Распространенные ошибки
Светодиоды постепенно будут выходить из строя, поскольку рабочий ток у каждого разный
Часто мастера допускают ошибки при монтаже LED. Самые актуальные из них:
- Подключение лампочек напрямую без резистора. В этом случае диоды просто перегорают.
- Выполнение параллельного подключения при помощи одного резистора. Такая ошибка грозит постепенным выходом из строя всех лампочек. Ведь рабочий ток у каждой свой.
- Неправильно подобранный резистор. В этом случае через лампочки проходит слишком большой ток, что опять же приводит к их сгоранию. Если же сопротивление будет большим, элементы будут светиться недостаточно ярко.
- Выполнение последовательного подключения с разными токами потребления. Здесь возможны два варианта — лампы будут светиться с разной интенсивностью яркости, или перегорят те, которые рассчитаны на меньший ток.
- Подсоединение лед ламп к сети с переменным током 220 без использования диода либо иных защитных компонентов. На лампочку поступает напряжение 315 В, что моментально приводит к её сгоранию.
Если учитывать эти ошибки и выполнять подсоединение светодиодов правильно, декоративная подсветка, которую мастер решил встроить дома, будет работать долго и исправно.
Характерные ошибки при подключении
При подключении ленты к сети через блок питания самой распространенной ошибкой является неверный расчет мощности. Поэтому при первом включении идеальным вариантом будет замерить фактический потребляемый ток с помощью амперметра, пересчитать его в мощность и сравнить с максимальной мощностью источника питания. Эту процедуру надо сделать в обязательном порядке, если при включении блок питания начинает издавать нехарактерные звуки, появляются признаки чрезмерного нагрева и т.д.
Схема измерения тока.
При применении источника питания очень желательно предусмотреть коммутационный аппарат со стороны входа и со стороны выхода. С высокой стороны отключение может производиться простым выключением вилки из розетки. В случае неразъемного соединения должна быть возможность снять напряжение со входа отключением автоматического выключателя (он должен быть всегда!).
Соблюдать фазировку (подключение нуля и фазы к соответствующим клеммам БП) не обязательно, на работоспособность это никак не влияет – на входе импульсного блока питания стоит выпрямитель. Но разрывать при коммутации надо фазный проводник или фазный и нулевой одновременно (при подключении через розетку это выполняется само по себе). Заземляющий провод (PE) при его наличии надо подключать всегда – только так обеспечивается безопасность эксплуатации. Разрывать защитное заземление нельзя.
Схема подключения коммутационных аппаратов.
При бестрансформаторном подключении важность замера фактического тока еще важнее. Но вместо этого при первом включении можно замерить фактическое напряжение на контактных площадках ленты
Если оно сильно отклоняется от номинала, надо подкорректировать номинал балласта в соответствующую сторону. Если напряжение на потребителе ниже необходимого, то нужно уменьшить номинал резистора или увеличить емкость конденсатора. Если напряжение выше – поступить наоборот
Замер надо делать с соблюдением всех предосторожностей, не дотрагиваясь до неизолированных частей щупов мультиметра
Схема измерения напряжения.
Также для низковольтных лент ошибкой может стать применение соединительных проводников сечением меньше потребного при существующем токе
При эксплуатации надо обращать внимание на температуру проводов (идеально, если для этой цели имеется пирометр, тепловизор или другая диагностическая техника). Если наблюдается повышенный нагрев, надо заменить проводники на более толстые
Чтобы не допустить ошибки изначально, можно воспользоваться таблицей сечений.
| Сечение медного проводника, кв.мм | 0,5 | 0,75 | 1 | 1,5 | 2 |
| Максимально допустимый ток при открытой прокладке, А | 11 | 15 | 17 | 23 | 26 |
Подключить светодиодную ленту к 220 В можно различными способами. Но оптимальным путем все же является применение импульсного источника питания. Все остальные методы являются альтернативой в безвыходных случаях.
Конструктивное исполнение
Светодиодные лампы на 12В изготавливаются с колбами различной формы и размеров. Угол рассеивания света зависит от формы и варьирует в пределах 120-360 градусов. Изделия без колбы являются платами, не защищенными от отрицательного воздействия среды.
Формы колбы для дома:
- «груша» – подходит для замены ламп общего назначения и установки в специальные светильники для светодиодных источников;
- «шар» похож на «грушу», но лучше распределяет световой поток;
- «свеча» – для классических потолочных и настенных приборов освещения;
- «свеча на ветру», «витая свеча» – маломощные, с теплым светом;
- «таблетка» – диаметр различный, устанавливаются во встраиваемые светильники;
- элипс;
- спот – с плоской верхней частью, устанавливается в точечных осветительных приборах;
- капсула – для замены галогеновых источников со штырьковым цоколем;
- «кукуруза».
Цоколь
Самые распространенные цоколи Е27 и Е14 для патронов люстр, настольных ламп, торшеров, бра. Эти изделия постепенно заменяют лампочки накаливания и «экономки». Для приборов, установленных в промышленных помещениях и на улице, подходят модели на 12 вольт с цоколем Е40.
Второе место по популярности занимают штырьковые основания G4 и G9. Этот вид LED-ламп подходит для точечных светильников, ночников, декоративной подсветки. Изделия с цоколем GU3 используются во встраиваемых системах освещения с питанием не только от 12 вольт, но и от 220 В.
Цветовая температура
LED-лампа на 12 V может излучать теплый (2700–3300 К), нейтральный (3300–5000 К) или холодный (от 5000 К) белый свет. Выбор цветности зависит от вида помещения. Для спальни лучше выбрать модель с теплым желтоватым светом (2700 К), для кухни – с нейтральным дневным.
Как подключить мощный светодиод?
Для работоспособности мощных светоизлучающих диодов, так же, как и простых нам потребуется источник питания. Однако в отличии от предыдущего варианта, он должен быть на порядок мощней.
Чтобы засветить мощный светодиод номиналом 1W, источник питания должен выдерживать не менее 350 мА нагрузки. Если номинал 5W, то источник питания постоянного тока должен выдержать нагрузку тока не менее 1,4А.
Для корректной работы мощного светодиода обязательно необходимо использовать интегральный стабилизатор напряжения типа LM, который защищает его от скачков напряжения.
Если необходимо подключить не один, а несколько мощных LED, рекомендуем ознакомиться с правилами последовательного и параллельного подключения, которые были описаны выше.
Советы по выбору
Во-первых, определите, для каких целей покупается низковольтная лампочка
Исходя из цели обращайте внимание на:
- Мощность (для жилых помещений достаточно 5-8 Вт).
- Параметры света: угол рассеивания (чем больше, тем шире светит лампочка), коэффициент цветопередачи (не меньше 80), цветовая температура (теплый, нейтральный или холодный свет).
- Габаритные размеры (особенно актуально, если приобретается новый тип источников света для замены устаревшего).
- Срок службы.
- Стоимость.
- Для автомобилей обратите на ограничения на цвет и мощность ламп для фар (лампы ближнего/дальнего света, противотуманные и т.п.)
Можно ли заменить галогенные лампы 12 вольт на светодиодные?
Этот вопрос задается часто. Светодиодным лампам для правильной работы необходим постоянный ток. Добиться этого позволяет специальный блок питания или led-драйвер. Для «галогенок» достаточно более простого блока питания (типа понижающего трансформатора). Поэтому просто заменять галогенные лампы на светодиодные не стоит. Для надежной и долгой работы светодиодных источников света следует заменить блок питания на led-драйвер.
Драйвер для светодиодных ламп | Трансформатор для галогеновых ламп |
Подключение светодиодов к автомобильному аккумулятору от 9-12-16В
Рассмотренная выше схема подключения очень простая и подразумевает, что у Вас есть постоянный ток на 12 В.
Ранее я уже оговорился, что большинство вопросов задают автолюбители, а это само – собой подразумевает подключение любых светодиодов к аккумулятору авто. Большинство аккумуляторов работают на номинальных 12 В, но разброс напряжения на батарее начинается от 9 В и заканчивается на 16 В во время эксплуатации.
Возьмем простой пример – падение напряжения на светодиоде порядка 3,5 В при токе 100 мА. следовательно мы имеем мощность в 0,35 Вт (Мощность = ток х Напряжение).
Для светодиода это не сыграет большой роли, т.к. у нас еще есть 12, 5 В, которые мы можем еще куда-нибудь применить, используя, естественно резистор: (16В – 3.5 в) * 100 ма = 1.25 Вт.
Номинальное напряжение батареи 12 В
Номинальная Calcluations (т. е. Vbattery = 12В):
Рled = 3,5 в * 100 ма = 0.35Вт (так же как и раньше)
Presistor = 8,5 в * 100ма = 0.85 Вт
Чтобы избежать излишнего падения напряжения на резистор можно использовать схему ( показанную в первой части статьи). Однако, стоит помнить, что если аккумулятор разряжен и близок к 12 В, то вероятность велика, что Ваши светодиоды, подключенные к 12 В, просто не будут гореть.
3,5 в + 3,5 в + 3,5 В + Ток*Rresistor = довольно близко к 12В.
Конструкция
Светодиодные лампы на 12 вольт состоят из корпуса с радиатором, цоколя с кернениями (углублениями) для крепления, кластера с диодами, драйвера, выпрямляющего ток и снижающего напряжение, и рассеивателя. Количество светодиодов разное, чаще всего они соединяются последовательно. Кластер выполняет роль понижающего трансформатора, равномерно распределяя напряжение по чипам. Недостаток такой конструкции – выход из строя всех диодов при перегорании одного.
Самый важный элемент светодиодной лампы – драйвер, так как от него зависит срок службы изделия. Он крепится к корпусу при помощи силикона. В дешевых изделиях его заменяют резистором. Яркость повышается, но лампочка быстро перегорает. В дорогих моделях драйверы монтируются из специальных микросхем.
Радиатор чаще всего изготовлен из алюминия, размер зависит от мощности. Основное предназначение колбы – защитить внутренние элементы от пыли и влаги. Изнутри она покрывается люминофором, меняющим цвет свечения.
Различия галогеновых ламп
В зависимости от назначения галогенные источники света могут различаться:
- по конструкции;
- по цоколю;
- по напряжению питания.
Конструкция и тип
На сегодняшний день промышленность выпускает галогенные лампы разнообразных размеров и форм. Капсульные приборы имеют вид компактной колбы-капсулы, которая в дополнение может оснащаться отражателем. Обычно такие лампы используют на транспортных средствах и в светотехнике (кино и фотосъемка, проекторы и пр.), но могут применяться и для точечного освещения жилых помещений или ландшафтного дизайна.
Капсульные галогенные лампы с собственным отражателем света и без
Линейные приборы имеют сильно вытянутую колбу и напоминают трубчатую люминесцентную лампу в миниатюре. Контакты для подключения питания у таких источников света расположены по краям колбы. Основная сфера применения линейных ламп – театральные, осветительные, поисковые прожектора и прожектора декоративной подсветки. Используются такие приборы для кино и фотосъемки.
Линейная галогенная лампа и прожекторы, ее использующие
Поскольку галогенная лампа сильно нагревается, она является сильным источником инфракрасного излучения. IRC-лампы, появившиеся относительно недавно, лишены этого недостатка. Специальное покрытие колбы пропускает видимый свет, но отражает ИК излучение, которое возвращается в колбу. Такое решение имеет сразу несколько преимуществ. Во-первых, IRC прибор несильно нагревает близкорасположенные объекты. Во-вторых, и это главное, за счет уменьшения расхода тепла лампа примерно на 45% экономичнее своего обычного галогенного собрата и имеет вдвое больший срок службы.
IRC-лампы выпускаются различных типоразмеров, и с первого взгляда могут выглядеть, как обычные. Отличить их от простых галогенок можно по маркировке IRC.
Инфракрасные лампы в отличие от IRC действуют с точностью до наоборот. Специальное покрытие пропускает ИК излучение, но задерживает видимый свет. Такие приборы намного эффективнее обычных и даже керамических ТЭНов. Им не требуется время на разогрев – они выходят на рабочий режим сразу же после включения и так же быстро остывают.
ИК-галогенная лампа и обогреватель, ее использующий
Последний тип галогенных ламп – прибор с дополнительной внешней колбой. С виду такое изделие почти не отличается от обычной лампочки: тот же цоколь, та же форма колбы. Но если присмотреться, то вместо вольфрамовой спирали можно увидеть миниатюрную галогенную лампу. Для чего нужна дополнительная колба? Во-первых, она предотвращает контакт с раскаленной галогенной лампой. Это исключает вероятность сильного ожога при прикосновении и делает прибор более пожаробезопасным.
Во-вторых, внешняя колба защищает основную от загрязнения, которого галогенные лампы очень боятся: раскалившаяся до 250 градусов Цельсия грязь вызывает локальный перегрев основной колбы и, как следствие, выход прибора из строя. Привычный внешний вид позволяет легко заменить лампу накаливания на галогенную, не изменяя внешнего вида светильника.
Обычно двухколбовые лампы оснащаются цоколем Эдисона того или иного размера и используются для замены обычных лампочек накаливания.
Цоколь
Тип цоколя, при помощи которого на лампу подается напряжение, зависит от назначения галогенки, ее размера, конструкции и величины питающего напряжения. Низковольтные компактные лампы обычно имеют штырьковый цоколь GU 5.3, G4, GY 6.35. Чтобы такой прибор не вставить вместо лампы на напряжение 220 или 110 В, последние оснащаются цоколями GU10 (с фиксацией), G9 или G12 (большой штырьковый).
Приборы с цоколем Эдисона (Е27 и E14) служат для замены обычных ламп накаливания. Практически все они снабжены дополнительной колбой. Линейные галогенки имеют разъем R7, а те, что предназначены для установки в транспортные средства, обычно выпускаются со стандартным «автомобильным» цоколем Н или HR.
Основные типы цоколей, устанавливаемых на галогенные источники света
Питание
Галогенные источники освещения выпускаются на несколько рабочих напряжений. Их не так много: 12, 24, 110 и 220 вольт. Лампы на 24 и 12 вольт предназначены для работы в автономной аппаратуре (фонари, переносные осветители и пр.) и транспортных средствах: автомобилях, мотоциклах, поездах, самолетах. Приборы с напряжением 110 и 220 В используются для освещения стационарных объектов: квартир, производственных помещений, стоянок и т. д.
Тем не менее 12- и 24-вольтовые лампы успешно используются и для обычного стационарного освещения в точечных светильниках для подвесных потолков. Для этого их достаточно включить в сеть 110 или 220 В через понижающий трансформатор – электромагнитный или электронный.
Как правильно включить диод в электрическую схему автомобиля
Схема подключения светодиодов к аккумулятору автомобиля 12 вольт не отличается от схемы для любого другого источника питания, имеющего такое же напряжение. Используется один из двух способов – через резистор или через стабилизатор (специальную микросхему). Однако необходимо учесть, что напряжение 12 вольт – условная величина. Чаще бывает 14 В и даже больше (до 17 В). Скачки обусловлены отсутствием в автомобиле стабилизатора. При расчетах в формулу нужно вставлять именно такие цифры.
Включением резистора из цепочки убирается часть напряжения, которое может вывести из строя светодиод. Основной недостаток этой схемы – превращение невостребованного тока в тепло. Это требует установки сопротивления на радиатор, что создает дополнительные сложности. Кроме того, резистор не контролирует напряжение. Если оно падает, снижается свечение лампы, если значительно повышается, лампочка может сгореть.
При использовании стабилизатора микросхема тоже излишний вольтаж превращает в тепло. Основное преимущество этого варианта – способность поддерживать определенный уровень напряжения. Это значит, что при необходимости подключить несколько лампочек, общая мощность которых меньше мощности стабилизатора, используется параллельное соединение. К микросхеме тоже необходимо подключить радиатор.
- найти в документах или измерить вольтаж led-лампочки (лампочек);
- составить схему;
- рассчитать и купить резистор (драйвер);
- найти полярность ножек led-лампочки;
- припаять компоненты;
- установить на радиаторы led-лампочку и резистор;
- подключить аккумулятор.
Желательно измерить напряжение и ток, чтобы вовремя скорректировать показатели.
Если что-то не так, придется подбирать другой светодиод.
8 лучших моделей ламп на 12 В мощностью 5-8 Вт
Обзор составлен на основе сравнения технико-экономических показателей и отзывов покупателей. Не является рекламным.
Светодиодная OSRAM LED Star 850 4052899971684
Светодиодная OSRAM LED Star 850 4052899971684
Мощность | 5 Вт |
Тип цоколя | Gu5,3 |
Форма колбы | Рефлектор |
Цветовая температура | 5000 К |
Световой поток | 370 лм |
Индекс цветопередачи | 89 |
Габариты | 45×50 |
Срок службы | 15000 ч |
Цена | 180 руб |
Плюсы
Хорошее качество света. Подходит для спотов и точечной подсветки.
Минусы
Низковатая степень пылевлагозащиты для использования в ванных комнатах: ip20.
Светодиодная ЭРА Б0020546
Светодиодная ЭРА Б0020546
Мощность | 8 Вт |
Тип цоколя | Gu5,3 |
Форма колбы | Софит |
Цветовая температура | 2700 К |
Световой поток | 640 лм |
Индекс цветопередачи | 80 |
Габариты | 50×50 |
Срок службы | 30000 ч |
Цена | 60 руб |
Плюсы
Низкая цена. Яркие. Подходят для спотов и точечной подсветки.
Минус
Пользователи отмечают, что срок службы ниже заявленного.
Cветодиодная Philips Ultinon LED 11366ULWX2
Philips Ultinon LED 11366ULWX2
Тип цоколя | Н8/Н11/Н16 |
Цветовая температура | 6200 К |
Срок службы | 8 лет |
Цена | 4155 руб (2 шт) |
Плюсы
Противотуманные фары.повышенная яркость, устойчивость к скачкам напряжения и вибрациям.
Минусы
Высокая цена.
Лампа накаливания OSRAM W5W 12В 5Вт
Лампа накаливания OSRAM W5W
Мощность | 5 Вт |
Тип цоколя | W2.1×9.5d |
Форма колбы | Прозрачная капсула |
Габариты | 45×50 |
Цена | 76 руб (2 шт) |
Плюсы
Низкая цена. Предназначены для габаритных огней, указателей поворота, подсветки номерного знака.
Минусы
Тип лампы.
Светодиодная ASD LED-STD
Светодиодная ASD LED-STD
Мощность | 5 Вт |
Тип цоколя | G4 |
Форма колбы | Прозрачная капсула |
Цветовая температура | 3000 К |
Световой поток | 450 лм |
Габариты | 16×62 |
Срок службы | 30000 ч |
Цена | 90 руб |
Плюсы
Яркая, подходит для точечной подсветки.
Минусы
Тонкие контакты – ненадежный контакт.
Светодиодная Gauss 107807105
Светодиодная Gauss 107807105
Мощность | 5,5 Вт |
Тип цоколя | G4 |
Форма колбы | Прозрачная капсула |
Цветовая температура | 3000 К |
Световой поток | 480 лм |
Габариты | 16×58 |
Срок службы | 35000 ч |
Цена | 250 руб |
Плюсы
Яркая, подходит для точечной подсветки.
Минусы
Высокая цена.
Светодиодная OSRAM Parathom PRO 50 24 930
OSRAM Parathom PRO 50 24 930
Мощность | 8,5 Вт |
Тип цоколя | G53 |
Форма колбы | Матовая таблетка |
Цветовая температура | 3000 К |
Световой поток | 450 лм |
Габариты | 55×111 |
Срок службы | 45000 ч |
Цена | 1200 руб |
Плюсы
Совместима с диммером. Подходит для точечной подсветки, аварийного освещений.
Минусы
Не очень яркие, высокая цена.
Светодиодная Uniel UL-00002381
Uniel UL-00002381
Мощность | 10 Вт |
Тип цоколя | Е27 |
Форма и цвет колбы | Матовая груша |
Цветовая температура | 4000 К |
Индекс цветопередачи | 80 |
Световой поток | 850 лм |
Габариты | 60×110 |
Срок службы | 30000 ч |
Цена | 190 руб |
Плюсы
Небольшая, яркая, стандартный цоколь. Подойдет для общей подсветки и точечной.
Минусы
Отсутствует диммирование.
Расчет подключения светодиодов в схемах на 12 и 220 воль т
Отдельный светодиод невозможно напрямую подключить к источнику питания на 12 В поскольку он сразу же сгорит. Необходимо использование ограничительного резистора, параметры которого рассчитываются по формуле: R= (Uпит-Uпад)/0,75I, в которой R является сопротивлением резистора, Uпит и Uпад – питающее и падающее напряжения, I – ток, проходящий по цепи, 0,75 – коэффициент надежности светодиода, являющийся постоянной величиной.
В качестве примера можно взять схему, используемую при подключение светодиодов на 12 воль т в авто к аккумулятору. Исходные данные будут выглядеть следующим образом:
- Uпит = 12В – напряжение в автомобильном аккумуляторе;
- Uпад = 2,2В – питающее напряжение светодиода;
- I = 10 мА или 0,01А – ток отдельного светодиода.
В соответствии с формулой, приведенной выше, значение сопротивления будет следующим: R = (12 – 2,2)/0,75 х 0,01 = 1306 Ом или 1,306 кОм. Таким образом, ближе всего будет стандартная величина резистора в 1,3 кОм. Кроме того, потребуется расчет минимальной мощности резистора. Данные расчеты используются и при решении вопроса, как подключить мощный светодиод к 12 воль там. Предварительно определяется величина фактического тока, которая может не совпадать со значением, указанным выше. Для этого используется еще одна формула: I = U / (Rрез.+ Rсвет), в которой Rсвет является сопротивлением светодиода и определяется как Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в цепи составит: I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 А.
В результате, фактическое падение напряжения светодиода будет равно: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54 В. Окончательно значение мощности будет выглядеть так: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (12 -1,54)²/ 1300 = 0,0841 Вт). Для практического подключения значение мощности рекомендуется немного увеличить, например, до 0,125 Вт. Благодаря этим расчетам, удается легко подключить светодиод к аккумулятору 12 воль т. Таким образом, для правильного подключения одного светодиода к автомобильному аккумулятору на 12В, в цепи дополнительно понадобится резистор на 1,3 кОм, мощность которого составляет 0,125Вт, соединяющийся с любым контактом светодиода.
Расчет подключения светодиода к сети 220В осуществляется по такой же схеме, что и для 12В. В качестве примера берется такой же светодиод с током 10 мА и напряжением 2,2В. Поскольку в сети используется переменный ток напряжением 220В, расчет резистора будет выглядеть следующим образом: R = (Uпит.-Uпад.) / (I х 0,75). Вставив в формулу все необходимые данные, получаем реальное значение сопротивления: R = (220 — 2.2) / (0,01 х 0,75) = 29040 Ом или 29,040 кОм. Ближайший стандартный номинал резистора – 30 кОм.
Далее выполняется расчет мощности. Вначале определяется значение фактического тока потребления: I = U / (Rрез.+ Rсвет). Сопротивление светодиода рассчитывается по формуле: Rсвет = Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в электрической цепи будет составлять: I = 220 / (30000 + 220) = 0,007А. В результате, реальное падение напряжение на светодиоде будет следующим: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54В.
Для определения мощности резистора используется формула: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (220 -1,54)² / 30000 = 1,59Вт. Значение мощности следует увеличить до стандартного, составляющего 2Вт. Таким образом, чтобы подключить один светодиод к сети с напряжением 220В понадобится резистор на 30 кОм с мощностью 2Вт.
Однако в сети протекает переменный ток и горение лампочки будет происходить лишь в одной полуфазе. Светильник будет выдавать быстрый мигающий свет, с частотой 25 вспышек в секунду. Для человеческого глаза это совершенно незаметно и воспринимается как постоянное свечение. В такой ситуации возможны обратные пробои, которые могут привести к преждевременному выходу из строя источника света. Чтобы избежать этого, выполняется установка обратно направленного диода, обеспечивающего баланс во всей сети.
Виды ламп на 12 В
Лампы накаливания.
Большинство из них выпускается для работы с напряжением 220 В, но некоторые их виды изготавливаются в низковольтном варианте 12 В. К последним относятся источники света местного назначения, декоративные (елочные гирлянды) и транспортные.
Лампа накаливания 12 В местного назначения
Мощности лампы накаливания местного назначения находятся в пределах 15-60 Вт. Причем 12-вольтовыми они изготавливаются для работы в опасных помещениях. Применяются для подсветки рабочих мест, в том числе на станках и другом промышленном оборудовании. Как правило такие источники света снабжаются винтовым цоколем е27 или е14.
|
|
|
Автомобильные лампы накаливания 12 В
Транспортные лампы имеют разнообразные цоколи и отличаются высокой механической, вибрационной стойкостью. Напряжение питания различается на каждом виде транспорта: 12-вольтовые лампы выпускаются в основном для автомобилей. Особые конструктивные решения представлены для лампочек в фарах: в них монтируется две нити накаливания.
Светофорная лампа
Также низковольтные лампы накаливания повышенной механической прочности применяются в железнодорожных светофорах. Их мощность составляет от 15 до 35 Вт. Особый цоколь с фиксатором предотвращает выпадение из патрона.
Коммутаторная лампа
Коммутаторные лампы применяются в качестве сигнальных на телефонных коммутаторах. Они выпускаются разного напряжения, в том числе и 12 В. При производстве к ним предъявляются требования по силе света в направлении оси лампы и температуре нагревания колбы (не должна превышать 120⁰).
Галогенные лампы.
По конструкции мало отличаются от ламп накаливания. Но добавки паров галогенов позволяют дольше работать и ярче светить.
«Галогенки» также выпускаются в низковольтном исполнении 12 В. Их используют для точечной подсветки (в том числе в натяжных потолках), безопасного освещения легковоспламеняющихся и влажных помещений, автомобильного освещения.
Для освещения автомобилей используют разнообразные цоколи группы Н. Для других групп применяют штырьковые цоколи, чтобы избежать подключения в сеть 220 В.
Выделяют две группы низковольтных «галогенок»: капсульные и направленным действием.
Капсульная лампа
Капсульные – компактные, мощностью от 5 до 100 Вт. Используют для декоративной подсветки (5-10 Вт), общего освещения и в автомобилях.
Источник света с отражателем
Если к капсульной лампе добавить отражатель, то получится второй тип «галогенок». Отражатель формирует пучок направленного света. Если отражатель покрыт особым составом, отражающим инфракрасное излучение, то лампа называется IRC-галогенной. IRC – самый энергоэффективный тип. Покрытие отражает инфракрасное излучение обратно на спираль. Это приводит к уменьшению потребления электричества. Лампы с отражателем могут выпускаться с защитным стеклом или без него. Это используется дизайнерами для создания различных декоративных подсветок. Также источники света с отражателем подходят для общего освещения и для автомобилей.
Светодиодные (led) лампы.
Широко выпускаются в низковольтном варианте. Мощность обычно в интервале 0,4-8 Вт. Существуют разнообразные варианты форм.
Led открытого типа (без колбы) и с колбой
Плоские лампы
| |
|
|
Разные формы колбы: капсула, лепесток, кукуруза, свеча
Выпускаются со всевозможными видами цоколей: для замены ламп накаливания и галогенных.
Некоторые варианты цоколей
Led источники света выпускаются разных цветовых температур: теплых, нейтральных, холодных.
Применяются для подсветок (общей, точечной, декоративной), в автомобилях и т.д.
Подключение сверхярких и мощных LED к 12В
Сначала рассмотрим способ подключения одного мощного сверхъяркого светодиода к 12 Вольтам. Допустим, в нашем распоряжении имеется прибор, рабочий ток которого 350 мА. При этом падение напряжения на нем в рабочем режиме составляет примерно 3.4 Вольта. Нетрудно подсчитать, что потребляемая мощность такого прибора составляет 1 W.
Понятно, что подключать его напрямую к 12 Вольтам нельзя. Нам придется, каким-то образом, «погасить» часть напряжения. В простейших случаях для этих целей применяются гасящие (токоограничивающие) резисторы. Его соединяют со светодиодом последовательно. Схема питания одного LED показана на фото.
Чтобы рассчитать номинал токоограничивающего резистора пользуются формулой:
Вооружившись калькулятором легко подсчитать, что сопротивление будет составлять около 25 Ом. На нем будет рассеиваться мощность, которую рассчитывают по формуле:
В нашем примере мощность составит около 3 ватт. Найти сопротивление такой мощности довольно трудно, поэтому в качестве гасящего резистора можно применить два резистора по 100 Ом мощностью 2 Вт, соединенные параллельно.
В принципе на основе этих расчетов уже можно создавать практическую конструкцию. Выполнив подключение светодиода к 12В через выключатель, можно организовать дополнительную подсветку подкапотного пространства автомобиля, багажника или перчаточного бокса.
Мы показали, что создание такой схемы возможно, но применение ее нерационально. Нетрудно заметить, что две трети мощности потребляемой конструкцией приходится на гасящий резистор и, следовательно, тратится впустую. Ниже мы расскажем, как избежать ненужных потерь.
Блок питания для ламп 12 В
Низковольтные источники света требуют питания постоянным током напряжением 12 В. Для понижения напряжения бытовой сети до нужного значения используются специальные блоки питания.
Для питания галогенных и ламп накаливания применяют простые блоки питания (по принципу понижающего трансформатора). Для светодиодных необходимо более сложное устройство, специальный источник питания или led-драйвер. Имейте это в виду при покупке.
В зависимости от назначения светильника блоки питания разделяют на:
- Герметичные (ip55-ip69): хороший вариант для работы во влажном или пыльном помещении (гараж, ванная комната, баня и т.п.);
- Негерметичные (ip20- ip55): подходят для работы в помещениях с нормальных уровнем влажности;
- С активной системой охлаждения: оснащен дополнительным вентилятором, что позволяет увеличить мощность изделия;
- С пассивной системой охлаждения: оснащен радиатором. Работает бесшумно, но ограниченная мощность.
Для выбора блока питания необходимо знать несколько параметров.
Мощность. Рассчитывается по формуле:
где Р – суммарная мощность;
Кз – коэффициент запаса, Кз = 1,1-1,5;
Рi – мощность отдельного источника света;
n – количество источников света.
- Выходной ток зависит от числа подключенных ламп. Он должен совпадать с требуемой силой тока для каждой лампы.
- Выходное напряжение в данном случае равно 12 В.
Подключить лампы к блоку питания довольно просто и безопасно, так как 12 В – это безопасное для человека напряжение. Тем не менее, перед подключением внимательно изучите электрическую схему и разберитесь в маркировке блока питания (вход/выход). Проводка при такой схеме должна быть минимально возможной длины и большого сечения. Иначе лампы будут работать не на полную мощность.
Электрическая схема подключения блока питания 12 В
Основные выводы
Светодиодные лампы на 12 вольт являются
самыми востребованными для дома. У них имеются все качества, необходимые для
длительной эффективной эксплуатации. Многочисленные производители предлагают
большой ассортимент, позволяющий каждому выбрать лучший вариант.
При выборе необходимо учитывать мощность светильника. Например, не стоит вставлять в прибор для лампочки накаливания, рассчитанный на 40 Вт, светодиодную на 6 Вт. Для светильника это 60 Вт, он будет перегреваться. Не стоит при замене ламп накаливания покупать для всех помещений светодиодные на 12 вольт с теплым белым светом. Ближе к естественному нейтральный, пользователи утверждают, что через несколько дней глаза к нему привыкают, возвращаться к желтому оттенку больше не хочется.
При замене источников света в люстре нужно правильно подобрать колбу. Если она матовая, свет будет рассеянный, более приятный для глаз, но интенсивность свечения снизится на 15-30%. Изделие с прозрачной колбой подойдет для хрустального светильника.
Если рассматривать расходы, качественные
светодиодные лампочки на 12 вольт самые выгодные благодаря длительному сроку
эксплуатации, почти в 8 раз превышающему показатель лампы накаливания. Еще
больше сэкономить позволяет покупка импортных изделий из старых партий. Они не
выпускаются, но продаются по сравнительно низкой стоимости. Если светодиоды
приобретаются в зарубежном магазине, следует учесть разницу в маркировке.
Например, у Cree и Fhilips есть лампочки с
цоколем E26
на 110 В.
Не стоит покупать светодиоды, которые
первыми попались на глаза и продаются дешево. Чаще всего при таком подходе
оказывается, что деньги, хотя и небольшие, потрачены зря. Лампочка будет
служить не долго, существует вероятность посадить зрение из-за высокого
коэффициента пульсации и низкой цветопередачи.
ПредыдущаяСветодиодыСколько потрeбляет светодиодная лампа и какой экономии можно достичьСледующаяСветодиодыВыбор, хаpaктеристики и сравнение светодиодов Cree
