Какие светодиоды используются в лампах на 220 вольт?

Содержание

Сравнительная таблица светодиодных ламп и ламп накаливания

Лампы накаливания долгий промежуток времени использовались для освещения. Но сейчас на рынке распространена продажа светодиодных ламп. Чтобы определиться, какой источник света лучше, надо провести сравнительный анализ конструкций, принципа работы, мощностей.

Различия в конструкции и принципе работы

Чтобы провести сравнение ламп накаливания и светодиодных, надо рассмотреть конструкцию и принцип работы каждого источника.

Первым рассматривается вольфрамовая лампочка накаливания.

Устроена она следующим образом:

  • Цоколь. Нужен для вкручивания лампочки в патрон. Обычно изготавливается из алюминия.
  • Колба. Материал изготовления – стекло. Защищает вольфрамовую нить от воздействия внешней среды. Внутри создается вакуум или заполняется инертным газом. Газ не дает металлическим элементам окисляться.
  • Электроды, крючки для их удерживания. Данные элементы удерживают нить накаливания.
  • Нить накаливания. Изготавливается из вольфрама, служит для излучения света.
  • Штенгель. В нем закреплены электроды с крючками. Сам он находится в нижней части колбы.
  • Изолирующий материал, контактная поверхность.

Принцип работы заключается в проведении тока через источник и разогрев вольфрамовой нити до высоких температур. В результате чего она начинает излучать свет. Нить прогревается до 3000 градусов, при этом не расплавляется.

Внешне диодная лампочка напоминает предыдущую конструкцию. Она также содержит цоколь с резьбой таких же размеров (маркировка тоже одинаковая), поэтому переделывать оборудование или светильники под низ не надо. Но отличие в более усложненной внутренней конструкции:

  • Контактный цоколь.
  • Корпус.
  • Плата питания и управления. Нужна, чтобы не допустить перегорание светильников. Они снижают напряжение, выравнивают ток.
  • Плата со светодиодами.
  • Балластный трансформатор.
  • Прозрачный колпак.

Световой поток образуется при соприкосновении двух веществ из разных материалов, через которые был пропущен ток. Главным условием является то, что один из материалов заряжен отрицательными электронами, другой – положительными ионами.

Сравнение основных параметров

Чтобы определиться с основными параметрами, надо провести анализ технических характеристик. Первоначально рассматривается вольфрамовый ресурс:

  • Требуемое напряжение от источника 220–240В.
  • Мощность в пределах 15–200 ватт.
  • Температура прогревания накала 2700–3200К.

Чем больше показатель цветовой температуры, тем короче срок службы.

  • Тон светового потока тепло желтый.
  • Срок службы до 1000 часов.
  • Рассеиватель света открытый, поэтому угол рассеивания на 360 градусов.

Светодиодная конструкция имеет такие же параметры, то другие показатели:

  • Требуемое напряжение от источника 12 или 220В.
  • Мощность в пределах 60 ватт.
  • Цветовая температура 2700–6000 К.
  • Тон светового потока теплый, холодный, нейтральный.
  • Срок службы 30000–100000 часов.
  • Угол рассеивания на 120–360 градусов. Зависит от конструкции лампы.

Сравнивая описанные характеристики заметно, что вольфрамовый проводник уступает по многим параметрам светодиодному источнику.

Таблица соответствия мощности

В быту используются вольфрамовые с мощностью 40–100 ватт. Для анализа проводится соответствие данным показателям данных светодиодных ламп. Результаты занесены в таблицу светодиодных и ламп накаливания:

Мощность лампы накаливания, ваттМощность светодиодной, ваттСредний световой поток, лм
405400
607560
7511880
100131040
150201600
200302550
300403450
500605200

Результаты показывают, что заявленным данным ламп накаливания соответствуют данные светодиодного источника в 8 раз меньше. Преимуществом обладают СЛ, так как потребляемая мощность меньше, а срок службы больше.

Обзор плюсов и минусов

В соотношении светодиодных ламп и ламп накаливания, светодиодные лампочки очень экономичны и с длительным сроком эксплуатации.

Учитывая сроки службы, проводится анализ, что за период эксплуатации одной светодиодной лампочки потребуется 50 ламп накаливания (расчеты по среднему значению).

Но диодные конструкции тоже имеют свои отрицательные стороны: высокая цена, но быстрая окупаемость.

Диодный вариант освещения имеет более широкий ряд цветового освещения, в то время как ЛН всего один.

Диодный прибор не требует обслуживания, но к концу срока службы возможно снижение эффективности, что вызвано мутнением кристалла.

Вольфрамовый источник сильно нагреваются в процессе работы, на это уходит половина затраченной энергии, что приводит к низкому коэффициенту полезного действия. КПД диодных источников гораздо выше, так как нагрев у них минимальный.

Освещение используется в темное время. Глаза человека к этому времени устают и требуют спокойного на них воздействия. Поэтому освещение должно быть теплым. Этот пункт полностью выполняет ЛН, так как СЛ в основном излучает белые оттенки, причем в световом потоке наблюдается присутствие синего оттенка, который негативно влияет на зрение (особенно детское). Такого плана освещение лучше применять в офисах, производствах.

Среди СЛ встречаются подделки, характеризующиеся плохим качеством сборки. Также они негативно влияют на зрение мерцанием.

Перед покупкой надо убедиться, что пульсация светового потока не превышает 5 процентов.

Рекомендуем посмотреть видео:

В заключение

Все технические характеристики указывают на преобладание преимуществами светодиодными лампами. Но выбор остается за потребителем, потому что не у всех есть возможность сразу оплатить диодный источник.

Полезная информация? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.

Светодиодные лампы: виды и технические характеристики

К выбору светодиодных ламп для дома надо подходить серьезно. Этот источник света только по внешнему виду может быть похожим на традиционную лампу накаливания. Все остальные характеристики сильно отличаются. Главную ошибку, которую допускают люди при покупке ламп – это выбор изделия по мощности. Существуют другие, не мене важные показатели, требующие обращения внимания. Чтобы разобраться в этом вопросе, давайте рассмотрим основные характеристики светодиодных ламп и узнаем, как они влияют на уровень освещения.

Основные характеристики led ламп

Светодиодные лампы отличаются от традиционных моделей сложностью устройства. Если лампа накаливания состоит только из вольфрамовой нити, подсоединенной проводниками к цоколю, то led аналог имеет набор светодиодов. Чтобы они работали, внутри корпуса лампочки вмонтирована электронная плата. Она содержит стабилизатор с диодами и конденсатором, называющийся драйвером. Некоторые модели комплектуют датчиками для управления. В общем, светодиодная лампа является электронным источником света, поддающимся ремонту, что выделяет ее достоинства.

Мощность – одна из важных характеристик изделия

Для led источника света мощность не является основным показателем яркости свечения, но все же – это одна из важных характеристик. Мощность по определению является показателем преобразования или скорости потребления энергии. То есть, этот показатель нужен только для учета расхода электроэнергии.

Рассматривая технические характеристики светодиодных ламп, надо обращать внимание на их достоинства. Основное из них – экономичность. Светодиодные изделия потребляют по сравнению с традиционными лампами накаливания мизерный ток. На упаковке и корпусе каждого led изделия есть маркировка мощности, и она колеблется от 3 до 25 Вт. Обычно этот показатель указывается буквами «W» или «P».

Все, кто привык к обычным лампочкам, не понимают, как можно в люстре вместо 100 Вт вкрутить 10 Вт, чтобы осветить всю комнату. Дело в том, что при меньшем потреблении напряжения светодиоды излучают большую яркость. Например, светодиодная лампа мощностью 10 Вт по яркости соответствует классическому источнику света мощностью 75 Вт. Для сравнения мощности разных ламп существуют специальные таблицы, позволяющие выбрать подходящее изделие.

Однако надо помнить, что китайские светодиодные лампы на самом деле имеют меньшую мощность, чем та, что указана на упаковке. Существенную разницу можно заметить при разбеге 5 Вт. Такие недостатки надо сразу выявлять и подобное изделие лучше не приобретать.

Температура света

Светодиоды имеют разный цвет свечения. Выделяют три основных вида:

  • дневной белый свет, соответствующий естественному освещению;
  • теплый свет, аналогичный лампе накаливания;
  • холодный свет характеризуется белым цветом, но в нем присутствует голубой оттенок.
Читайте также:  Датчик движения для включения света своими руками

Измеряется температура цвета градусами Кельвина. Этот параметр на изделии маркируется буквой «К». По стоящим напротив нее цифрам можно определить цвет излучаемого светодиодами света. Существует специальная шкала, помогающая определить оттенок света.

Чем холоднее оттенок, тем выше температура свечения. Например, светодиоды с температурой света 4000 К излучают аналог дневного света. Солнечные лучи он не заменит, но в темноте яркость такой лампы будет сильная. Для спальни нужна спокойная атмосфера, которую может обеспечить теплый свет с показателем 2700 К. Очень удобны в применении дома светодиодные приборы освещения с возможностью регулировки температуры света. Они позволяют изменять цвет свечения по своему желанию.

На какое напряжение рассчитаны светодиодные лампы?

Работа светодиодов возможна только от постоянного тока напряжением 12 вольт. Чтобы светодиодная лампочка работала от сети переменного тока напряжением 220 вольт, в ее корпусе устанавливают драйвер. Это своего рода преобразователь напряжения, который пропуская через себя 220 В, на выходе дает пониженное напряжение.

Однако существуют лампочки, рассчитанные на работу в сети под напряжением 12 или 24 вольта. Чаще всего их применяют в автомобилях. При покупке изделия на вольтаж надо обращать внимание, иначе неправильно подобранная лампочка может перегореть.

Показатель светового потока

При покупке лампочки человека, прежде всего, интересует ее яркость. Существует такое понятие, как световой поток. Он напрямую зависит от мощности изделия и измеряется Люменами. Свет получается из преобразования напряжения. При этом уходит энергия на тепло. Если взять вольфрамовую нить, то на свечение идет только 70%, а остальная энергия уходит с теплом, что показывает большие недостатки устаревших источников света. Светодиоды тепла не излучают и все 100% энергии идут на яркость света.

Современные светодиодные лампы могут излучать с 1 Вт до 80 Lm. Существуют разработки светодиодов с большим показателем, но они очень дорогие и в быту не используются. Для сравнения светового потока разных ламп существуют специальные таблицы.

Качественные светодиоды очень дорогие, что подталкивает многих производителей ставить дешевые аналоги. Естественно, заявленного светового потока 80 Lm с 1 Вт получить от такого изделия невозможно. Вдобавок надо обращать внимание на цвет колбы. Если она матовая, то потеря силы светового потока составит от 15 до 30%.

Во многих домах сейчас принято ставить диммеры для регулировки яркости света. Надо знать, что для светодиодных ламп существуют специальные диммеры, изменяющие импульс, а не напряжение. Если светодиодную лампу подключить через обычный диммер, при уменьшении напряжения световой поток будет не только уменьшаться, но и искажаться. Кроме того, что изменится оттенок света, еще снизится эффективность самих светодиодов.

Возможность диммирования ламп

Раз уж заговорили о диммерах, сразу надо сказать, что не все светодиодные лампочки можно подключать к диммеру. Это зависит от драйвера изделия, который способен или неспособен реагировать на диммер. Обычно на упаковке светодиодного изделия производитель указывает этот параметр. Если маркировка не содержит данных о диммировании, от такого изделия лучше отказаться.

Цветопередача

На этот показатель редко кто обращает внимание. Индекс цветопередачи позволяет воспринимать цвет освещенного предмета близкий к реальности. Например, значение 70 на маркировке упаковки говорит о том, что цвет освещенного светодиодами предмета будет на 70% соответствовать реальному. То есть белый предмет останется белоснежным, зеленая поверхность приобретет цвет луговой травы и т. д. Индекс цветопередачи определяют для каждой лампы в лаборатории.

Разновидности цоколей

Кроме основных показателей, светодиодную лампу при покупке надо правильно подобрать по цоколю, иначе вкрутить ее в осветительный прибор просто не получится. Самыми распространенными являются резьбовые цоколи Е14 и Е27. Они используются во многих домашних люстрах. Хотя существуют разновидности рожковых цоколей, установленных в разных моделях светильников, например – точечных. Описание всех видов цоколей светодиодных ламп можно найти в таблице.

Лампы с цоколями, имеющие в обозначении букву «G», обычно рассчитаны на напряжение 12 В. Внешне их штырьки похожи, но все же они различаются по толщине и расстоянию между собой. Изделия с цоколями Е27 и Е14 используются в сети с напряжением 220 В, причем лампочки с цоколем Е14 имеют максимальную мощность 6 Вт.

Температура рабочей среды

Производитель указывает оптимальную рабочую температуру для светодиодных ламп в пределах от -40 до +40 о С. Хотя в реальности изделия неплохо работают в северных регионах при -55 о С. При покупке ламп для дома эту характеристику можно пропустить.

Классификация по степени защиты

От классификации степени защиты зависит, в каких условиях может работать лампочка. Если традиционная лампочка может перенести попадание дождя, то для светодиодного аналога влага может быть губительна, если она попадет на электронную схему. Степень защиты на упаковке указана буквами «IP». Рядом стоят цифры, и чем они больше, тем изделие лучше защищено от проникновения внутрь влаги, грязи и от механического воздействия на корпус.

Мерцание

Светодиоды имеют свойство создавать пульсирующий свет. Обычным взглядом увидеть его не получится, но при большом мерцании это быстро скажется на усталости глаз. Мерцание очень вредно для зрения. Для медицинских и детских учреждений этот показатель по нормам не должен превышать 20%. В дешевых китайских лампочках показатель пульсации может составить до 60%.

Определить самостоятельно силу мерцания можно простым карандашом. Им надо резко провести напротив светящейся лампочки и посмотреть на оставшийся след. Гладкие сплошные полосы говорят о норме. Если после взмаха карандашом остался прерывистый след, от такой лампы надо отказаться. Ее уровень пульсации очень высок.

Угол рассеивания света

Лампа накаливания излучает свет во все стороны прозрачной колбы. Иногда это и хорошо, но для целенаправленного освещения такое излучение характеризуется большими потерями. Светодиоды излучают свет пучком. То есть, потерь нет никаких, весь свет целенаправленно идет для освещения определенного объекта. Чтобы лампочка смогла освещать большую территорию, светодиоды под колбой располагают под разными углами.

Для ночника или точечной подсветки подойдут лампочки с небольшим углом рассеивания. В доме идеальным выбором будут изделия с углом рассеивания 180 о . Если требуется выполнить общее освещение большой площади, здесь надо обратить внимание на лампочки с углом рассеивания 360 о .

Размер колбы

К характеристикам размер изделия не очень относится, но все же это требует должного внимания. Многие люстры и другие подобные приборы освещения имеют плафоны ограниченного размера. Это надо учесть при выборе лампочки, так как она может некрасиво торчать из плафона или утонуть глубоко внутри, что заберет некоторую часть света. Хуже, если лампочка вообще в плафон не войдет.

По габаритам можно сказать, что, чем больше мощность, тем, естественно, больше размер корпуса изделия. Форма колбы тоже может быть разной, в виде свечи, груши и т. д. Недавно на рынке появились модели мощностью 15 Вт с маленьким корпусом, аналогичным для менее мощных ламп от 7 до 8 Вт. Однако они не перегреваются из-за применяемых специальных материалов.

Срок эксплуатации

Производители гарантируют работоспособность светодиодных изделий до 30 тыс. часов. Если пересчитать это в дни, при условии постоянного свечения, то получится более трех лет. Однако дома свет ни у кого сутками не горит. В сутки лампочка светит не более 8 часов. При таком использовании светодиоды будут работать до 10 лет.

Домашние лампочки с цоколем Е27

Для домашнего использования идеально подходит светодиодный источник света с резьбовым цоколем Е27. Это обусловлено взаимозаменяемостью с традиционными лампами накаливания. Достаточно вывернуть с патрона одну лампу и заменить ее другой. Если говорить о технических характеристиках лампы светодиодной E27, то все параметры идентичны тем, что были рассмотрены выше.

Какие бы ни были виды светодиодных ламп, все они имеют рассмотренные характеристики. Это надо учитывать при выборе изделия, чтобы подобрать подходящий источник света.

Сравнительный анализ светодиодных и ламп накаливания

Лампы накаливания используются очень продолжительный отрезок времени, а светодиодные аналоги в широком доступе не так давно (более десятка лет). Поэтому сегодня многие задумываются, какой из видов источников света лучше/эффективнее/выгоднее использовать? Чтобы ответить на этот вопрос сделать сравнение показателей основных параметров (мощность, яркость).

Различия в конструкции и принципе работы

Все достоинства и недостатки обоих вариантов (лампы накаливания, светодиодные аналоги) обусловлены их конструкционными особенностями. Первый из названных вариантов отличается простотой устройства и принципа функционирования. Так, в конструкцию входят: стеклянная колба, тело накала (вольфрамовая нить), держатели, цоколь.

Основа работы заключается в нагреве нити до высоких температур, что приводит к возникновению светового излучения. Одна из особенностей ламп данного вида – преобразование электрической энергии в тепловой эквивалент, что значительно снижает КПД.

Светодиодные источники света, наоборот, характеризуются более сложной конструкцией. Основные узлы: встроенный драйвер, стабилизирующий электрические параметры питающего источника; цоколь (резьбовой или штырьковой, что определяется моделью осветительного элемента); светоизлучающие диоды в разном количестве.

Читайте также:  Соединение алюминиевых проводов опрессовкой

Принцип действия такого вида осветительных элементов заключается в преобразовании электрической энергии в световой эквивалент. Такие лампы можно подключать к источнику питания 12 или 220 В. Второй вариант предполагает необходимость установки встроенного драйвера, так как диодное исполнение должно питаться от источника постоянного тока.

Сравнение основных параметров

Определить для себя наилучший вариант осветительного элемента можно, лишь выполнив сравнительный анализ технических характеристик обоих видов.

Сначала будет рассматриваться лампа накаливания:

  • мощность может варьироваться в пределах от 15 до 200 ватт, что влияет на эффективность и определяет целевое назначение источника света;
  • напряжение питающего источника – 220-240 В;
  • цветовая температура обычно варьируется в пределах от 2 700 до 3 200 К, чем выше значение данного параметра, тем короче срок службы изделия;
  • оттенок света – теплый желтый;
  • световой поток (прямая зависимость от мощности);
  • срок службы (в среднем 1 000 часов);
  • угол рассеивания – 360 градусов для всех исполнений благодаря полностью открытому рассеивателю.

Светодиодные исполнения характеризуются аналогичными параметрами, но с другими показателями:

  • мощность крайне мала (от нескольких единиц до нескольких десятков ватт);
  • напряжение питания (12 или 220 В);
  • цветовая температура варьируется в очень широких пределах (от 2 700 до 6 000 К и даже выше, в зависимости от модели и ее целевого назначения), при этом изделие выдает теплый, холодный или нейтральный свет;
  • световой поток при небольшой мощности эквивалентен аналогичному параметру лампы накаливания большой мощности;
  • продолжительность функционирования (от 30 000 до 100 000 часов), но максимальная граница досягаема лишь в идеальных условиях работы;
  • угол рассеивания варьируется от 120 до 360 градусов, на что влияет конструкция лампы.

Сравнивая вышеназванные характеристики, можно заметить, что светодиодные источники света по многим параметрам превосходят лампы накаливания.

Таблица соответствия мощности

Несмотря на то, что каждый из видов источников света имеет свой ряд параметров, сравнение двух рассматриваемых осветительных элементов в первую очередь производится на основании мощности каждого из них.

Таблица соответствия выглядит следующим образом:

При взгляде на предоставленные данные можно без дополнительных расчетов определить наиболее экономичный источник света. Без сомнения, это светодиодная лампа.

Обзор плюсов и минусов

Рассматривая источники света на базе диодов, можно отметить их экономичность и высокую эффективность, что обусловлено интенсивным световым потоком при минимальном значении мощности. Кроме того, данное исполнение характеризуется очень длительным периодом эксплуатации.

Учитывая, что срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1 000 часов, а продолжительность функционирования диодного аналога – 50 000 часов (среднее значение), можно определить, что за максимальный срок (50 000 часов) можно израсходовать 50 шт. лампочек накаливания и всего одну единицу на базе диодов.

Но и у светодиодных исполнений есть минусы. В первую очередь к таковым следует отнести высокую стоимость. При определенных условиях (интенсивная эксплуатация) можно говорить о сравнительно быстрой окупаемости такой покупки (2-3 года).

Оба вида источника света отличаются приятным освещением, но в отличие от лампы с нитью накаливания диодные исполнения представлены более широким ассортиментом моделей с разной цветовой температурой.

Также следует отметить отсутствие необходимости в обслуживании лампочек на базе диодов, опять же, по причине их длительной эксплуатации. Однако ближе к концу периода функционирования такие осветительные элементы характеризуются значительным снижением эффективности, что обусловлено естественным процессом деградации (мутнение кристалла).

Таким образом, таблица соответствия дает возможность оценить разницу в значениях мощности рассматриваемых источников света. И сравнение будет не в пользу исполнений с нитью накаливания.

Кроме вышеназванных плюсов и минусов, можно также сделать акцент на КПД осветительных элементов. Лампочки с нитью накаливания сильно греются, в результате на освещение уходит менее 50% затрачиваемой энергии, что обусловлено преобразованием электроэнергии в тепловой эквивалент. КПД диодных лампочек намного выше ввиду их незначительного нагрева.

Как подключить светодиод к 220 В

У многих начинающих радиолюбителей возникает мысль, как подключить светодиод к 220 В без применения трансформатора. Ведь габариты даже самого маломощного трансформатора сравнительно велики. Это в первую очередь вызвано высоким сетевым напряжением, в результате чего первичная обмотка трансформатора имеет большое число витков.

Основной проблемой подключения светодиода к 220 вольтам на прямую, без трансформатора является ограничение ток, протекающего через него вследствие проложенного напряжения. Оценим его величину для понимания сети происходящего.

Светодиод – это светоизлучающий полупроводниковый прибор, как и «обычный» диод пропускает ток лишь в одном направлении. Поскольку переменное напряжение изменяет свое направление дважды за период, то в один полупериод ток протекает, а во второй – нет. Поэтому, чтобы определить средний ток, протекающий через светодиод, следует действующее напряжения 220 В разделить на два. Получим 110 В. Эту величину возьмем за основу при дальнейших расчетах.

Сопротивление любого полупроводника нелинейное, т.е. нелинейно зависит от величины приложенного напряжения. Не вникая в подробности, с приемлемой точностью примем 1,7 Ом. Тогда ток, протекающий через полупроводниковый кристалл равен 110/1,7 = 65 А! Естественно, такой огромный ток сожжёт полупроводниковый прибор. Поэтому обязательно нужно последовательно со светодиодом включать какое-либо сопротивление.

Если в цепи постоянного напряжения в качестве сопротивления можно использовать только резистор, то на переменном напряжении есть возможность применять еще и конденсатор или катушку индуктивности. Их еще называют реактивными элементами. В один полупериод времени они накапливают энергию (в виде электрического или магнитного поля), а в следующий полупериод возвращают ее в направлении источника питания. При этом электрическая энергия практически не потребляется.

Применение катушки индуктивности не рассматривается, по ряду причин, связанных с ее нагревом.

Как подключить светодиод к 220 В с помощью резистора

Для большей наглядности изобразим расчетную схему.

Такая схема очень распространена в цепях индикации работы электротехнических устройств, например, подсветки выключателя или кнопки электрического чайника. Главным достоинством данной схемы является ее простота, а отсюда и надежность.

С целью сравнения полученных результатов возьмем два светодиода. Один индикаторного типа, а второй более мощный.

Определим сопротивление R1, необходимое для первого светодиода:

Сетевое напряжение делим на два по уже указанной выше причине.

Мощность рассеивания резистор равна:

Принимаем 2 ватта, поскольку такой номинал является ближайшим в сторону увеличения из стандартного ряда мощностей.

Теперь определим сопротивление резистора, соединенного последовательно со вторым светодиодом:

Мощность рассеивания равна:

Резисторы с такой мощностью рассеивания имеют значительные размеры и немалую стоимость, поэтому не рационально их применение в цепи с мощными светодиодами. Более эффективным будет замена его конденсатором.

Для защиты полупроводникового прибора встречно-параллельно подсоединяют диод.

Его назначение состоит в следующем. В проводящий полупериод на светодиоде падает напряжения порядка 2…3 В. В не проводящий полупериод он заперт и к его выводам прикладывается обратное полное действующее напряжение 220 В, амплитуда которого достигает 310 В. Поэтому существует вероятность пробоя полупроводникового прибора. Однако если создать путь для протекания тока в этот непроводящий полупериод времени, то снизится амплитуда опасного обратного напряжения. Именно это достигается за счет применения шунтирующего диода.

Кстати, вместо него можно применять еще один светодиод, желательно со схожими параметрами.

Визуально нам будет казаться, что оба они светят все время, но на самом деле они мерцают с частотой 50 Гц. Причем, когда первый светит, второй гаснет и наоборот, т.е. работают в противофазе.

В этом случае необходимо учесть, что через резистор ток протекает в оба полупериода времени, поэтому его сопротивление нужно снизить вдвое. Далее в последующих расчетах мы будем пользоваться схемой без шунтирующего диода.

Как подключить светодиод к 220 В с помощью конденсатора

Выше уже было сказано, что конденсатор обладает реактивным сопротивлением переменному току, т.е. он не потребляет активную мощность, как резистор, поэтому практически не нагревается. Постоянный ток он не пропускает и является для него огромным сопротивлением, которое можно приравнять к разрыву цепи.

Если же на конденсатор подать переменное напряжение, то через него будет, упрощенно говоря протекать ток. Причем сопротивление этого реактивного элемента обратно пропорционально зависит от частоты f, т.е. с ростом f оно снижается. Таким же образом сопротивление зависит и от емкости:

Из приведенной формулы нам необходимо найти значение емкости:

Подставляем данные значения и находим емкости:

Внимание! Все конденсаторы, подключаемые в сеть 220 В, должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400 В.

Главным и очень существенным недостатком такой схемы является протекание значительного тока в момент подключения к сети. При этом величина его может превышать в несколько раз номинальный ток светодиода, в результате последний может выйти из строя.

Следует учитывать, что чем больше емкость конденсатора, тем выше значение тока в момент включения. Поэтому для защиты полупроводникового прибора рекомендуется последовательно с конденсатором включать резистор.

Исходя из тех соображений, что резистор с мощностью рассеивания P = 5 Вт имеет небольшие габариты, то рассчитаем величину его сопротивления при данных ограничениях для схемы с более мощным светодиодом:

Читайте также:  Контрольно измерительные приборы виды и назначение

Из номинального ряда сопротивлений выбираем ближайшее значение 39 Ом.

Конечно, коэффициент полезного действия данной схемы очень снизится, поскольку для питания светодиода мощностью 1 Вт необходимо затратить 6 Вт с источника питания. 5 ватт будут попросту греть резистор.

Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры?

С появлением галогеновых и светодиодных ламп напряжением 12 В у многих появился вопрос: какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В? Поскольку светодиодные лампы наиболее экономичные и долговечные, в данной статье мы рассмотрим плюсы и минусы изделий разных напряжений на их примере.

Долгие годы мы пользовались светодиодными, галогеновыми и лампами накаливания с рабочим напряжением в 220 В. Однако с появлением низковольтных изделий напряжением 12 В встал закономерный вопрос: какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В? Мы рассмотрим плюсы и минусы использования ламп разного напряжения, и для примера возьмем светодиодные модели.

Cветодиодные лампы на 12 В: за и против

Преимущества ламп 12 В

  • Безопасность. Благодаря пониженному напряжению можно не боятся поражения электрическим током. Это дает возможность использовать лампочки в помещениях с повышенной опасностью, таких как котельные. Например, можно ставить светодиодные лампы капсульного типа Foton Lighting G4.
  • Можно использовать в помещениях с повышенной влажностью. Например, их можно устанавливать в ванных комнатах, саунах, помещениях с бассейном и даже на улице.

  • Не нужна дополнительная защита для проводки. Низкое напряжение не требует дополнительных мер защиты электропроводки, например, применения гофрированных трубок или кабель-каналов.

Недостатки ламп 12 В

  • Необходимость использования трансформатора или блока питания. Для подключения низковольтных лампочек к сети 220 В нужен понижающий трансформатор (как вариант — отдельный блок питания). Стоимость такого трансформатора от 300 до 3000 рублей в зависимости от производителя. Плюс нужно найти место, куда его установить. При выходе из строя трансформатора перестанет работать и вся сеть освещения, подключенная через него.
  • Потребление более высокого тока. Чем ниже напряжение, тем больший ток потребляет устройство. Для ламп на 12 В нужен более высокий ток, чем для изделий напряжением 220 В, поэтому проводка для осветительной группы должна быть выполнена проводом не менее 1,5 мм 2 с минимальным количеством скруток.

12-вольтовые светодиодные лампы нашли широкое применение при организации точечных светильников в подвесных и натяжных потолках. Также они отлично подходят для освещения витрин, выставочных стендов, помещений магазинов и кафе. Например, создать уютную атмосферу можно с помощью лампочек софитовой формы Navigator.

Светодиодные лампы на 220 В: за и против

Преимущества ламп 220 В

  • Простота монтажа. Для таких лампочек не нужен блок питания или понижающий трансформатор. Достаточно просто вкрутить в люстру или бра и пользоваться. Такая лампа имеет несколько светодиодов и драйвер.
  • Всегда доступны. Лампы со стандартным цоколем можно купить в любом хозяйственном магазине.
  • Есть модели для точечного освещения. Например, лампа Wolta 25S с цоколем GU 5.3 и подобные ей идеально подойдут для подвесного потолка. Также они будут отлично работать в ванной комнате или кухне, где повышенная влажность. Для них не нужен импульсный блок питания.

Недостатки ламп 220 В

  • Небольшой срок службы. Мы уже писали, что в дешевых некачественных лампочках плохо организовано отведение тепла из цоколя, где расположен драйвер, из-за чего он быстро сгорает. В целом замечено, что 220-вольтовые лампы перегорают чаще 12-вольтовых.

  • Опасность поражения током. В сравнении с 12 В опасность напряжения в 220 В значительно выше. Хотя стоит отметить, что в домашних условиях при правильной эксплуатации люстр, точечных светильников и других осветительных приборов, попасть под напряжение можно крайне редко.

Если не хотите заморачиваться с монтажом понижающего трансформатора или установкой блока питания, смело берите обычные светодиодные лампочки на 220 В. А в ванной комнате или сауне используйте защитные плафоны.

Вывод

Если вы хотите организовать точечное освещение в подвесном потолке в ванной комнате, можете взять 12-вольтовые светодиодные лампочки с блоком питания. Они отлично выдерживают влажность, и такое напряжение более безопасное.

Если не готовы заморачиваться с дополнительными комплектующими, берите обычные светодиодные лампочки на 220 В. Для организации точечного освещения можно взять изделия софитовой формы соответствующей цветовой температуры.

Что еще стоит знать про светодиодные лампы:

Индикаторы сети 220В на светодиодах, замена индикаторным неонкам

Принципиальные схемы простых индикаторов наличия сети 220В на светодиодах, меняем старые неоновые индикаторные лампы на светодиоды. В электрооборудовании повсеместно применяются индикаторные неоновые лампы для индикации включения аппаратуры.

В большинстве случаев схема как на рисунке 1. То есть, неоновая лампа через резистор сопротивлением 150-200 киолом подключается к сети переменного тока. Порог пробоя неоновой лампы ниже 220V, потому она легко пробивается и светится. А резистор ограничивает ток через неё, чтобы она не взорвалась от превышения тока.

Бывают и неоновые лампы со встроенными токоограничительными резисторами, в таких схемах кажется как будто неоновая лампа включена в сеть без резистора. На самом деле резистор спрятан в её цоколе или в её проволочном выводе.

Недостаток неоновых индикаторных ламп в слабом свечении и только розовом цвете свечения, ну и еще в том что это стекло. Плюс, неоновые лампы сейчас в продаже встречаются реже светодиодов. Понятно, что есть соблазн сделать аналогичный индикатор включения, но на светодиоде, тем более светодиоды бывают разных цветов и значительно более яркие чем «неонки», ну и нет стекла.

Но, светодиод низковольтный прибор. Прямое напряжение обычно не более ЗV, да и обратное тоже весьма низкое. Даже если светодиодом заменить неоновую лампу, он выйдет из строя за счет превышения обратного напряжения при отрицательной полуволне сетевого напряжения.

Рис. 1. Типовая схема подключения неоновой лампы к сети 220В.

Впрочем, есть двухцветные двухвыводные светодиоды. В корпусе такого светодиода есть два разноцветных светодиода, включенных встречно-параллельно. Такой светодиод можно подключить практически так же, как неоновую лампу (рис.2), только резистор взять сопротивлением поменьше, потому что для хорошей яркости через светодиод должен протекать ток больше чем через неоновую лампу.

Рис. 2. Схема индикатора сети 220В на двухцветном светодиоде.

В этой схеме одна половина двухцветного светодиода HL1 работает на одной полуволне, а вторая – на другой полуволне сетевого напряжения. В результате обратное напряжение на светодиоде не превышает прямого. Единственный недостаток – цвет. Он желтый. Потому что обычно два цвета – красный и зеленый, но горят они почти одновременно, потому зрительно выглядит как желтый цвет.

Резистор R1 в схеме на рисунке 2 сопротивлением ниже, чем с неоновой лампой, и на нем выделяется больше тепловой мощности. Полностью избавится от паразитной тепловой мощности можно, если заменить резистор конденсатором (рис. 3). Прямой ток через светодиод ограничивается реактивным емкостным сопротивлением конденсатора, а на нем тепло не выделяется.

Рис. 3. Схема индикатора сети 220В на двухцветном светодиоде и конденсаторе.

На рисунках 4 и 5 показана схема индикатора включения на двух светодиодах, включенных встречно-параллельно. Это почти то же, что на рис. 3 и 4, но светодиоды отдельные для каждого полупериода сетевого напряжения. Светодиоды могут быть как одного цвета, так и разного.

Рис. 4. Схема индикатора сети 220В с двумя светодиодами.

Рис. 5. Схема индикатора сети 220В с двумя светодиодами и конденсатором.

Но, если нужен только один светодиод, -второй можно заменить обычным диодом, например, 1N4148 (рис.6 и 7). И нет ничего страшного в том, что этот светодиод не рассчитан на напряжение электросети. Потому что обратное напряжение на нем не превысит прямого напряжения светодиода.

Рис. 6. Схема индикатора сети 220В со светодиодом и диодом.

Рис. 2. Схема индикатора сети 220В с одним светодиодом и конденсатором.

В схемах испытывались светодиоды, двухцветные типа L-53SRGW и одно-цветные типа АЛ307. Конечно же можно применить и любые другие аналогичные индикаторные светодиоды. Резисторы и конденсаторы так же могут быть других величин, – все зависит от того, какую силу тока нужно пустить через светодиод.

Андронов В. РК-2017-02.

  • PCBWay – всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН
  • Сборка печатных плат от $88 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
  • Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Схемы с балластными конденсаторами очень не рекомендую. В момент включения происходит бросок тока, диоды очень часто при этом горят. Проверено на практике.

Хорошо, тогда как быть с конденсатором в цепи первичной обмотки? – Обмотка не сгорит при резонансе? А если включить конденсатор параллельно первичной обмотке (как это сделано в некоторых моделях телевизоров)? – Как рассчитать обмотку в этом случае?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector