Схема подключения светодиодного светильника к сети: Подключение светодиодного светильника

Подключение светодиодного светильника

Содержание

1. Подключение светильников на 220В
2. Последовательный
3. Параллельный
4. Лучевой
5. Особенности подключения ламп на 12В

Для бытового применения выпускают светодиодные лампы с рабочим напряжением в 220 и 12 вольт. Решение о том, как подключать светильники, не зависит от выбранной модели. На прокладку провода будет влиять способ подачи питания и количество приборов в сети. В этой статье вы найдете описание конкретных схем для подключения. Хотя все операции и можно выполнить самостоятельно, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Подключение светильников на 220В

Главное преимущество таких светильников перед моделями, работающими от 12 вольт, заключается в том, что питание подается напрямую от выключателя. В результате затрачивается меньше средств и усилий на монтаж ламп. В настоящее время существуют три способа подключить светильник:

• последовательный;
• параллельный;
• лучевой.

Подключение точечных светильников к сети 220В без трансформатора

Каждый имеет свои достоинства и недостатки, применяется в разных ситуациях. Обсудим схемы более подробно.

Последовательный

Если возникает необходимость экономии провода, а к помещению нет особых требований, тогда последовательное подключение подойдет лучше других. Тут потребуется небольшое количество двойных или тройных проводов. При этом разрешается ставить в одну цепь не больше шести ламп, иначе яркость всех устройств будет низкой. А также если один из светильников выйдет из строя, подача питания прекратится, и придется проверять каждое устройство отдельно, чтобы найти дефект.

Сам процесс подключения прост: от выключателя прокладывается фаза к первому светильнику, далее от него подается провод к следующему и так до тех пор, пока не будет произведено подсоединение в одну цепь всех устройств. К последнему прокладывается ноль, идущий от распределительной коробки. Если перепутать провода местами и вместо питания пустить ноль, то лампы будут всегда оставаться под напряжением, что небезопасно.

Схема последовательного подключения светодиодных светильников

Все современные светильники выпускаются с расчетом на подключение провода «земля». Если в вашем случае в квартире есть заземление, тогда придется протягивать кабель напрямую от розетки к каждой лампе.

Для экономии средств, реализуя последовательную схему, применяют провод, так как в кабеле вторая жила будет просто обрываться и никак не использоваться.

Параллельный

Подключение светильников параллельным способом более практично и применяется чаще, чем последовательное. При реализации этого метода все источники света будут выдавать яркость, заявленную производителем. Единственным недостатком можно считать повышенный расход проводника по отношению к предыдущему варианту.

Рекомендуется применять кабель ВВГ нг 2х1,5 или 3х1,5. Эта маркировка означает, что два или три провода сечением 1,5 мм и кабель в целом имеют ПВХ-оболочку. Отметка «нг» в маркировке свидетельствует о том, что кабель негорючий. В некоторых случаях применяют кабель с дополнительной маркировкой «Is», означающей отсутствие сильного выделения дыма при воспламенении.

Параллельное соединение источников света шлейфным способом

Большинство пожаров возникает из-за некачественной проводки, поэтому на ней не стоит экономить, особенно если дом деревянный.

Для подключения от распределительной коробки через выключатель тянут кабель, который по очереди соединяется к каждому светильнику. После первой лампы провод обрезается и подается к следующей, пока не закончатся все устройства. Такая схема гарантирует работоспособность цепи даже в том случае, если одна из ламп перегорит.

В помещениях, разделенных на несколько функциональных зон, устанавливают две группы светильников. Обычно их подключают к двухклавишному выключателю. Так появляется возможность управлять включением света, давая его там, где планируется активность. В таком случае придется прокладывать кабель отдельно от каждой клавиши на определенную группу ламп. В целом принцип такой схемы ничем не отличается от описания в абзаце выше.

Лучевой

Лучевая схема по своей природе относится к параллельному методу подключения и часто встречается в люстрах. Он подразумевает прокладку питания к каждому светильнику индивидуально. Такой вариант более затратный, так как требует наибольшего количества провода. Чтобы сэкономить, прокладывают кабель в центр комнаты, откуда до каждого светильника будет равное расстояние. Далее к нулю и фазе подключаются одножильные провода, которые тянутся к осветительным приборам.

Важно решить, как будут соединены жилы кабеля с отдельным проводом. Если ламп немного, то можно довольствоваться обычно скруткой. Важно ее надежно обжать пассатижами и сварить воедино. В таком случае соединение выходит неразъемным и требует много времени для реализации. Для более безопасного варианта понадобится приобрести клеммы с нужным количеством выходов. На каждую жилу одевается разъем, и уже от него тянут провода к лампам.

Шлейфное и лучевое соединение ламп

При желании в цепь можно подключить диммеры — устройства, позволяющие управлять яркостью светильников.

Особенности подключения ламп на 12В

Так как для работы некоторых разновидностей точечных светильников требуется напряжение в 12 вольт, к сети подключают понижающий трансформатор. Кроме того, в домашней сети находится переменный ток, а для светодиодов нужен постоянный. Если есть навык и опыт, преобразовать электричество можно самостоятельно, использовав диодный мост, резистор и емкость. Все же рекомендуется выбирать заводские устройства, так как они более надежны, безопасны и имеют гарантийный срок.

Перед тем как купить трансформатор, рассчитывают максимально разрешенные величины тока. Этот показатель зависит от количества подключаемых светильников. Общая мощность устройств должна быть на 20% ниже, чем у блока питания. Так, если планируете устанавливать 6 ламп по 20 Вт, тогда потребуется трансформатор с мощностью в 150 Вт (6 шт. * 20 Вт * 1,2 = 144 Вт). Все характеристики устройств указаны на их упаковках и в описании.

Подключение светодиодных ламп на 12В

При выборе трансформатора учитывайте место его установки. Так, для ванной комнаты лучше отдать предпочтение моделям, защищенным от проникновения влаги.

Схема подключения низковольтных светодиодных светильников мало чем отличается от описанных в предыдущих разделах. В цепь после распределительной коробки устанавливается трансформатор, и уже дальше протягивают кабель. Чтобы при монтаже не ударило током, не забудьте отключить подачу питания.

Все описанные схемы просты в реализации, а чтобы избавиться от лишних трат и головной боли, покупайте светильники, работающие от напряжения в 220 вольт. Если не уверены в собственных силах или недостаточно инструмента для выполнения работ, обращайтесь к профессионалам. Качественный монтаж гарантирует долгий срок службы светильников и безопасность работы электропроводки.

основные правила и технические рекомендации

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.

Содержание

• Основы подключения к 220 В
• Методы подключения
  • Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более)
  • Шунтирование светодиода обычным диодом
  • Встречно-параллельное подключение двух светодиодов
• Нюансы подключения
• Безопасность при подключении

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.

Как подключить один светодиодный компонент к сети переменного тока

У меня есть для вас две записи в блоге, посвященные тому, как вы подключаете светодиодные компоненты COB к электрической сети. Я имею в виду, когда у вас есть либо один COB-светодиод, либо светодиодный модуль на основе компонентов SMD-светодиодов, собранных на печатной плате.

По сравнению с традиционным освещением подключение светодиодов к электрической сети — это совершенно новый мир. Светодиоды нуждаются в постоянном токе (DC), чтобы зажечь их, переменный ток (AC) не будет работать. Также доступны модули переменного тока, но они здесь не рассматриваются.

В этом посте я сосредоточусь на подключении одиночных светодиодов COB. Если вас интересует подключение светодиодных модулей, я напишу об этом в следующем посте.

Драйвер светодиода

Вам понадобится драйвер светодиода, который на самом деле является преобразователем переменного тока в постоянный. Он преобразует переменное напряжение/ток электрической сети в подходящее постоянное напряжение/ток, необходимое для светодиодного компонента. Вы найдете требования к светодиоду из таблицы данных, предоставленной производителем. Если вам нужна помощь в выборе драйвера, вы можете прочитать наше руководство.

Рис. 1. Пример преобразователя переменного тока в постоянный, драйвер светодиода. Это от ELT с DIP-переключателями, что означает, что вы можете выбрать ток возбуждения.

Подключение светодиода COB к сети переменного тока

В случае COB необходимо создать замкнутую электрическую цепь , чтобы электрический ток мог проходить через светодиодный компонент. Светодиод COB в основном представляет собой диод по своей электрической природе: ток может течь только в прямом режиме. Это означает, что вы должны подключить положительную (+) площадку для пайки светодиода COB к положительной клемме драйвера светодиода. Таким же образом вы подключаете отрицательную (-) площадку для пайки светодиода COB к отрицательной клемме драйвера светодиода. См. рис. 2 ниже.

 

Таким образом, вы создаете замкнутую электрическую цепь, необходимую для подачи тока через светодиод, чтобы он излучал свет. Эта замкнутая электрическая цепь, образованная драйвером светодиода и светодиодом COB, называется вторичной стороной драйвера светодиода. Драйвер светодиода подает мощность и ток в замкнутую электрическую цепь и, таким образом, через светодиод COB на вторичной стороне.

 

Рисунок 2. Сеть COB-AC

 

На первичной стороне драйвер светодиодов получает электропитание от электрической сети переменного тока. Выводы драйвера светодиода на первичной стороне называются строка и нейтральный . Они подключаются к линейным и нулевым соединениям сети переменного тока. Если у вас есть светодиодный драйвер с кабелями, они обычно синие (нейтраль) и коричневые (линия). Некоторые драйверы также имеют клемму заземления, которая обычно подключается к корпусу светильника заземляющим проводом. Однако замкнутая электрическая цепь необходима и на первичной стороне; между сетью и драйвером.

Обычно для подключения драйвера к электрической сети на первичной стороне необходимо использовать какой-либо клеммный блок.

