Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подключение светодиода к сети 220в

Подключение светодиода к сети 220в

Обычно светодиоды подключаются к 220В при помощи драйвера, рассчитанного под их характеристики. Но если требуется подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то применение драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод к 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к 220 В

В отличие от драйвера, который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

схема напряжения 220 вольт

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (читайте про все возможные способы подключения led) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.

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

Рассмотрим схему подключения более подробно.

схема подключения светодиода через защитный диод

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.

Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:

Также здесь описывается, как определить расположение анода и катода у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Шунтирование светодиода обычным диодом.

Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.

шунтирование светодиода обычным диодом

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

встречно параллельное включение двух светодиодов

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Обратите внимание, что подключение светодиода к питанию 220В без защиты ведет к быстрому выходу его из строя.

Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.

То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.

Применение резистора недостаточной мощности ведет к его быстрому перегреву и выходу из строя, что может вызвать короткое замыкание в сети.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.

подключение светодиода через конденсатор

Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1. R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Читайте так же:
Как подключить выключатель света через розетку

Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.

Применение полярных конденсаторов (электролит, тантал) в сети переменного тока недопустимо, т.к. ток, проходящий через них в обратном направлении, разрушает их конструкцию.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

формула емкости конденсатора

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:

пример расчета емкости конденсатора

Данная формула действительна только для частоты колебаний напряжения в сети 50 Гц. На других частотах потребуется пересчет коэффициента 4,45.

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении led к сети 220В существуют некоторые особенности, связанные с величиной проходящего тока. Например, в распространенных выключателях освещения с подсветкой, светодиод включается по схеме, изображенной ниже:

схема подключения светодиода через выключатель 220В

Как видно, здесь отсутствуют защитные диоды, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток led на уровне около 1 мА. Нагрузка в виде лампы также служит ограничителем тока. При такой схеме подключения светодиод будет светиться тускло, но достаточно для того, чтобы разглядеть выключатель в комнате в ночное время. Кроме того, обратное напряжение будет приложено в основном к резистору при разомкнутом ключе, и светоизлучающий диод оказывается защищенным от пробоя.

Если требуется подключить к 220В несколько светодиодов, можно включить их последовательно на основе схемы с гасящим конденсатором:

подключение нескольких светодиодов к сети 220В

При этом все led должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

еще одна схема подключения светодиодов

В обоих случаях нужно будет пересчитать величину емкости конденсатора, т.к. возрастет напряжение на светодиодах.

Параллельное (не встречно-параллельное) подключение led в сеть недопустимо, поскольку при выходе одной цепи из строя через другую потечет удвоенный ток, что вызовет перегорание светодиодов и последующее короткое замыкание.

недопустимое подключение светодиодов 220В

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светоизлучающих диодов в сеть 220В описаны в этом видео:

Здесь показано, почему нельзя:

  • включать светодиод напрямую;
  • последовательно соединять светодиоды, рассчитанные на разный ток;
  • включать led без защиты от обратного напряжения.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению. Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.

В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов в сеть 220В целесообразно применять только при использовании маломощных светоизлучающих диодов в целях подсветки или индикации. Мощные led так подключать нельзя, поскольку нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя. В таких случаях нужно применять специализированные блоки питания светодиодов – драйверы.

Как подключить светодиодный светильник или блок

Качественное освещение играет важную роль в жизнедеятельности человека: оно регулирует не только трудоспособность, но и влияет на настроение. Особенно с наступлением зимы, когда световой день становится коротким, так важно для хорошего самочувствия оснастить дом яркими и практичными светильниками. В этой статье мне бы хотелось обсудить светодиодные светильники, раскрыть их преимущества, особенности выбора и подключения.

Преимущества светодиодного освещения

Перед тем, как я затрону тему выбора и подключения светодиодных светильников, обсудим основные плюсы использования данных устройств:

  • Долговечность. При 6 рабочих часах в сутки такие лампы способны работать около 20 лет, при 10 часах – 10 лет, если же светильники использовать без остановки, то они прослужат порядка 5 лет.
  • Экономичность. На данный момент такие устройства представляют собой самые экономичные осветительные приборы. Показатели говорят сами за себя – 70% сэкономленной электроэнергии. В особенности светодиоды будут актуальны для больших предприятий.
  • Безопасность для экологии. Светодиодные приборы не содержат в себе вредных для здоровья веществ в отличии, например, от ртутных аналогов. По этой причине они не нуждаются в постоянной замене или особых тратах на утилизацию.
  • Устойчивость к температурным или иным перепадам. Конструкция приборов позволяет им по большей части не ощущать перепады напряжения и температурные колебания. Кроме того, выбирая данные устройства, вы исключаете риск перегрузки электросетей, ведь светодиодам необходимо порядка 0.5 – 1.0 А. Температурная устойчивость также на высоте, так как светильники можно использовать при температуре от минус 70 до плюс 40°С.
  • Контрастность и цветопередача. Эти критерии позволяют вам обеспечить желаемую безопасность для здоровья при эксплуатации устройства.
  • Хорошее качество света. Световой поток светодиодных ламп больше всего походит на естественное освещение, что, в свою очередь, наиболее оптимально для работы и учебы.
  • Прочность. Конструкция светодиодных ламп дает им высокую стойкость к износу, а также хороший уровень защиты от различных внешних негативных процессов. Это качество позволяет использовать светодиоды в экстремальных зонах и на участках с повышенной пожарной опасностью.
  • Гарантия. Так как светодиодные устройства имеют довольно большой срок эксплуатации, многие производители предоставляют гарантии на 6-12 лет. Эта придает еще больше спокойствия при выборе светодиодов.
Читайте так же:
Как называется светящийся провод

Как выбрать светодиодный светильник

Теперь рассмотрим основные критерии выбора светодиодных осветительных приборов:

  • Мощность. Чем больше показатели потребляемой мощности, тем больше лампа будет тратить электричества. При этом стоит понимать, что высокая мощность не всегда означает высокую яркость. Если вы хотите сменить лампу накаливания, вам нужно будет разделить ее мощность на 8.
  • Яркость света. Данный показатель, измеряемый в люменах, должен быть в районе 90-130 лм/вт. Учитывайте, что указание диапазона в данном случае условно, на самих светильниках такое недопустимо. Производитель должен указывать конкретное число люменов.
  • Мерцание света. Числовое отображение этой характеристики не должно превышать 1%, а лучше, чтобы его вообще не было. Мерцание света способно навредить вашему зрению. Поэтому обращайте внимание на этот параметр при выборе светильника для дома или офиса.
  • Чтобы снизить вероятность покупки бракованного товара, уточняйте у продавца наличии сертификатов качества продукции. Производитель должен гарантировать тестирование каждого выпускаемого светильника перед непосредственной отправкой.

Вам могут пригодиться

Как подключить светодиодный светильник

Условно разделим методы установки на три типа. Каждый из них подразумевает свои плюсы и минусы.

Последовательное подключение светильника

Применяется для экономии длины кабеля в помещениях с невысокими требованиями к освещению. При монтаже понадобятся несколько двойных или тройных проводов. Помните, что лучше не соединять в одну цепь больше шести лампочек, так как это может привести к тусклости итогового освещения. Минус выбора такого метода состоит в том, что при неисправности вам потребуется проверить каждую лампочку.

Особых проблем такой способ вызвать не должен. Нужно провести фазу от выключателя к первому светильнику, после чего от первого переключателя кабель проводится к следующему светильнику. К крайнему светильнику следует подвести ноль, опущенный от коробки распределения.

Параллельное подключение светильника

Данный способ применяется несколько чаще, ввиду его практичности. В таком случае каждый из светильников будет таким ярким, каким заявляет его производитель. Недостаток же состоит в том, что нужно будет потратить гораздо больше времени и проводника.

Читайте так же:
Выключатели промышленные для освещения

Для осуществления этого метода вам следует протянуть кабель от распределительной коробки через выключатель, при этом по очереди соединяя его с каждым осветительным устройством. Обрежьте кабель после первого светильника и прокладывайте его к следующему, пока не убедитесь, что все приборы соединены в сеть. Достоинство такого способа очевидно – при неисправности одного светильника сеть продолжает исправно работать.

Лучевое подключение светильника

Пожалуй, самый сложный и затратный метод. С каждым устройством кабель необходимо соединять отдельно. Однако, это наиболее безопасный и правильный с точки зрения электромонтажа способ.

От щитка распределения следует провести проводник в центровую часть помещения, а уже оттуда к каждому из ваших светильников. После этого нужно провести одножильные провода к нулю и фазе. Не забудьте также проложить эти провода к каждому светильнику.

Итак, из всего, что было сказано, вы можете сделать несколько важных выводов. Во-первых, светодиодные лампы имеют ряд очень весомых преимуществ, которые и выделяют данные приборы среди остальных. Во-вторых, выбор светодиодных светильников не представляет ничего трудного, если знать некоторые нюансы. Обращайте внимание не на оформление упаковки, а на конкретные данные и характеристики. И наконец, в-третьих, перед тем, как браться за подключение светильников, обдумайте все шаги, чтобы не ошибиться. Зная вышеизложенную информацию, вы сможете подобрать и подключить наиболее оптимальный для вас осветительный прибор, который поможет вам в любом начинании.

Несколько вариантов схем как подключить светодиод к 220 вольтам (для световой индикации)

Порой возникает необходимость в подключении обычного, маломощного светодиода к переменному, сетевому напряжению 220 вольт в роли светового индикатора. Казалось бы нет ничего проще, чем взять и поставить последовательно светодиоду обычный резистор, который бы ограничивал силу тока в данной цепи. Но не все так просто. В этой статье давайте с вами рассмотрим наиболее распространенные варианты такого подключения, после чего можно будет выбрать наиболее лучшую схему с учетом имеющихся достоинств и недостатков.

Вариант №1 » последовательное включение светодиода и резистора.

простое подключение светодиода к 220 через резистор, схема нерабочая

Итак, первым вариантом все же будет схема, где последовательно к светодиоду подключается обычный резистор с нужным сопротивлением. Величину сопротивления можно вычислить по закону ома. Допустим у нас светодиод, рассчитанный на напряжение 3 вольта и потребляющий 9 миллиампер. Напряжение питания (220 В) разделится между резистором и светодиодом. Если на светодиоде осядет 3 вольта, то на резисторе осядет около 217 вольт. Ток в последовательных цепях во всех точках одинаковый (в нашем случае он будет равен 9 мА). И чтобы узнать сопротивление резистора мы 217 вольт делим на 9 миллиампер и получаем 24 ком (24000 ом).

Теоретически эта схема подключения светодиода к сети 220 вольт рабочая, но практически она скорее всего сгорит сразу при включении. Почему это так. Дело в том, что большинство обычных светодиодов рассчитаны на напряжение питания (при прямом своем включении, то есть плюс светодиода к плюсу источника питания и минус светодиода к минусу источника питания), где-то в пределах от 2,5 до 4,5 вольта. При прямом включении на светодиоде будет его рабочее напряжение (пусть 3 вольта), а излишек (217 вольт) осядет на резисторе. Обратное напряжение у светодиодов не такое уж и высокое (где-то около 30 вольт). И когда обратная полуволна переменного напряжения подается на светодиод, то светодиод просто выйдет из строя из-за слишком большого обратного напряжения, поданного на него. Напомню, что полупроводники при обратном включении имеют очень большое внутреннее сопротивление (гораздо большее чем стоящий в цепи резистор). Следовательно все сетевое напряжение осядет именно на светодиоде.

Вариант №2 » подключение светодиода с защитой от обратного напряжения.

схема включения светодиода к напряжению 220 В с диодной защитой от обратного напряжения

В этом варианте схемы подключения индикаторного светодиода к сетевому напряжению 220 вольт имеется защита от чрезмерного высокого напряжения обратной полуволны, что подается на светодиод. То есть, в цепь добавлен обычный диод, который включен той же полярностью, что и светодиод. В итоге все излишнее высокое напряжение оседает на полупроводниках (при обратном включении питания, обратной полуволне переменного тока). Тот ток, что возникает в цепи при обратной полуволне настолько настолько мал, что его не хватает для пробиться светодиода при обратном его включении. Таким образом данная схема уже будет нормально работать. Хотя в этом варианте все же имеются свои недостатки, а именно будет достаточно сильно греться резистор. Его мощность должна быть не менее 2 Вт. Этот нагрев приводит к тому, что схема весьма не экономна, у нее низкий КПД. Помимо этого поскольку светодиод будет светить только при одной полуволне, то рабочая частота светодиода будет равна 25 Гц. Свечение светодиода при такой частоте будет восприниматься глазом с эффектом мерцания.

Читайте так же:
Как снять выключатель света w202

Вариант №3 » альтернативная схема подключения светодиода к 220 с защитой от обратного напряжения.

схема подключения индикаторного светодиода к 220 с защитой от перенапряжения

Эта схема похожа не предыдущую. Она также имеет защиту от чрезмерного напряжения обратной полуволны переменного напряжения. Если в первой схеме защитный диод стоял последовательно со светодиодом, то в данной схеме диод подключен параллельно, и имеет уже обратное включение относительно светодиоду. При одной полуволне переменного напряжения будет гореть индикаторный светодиод (на котором будет падение напряжения до рабочей величины светодиода), а при обратной полуволне диод будет находится в открытом состоянии и на нем также будет падение напряжения до величины (порядка 1 вольта) недостаточной для пробоя светодиода. Как и в предыдущей схеме недостатками будет значительный нагрев резистора и видимое мерцание светодиода, вдобавок эта схема будет больше потреблять электроэнергии из-за прямого включения диода.

Хотя вместо обычного диода можно поставить еще один светодиод.

подключение двух светодиодов к 220 вольтам с защитой от высокого обратного напряжения

Тогда в одну полуволну будет гореть один светодиод, ну а в обратную второй. Хотя в этом случае и будут светодиоды защищены от высокого обратного напряжения, но гореть каждый из них будет все равно с частотой 25 герц (будут оба мерцать).

Вариант №4 » лучшая схема с токоограничительным конденсатором, резистором и выпрямительным мостом.

лучшая схема подключения светодиода к напряжения 220 В

Данный вариант схемы подключения индикаторного светодиода к сети 220 вольт считаю наиболее лучшим. Единственным недостатком (если можно так сказать) этой схемы является то, что в ней больше всего деталей. К достоинствам же можно отнести то, что в ней нет элементов, которые чрезмерно нагревались, поскольку стоит диодный мост, то светодиод работает с двумя полупериодами переменного напряжения, следовательно нет заметных для глаза мерцаний. Потребляет эта схема меньше всего электроэнергии (экономная).

Работает данная схема следующим образом. Вместо токоограничительного резистора (который был в предыдущих схемах на 24 кОм) стоит конденсатор, что исключает нагрев данного элемента. Этот конденсатор обязательно должен быть пленочного типа (не электролит) и рассчитан на напряжение не менее 250 вольт (лучше ставить на 400 вольт). Именно подбором его емкости можно регулировать величину силы тока в схеме. В таблице на рисунке приведены емкости конденсатора и соответствующие им токи. Параллельно конденсатору стоит резистор, задача которого сводится всего лишь к разряду конденсатора после отключения схемы от сети 220 вольт. Активной роли в самой схеме запитки индикаторного светодиода от 220 В он не принимает.

Далее стоит обычный выпрямительный диодный мост, который из переменного тока делает постоянный. Подойдут любые диоды (готовый диодный мост), у которых максимальная сила тока будет больше тока, потребляемого самим индикаторным светодиодом. Ну и обратное напряжение этих диодов должно быть не менее 400 вольт. Можно поставить наиболее популярные диоды серии 1N4007. Они дешево стоят, малы по размерам, рассчитаны на ток до 1 ампера и обратное напряжение 1000 вольт.

Читайте так же:
Выключатель холодильника света арт 4094920285

В схеме есть еще один резистор, токоограничительный, но он нужен для ограничения тока, который возникает от случайных всплесков напряжения, идущие от самой сети 220 вольт. Допусти если кто-то по соседству использует мощные устройства, содержащие катушки (индуктивный элемент, способствующий кратковременным всплескам напряжения), то в сети образуется кратковременное увеличение сетевого напряжения. Конденсатор данный всплеск напряжения пропускает беспрепятственно. А поскольку величина тока этого всплеска достаточна для того, чтобы вывести из строя индикаторный светодиод в схеме предусмотрен токоограничительный резистор, защищающий схему от подобный перепадов напряжения в электрической сети. Этот резистор нагревается незначительно, в сравнении с резисторами в предыдущих схемах. Ну и сам индикаторный светодиод. Его вы выбираете уже сами, его яркость, цвет, размеры. После выбора светодиода подбирайте соответствующий конденсатор нужной емкости руководствуясь таблицей на рисунке.

Видео по этой теме:

схема подключения неоновой лампочки для индикации

P.S. Альтернативным вариантом электрической светодиодной подсветки может быть классическая схема подключения неоновой лампочки (параллельно которой ставится резистор где-то на 500кОм-2мОм). Если сравнивать по яркости, то все таки она больше у светодиодной подсветки, ну а если особая яркость не требуется, то вполне можно обойтись данным вариантом схемы на неоновой лампе.

Как подключить выключатель со светодиодной индикацией

Светодиодные светильники можно разделить по способу подключения к электросети на следующие виды:

  • низковольтные на постоянное напряжение 12 В
  • на переменное напряжение 220 В

Напряжение 12 В используется в 2-случаях.

Когда конструкция светильника не предусматривает понижающего трансформатора или делителя напряжения

Когда светильник эксплуатируется в сырых либо опасных с точки зрения поражения током помещений.

Во всех остальных случаях, за исключением мощных 3-х фазных пожекторов, осущесвляетя подключение к сети 220 В.

Важно! Прежде чем подключать светильник, внимательно прочитайте инструкцию на предмет рабочего напряжения. Если вы перепутаете напряжение, в лучшем случае Ваш светильник не будет работать, в худшем вы устроите пожар.

Следует помнить, что сети 12 В бывают 2-х проводными, а 220В 3-х проводными.

При подключении к сети 12 В случае вы обойдетесь 2-х жильным проводом и клеммником на 2 пары соединений. При этом проверять полярность при подключении, не имеет смысла, если на то нет особых указаний.

Говоря простым русским языком – берете провод и два его конца прикручиваете к клеммнику на светильнике.

В сетях 220 В используется 3-х проводная система состоящая из

  • нуля (голубого цвета)
  • заземляющего проводника (желто-зеленого цвета)
  • фазы (любой цвет кроме вышеперечисленных)

Но не стоит доверять только расцветке. Возьмите тестер и проверьте так ли это на самом деле.

На входе в светильник, как правило, стоит клеммник на который бывают заведены 3 провода такой-же расцветки.

В таком случае Ваша задача соединить желто-зеленый с желто-зеленым, голубой с голубым и 2 оставшихся провода меж собой.

Может возникнуть ситуация когда корпус светильника пластмассовый, в таком случае на клемму светильника будут заведены только фаза и ноль, ибо крутить заземляющий провод к пластмассе – верх идиотизма.

Герметичность конструкции

В сырых помещениях, а так же при уличном освещении все соединения должны быть защищенны герметичными кожухами и коробками. В пожароопасных помещениях разводка проводов как правило осуществляется в стальных трубах, а присоединения осуществляются в герметичных стальных коробках.

Теплостойкость конструкции

Следует помнить, что при использовании светильников в саунах и парильнях необходимо использовать жаростойкие провода и осветительные приборы рассчитанные на определенную температуру.

И помните, если у Вас возникнет хоть малая толика сомнений, не экспериментируйте. Либо пригласите электрика либо, в крайнем случае, загляните в ПУЭ «Правила устройства электроустановок» в раздел «Электрическое освещение».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector