Elektrikoff09.ru

Журнал "Электросети"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как происходит подключение светодиодов

Как происходит подключение светодиодов

Впервые светодиоды начались использоваться в начале 60-х годов. С того времени произошло видоизменений. Светодиоды имеют массу преимуществ, таких как:

  1. Низкое потребление;
  2. Длительный срок службы;
  3. Прочность;
  4. Широкий выбор спектра света;
  5. Могут работать от низкого напряжения;
  6. Являются пожаробезопасными.

Потому как светодиодам для работы нужен только источник постоянного тока, следует производить монтаж с правильной полярностью. Когда диоды подключены неверно, функционировать они не будут. Чтобы их работа происходила правильно важно знать, как подключить светодиод.

Меры по обеспечению электробезопасности

Предварительно, до начала осуществления действий по установке выключателей, осветительных приборов, их подключению друг к другу и сети, необходимо обесточить питание 220В той части домашней разводки, где предполагается производство электромонтажных работ.

Это делается на входном электрическом щитке отключением общего или соответствующего группового коммутатора.

Монтаж многолампового потолочного светильника

Если в процессе монтажа к щитку возможен доступ посторонних лиц (например, расположенному на лестничной клетке многоквартирного дома), надлежит разместить плакатик с предупреждающей надписью «Не включать!».

Убедиться, что напряжение на оголенных контактах действующих электроприборов и проводки отсутствует, нужно непосредственно перед работой. Проще всего в домашних условиях это реализуется с помощью индикаторной отвертки, исправность которой незадолго до испытаний проверяется от рабочей сети.

Рекомендуется прежде, чем брать контакты и провода голыми руками, еще раз удостовериться в отсутствии напряжения, прикоснувшись тыльной стороной ладони, пальцев правой руки попеременно ко всем из них. Сухая неповрежденная кожа тыльной стороны кисти обладает повышенной сопротивляемостью воздействию электрического тока.

Суть подключения лампы через выключатель можно наглядно представить на демонстрационном стенде:

Проблемы и недостатки низковольтных сетей

Самый очевидный недостаток низковольтных сетей — потенциальные потери напряжения при передаче электроэнергии по проводнику. В решении этого вопроса значительную роль играет плотность электрического тока. При наличии проводника достаточно большого сечения потери не так высоки.

Как показывает практика, протяженность кабельной линии от источника до потребителя низкого напряжения редко составляет более 20 метров, если речь идет о бытовых электросетях. Если прокладывать эти участки стандартным медным проводом в 1,5 мм 2 , потери не будут ощутимыми.

Это может показаться сомнительным для более крупных объектов, таких как коттеджи и многоэтажные особняки, но проводка на них выполняется по распределенным схемам и с учетом требования селективной защиты. А значит, ничего не мешает установить по одному трансформатору в каждом групповом щитке.

Читайте так же:
Не вкручивать лампочку если не выключен выключатель

Примечание! Здесь важно не только сечение проводника, но и качество материала. Дешевая китайская кабельная продукция марок ШВВП или ПВС для этих целей не подходит. Нужно использовать кабели марок ВВП или ВВГ, в жилах которых нет примесей латуни и силумина.

В заключение

В наше время все большей популярностью пользуются светодиодные источники света. Во-первых, они потребляют на порядок меньше энергии, а во-вторых, они излучают на порядок больше света. В наше время, когда экономия электричества имеет существенное значение, светодиодные источники света наиболее актуальные. Несмотря на то, что они дороже, по сравнению с другими источниками света, их рабочий ресурс на порядок выше. Малая потребляемая мощность светодиодов позволили в корпусе обычной лампочки разместить сами светодиоды, а также преобразователи напряжения, что существенно упрощает схемы освещения. Зачастую схемы гашения существенно упрощаются, за счет использования обычных конденсаторов. Другими словами, использование всего нескольких радиотехнических компонентов позволяет получить лампочку освещения, питающуюся от сети 220 V и имеющую большой срок службы. При этом габариты светодиодных лампочек не выходят за рамки габаритов привычных ламп накаливания.

Основные ошибки при подключении светодиодной ленты к сети 220в

Разберем самые часто встречаемые ошибки при подключении диодной ленты к 220 В:

  • Запрещается удлинять ленты свыше стандартной длины – максимум 5 метров, припаивая к ним дополнительные отрезки. Ведь чем длиннее лента, тем большая энергия «течет» по жилам ее проводки. Если вы удлинните ленту, то соответственно, прибавите и потребителей на ленточную проводку. А значит, в ней могут возникнуть уже недопустимые токи, которые будут греть жилы и могут привести к их расплавлению.
  • Недопустимо подключать к блоку питания светодиодные ленты, соединенные последовательно, если их совокупная длина превышает 5 метров. Это запрещается даже в том случае, если блок питания способен обеспечить данное энергопотребление. Блок управления в данном случае играет роль максимального ограничителя подаваемой мощности. Но эта мощность может уже быть слишком большой для ленточной проводки. И никакие предохранители, находящиеся в блоке питания не смогут защитить от расплавления пластика ленты и потенциального короткого замыкания.
  • Перед тем как подключить диодную ленту меньшего напряжения к 220 Вольтам, зачастую приобретается блок питания с номинальной мощностью без 25%-ного задела. В итоге кристаллы сияют не в полную силу.
  • Светящиеся ленты, рассчитанные на 12 или же на 24 В, требуют соответствующих блоков питания. Невозможно подключить ленту на 24 В к блоку, выдающему только 12 В, а затем пытаться увеличить светимость кристаллов, обрезая отдельные участки ленты. Перед тем как подключить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220 В, следует убедиться, что все звенья цепи подходят друг другу по номинальным параметрам.
Читайте так же:
Потребляемый ток ртутной лампы

Такие задачи, как подключить светодиодные ленты на 220 Вольт имеют разные решения в зависимости от мощности лент. Для лент 220 не нужен блок питания, но отдельно придется приобретать контроллер-выпрямитель. При меньших расчетных уровнях напряжения блоки питания, как правило, уже оснащены и контроллерами, и выпрямителями, и предохранителями. Но главное – не соединять led-ленты с максимальными стандартными длинами последовательно. Это чревато возникновением пожароопасной ситуации.

Подключение с применением электромагнитного балласта или ЭПРА

Особенности строения не позволяют подключить ЛДС непосредственно в сеть 220 В – работа от такого уровня напряжения невозможна. Для запуска требуется напряжение не ниже 600В.

С помощью электронных схем необходимо последовательно друг за другом обеспечить нужные режимы работы, каждый из которых требует определенного уровня напряжений.

  • розжиг;
  • свечение.

Запуск заключается в подаче импульсов высокого напряжения (до 1 кВ) на электроды, в результате чего между ними возникает разряд.

Отдельные виды пускорегулирующей аппаратуры, перед тем как произвести пуск, нагревают спираль электродов. Накаливание помогает легче запустить разряд, нить при этом меньше перегревается и дольше служит.

После того как светильник загорелся, питание производится переменным напряжением, включается энергосберегающий режим.

Люминесцентная лампа, ЭПРА

Подключение с применением ЭПРА схема подключения

В устройствах, выпускаемых промышленностью, используются два вида пускорегулирующей аппаратуры (ПРА):

  • электромагнитный пускорегулирующий аппарат ЭмПРА;
  • электронный пускорегулирующий аппарат – ЭПРА.

Схемы предусматривают различное подключение, оно представлено ниже.

Схема с ЭмПРА

В состав электрической схемы светильника с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой (ЭмПРА) входят элементы:

  • дроссель;
  • стартер;
  • компенсирующий конденсатор;
  • люминесцентная лампа.

В момент подачи питания через цепь: дроссель – электроды ЛДС, на контактах стартера появляется напряжения.

Биметаллические контакты стартера, находящиеся в газовой среде, нагреваясь, замыкаются. Из-за этого в цепи светильника создается замкнутый контур: контакт 220 В – дроссель – электроды стартера – электроды лампы – контакт 220 В.

Читайте так же:
Энергосберегающие лампочки для выключателя с индикатором

Нити электродов, разогреваясь, испускают электроны, которые создают тлеющий разряд. Часть тока начинает течь по цепи: 220В – дроссель – 1-й электрод – 2-й электрод – 220 В. Ток в стартере падает, биметаллические контакты размыкаются. По законам физики в этот момент возникает ЭДС самоиндукции на контактах дросселя, что приводит к возникновению высоковольтного импульса на электродах. Происходит пробой газовой среды, возникает электрическая дуга между противоположными электродами. ЛДС начинает светиться ровным светом.

В дальнейшем подсоединенный в линию дроссель обеспечивает низкий уровень силы тока, протекающего через электроды.

Дроссель, подключенный в цепь переменного тока, работает как индуктивное сопротивление, снижая до 30 % коэффициент полезного действия светильника.

Внимание! С целью уменьшения потерь энергии в схему включают компенсирующий конденсатор, без него светильник будет работать, но электропотребление увеличится.

Схема с ЭПРА

Внимание! В рознице ЭПРА часто встречаются под наименованием электронный балласт. Название драйвер продавцы применяют для обозначения блоков питания для светодиодных лент.

устройство ЭПРА

Внешний вид и устройство ЭПРА

Внешний вид и устройство электронного балласта, предназначенного для включения двух ламп, мощностью 36 ватт каждая.

В схемах с ЭПРА физические процессы остаются прежними. В некоторых моделях предусмотрено предварительное нагревание электродов, что увеличивает срок службы лампы.

ЭПРА

Вид ЭПРА

На рисунке показан внешний вид ЭПРА для различных по мощности устройств.

Размеры позволяют разместить ЭПРА даже в цоколе Е27.

Устройство ЭСЛ

ЭПРА в цоколе энергосберегающей лампы

Компактные ЭСЛ – один из видов люминесцентных могут иметь цоколь g23.

цоколь G23

Настольная лампа с цоколем G23

Функциональная схема ЭПРА

На рисунке представлена упрощенная функциональная схема ЭПРА.

Светодиодные ленты

Светодиодная лента представляет собой цепь соединённых светодиодов. Соединены они не просто так, например обычная 12V лента состоит из сегментов по 3 светодиода в каждом. Сегменты соединены между собой параллельно, то есть на каждый приходят общие 12 Вольт. Внутри сегмента светодиоды соединены последовательно, а ток на них ограничивается общим резистором (могут стоять два для более эффективного теплоотвода): Таким образом достаточно просто подать 12V от источника напряжения на ленту и она будет светиться. За простоту и удобство приходится платить эффективностью. Простая математика: три белых светодиода, каждому нужно по

Читайте так же:
Почему при выключении выключателя лампочка моргает

3.2V, суммарно это 9.6V. Подключаем ленту к 12V и понимаем, что 2.5V у нас просто уходят в тепло на резисторах. И это в лучшем случае, если резистор подобран так, чтобы светодиод горел на полную яркость.

Подключаем к Arduino

Здесь всё очень просто: смотрите предыдущий урок по управлению нагрузкой постоянного тока. Управлять можно через реле, транзистор или твердотельное реле. Нас больше всего интересует плавное управление яркостью, поэтому продублирую схему с полевым транзистором: blank Конечно же, можно воспользоваться китайским мосфет-модулем! Пин VCC кстати можно не подключать, он никуда не подведён на плате. blank

Управление

Подключенная через транзистор лента управляется точно так же, как светодиод в предыдущей главе, то есть все примеры кода с миганием, плавным миганием и управление потенциометром подходят к этой схеме. Про RGB и адресные светодиодные ленты мы поговорим в отдельных уроках.

Питание и мощность

Светодиодная лента потребляет немаленький ток, поэтому нужно убедиться в том, что выбранный блок питания, модуль или аккумулятор справится с задачей. Но сначала обязательно прочитайте урок по закону Ома! Потребляемая мощность светодиодной ленты зависит от нескольких факторов:

  • Яркость. Максимальная мощность будет потребляться на максимальной яркости.
  • Напряжение питания (чаще всего 12V). Также бывают 5, 24 и 220V ленты.
  • Качество, тип и цвет светодиодов: одинаковые на вид светодиоды могут потреблять разный ток и светить с разной яркостью.
  • Длина ленты. Чем длиннее лента, тем больший ток она будет потреблять.
  • Плотность ленты, измеряется в количестве светодиодов на метр. Бывает от 30 до 120 штук, чем плотнее – тем больший ток будет потреблять при той же длине и ярче светить.

Лента всегда имеет характеристику мощности на погонный метр (Ватт/м), указывается именно максимальная мощность ленты при питании от номинального напряжения. Китайские ленты в основном имеют чуть меньшую фактическую мощность (в районе 80%, бывает лучше, бывает хуже). Блок питания нужно подбирать так, чтобы его мощность была больше мощности ленты, т.е. с запасом как минимум на 20%.

Читайте так же:
Ток в люминисцентных лампах

    Пример 1: нужно подключить 4 метра ленты с мощностью 14 Ватт на метр, лента может работать на максимальной яркости. 14*4 == 56W, с запасом 20% это будет 56*1.2

Важные моменты по току и подключению:

  • Подключение: допустим, у нас подключено ленты на 100W. При 12 Вольтах это будет 8 Ампер – весьма немаленький ток! Ленту нужно располагать как можно ближе к блоку питания и подключать толстыми (2.5 кв. мм и толще) проводами. Также при создании освещения есть смысл перейти на 24V ленты, потому что ток в цепи будет меньше и можно взять более тонкие провода: если бы лента из прошлого примера была 24-Вольтовой, ток был бы около 4 Ампер, что уже не так “горячо”.
  • Дублирование питания: лента сама по себе является гибкой печатной платой, то есть ток идёт по тонкому слою меди. При подключении большой длины ленты ток будет теряться на сопротивлении самой ленты, и чем дальше от точки подключения – тем слабее она будет светить. Если требуется максимальная яркость на большой длине, нужно дублировать питание от блока питания дополнительными проводами, или ставить дополнительные блоки питания вдоль ленты. Дублировать питание рекомендуется каждые 2 метра, потому что на такой длине просадка яркости становится заметной уже почти на всех лентах.
  • Охлаждение: светодиоды имеют не 100% КПД, плюс ток в них ограничивается резистором, и как результат – лента неслабо греется. Рекомендуется приклеивать яркую и мощную ленту на теплоотвод (алюминиевый профиль). Так она не будет отклеиваться и вообще проживёт гораздо дольше.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector