Чтобы снять блок управления, нужно аккуратно открутить несколько винтов, отпаять провода и снять печатную плату. К радиатору прикреплено пластиковое основание, на котором находится блок управления.
Схема светодиодной лампы: устройство простейших драйверов
Светодиодные источники света становятся все более популярными, заменяя неэффективные лампы накаливания и опасные люминесцентные трубки. Они энергоэффективны, долговечны, а некоторые из них можно отремонтировать, если они вышли из строя.
Чтобы правильно заменить или отремонтировать вышедший из строя компонент, вам понадобится электрическая схема светодиодной лампы и знание особенностей ее конструкции. Эта информация подробно изложена в нашей статье, где мы обсуждаем различные типы лампочек и их конструкцию. Мы также представили краткий обзор наиболее популярных моделей светодиодов от известных производителей.
Как устроена светодиодная лампа?
Близкое знакомство с конструкцией светодиодного освещения может понадобиться только в одном случае — когда вам нужно отремонтировать или улучшить источник света.
Самоделкины, имеющие под рукой набор комплектующих, могут самостоятельно собрать светодиодную лампу, но новичку это не под силу.
Поскольку светодиодные приборы стали основой современных систем освещения квартир, умение разбираться в устройстве ламп и способах их ремонта может сэкономить значительную часть семейного бюджета.
Но если вы изучили схемотехнику и имеете элементарные навыки работы с электроникой, даже новичок сможет разобрать лампу, заменить вышедшие из строя детали и восстановить работоспособность светильника. Подробную инструкцию о том, как определить поломку и самостоятельно отремонтировать светодиодную лампу, можно найти по этой ссылке.
Имеет ли смысл ремонтировать светодиодную лампу? Да, безусловно. В отличие от своих аналогов накаливания, которые стоят по 10 рублей, светодиодные приборы дорогие.
Скажем, «лампочка» GAUSS стоит около 80 рублей, а более качественная альтернатива OSRAM — 120 рублей. Замена конденсатора, резистора или диода обходится дешевле, а срок службы лампы можно продлить своевременной заменой.
Существует множество модификаций светодиодных ламп: свечи, колбы, глобусы, софиты, капсулы, ленты и т.д. Они различаются по форме, размеру и конструкции. Чтобы проиллюстрировать отличие от лампы накаливания, рассмотрим распространенную модель грушевидной формы.
Стеклянная колба заменена матовым рассеивателем, нить накала — «долгоживущими» диодами на печатной плате, избыточное тепло отводится теплоотводом, а стабильность напряжения обеспечивается драйвером.
Помимо знакомой формы, есть только один знакомый элемент: основание. Размерный ряд цоколя остался прежним, поэтому они подходят к обычным розеткам и не требуют изменений в электрической системе. Но на этом сходство заканчивается: внутренняя структура светодиодных ламп намного сложнее, чем у ламп накаливания.
Светодиодные лампы не предназначены для работы напрямую от сети 220 вольт, поэтому внутри светильника находится драйвер, который является одновременно и источником питания, и управляющим устройством. Он состоит из нескольких небольших элементов, основная задача которых — выпрямление тока и снижение напряжения.
Разновидности схем и их особенности
Для того чтобы создать оптимальное напряжение для работы прибора на диодах, драйвер строится на основе конденсаторной или понижающей трансформаторной схемы. Первый тип более дешевый, второй используется для оснащения мощных ламп.
Существует и третий тип — инверторная схема, которая используется либо для оснащения ламп с регулируемым освещением, либо для устройств с большим количеством диодов.
Вариант #1 — с конденсаторами для снижения напряжения
Рассмотрим пример с конденсатором, так как такие схемы часто встречаются в бытовых лампах.
Элементарная схема драйвера светодиодной лампы. Наиболее важными элементами для ослабления напряжения являются конденсаторы (C2, C3), но резистор R1 выполняет ту же функцию.
Конденсатор С1 защищает от сетевых помех, а С4 сглаживает импульсы. При протекании тока два резистора R2 и R3 ограничивают ток и одновременно защищают от короткого замыкания, а элемент VD1 преобразует переменное напряжение.
Когда ток не течет, конденсатор разряжается резистором R4. Кстати: R2, R3 и R4 используются не всеми производителями светодиодов.
Вполне обычным делом является проверка конденсатора с помощью мультиметра.
Недостатки конденсаторной схемы:
- Возможно перегорание диодов , так как стабильности подачи тока не наблюдается. Напряжение на нагрузке полностью зависит от напряжения питания.
- Отсутствует гальваническая развязка , поэтому существует риск удара током. Не рекомендуется во время разборки ламп прикасаться к токоведущим элементам, так как они находятся под фазой.
- Практически невозможно достичь высоких токов свечения , потому что для этого потребуется увеличение емкостей конденсаторов.
Однако есть и множество преимуществ, именно поэтому конденсаторы до сих пор популярны. К преимуществам можно отнести простоту сборки, широкий диапазон выходного напряжения и низкую стоимость.
Вы можете смело экспериментировать с их сборкой самостоятельно, особенно если некоторые компоненты можно найти в старых приемниках или телевизорах.
Вариант #2 — с импульсным драйвером
В отличие от линейного драйвера с конденсатором, импульсный драйвер эффективно защищает светодиоды от перепадов напряжения и помех в сети.
Примером импульсного драйвера является популярная электронная модель CPC9909. Рассмотрим подробнее его свойства. Он достигает КПД до 98 % — значения, при котором действительно можно говорить об экономии энергии и ресурсов.
Чип CPC9909, разработанный компанией Clare, широко используется для самостоятельной сборки светодиодных светильников, даже при более высокой мощности. Контроллер размещен в компактном пластиковом корпусе.
Устройство может работать напрямую с высоким напряжением до 550 В, так как драйвер имеет встроенный стабилизатор. Благодаря одному контроллеру схема проще, а стоимость ниже.
Виды
На сегодняшний день производители светодиодных ламп предложили потребителям достаточно широкий ассортимент различных моделей, которые удовлетворяют потребности даже самых взыскательных покупателей. Поэтому существует несколько параметров, на основании которых можно выделить типы светодиодных ламп:
- тип цоколя;
- форма колбы и самой лампы;
- напряжение питания;
- тип светодиодов и способ их размещения;
- световое излучение – мощность и теплота.
Светодиодные лампы часто имеют цоколь E27 — типичный вариант, используемый, например, в люстрах для освещения помещений. Часто встречаются также модели с цоколем E14 диаметром 14 мм, также называемые миньонами. В некоторых вариантах используются вставные цоколи G13, G5, GU10 и MR, которые подходят для современных проекторов и специальных вставных розеток в люстрах.
Гораздо реже встречаются светодиодные лампы с цоколями B или H, как нишевые варианты для очень специализированных устройств.
Глядя на формат, эти типы можно отличить друг от друга:
- грушеобразная – классический вариант, может использовать как матовый рассеиватель, так и прозрачную колбу, в некоторых моделях совмещается полупрозрачный и непрозрачный корпус;
- грибовидная – используется в точечных светильниках, так как поверхность, излучающая световой поток сравнивается с корпусом софита;
- кукуруза – длинная модель с цилиндрическим расположением светодоидов, прекрасно подходит для горизонтального расположения в плафонах, прожекторах уличного освещения и т.д.;
- свеча – декоративная светодиодная лампа, устанавливаемая в настольные лампы, ночники или подсветки.
Как частные варианты, существуют и другие формы, но здесь мы рассмотрели самые распространенные.
В зависимости от напряжения питания светодиодные лампы делятся на те, которые подключаются к бытовой сети 220 вольт, и те, которые требуют низкого постоянного напряжения — 24 В, 12 В.
В зависимости от типа светодиодов, существуют лампы с однокристальными пластинами, которые обеспечивают точечное освещение через один кристалл. Однако такие варианты сегодня встречаются редко, чаще используются 8 — 10 и более небольших кристаллов, размер которых может варьироваться для разных моделей. Они особенно заметны в светодиодных лентах или лампах из прозрачного стекла. Однако некоторые энергосберегающие технологии используют светодиодные нити в газовой смеси.
Яркость определяется мощностью светодиодной лампы; чем выше мощность, тем ярче светит лампа. Модели, подходящие для жилых комнат от 3 до 10 Вт, требуют около 20 Вт, уличные лампы регулируются от 30 до 100 Вт. Температура света может быть выбрана от теплой до холодной, в зависимости от задачи.
Преимущества и недостатки
Как уже упоминалось ранее, этот тип светильников стал очень популярным благодаря своим значительным преимуществам перед ближайшими конкурентами. К преимуществам светодиодных ламп относятся
- Продолжительный срок эксплуатации – от 10 до 100 тысяч часов, в сравнении с лампочкой накаливания, которая может обеспечить только 1 тысячу часов.
- Куда более эффективная светоотдача – от 90 до 120Лм/Вт, лампы накаливания могут похвастаться лишь 5 – 8Лм/Вт, а люминесцентные светильники 25 – 50Лм/Вт.
- Обладает широкой гаммой цветовых температур, что делает их использование комфортным для любых помещений и нужд, а RGB светодиодные ленты могут выдавать несколько вариантов цвета свечения.
- Не боятся разгерметизации и нарушения целостности колбы, в отличии от устройств с нитью накаливания, галогенных ламп и других газосодержащих, будет с тем же успехом светить даже без наружного рассеивателя.
- Широкий диапазон рабочих температур – светодиодные аналоги не теряют своих характеристик в промежутке от – 60 до + 60°С.
- Устойчивы к незначительным отклонениям рабочего напряжения от номинального значения.
- Не выделяют вредных веществ, в отличии от люминесцентных ламп, которые содержат ртуть.
К недостаткам светодиодных ламп можно отнести их относительно высокую стоимость, но это с лихвой компенсируется их рабочими параметрами и сроком эксплуатации. Существуют также ситуации, в которых лампы накаливания не могут или не должны быть заменены светодиодными моделями.
Технические характеристики
Прежде чем остановить свой выбор на том или ином осветительном приборе, необходимо определить его основные параметры. Из всего многообразия, которое необходимо рассмотреть, мы хотели бы выделить несколько:
- Мощность – определяет, сколько электрической энергии будет потребляться из сети при работе прибора. Показатель мощности важен как в части расчета за потребленную электроэнергию, так и в части количества получаемого света.
- Спектр излучения – теплый в пределах 2700 – 3300 К, дневной от 3500 до 6000К, холодный – от 6000К. Этот параметр указывается на упаковке светодиодной лампы.
- Коэффициент цветопередачи – на изделии маркируется буквами CRI или Ra. Показатель 100 является максимальным – это уровень естественного дневного света, чуть хуже – от 100 до 90 для рабочих зон, лабораторий и т.д. В пределах 90 – 80 обычные жилые помещения, менее 80 подойдут для коридоров, подвалов и некоторых складов.
- Угол рассеивания и тип потока – могут характеризоваться направленным световым потоком или рассеянным.
- Уровень светоотдачи – определяет эффективность каждого ватта переработанной электроэнергии по отношению к выработанному световому потоку.
Простейшая схема LED-лампы
Характерной особенностью схемы, показанной на рис. 3, являются 2 светодиода, соединенные параллельно. При таком расположении каждый светодиод выполняет защитную функцию. Он предотвращает попадание обратного напряжения сети на другой светодиод, а также увеличивает частоту импульсов светодиода до значения 100 Гц. Такая частота положительно влияет на зрение.
Можно заменить один из светодиодов выпрямительным диодом с защитной функцией. Он включается в схему в направлении заменяемого светодиода. При таком расположении компонентов частота импульсов светодиодов составляет 25 Гц. Сопротивление R1 должно быть не менее 5 Вт, а сопротивление 10-11 kΩ. Ток, протекающий в светодиоде, в этом случае составляет 20 мА. Резистор R1 следует выбирать в соответствии со значением номинального прямого тока светодиода. Такую лампу можно изготовить в корпусе неисправной компактной лампы.
Строение светодиодных устройств различных фирм-производителей
Конструкция светодиодной лампы на 220 В разных производителей несколько отличается. Весь ассортимент светодиодных ламп можно условно разделить на несколько групп: Фирменные лампы, некачественные лампы и лампы накаливания.
Брендовые продукты
Конструкция светодиодных ламп от ведущих брендов, выпускающих светодиодную продукцию, обязательно одинакова:
- рассеиватель;
- чипы;
- печатная плата из алюминия на теплопроводимой пасте (гарант оптимальной температуры режима работы чипов);
- драйвер, построенный по схеме гальванически развязанного широтно-импульсного модулятора стабилизатора тока;
- основание цоколя, выполненное из полиэтилентерефталата. Работает как надежная защита от пробивания электрическим током;
- латунный цоколь с никелевым покрытием. Антикоррозийный материал, создающий надежный контакт с патроном.
Главной видимой отличительной особенностью лампы из этой группы является большой радиатор из белого полимера. Его поверхность может быть как гладкой, так и полосатой. Если сравнивать эту светодиодную лампу с более дешевыми представителями, то она имеет большую массу.
Материал рассеивателя может быть стеклянным или пластиковым. Его форма — полусфера — остается неизменной. Крепления рассеивателя к радиатору могут быть клипсами или термоусадочными с герметиком. Под рассеивателем находится плата SMD-светодиодов, которая прочно прикреплена к теплоотводу. Еще ниже находится плата драйвера. Схема драйвера включает в себя:
- импульсный трансформатор,
- микросхемы,
- полярные конденсаторы,
- огромное количество планарных элементов.
Она имеет воротник высокой плотности. Направляющая расположена под корпусом лампы и является соединением для цоколя и теплоотвода. Модуль драйвера подключается к плате либо с помощью пайки, либо с помощью контактора.
Изделия низкого качества
Характерной особенностью ламп низкого класса является возможное отсутствие таких компонентов, как теплоотвод и драйвер. Функцию драйвера берет на себя простейший источник питания. Он не может преобразовывать переменный ток в постоянный. Блок питания расположен в центральной части платы рядом со светодиодами. Перфорированный корпус служит теплоотводом для светодиода. При неэффективном охлаждении перегрев и выход из строя светодиодов неизбежны.
Печатная плата крепится к корпусу с помощью зажима. Электрическое соединение между печатной платой и гнездом осуществляется пайкой. Такая конструкция проста, но она не может гарантировать надежность и срок службы светодиодных ламп.
Филаментные лампы (ФЛ)
Развитие светодиодных ламп не стоит на месте. Следующей новинкой на рынке светотехнической продукции станет лампа накаливания.
Дословно с английского «filament» означает нить. Визуально эта лампа похожа на лампу накаливания. Особенностью лампы ФЛ является то, что она не требует дополнительного выделения тепла. Ее использование в повседневной жизни имеет как практические, так и эстетические причины.
Рассмотрим подробнее структуру лампы накаливания. Количество светодиодных нитей (основных элементов ФЛ) прямо пропорционально мощности лампы. Тонкий стеклянный стержень, на котором электрически соединены SMD-светодиоды, является нитью накала. Желтый цвет ФЛ обусловлен люминофором, нанесенным по всей его длине. В этом изделии тепло отводится через колбу, заполненную газовой смесью.
Принцип действия светодиодных ламп
Принцип работы этих устройств основан на сложном физическом процессе. При подаче электрического тока два вещества, изготовленные из разных материалов, вступают в контакт друг с другом. Это приводит к образованию светового потока.
Парадокс этой системы заключается в том, что ни один из материалов, из которых состоят эти два вещества, не является проводником электричества. Они являются полупроводниками, которые могут проводить ток только в одном направлении. Поэтому при подключении светодиодов важно обращать внимание на полярность. Один материал оснащен отрицательными электронами, а другой — положительными ионами.
В полупроводниках активируются и другие процессы. В момент изменения состояния выделяется тепловая энергия. В ходе экспериментов изобретатели нашли правильное сочетание веществ, чтобы помимо энергии выделялся свет.
Все компоненты, проводящие электричество в одном направлении, называются диодами. Светодиоды — это диоды, которые могут излучать свет.
Первые светодиоды излучали свет в узком спектре — красный, желтый или зеленый. Однако интенсивность света была минимальной. Долгое время светодиоды использовались исключительно в качестве индикаторов. Сегодня спектр излучения гораздо шире и охватывает практически весь спектр. С другой стороны, некоторые длины волн всегда длиннее, поэтому эти устройства можно разделить на источники холодного света и источники теплого света (в зависимости от температуры нагрева).
Способы сборки
В зависимости от способа монтажа изделия делятся на различные категории.
DIP
DIP расшифровывается как Dual In-line Package. Дизайн устройств интересный, но явно устаревший. Различают следующие типоразмеры светодиодов:
Полупроводниковые изделия также различаются по цвету, материалу изготовления и форме чипа. К преимуществам DIP-сборки относятся низкое тепловыделение и высокая яркость. Они доступны в одноцветном или многоцветном исполнении (технология RGB) и узнаваемы по характерной цилиндрической форме и встроенной выпуклой линзе.
«Пиранья»
Эта группа светильников характеризуется высоким световым потоком. Они имеют прямоугольную форму, четыре PIN-выхода и доступны в красном, синем, белом или зеленом цвете.
По сравнению с технологией DIP, изделия более жесткие и прочнее «сидят» на печатной плате. Свинцовая подложка повышает теплопроводность, но при этом снижает общую эксплуатационную надежность. Широкая доступность обусловлена широким диапазоном рабочих температур.
SMD-технология
SMD расшифровывается как Surface Mounting Device. Эти светодиоды отличаются выходной мощностью в диапазоне 0,01-0,2 Вт. Их главная особенность — множество кристаллов (1-3), установленных на керамической подложке.
Корпус покрыт люминофором. Соединение между основной платой и контактными клеммами осуществляется стандартной пайкой.
Недостатком является низкая ремонтопригодность: если выходит из строя хотя бы один диод, приходится заменять всю плату.
COB-технология
Новейшая и самая мощная светодиодная технология называется Chip On Board (COB). Полупроводники устанавливаются на плату без корпуса или подложки, а затем покрываются люминесцентным материалом.
Основное преимущество — небольшая площадь, покрываемая высокой эффективностью. Равномерное свечение изделия обеспечивается высокой плотностью расположения светодиодов и наличием люминофора. Такие светодиоды наиболее часто используются в настоящее время.
Устройство светодиодных источников света
Светодиодный источник состоит из следующих компонентов:
- LED-диоды;
- драйверы;
- корпус;
- радиатор;
- цоколь.
Светодиоды
Несколько лет назад конструкция светодиодной лампы была несколько иной, поскольку еще не существовало широкого ассортимента светодиодных диодов. Наиболее распространенными были чипы размером 3-5 мм. Позже появились изделия размером 10 мм.
Сегодня светодиодных ламп гораздо больше. Наиболее распространенными являются SMD 5050, SMD 3528, SMD 5730, SMD 2835, мощностью 1 Вт, 3 Вт и 5 Вт.
Количество светодиодов может быть разным и определяется производителем. В случае монтажа нескольких диодов проводится специальный расчет для определения оптимальной потребляемой мощности. Сварка производится на текстолитовых или алюминиевых пластинах. Светодиоды монтируются группами, которые соединяются последовательно. Здесь также количество групп не ограничено.
Последовательное соединение обеспечивает постоянный ток, но имеет один существенный недостаток: если хотя бы один диод светодиода выходит из строя, все изделие перестает функционировать. С другой стороны, диод можно легко заменить на новый.
Платы, на которые припаиваются источники света, классифицируются по форме и бывают круглыми, прямоугольными, овальными, многоугольными и т.д.
Драйверы
Драйверы предназначены для преобразования входного напряжения в значение, подходящее для питания светильника. Источник питания для каждой группы светодиодов может быть разным. Наиболее распространенными являются трансформаторные схемы с драйверами.
Существуют два типа устройств — открытые и закрытые (в корпусе). Они устанавливаются в корпусах ламп и светильников.
Дешевые драйверы используются в обычных лампах, где светодиоды питаются от батареек. В этом случае токоограничивающий резистор не нужен. Это позволяет диодам получать больший ток, что приводит к их быстрому выходу из строя.
Китайские производители часто пытаются сэкономить на приборах, устанавливая вместо драйверов обычные токоограничители с конденсаторными схемами. Избегайте покупки таких изделий, поскольку они не только крайне неэкономичны, но и негативно влияют на здоровье человека (высокий импульс).
Цоколь
Поскольку светодиодная продукция позиционируется как лучший аналог ламп накаливания, неудивительно, что она выпускается со стандартными цоколями — E27 и E14. Последние часто используются в ночниках и настенных светильниках.
За рубежом действуют другие стандарты, поэтому там чаще можно встретить светодиодные лампы с цоколем Е26.
Корпус
В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы не нуждаются в полной герметизации, внутри них нет газовой атмосферы. Одним из видов светодиодных источников света является лампа накаливания, которая повторяет лампу накаливания и требует наличия газовой атмосферы.
Технические характеристики и маркировка светодиодных ламп.
Многие международные и российские компании производят светодиодные источники света. О самых популярных из них вы можете прочитать в статье «Рейтинг светодиодных ламп 2019».
Прежде чем купить светодиодную лампу, стоит внимательно изучить технические характеристики, указанные на упаковке. Их существует несколько. Чтобы не запутаться, давайте рассмотрим их подробнее.
Пример технических характеристик, указанных на упаковке.
Мощность (измеряется в Вт): показывает, сколько электроэнергии потребляет светильник. По этому параметру светодиодные источники света на порядок превосходят лампы накаливания. Фактическая и эквивалентная мощность указывается на упаковке. Лампа на фотографии фактически потребляет 9 Вт. Она заменяет 75-ваттную лампу накаливания. Это экономит энергию и деньги для семьи.
Светодиодные источники света для промышленности и наружного применения могут иметь мощность до 1000 Вт. Однако для бытового использования вполне достаточно мощности от 2 до 20 Вт. Для удобства пользователей существуют панели с эквивалентной мощностью.
| Мощность светодиодов, Вт | Мощность люминесцентных ламп, Вт | Мощность ламп накаливания, Вт |
|---|---|---|
| 1 | 3 | 15 |
| 3 | 7 | 35 |
| 5 | 11 | 50 |
| 7 | 15 | 70 |
| 9 | 19 | 90 |
| 12 | 25 | 120 |
| 15 | 31 | 150 |
| 18 | 36 | 180 |
Световой поток (измеряется в Лм). Этот параметр описывает яркость. Для лучшего понимания можно представить себе световой поток ламп накаливания мощностью 40, 60 и 100 Вт. Их световой поток сопоставим с яркостью светодиодных элементов с 400, 600 и 1000 Лм соответственно. Для простоты следует запомнить последние два числа и использовать их в качестве ориентира: Обычная 100-ваттная «лампа Ильича» имеет яркость 1000 Лм.
У 100-ваттной лампы со 100-литиевой колбой сила света составляет 100 Лм. Количество часов работы источника света. Здесь лидируют светодиоды: в среднем они служат в 25 раз дольше обычных ламп.
Однако следует помнить, что яркость лампы напрямую зависит от количества часов работы. Чем старше лампа, тем она слабее. Во всем мире принят стандарт L70. И если на упаковке написано, что светоотдача L70 составляет 50 000 часов, это означает, что по истечении года яркость составляет всего 70% от первоначальной.
Некоторые производители заявляют о длительном сроке службы, но только при определенных условиях эксплуатации: например, если лампа работает не более трех часов в день. Это также указывается на упаковке, но обычно сбоку.
Тип цоколя: на рисунке указан тип цоколя E14 для небольших светильников.
Цветовая температура (измеряется в К): она указывает на теплоту света. Благодаря своей структуре светодиоды способны создавать световой поток с различной теплотой: в основном синий или красный с желтым.
- До 2800 К – теплый желтый свет с красным оттенком (аналогичен лампам накаливания небольшой мощности);
- 3000 К – теплый белый свет с желтым оттенком (аналог – галогенные источники света);
- 3500 К – естественный нейтральный белый свет (аналог – люминесцентные лампы; цвет не искажает цветовосприятие, глаза не устают);
- 4000 К – холодный белый (хорошо освещает пространство, подходит для кухни, офисов, кабинетов);
- 5000-6000 К – дневной свет (очень яркий, подходит только для производственных помещений);
- 6500 К и выше – холодный дневной с голубоватым оттенком (применяется в больницах, технических помещениях, при фото- и видеосъемке).
Как подключить светодиодную лампу.
Подключение аналогично лампам накаливания и люминесцентным лампам — необходимо выключить розетку и вкрутить лампу.
Если необходимо подключить несколько светодиодных источников света, существуют следующие варианты подключения: последовательно и параллельно.
Однако на практике эту схему использовать не следует. Даже светодиоды из одной партии не гарантируют одинаковое падение напряжения. Это может привести к превышению допустимого тока в одном светодиодном элементе, что может привести к выходу элемента из строя.
Последовательный вариант требует минимального количества проводов, но используется редко. Это связано с двумя недостатками. Во-первых, если перегорает одна лампа, то выходит из строя вся схема. Во-вторых, лампы работают не в полную силу, так как напряжение в последовательной цепи суммируется. Единственные случаи, когда последовательное подключение оправдано, — это, пожалуй, освещение новогодней елки и крыльца. В этих случаях для многих источников света приемлема низкая мощность.
Схема подключения довольно проста:
- от распределительной коробки фаза идет на выключатель;
- от выключателя фаза переходит к светодиодной лампе;
- ко второму контакту последней лампы в цепи подключают нулевой провод;
- от ламп к друг к другу переходит фазовый провод.
Схема последовательного подключения светодиодных ламп.
Параллельное соединение является наиболее часто используемым методом. Основное преимущество заключается в том, что на все лампы в цепи подается одинаковое напряжение. В случае поломки из цепи удаляется только неисправный источник света, который можно легко заменить.
Параллельное соединение может быть выполнено двумя способами: лучевым и цепным.
Пучковый метод характеризуется надежностью. Однако он требует большого количества кабелей. И важно продумать соединение всех элементов. Для этого чаще всего используется клеммная колодка. С одной стороны фаза подключается к ее перемычкам. С другой стороны подключаются провода, идущие от ламп. Внутреннюю часть клеммной колодки рекомендуется заполнить антиоксидантной пастой. Также вместо колодки используйте скрученные припоем провода.
Принципиальная схема параллельного соединения лучей через клеммные колодки.
В схеме последовательного соединения лучей фазный и нулевой проводники от распределительного щита и выключателя подключаются к первой лампе. Таким образом, каждая лампа (кроме последней) подключается через четыре провода: два фазных и два нейтральных.
Схема подключения для параллельной цепи.
Подключение 12-вольтовых ламп аналогично, но в цепь необходимо включить понижающий трансформатор.
Схема параллельного подключения 12-вольтовых ламп через трансформатор.
Преимущества и недостатки светодиодных ламп.
- энергоэффективность – потребляемая мощность в 8-10 раз меньше, чем у ламп накаливания;
- большой срок службы – светят примерно в 25 раз дольше ламп накаливания;
- практически не нагреваются;
- широкий выбор цветовых температур позволяет «играть» с освещением интерьера;
- стабильная яркость при перепадах напряжения;
- мгновенное включение;
- количество включений не влияет на работоспособность;
- стойкость к механическим повреждениям и вибрациям;
- возможность применения в «умном доме»;
- отличные декоративные качества – выпускается множество интересных форм и размеров;
- не привлекают мошек и других насекомых из-за отсутствия ультрафиолетового свечения;
- безопасная утилизация и эксплуатация из-за отсутствия в составе опасных веществ.
- сравнительно высокая стоимость, хотя она постоянно снижается;
- мерцание (пульсация), которое невидно невооруженному глазу, но очень опасно для зрения (более распространено в дешевых моделях, которые часто производятся без драйвера);
- сложность конструкции приводит к повышению стоимости и снижению надежности в сравнении с лампами накаливания;
- непригодны для использования при очень низких и очень высоких температурах;
- во многих моделях яркость невозможно регулировать при помощи диммера;
- если используется выключатель с подсветкой, то LED лампа может мерцать или светиться в выключенном состоянии (как этого избежать, читайте в статье «Почему моргает светодиодная лампа»);
- снижение яркости в процессе эксплуатации;
- высокий процент брака среди изделий, особенно среди недорогих.
Подводя итог, можно сказать, что светодиодные источники света — это действительно недорогие источники света. Однако прежде чем принять решение, следует внимательно изучить технические характеристики.
Во-первых, они экономически целесообразны, если заменяют лампы накаливания мощностью более 60 Вт. В противном случае затраты на саму светодиодную лампу не окупятся.
Во-вторых, заменять стоит только источники света в светильниках, которые эксплуатируются максимальное количество часов в сутки.
И в-третьих, эксперты советуют сначала протестировать светодиодные лампы разных марок, чтобы понять, какая цветовая температура (и другие параметры) подходит вашим глазам на 100%.