Рисунок 3. Пример клеммной колодки для подключения драйвера светодиодов в электрическую сеть.

Два варианта

Наконец, что касается физического подключения светодиода COB к драйверу светодиода, у вас есть два способа сделать это:

1. припаять провода к площадкам для пайки COB
2. используют разъемы без пайки.

В первом методе вы вручную припаиваете провод с помощью паяльника с высокой температурой, которая плавит припой, например олово. После охлаждения между проволокой и площадкой для припоя COB образуется соединение. Вам нужно два провода, один для плюса и один для минуса паяльной площадки.

Во втором методе вы используете разъем без пайки.

Рис. 4. Непаянный разъем.

Непаянный разъем дает тот же эффект, что и припаянный провод. В этом методе вам также понадобится электрическое соединение, но вам не нужно будет припаивать провод, плавя олово. Вы просто вставляете провод во вставные клеммы разъема. Опять же, положительный к положительному и отрицательный к отрицательному терминалу. Они отмечены на разъеме.

В основном эти вставные клеммы работают с комбинацией металлических пластин и пружин, которые затем соединяются с контактной площадкой COB-светодиода.

Разница между этими методами заключается в том, что в отличие от паяных соединений, в методе соединения без пайки пружины со временем могут немного ослабнуть и может произойти потеря контакта. Обычно считается, что разъемы без пайки дороже, чем пайка вручную.  

В следующем посте я пройдусь по шагам подключения светодиодных модулей.

Как подключить светодиодные модули к сети переменного тока

В моем более раннем посте я рассмотрел процедуру физического подключения одного светодиодного компонента к сети переменного тока. Соединение было выполнено между COB LED и светодиодным драйвером. При подключении светодиодных модулей (светодиодов, собранных на печатной плате) вы делаете это примерно так же, с небольшими отличиями.

Подключение светодиодного модуля SMD к сети переменного тока

Как и в случае со светодиодным компонентом COB, вам потребуется подходящий драйвер для вашего модуля (см. : как выбрать драйвер светодиода постоянного тока). Вы соединяете положительные клеммы и отрицательные клеммы светодиодного драйвера и светодиодного модуля вместе, чтобы создать замкнутую электрическую цепь.

Отличие от подключения одного светодиодного компонента заключается в том, что вам может потребоваться подключить несколько светодиодных модулей к одному драйверу светодиодов. В таком случае вы должны использовать 9Соединение серии 0021 . Это означает, что вам все равно придется создать замкнутую электрическую цепь, образованную светодиодным драйвером и этими светодиодными модулями на вторичной стороне. Вы размещаете первичную сторону так же, как с одиночными светодиодными компонентами. На вторичном размере вы подключаете положительную клемму первого светодиодного модуля (крайний левый модуль на рисунке 1) к положительной клемме драйвера светодиодов. Затем вы подключаете отрицательную клемму последнего модуля (крайний правый модуль на рис. 1) к отрицательной клемме драйвера светодиодов. См. рисунок 1 ниже, на котором показаны все соединения между компонентами.

Рисунок 1. Подключение светодиодных модулей к сети переменного тока через драйвер.

Как вы делаете другие соединения? Последовательное соединение означает, что отрицательный вывод предыдущего массива всегда подключается к положительному выводу следующего массива в цепочке. См. еще раз рисунок 1. Выходное напряжение вашего драйвера светодиодов определяет, сколько светодиодных модулей вы можете использовать с одним драйвером. В случае с рис. 1 один драйвер светодиодов управляет тремя светодиодными модулями. Если напряжение на светодиодном модуле составляет, например, 12 В, выходное напряжение драйвера светодиодов должно превышать 36 В. В реальном мире вы должны учитывать допуски. Таким образом, в этом случае 40 В можно использовать в качестве целевого максимального выходного напряжения драйвера.

Таким же образом можно подключить несколько светодиодов COB последовательно. Это может быть тот случай, когда вам нужно большое количество света.

Как это сделать?

Что касается физического подключения светодиодных модулей SMD, существует четыре варианта:

1. Соединители клеммной колодки для печатных плат
2. Пайка
3. Соединители «провод-плата»
4. Межплатные соединители
Соединители клеммных колодок

для печатных плат довольно популярны. Они припаиваются к печатной плате в процессе оплавления (в печи оплавления) после процесса сборки. Вы вставляете провода в эти клеммные колодки для печатных плат так же, как вы вставляете провода во вставные клеммы разъемов без пайки в одиночном корпусе COB.

Рисунок 2. Разъем клеммной колодки для печатной платы (2-контактный)

Пайка возможна, если на печатной плате предусмотрены отдельные площадки для пайки для пайки проводов с оловом. Пайка обычно является более экономичным вариантом.

Номера 3 и 4 — это особые случаи, когда вы хотите соединить два модуля друг с другом. Я пропущу их сейчас и сохраню для последующего поста.