодный светильник по параллельной цепочке от 220В, нужно выполнять следующий ряд действий:

  1. Выполнить установку всех осветительных приборов по ранее разработанной планировке.
  2. Подвести к первому фонарю провод от выключателя с фазой, затем от этого проводника подвести к следующему и т. д. – до последнего.
  3. Аналогичным образом от распределительной коробки нужно подключить нулевую жилу и, если есть, заземляющий проводник.
  4. Фаза к выключателю и ноль и земля к светильникам подводятся либо от распредмодуля, либо от электрощитка.
  5. Завершить монтажные процедуры, проверить правильность и надежность собранной электросхемы.
  6. Включить сеть 220В и проверить работоспособность установленных приборов.

Если в одном помещении существует несколько функциональных областей, устанавливать светодиодные светильники лучше группами. Для этого необходимо подключить их через двух- или трехклавишный выключатель.

Лучевой

Лучевое подключение – это частная разновидность параллельной системы. Чтобы подключить светодиодные светильники этим способом, необходимо в центр расположения приборов (например, когда они размещены по периметру зала) подвести кабель. Далее от распредмодуля к каждой люстре или их группе подводится провод с фазой, нулем и, если требуется, землей.

В начале главного кабеля устанавливается выключатель для управления группой светильников. Если планируется управлять каждой из них отдельно, схема существенно усложняется – добавляются проводники, выключатели. В случае, когда необходимо менять яркость, время и цвет, в систему также можно монтировать диммеры.

Особенности подключения ламп на 12В

Чтобы правильно подключить светодиодные светильники с рабочим номиналом в 12В к сети с напряжением в 220В, необходимо учесть несколько факторов:

  1. Бытовой ток имеет переменное значение, для низковольтовых лед-элементов нужен постоянный. Поэтому в начале схемы потребуется установить специальный трансформатор.
  2. Перед покупкой модуля, понижающего напряжение, надо грамотно рассчитать его мощность. Для этого подсчитывается точное количество используемых 12-вольтовых светодиодных светильников и их суммарная мощность. Например, если их количество будет 5 по 10 Вт каждая, значит общая требуемая мощность равняется 50 Вт. При этом к расчетному значению обязательно добавляется 20%-ый буфер. В данном случае это 10 Вт. Таким образом, общая мощность трансформатора должна быть не менее 60 Вт.
  3. При отсутствии достаточно опыта не пытаться собрать понижающий модуль самостоятельно. Для максимальной безопасности и надежности лучше приобретать заводское устройство с гарантированными характеристиками и сроком службы.

Подключить светодиодные светильники на 12В в сеть 220В можно по вышеописанным механизмам – параллельным и последовательным. В первом случае нужно обязательно использовать понижающий и выпрямляющий трансформатор, так как на каждую лампу будет подаваться одинаковое постоянное напряжение. Другое дело, когда все приборы соединяются друг за другом.

Важно! Несмотря на то, что в низковольтовых лэд-элементах в последовательной схеме осуществляется распределение всего напряжения в сети 220В, значение тока остается переменным. Поэтому потребуется установка выпрямителя. С его помощью на один конец цепочки светодиодных светильников будет подаваться плюс, на другой – минус.

Для тех, кто имеет хороший опыт в радиотехнике, собрать понижающе-выпрямляющее устройство не представляет особой сложности. Для того чтобы подключить светодиодные светильники номиналом 12В к бытовой сети 220В, используются две схемы:

  1. Упрощенная на гасящем конденсаторе.
  2. Более стабильная с микросхемой.
Читать еще:  Чудо лобзик чертежи поделок

Первая дешевая и простая. Ее основной недостаток – возможная пульсация светового потока и неточные параметры электронных компонентов. Вторая версия сводит недостатки вышеприведенной на нет. Однако она более сложна в устройстве и дороже, но при этом более стабильна и надежна.

При выборе места монтажа трансформатора, выпрямителя и других электротехнических устройств необходимо учитывать влажность окружающей среды. Если их контакта с водой не избежать, лучше приобретать модели с влагозащищенным, герметичным корпусом.

Основные выводы

Подключить светодиодные светильники к бытовой электросети с напряжением в 220В можно по трем вариантам:

Последовательный способ распределения ламп позволяет сэкономить на проводке и сократить монтажные работы по ее укладке и восстановлению поверхности стен. Его главный недостаток – зависимость всех приборов друг от друга – если один перегорит, выйдут из строя все. Параллельная схема лишена этого минуса. Однако платой за это является больший расход проводников и необходимость подключения к каждой люстре по две-три жилы.

Еще один плюс такого способа – возможность использовать полную заданную светосилу лэд-элемента, чего не дает последовательная схема, где напряжение распределяется между всеми светильниками поровну. Лучевой метод – это разновидность параллельного, где все подсоединяемые фонари находятся примерно на равном расположении от центра – распредмодуля. Применяется, когда, например, лампы нужно установить по периметру потолочной поверхности.

В бытовую сеть на 220В также можно подключить светодиодные светильники на 12В. Однако нужно учесть, что они рассчитаны на постоянный ток. Поэтому для последовательной цепочки потребуется выпрямитель, а для параллельной в добавок понижающий трансформатор.

Изучаем устройство светодиодных ламп на 220В

Уже на протяжении многих лет мы применяли обычные лампы накаливания для освещения дома, квартиры, офиса или промышленного предприятия. Однако с каждым днем цены на электроэнергию стремительно растут, что заставляет нас отдавать предпочтение более энергоэффективным устройствам, обладающим высоким КПД, длительным сроком службы и способными создавать необходимый световой поток с минимальными затратами. Именно к таким устройствам относятся светодиодные лампы на 220 вольт, преимущества которых мы постараемся раскрыть в полном объеме в данной статье.

Внимание! В этой публикации приводятся примеры схем, с питанием от опасного для жизни напряжения 220В. Собирать и испытывать такие схемы разрешается только лицам, имеющим необходимое образование и допуски!

Самая простая схема

Светодиодная лампа на 220 В — это одна из разновидностей ламп освещения, световой поток в которой создается за счет преобразования электрической энергии в световой поток с помощью кристалла светодиода. Для работы светодиодов от стационарной бытовой сети 220 В необходимо собрать самую простейшую схему, изображенную ниже на рисунке.

Схема светодиодной лампы на 220 вольт состоит из источника переменного напряжения 220–240 В, выпрямительного моста для преобразования переменного тока в постоянный, ограничительного конденсатора С1, конденсатора для сглаживания пульсаций С2 и светодиодов, подключаемых последовательно от 1-го до 80 штук.

Принцип работы

При подаче переменного напряжения 220 В переменной частоты (50 Гц) на драйвер светодиодной лампы, оно проходит через токоограничивающий конденсатор С1 на выпрямительный мост, собранный из 4-х диодов.

После этого на выходе моста мы получаем постоянное выпрямленное напряжение, требующееся для работы светодиодов. Однако для получения непрерывного светового потока, в драйвер необходимо добавить электролитический конденсатор C2 для сглаживания пульсаций, возникающих при выпрямлении переменного напряжения.

Глядя на устройство светодиодной лампы на 220 вольт, мы видим, что там присутствуют сопротивления R1 и R2. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора для защиты от пробоя при выключенном питании, а R1 — для ограничения тока, подаваемого на светодиодный мост при включении.

Схема с дополнительной защитой

Также в некоторых схемах есть дополнительное сопротивление R3, расположенное последовательно светодиодам. Оно служит для защиты от бросков тока в цепях светодиодов. Цепочка R3—C2 представляет классический фильтр низкой частоты (НЧ).

Схема с активным ограничителем тока

В этом варианте схемы ограничивающим ток элементом является сопротивление R1. Такая схема будет иметь показатель коэффициента мощности или cos φ близкий к единице, в отличие от предыдущих вариантов с токоограничивающим конденсатором, представляющих из себя реактивную нагрузку. Недостаток такого варианта в необходимости рассеивать значительное количество тепла на резисторе R1.

Для разрядки остаточного напряжения конденсатора C1 до нуля в схеме применен резистор R2.

Устройство светодиодных ламп для цепей переменного тока напряжением 220В

Светодиодные лампочки состоят из следующих компонентов:

  1. Цоколя (Е27, Е14, Е40 и так далее) для вкручивания в патрон светильника, бра или люстры;
  2. Диэлектрической прокладки между цоколем и корпусом;
  3. Драйвера, на котором собрана схема для преобразования переменного напряжения в постоянного необходимой величины;
  4. Радиатора, который служит для отвода тепла от светодиодов;
  5. Печатной платы, на которую впаиваются светодиоды (типоразмеров SMD5050, SMD3528 и так далее);
  6. Резисторов (чипы) для защиты светодиодов от пульсирующего тока;
  7. Светорассеивателя для создания равномерного светового потока.

Как подключить светодиодные лампы на 220 вольт

Самая большая хитрость при подключении светодиодных ламп на 220 в, что никакой хитрости нет. Подключение происходит абсолютно точно также, как вы это делали с лампами накаливания или компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Для этого: обесточьте цоколь, а затем вкрутите в него лампу. При установке никогда не касайтесь металлических частей лампы: помните, что иногда нерадивые электрики вместо фазы могут провести через выключатель ноль. В таком случае, фазное напряжение никогда не будет сниматься с цоколя.

Производители выпустили светодиодные аналоги всех, выпускавшихся ранее типов ламп с самыми разными цоколями: Е27, Е14, GU5.3 и так далее. Принцип установки для них остается такой же.

Если же Вы купили светодиодную лампочку, рассчитанную на 12 или 24 Вольта, тогда Вам не обойтись без блока питания. Подключение источников света производится параллельно: все «плюсы» лампочек вместе к плюсовому выходу блока питания, а все «минусы» вместе — к «минусу» блока питания.

В данном случае, важно соблюдать полярность («плюс» — к «плюсу», «минус» — к «минусу»), поскольку светодиоды будут испускать световой поток только в том случае, если соблюдена полярность! Некоторые изделия при переполюсовке могут выйти из строя.

Внимание! Не перепутайте блок питания (источник питания) постоянного напряжения с трансформатором. Трансформатор дает на выходе переменное напряжение, в то время как источник питания — постоянное напряжение.

Например, у вас есть мебельная подсветка на кухне, в гардеробе или в другом месте, составленная из 4-х галогенных ламп мощностью 40 Вт и напряжением 12 В, запитанных от трансформатора. Вы решили заменить эти лампы на светодиодные 4 штуки по 4–5 Вт.

Внимание! В этом случае необходимо заменить используемый ранее трансформатор на источник постоянного напряжения 12 В мощностью не менее 16–20 Вт.

Иногда подобные светодиодные лампы для точечных светильников в большинстве случаев комплектуются блоком питания на заводе-изготовителе. При покупке таких ламп следует одновременно озадачиться и покупкой источника питания.

Как сделать простую светодиодную лампочку

Для того, чтоб собрать светодиодную лампу нам потребуется старая люминесцентная лампа, точнее ее основание с цоколем, длинный кусок 12 В светодиодной ленты,и пустая алюминиевая 330 мл банка

Для питания такой лампы понадобится источник постоянного напряжение на 12 В такого размера, чтобы без проблем вошел внутрь банки.

Итак, теперь само изготовление:

  1. Обмотайте лентой банку, как показано на рисунке.
  2. Припаяйте провода от светодиодной ленты к выходу источника питания (ИП).
  3. Вход ИП проводами припаяйте к цоколю основания лампы.
  4. Сам источник надежно закрепите внутри банки, предварительно вырезав достаточное по размеру отверстие для пропускания ИП внутрь.
  5. Приклейте банку с лентой к основанию корпуса с цоколем и лампа готова.

Конечно, такая лампа не шедевр дизайнерского искусства, но зато сделана своими руками!

Основные неисправности светодиодных ламп на 220 вольт

Исходя из многолетнего опыта, если не горит светодиодная лампа 220 в, то причины могут быть следующими:

1. Выход из строя светодиодов

Поскольку в светодиодной лампе все светодиоды подключены последовательно, если выходит хотя бы один из них, вся лампочка перестает светится поскольку возникает обрыв цепи. В большинстве случаев светодиоды в лампах на 220 применяются 2-х типоразмеров: SMD5050 и SMD3528.

Для устранения этой причины необходимо найти вышедший из строя светодиод и заменить его на другой, или же поставить перемычку (перемычками лучше не злоупотреблять — так как они могут увеличить ток через светодиоды в некоторых схемах). При решении проблемы вторым способом незначительно уменьшится световой поток, однако лампочка опять станет светить.

Чтоб найти поврежденный светодиод нам понадобится источник питания с низким током (20 мА) или мультиметр.

Для этого подаем «+» на анод, а «–» на катод. Если светодиод не засветится, значит он вышел из строя. Таким образом нужно проверить каждый из светодиодов лампы. Также вышедший из строя светодиод можно определить визуально, это выглядит примерно так:

Причиной данной поломки в большинстве случаев является отсутствие какой-либо защиты светодиода.

2. Выход из строя диодного моста

В большинству случаев при таковой неисправности основная причина — заводской брак. И в таком в случае зачастую «вылетают» и светодиоды. Для решения данной проблемы необходимо заменить диодный мост (или диоды моста) и проверить все светодиоды.

Чтобы проверить диодный мост необходим мультиметр. Необходимо подать на вход моста переменное напряжение 220 В, и проверить напряжение на выходе. Если на выходе оно остается переменным, то значит диодный мост вышел из строя.

Если диодный мост собран на отдельных диодах, их можно поочередно выпаять и проверить прибором. Диод должен пропускать ток только в одном направлении. Если он вообще не пропускает ток или пропускает при подаче на катод положительной полуволны значит он вышел из строя и требует замены.

3. Плохая пайка выводных концов

В данном случае нам будет необходим мультиметр. Нужно разобраться в схеме светодиодной лампы и далее проверять все точки, начиная со входного напряжения 220 В и заканчивая выводами светодиодов. Исходя из опыта, данная проблема присуща дешевым светодиодным лампам и чтоб ее устранить достаточно паяльником дополнительно пропаять все детали и компоненты.

Заключение

Светодиодная лампа 220 в — это энергоэффективное устройство, обладающее хорошими техническими характеристиками, простой конструкцией и легкой эксплуатацией, что позволяет их использования как в домашних, так и промышленных условиях.

Также стоит отметить, чтоб при наличии некоторых приспособлений, образования и опыта можно определить неисправности светодиодных ламп на 220 вольт и с минимальными затратами устранить их.

Видео по теме

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector