Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодная лампа в патроне обычной лампочки накаливания

Светодиодная лампа в патроне обычной лампочки накаливания

В настоящее время появилась новая проблема – сбережение электроэнергии. Для решения этой проблемы все большее число фирм производит люминесцентные энергосберегающие лампы, имеющие цоколь типоразмера Е27 и Е14. Потребление энергии этими лампами, несомненно, гораздо меньше, чем обычными лампами накаливания. Также заявленный срок службы составляет примерно 4000 часов, т.е. примерно в 4 раза превосходит срок службы обыкновенной лампы. При всех этих преимуществах в данной лампе есть и недостаток, такой как высокая цена. В этих лампах используется специальный электронный балласт, но, как правило, он выходит из строя чрезвычайно редко, а вот нити люминесцентной лампы перегорают достаточно быстро, часто не проработав даже гарантированного срока службы, из-за чего их ремонт практически невозможен. Однако сейчас появились светоди-оды повышенной яркости, которые также можно использовать для освещения. Срок службы современных светодиодов составляет примерно 50000 часов, это почти 6 лет непрерывной работы.
Предлагаемая вашему вниманию светодиодная лампа специально разрабатывалась для освещения и питания от сети переменного тока напряжением 220 В. Схема данной лампы, представленная на рис. 1, достаточно проста, и не нуждается в наладке. Отличительной особенностью представленной лампы является применение широкоугольных светодиодов, благодаря чему получается равномерное и яркое освещение по всей площади. Также к достоинствам данной лампы можно отнести очень малое энергопотребление (примерно 2 Вт) и высокий КПД.

Основными элементами схемы являются светоизлучающие диоды (25 штук) белого спектра излучения, повышенной яркости. В качестве диодов HL1…HL25 лучше
использовать широкоугольные (160°) светодиоды типа 5WW4SC. Их можно заменить любыми другими широкоугольными светодиодами с прямым напряжением 3,2…3,7 В и током 20 мА.
Для питания светодиодов используется схема бестрансформаторного блока питания, состоящая из гасящего конденсатора С1, разрядного резистора R1, диодного моста VD1…VD4, сглаживающего конденсатора С2 и ограничительного резистора R2. Переменное напряжение сети гасится цепью R1, С1, R2. Конденсатор С2 должен быть рассчитан на рабочее напряжение не менее 250 В. Далее пониженное напряжение поступает на выпрямляющий диодный мост, и после емкостного фильтра (С2) постоянное напряжение поступает на последовательно соединенные светодиоды HL1…HL25. При использовании в схеме 37-и светодиодов можно исключить резистор R2.
Также была предусмотрена схема защиты светодиодов от повышенного сетевого напряжения и от его бросков. Она построена на предохранителе F1 и варисторе RU1. Варистор (полупроводниковый резистор) имеет симметричную вольт-амперную характеристику, благодаря которой может использоваться в цепях переменного тока в качестве регулирующего элемента. При повышении напряжения сети сопротивление варистора уменьшается, а ток, протекающий через него, увеличивается, вследствие чего предохранитель F1 перегорает, и вся остальная дорогостоящая схема остается работоспособной. В качестве варистора RU1
можно использовать TVR 05 361 или FNR 05 361. Из-за отсутствия предохранителя с меньшим током перегорания пришлось установить на 80 мА, хотя желательно использовать предохранитель на 40 мА.
Все элементы схемы монтируются на фольгированном стеклотекстолите. Светодиоды располагаются по кругу в три ряда. В качестве корпуса лучше всего подходят цоколи (Е14, Е27) от энергосберегающих ламп. Все детали очень хорошо помещаются внутри данного корпуса. Зафиксировать плату в корпусе лучше всего с помощью термоклея.
Собранная лампа представлена на рис. 2.
Внимание!
При сборке данной схемы и ее апробировании необходимо быть очень осторожным, т.к. схема не имеет гальванической развязки с сетью переменного тока!

Похожие посты:
    (2) (0) (0) (0) (0) (0) (0)
Читайте так же:
По каким проводам кабельное телевидение

Вы можете подписаться на новые комментарии к этой записи по RSS 2.0 Feed. Вы можете оставить комментарий или trackback со своего сайта.

Отзыв: Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W — Светит ярко, требует 12 вольт, экономичная.

К источнику 12V питания лампа подключается 1-метровым кабелем, снабжённым на концах небольшими зажимами типа «крокодилы». Красный провод должен подключаться к «+» источника питания, а чёрный к его «-«. При перепутанной полярности лампа не работает. Она была приобретена у продавца под названием магазин: General Practical Tools Store, который расположен на сайте ритейлера AliExpress. При доставке службой AliExpress Saver Shipping посылка шла около двух месяцев с частично отслеживаемым трек-номером.

Лампа пришла по почте в мягком конверте и в мятой коробке:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

На коробке надписи только на китайском:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Лампа снабжена простейшим платсмассовым колечком, за которое её можно подвесить на стену или потолок. Держатель с колечком легко отвинчивается от корпуса лампы:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Внутри лампы виднеется круглая алюминиевая пластина, которая выполняет роль радиатора для светодиодов. При сотрясании корпуса лампы эта пластина немного брякает в зоне крепления по периметру.
Рядом с обычной лампой накаливания E27 на 100 Вт наша портативная светодиодная выглядит достойно:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Как и рядом со светодиодной лампой SmartBuy SBL-A60-05-40K-E27A:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Длина провода лампы составляет чуть более 1 метра:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Провода на «крокодилах» не припаяны, а примитивно прикручены скруткой. Пластиковые колпачки на «крокодилах» закреплены натягом. Те колпачки, что не на проводах, сразу же стоит приклеить клеем типа Момент-1 или аналогичным. Иначе быстро слетят и потеряются:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Для клемм автомобильного аккумулятора «крокодилы» лампы малы. А вот подцепить их к проводам или сбоку к большим «крокодилам» не составит никаких проблем:

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Измеренный ток потребления начинкой лампы от аккумулятора 12V составил 290 миллиампер, что очень неплохое значение в плане соотношения светоотдачи и экономичности.

Портативная светодиодная лампа с клеммами Vktech DC 12V 3,5W

Светит такая лампа эффективно, практически на уровне «взрослых» LED ламп мощностью 5 Вт, питающихся от электрической бытовой сети. Для экономичного светодиодного освещения в любых условиях такая LED лампа подойдёт отлично. Срок наработки лампы заявлен в 50000 часов, что вполне должно соответствовать реалиям. На сегодня в указанном магазине лампа продаётся за 127 рублей без учёта стоимости доставки. Также она имеется в продаже у многих других продавцов на AliExpress.

Правильное подключение светодиодов

Конструкция светодиода

Распиновка светодиода

На принципиальных схемах распиновка наглядна. На катод мы всегда подаём «минус», поэтому и обозначается он прямой линией у вершины треугольника. Обычно катод – контакт, на котором располагается светоизлучающий кристалл. Он шире анода.

В сверхъярких LED полярность обычно маркируют на контактах либо корпусе. Если на ножках контактов маркировки нет, ножка с более широким основанием – катод.

Схема подключения светодиода

Принципиальная схема подключения светодиода

В классической схеме рекомендуют производить подключение через токоограничительный резистор. Действительно, правильно подобрав резисторное или индуктивное сопротивление, можно подключить диод, рассчитанный на напряжение питания 3В, даже к сети переменного тока.

Главное требование к параметрам питания – ограничение тока цепи.

Поскольку сила тока – параметр, отображающий плотность потока электронов по проводнику, при превышении этого параметра диод просто взорвется из-за мгновенного и значительного выделения тепла на полупроводниковом кристалле.

Как рассчитать ограничительный резистор

  • R — сопротивление ограничительного резистора в омах;
  • Uпит — напряжение источника питания в вольтах;
  • Uпад — напряжение питания светодиода;
  • I — номинальный ток светодиода в амперах.
Читайте так же:
Правильно обжать кабель розеткой

Если мощность резистора будет значительно меньше требуемой, он просто перегорит вследствие перегрева.

Включение светодиода через блок питания без резистора

У меня уже несколько лет работает модернизированная под LED настольная лампа. В качестве источника света используется шесть ярких светодиодов, а в качестве источника питания – старое зарядное устройство от мобильного телефона Nokia. Вот моя схема включения светодиода:

Схема питания моего светильника

Номинальное напряжение диодов – 3,5В, ток – 140мА, мощность — 1Вт.

При выборе внешнего источника питания необходимо ограничение по току. Подключение этих светодиодов к современным зарядным устройствам с напряжением питания 5В 1-2А потребует ограничивающий резистор.

Что бы адаптировать эту схему к зарядному устройству, рассчитанному на 5В, используйте резистор на 10-20Ом мощностью 0,3А.

Подключение через резистор

Если у вас другой источник питания, убедитесь, что в нем есть схема стабилизации тока.

Схема зарядного устройства от мобильного телефона

Блок питания большинства низковольтных бытовых приборов

Как правильно подключать светодиоды

Параллельное подключение

Вообще параллельное соединение не рекомендуется. Даже у одинаковых диодов параметры номинального тока могут различаться на 10-20%. В такой цепи диод с меньшим номинальным током будет перегреваться, что сократит срок его службы.

Проще всего определить совместимость диодов при помощи низковольтного либо регулируемого источника питания. Ориентироваться можно по «напряжению розжига», когда кристалл начинает лишь чуть светиться. При разбросе «стартового» напряжения в 0,3-0,5 В параллельное соединение без токоограничивающего резистора недопустимо.

Последовательное подключение

Расчёт сопротивления для цепи из нескольких диодов: R = (Uпит — N * Uсд) / I * 0.75

Максимальное количество последовательных диодов: N = (Uпит * 0,75) / Uсд

При включении нескольких последовательных цепочек LED, для каждой цепи желательно рассчитать свой резистор.

Правильное и неправильное подключение

Как включить светодиод в сеть переменного тока

Если при подключении LED к источнику постоянного тока электроны движутся лишь в одну сторону и достаточно ограничить ток с помощью резистора, в сети переменного напряжения направление движения электронов постоянно меняется.

работа светодиода в сети переменного тока

При прохождении положительной полуволны, ток, пройдя через резистор, гасящий избыточную мощность, зажжёт источник света. Отрицательная полуволна будет идти через закрытый диод. У светодиодов обратное напряжение небольшое, около 20В, а амплитудное напряжение сети – около 320 В.

Подключение светодиода в сеть переменного тока

Какое-то время полупроводник будет работать в таком режиме, но в любой момент возможен обратный пробой кристалла. Чтобы этого избежать перед источником света устанавливают обыкновенный выпрямительный диод, выдерживающий обратный ток до 1000 В. Он не будет пропускать обратную полуволну в электрическую цепь.

Схема подключения в сеть переменного тока на рисунке справа.

Другие виды LED

Мигающий

Мигающий светодиодОсобенность конструкции мигающего светодиода – каждый контакт является одновременно катодом и анодом. Внутри него находятся два светоизлучающих кристалла с разной полярностью. Если такой источник света подключить через понижающий трансформатор к сети переменного тока он будет мигать с частотой 25 раз в секунду.

Для другой частоты мигания используются специальные драйверы. Сейчас такие диоды уже не применяются.

Разноцветный

Разноцветный светодиод – два или больше диода, объединенных в один корпус. У таких моделей один общий анод и несколько катодов.

Конструкция разноцветного светодиода

Изменяя через специальный драйвер питания яркость каждой матрицы можно добиться любого света свечения.

При использовании таких элементов в самодельных схемах не стоит забывать, что у разноцветных кристаллов разное напряжение питания. Этот момент необходимо учитывать и при соединении большого количества разноцветных LED источников.

Характеристики цветных светодиодов

Другой вариант – диод со встроенным драйвером. Такие модели могут быль двухцветные с поочерёдным включением каждого цвета. Частота мигания задаётся встроенным драйвером.

Читайте так же:
Legrand valena светодиоды для выключателей

Более продвинутый вариант – RGB диод, изменяющий цвет по заранее заложенной в чип программе. Тут варианты свечения ограниченны лишь фантазией производителя.

Какой выбрать блок питания для светодиодной ленты 12в

Светодиоды постепенно вытесняют традиционные источники света: нити накаливания и газоразрядные (люминесцентные) трубки. До сих пор этот источник света для многих остается загадочным и не совсем понятным для рядового пользователя остается принцип действия маленького кристалла, способного заменить привычную лампочку, не требующую никаких дополнительных устройств, для включения в электрическую сеть.

блок питания для светодиодной ленты 12в

В плане удобства пользования светодиоды ничем не уступают традиционным лампочкам. Единственным нюансом, без которого невозможно их использование при непосредственном подключении – они рассчитаны на гораздо более низкое напряжение, чет то, которое подается по проводам электросети – 220 вольт, к тому же, они могут работать только от источника постоянного тока, имеющего полярность «+» и «-».

Чтобы реализовать на практике преобразование переменного тока электросети в постоянный ток нужного напряжения существуют блоки питания, которые служат для подключения светодиодных приборов освещения, преимущественно – светодиодных лент (СЛ).

О том, как правильно подобрать трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт, правильно рассчитать его мощность и с минимальным набором инструментов смонтировать работоспособный источник освещения расскажем в статье.

Принцип действия светодиодного блока питания

Блок питания светодиодной ленты (адаптер для светодиодной ленты) представляет собой электронное устройство. Для многих пользователей ассоциируется с понижающим трансформатор. Это не совсем так. Принцип работы трансформатора основан на преобразовании переменного тока в постоянный за счет прохождения через две проволочные катушки. Единственная функция трансформатора – понизить или повысить напряжение на выходе.

Блок питания СЛ принципиально отличается по устройству от трансформатора, хотя, выполняет схожие функции: понижение напряжения до приемлемых для работы светодиода значений и стабилизирует его, не позволяя светодиодам мерцать в процессе работы.

Принцип действия импульсного блока питания наглядно представлен на рисунке:

РИСУНОК 1

Устройство импульсного блока питания СЛ

В отличие от обычного трансформатора в импульсном блоке питания (RGB) преобразование переменного тока сети в постоянный происходит на первоначальном этапе. После этого постоянный ток 220 вольт поступает на электронное устройство – генератор импульсов. В отличие от бытовой частоты в сети, равной 50 Гц, генератор импульсов задает очень большую частоту: от 30 до 150 КГц (30 000 – 150 000 колебаний в секунду). За счет этого достигается практическая бесшумность работы устройства. Человеческое ухо не способно уловить шум, возникающий при работе прибора, в отличие от постоянно гудящего обычного трансформатора.

Ток высокой частоты поступает на миниатюрный трансформатор, имеющий привычный вид, только в десятки раз меньший по размерам. На трансформаторе происходит понижение напряжения до требуемых значений (чаще всего 12 или 24 вольта).

После снижения напряжения на трансформаторе, переменный ток 12 вольт поступает на электронную схему выпрямителя, где преобразуется в постоянный, имеющий полярность «+» и «-». Импульсный блок питания имеет очень высокий КПД, от 90 до 98%, по сравнению с традиционным, у которого КПД всего

Причины выхода из строя светодиодной ленты

Самой частой причиной выхода ленты из строя является попытка запитать светодиодную ленту не через адаптер для светодиодной ленты, а использовать для этого драйвер. Многие путают эти устройства и тем самым сами создают неприемлемые условия для работы СЛ. Отличие драйвера от блока питания заключается в том, что он стабилизирует на одном уровне не напряжение, а ток.

Читайте так же:
Провод с выключателем для торшера

Каждый светодиод, не смотря на внешнее сходство и заданные параметры, является устройством уникальным в плане потребления тока. В светодиодной ленте один светодиод может потреблять ток в 2,0 А, другой в 2,7А, а третий – 1,7А при одинаковом напряжении.

Такая неравномерность приводит к тому, что светодиоды работают нестабильно. Одни светят ярче, другие тусклее, в результате такой несогласованности светодиоды, потребляющие больший ток быстро перегреваются и выходят из строя.

Никогда нельзя заменять блок питания СЛ драйвером.

Основные критерии выбора блока питания для светодиодной ленты 12в

Чтобы в огромном многообразии представленных в торговых сетях адаптеров для светодиодной ленты, подавляющее большинство которых – продукция «ноунейм» китайского производства, выбрать надежный блок, необходимо будет обратить внимание на ряд конструктивных особенностей.

Метод преобразования

В первую очередь, выбор блока питания для светодиодной ленты следует остановить на моделях, работающих по импульсной схеме преобразования напряжения. Китайские умельцы, экономя на деталях и материалах, часто выдают обычный трансформатор для светодиодных лент за импульсный источник питания. Во-первых, у них разный КПД. Как уже отмечалось, для импульсного – 90-98%, для обычного – не более 50%. Во-вторых, обычный трансформатор сильно нагревается во время работы, что недопустимо при совместном размещении СЛ и питающего устройства на одной dim-планке. В-третьих – во время работы такое устройство будет шуметь, создавая постоянный гул.

Охлаждение

Существует два типа охлаждения адаптеров для светодиодной ленты:

Пассивное – в нем охлаждение происходит за счет отдачи тепла, выделяемого при работе трансформатора на корпус устройства. Для маломощных устройств (до 60 Вт) корпус может быть выполнен из термостойкого полимера. Более эффективны блоки питания, имеющие перфорированный стальной или алюминиевый корпус с пластинами радиатора.

Активное – в таких блоках питания для светодиодов устанавливается вентилятор, поток воздуха от которого направлен на трансформатор. Используется в БП большой мощности – выше 500 Вт.

Выходное напряжение

Выходное напряжение блока питания светодиодной ленты должно соответствовать типу СЛ. Нельзя подключать ленту, рассчитанную на 12 вольт к БП выдающему 24 или 36 вольт. На заводской продукции параметры обязательно указываются на шильде, прикрепленной к корпусу устройства.

Расчет мощности блока питания для светодиодной ленты

Многие не знают, как рассчитать трансформатор светодиодной ленты? Правильно подобрать источник питания светодиодной ленты необходимой мощности можно путем не сложных расчетов, используя формулу:

  • P – общая мощность всех потребителей (рассчитывается в Ваттах (W);
  • P1, P2, Pn – значения мощности подключаемых СЛ;
  • К – коэффициент одновременности: сколько светодиодных лент будет одновременно подключено к одному блоку питания. Практически, используется значение 0,8. Для надежности можно использовать 1;
  • J – коэффициент запаса. Используется для создания резерва мощности, для защиты от перегрева. Обычно значение принимают равным 1,5 – 2.

Дополнительные функции

В чистом виде блок питания – функциональное и недорогое устройство, не всегда удобное в работе. Для того, чтобы повысить комфортность для потребителя, производители стремятся совместить в одном корпусе несколько устройств:

  • собственно блок питания;
  • диммер – устройство, позволяющее регулировать яркость свечения ленты;
  • блок дистанционного управления – с пультом, работающим на ИК-лучах.

Подключение светодиодной ленты

Подключение ленты осуществляется двумя способами:

  • методом пайки – необходим паяльник и припой;
  • с помощью коннекторов – зажимов с контактами, монтируемых на один конец ленты без пайки.
Читайте так же:
Подсветка мебели без проводов

Полярность подключения

Подключение светодиодной ленты должно осуществляться с обязательным соблюдением полярности. Если перепутать «+» и «-» лента просто не будет светиться, поскольку не откроется p-n переход светодиодов. Для удобства пользователей, у маломощных блоков питания 12 В светодиодной ленты, провода выхода имеют разноцветную окраску: отрицательный провод – синий, положительный – красный. Могут быть вариации производителей. Если не корпусе нет дополнительной маркировки, лучше перепроверить полярность мультиметром.

Выбор схемы включения

Светодиодная лента всегда подключается с использованием параллельной схемы. Если от одного БП планируют питать 2 и более СЛ, то каждая из них должна подключаться к блоку питания непосредственно.

РИСУНОК 2

Схема параллельного подключения источников света

Место установки

Выбор места установки блока питания зависит от ряда факторов:

  • габаритов БП;
  • степени защиты от воздействия окружающей среды;
  • нагрева БП во время работы;
  • доступности для обслуживания.

Большинство блоков питания, рассчитанных на питание лент до 5 метров, имеют небольшие размеры. Это позволяет монтировать их на din-рейке, совместно со светодиодной лентой, или размещать в нишах, за декоративными полками мебели, в пространстве между черновым и натяжным потолком.

Мощные блоки питания размещают таким образом, чтобы обеспечить их оптимальное охлаждение. Их нельзя размещать в закрытых объемах небольшого размера. Особенно, блоки питания, оснащенные вентиляторами.

Незащищенные блоки питания IP 00 – IP 10 можно размещать только внутри закрытых, сухих помещений. При размещении во влажных помещениях, на открытом воздухе, в бассейнах или аквариумах следует руководствоваться рекомендациями, изложенными в таблице:

ТАБЛИЦА 1

Степени защиты электрооборудования

Выбор сечения провода

Выбор сечения провода для подключения блоков питания светодиодной ленты имеет существенное значение. Особенно, если блок питания и СЛ находятся на некотором расстоянии друг от друга. Это обусловлено возрастанием силы тока в зависимости от мощности подключенных СЛ и длины проводника. Вычислить силу тока не сложно. Для этого надо мощность СЛ ( в ваттах) разделить на напряжение питания (в вольтах). После расчета трансформатора для светодиодной ленты следует обратиться к табличным данным:

ТАБЛИЦА 2

Сечение провода в зависимости от длины проводника и силы тока

Подключение проводов и клемм

При подключении проводов и клемм, даже для 12 V блока питания светодиодов, чтобы избежать искрения и нагрева в месте соединения, концы проводов рекомендуется залудить оловом или использовать промышленные переходники и адаптеры. Нельзя использовать для подключения светодиодной ленты алюминиевые провода. Должны использоваться исключительно медные – одножильные или многожильные. Чтобы вычислить сечение многожильного провода можно воспользоваться формулой:

S = N*D 2 /1,27

D – диаметр металлической части провода, измеренный штангенциркулем;

N — число жил (проволочек).

Современные производители адаптеров для светодиодной ленты

Любое электрооборудование, рано или поздно, выходит из строя. Блок питания для светодиодных ламп не исключение. Большинство производителей СЛ заявляют о сроке эксплуатации от 30 000 до 100 000 часов. При таком длительном сроке, БП должен обеспечивать их работоспособность. Это условие может быть соблюдено только при покупке надежного оборудования.

Лидерами по надежности являются:

  1. Elektrostandard
  2. Feron
  3. Gauss
  4. Navigator
  5. Osram

Стоимость этих блоков питания LED ленты высока, в отличие от китайских «ноунеймов», но и надежность – на несколько порядков выше. Главное, они безопасны, в отличие от китайской продукции, в плане короткого замыкания и возгорания – основной причины пожаров.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector