Tpo-gefest.ru

ТПО Гефест
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подключить светодиод к 12В постоянного тока

Для установки LED ламп существует несколько важных принципов, которых следует придерживаться:

  • Важно соблюдать полярность при подсоединении светодиода. Иначе он быстрее выйдет из строя или не будет светиться вообще.
  • Расположение анода и катода указано на цоколе лампочки в виде насечек, зеленых точек.
  • Запрещено в одну линию и на один резистор последовательно монтировать лампы разного цвета. Это влияет на их производительность и в принципе свечение.
  • Информацию о полярностях можно найти в технической документации к LED.

На каждые 12 В можно подключать не более 6 светодиодов.

Компоновка прибора

Если мы хотим сделать приличный прибор, который не стыдно будет потом приделать в качестве постоянного блока питания, допустим, для цепочки светодиодов, нужно начать с трансформатора, платы для монтажа электронных компонентов и коробки, где все это будет закреплено и подключено. При выборе коробки важно учесть, что электрические схемы при работе разогреваются. Поэтому коробку хорошо найти подходящую по размерам и с отверстиями для вентиляции. Можно купить в магазине или взять корпус от блока питания компьютера. Последний вариант может оказаться громоздким, но в нем как упрощение можно оставить уже имеющийся трансформатор, даже вместе с вентилятором охлаждения.

Корпус блока питанияКорпус блока питания Корпус блока питанияКорпус блока питания

На трансформаторе нас интересует низковольтная обмотка. Если она дает понижение напряжения с 220 В до 16 В – это идеальный случай. Если нет, придется ее перемотать. После перемотки и проверки напряжения на выходе трансформатора его можно закрепить на монтажной плате. И сразу продумать, как монтажная плата будет крепиться внутри коробки. У нее для этого имеются посадочные отверстия.

Низковольтная обмоткаНизковольтная обмотка Монтажная платаМонтажная плата

Дальнейшие действия по монтажу будут проходить на этой монтажной плате, значит, она должна быть достаточной по площади, длине и допускать возможную установку радиаторов на диоды, транзисторы или микросхему, которые должны еще поместиться в выбранную коробку.

Диодный мостДиодный мост

Диодный мост собираем на монтажной плате, должен получиться такой ромбик из четырех диодов. Причем левая и правая пары состоят одинаково из диодов, подключенных последовательно, а обе пары параллельны друг другу. Один конец каждого диода маркирован полоской – это обозначен плюс. Сначала паяем диоды в парах друг к другу. Последовательно – это значит плюс первого соединен с минусом второго. Свободные концы пары тоже получатся – плюс и минус. Параллельно соединить пары – значит спаять оба плюса пар и оба минуса. Вот теперь имеем выходные контакты моста – плюс и минус. Или их можно назвать полюсами – верхним и нижним.

Читайте так же:
Включаю свет выключается розетка

Схема диодного моста

Схема диодного моста

Остальные два полюса – левый и правый – используются как входные контакты, на них подается переменное напряжение с вторичной обмотки понижающего трансформатора. А на выходы моста диоды подадут пульсирующее знакопостоянное напряжение.

Если теперь подключить параллельно с выходом моста конденсатор, соблюдая полярность – к плюсу моста – плюс конденсатора, он напряжение начнет сглаживать, причем настолько хорошо, насколько велика у него емкость. 1 000 мкФ будет достаточно, и даже ставят 470 мкФ.

Внимание! Электролитический конденсатор – прибор небезопасный. При неверном подключении, при подаче на него напряжения вне рабочего диапазона или при большом перегреве он может взорваться. При этом разлетается по округе все его внутреннее содержимое – лохмотья корпуса, металлической фольги и брызги электролита. Что весьма опасно.

Ну вот и получился у нас самый простой (если не сказать, примитивный) блок питания для приборов напряжением 12 V DC, то есть постоянного тока.

Для удобного расчета этого показателя блока питания используется определённая формула. Значение потребляемой мощности 1 метра ленты необходимо умножить на количество метров подсветки и прибавить запас около 25%. Запас является гарантией того, что при перенапряжении в сети блок питания выдержит, подсветка не сгорит. Если вы установите прибор, которому придется функционировать по максимуму, он будет перегреваться. В лучшем случае сработает защита от перегрева, подсветка будет мигать, потому как подача питания прекращается по нужной степени охлаждения, в худшем устройство выйдет из строя, потребуется делать замену всей системы.

Для наглядного расчета воспользуемся конкретным примером. Возьмем светодиодную ленту 12В мощностью 8 Вт в метре, типа SMD 2835, в каждом метре погонном метре 60 диодов. Допустим, для организации освещения нам нужно 3,5 метров ленты. Воспользовавшись формулой, считаем необходимую мощность блока питания. Она равняется: 8 Вт /м умножить на длину 3,5 м и плюс 25% запаса, это 35 Вт.

Схема подключения точечных светильников 220В и 12В

В зависимости от типа используемых ламп, в точечным светильниках, существует две основных схемы подключения — это:

– схема подключения точечных светильников 220в

– схема подключения точечных светильников 12в

Читайте так же:
Емкостной ток кабеля что это

Два основных стандарта питания точечных светильников существует не просто так, каждый вариант подключения имеет свои положительные и отрицательные стороны и выбирается в зависимости от существующих условий.

Схема подключения точечных светильников 220в

Схема подключения точечных светильников 220в, при аналогичном стандарте бытового напряжении принятом в нашей стране, кажется наиболее естественной и правильной. Обычно, схема подключения через выключатели выглядит так (см. изображение ниже):

Схема подключения точечных светильников в квартире

Электрический ток проходя через счетчик электроэнергии и защитную автоматику приходит в распределительную коробку, в которой рабочий ноль и земля (защитный ноль) идут напрямую к точечному светильнику, а вот фазный провод идет на выключатель. В зависимости от типа выключателя (одно-, двух- или трехклавишный) из него выходит соответствующее количество питающих проводов к группа точечных светильников. На изображениях ниже представлены схемы подключения точечных светильников 220в к одноклавишному и двухклавишному выключателю.

Схема подключения точечных светильников 220В к одноклавишному выключателю:

Схема подключения точечных светильников 220В

Схема подключения точечных светильников 220В к двухклавишному выключателю:

Схема подключения точечных светильников 220В к двухклавишному выключателю

Основные преимущества использования точечных светильников 220в:

– Простая схема подключения, соответственно максимально надежная

– Отсутствие ограничений по длине цепи, точечные светильники одной группы могут располагаться на любом расстоянии друг от друга без потери эффективности освещения.

– Низкие токи в цепи с напряжением 220в позволяют использовать в проводке кабель меньшего сечения, чем в сетях 12в.

Минусы использования точечных светильников 220в:

– Высокое напряжение источник повышенной опасности, требует квалификации при монтаже и особой осторожности при обслуживании и эксплуатации

– Без дополнительных защитных устройств, лампы подвержены более быстрому разрушению, чем 12В.

Как видите, основной недостаток у точечных светильников 220в, это как ни странно их достаточно высокое напряжение, опасное для человека, как при непосредственном контакте, так и возможностью возникновения возгорания. Из-за этого накладывается множество ограничений при установке и эксплуатации, что достаточно неудобно.

Схема подключения точечных светильников 12в

Использование для питания точечных светильников напряжения 12 вольт, решает эту проблему. Ведь такое низкое напряжение считается условно безопасным и практически исключает возгорания и поражения человека электрическим током. Кроме этого, при напряжении 12 вольт, стало возможным сделать нити накаливания у ламп толще, рассчитанных на больший ток, а следовательно более надежных и долговечных.

Для работы точечных светильников на 12в, в схему добавляются трансформатор, преобразующий стандартное напряжения бытовой сети 220 Вольт в необходимые 12 Вольт. Чаще всего в продаже вы встретите электронные трансформаторы,

Читайте так же:
Как обозначаются выключатели света

Электронный трансформатор

к их основным достоинствам относятся:

– малый габаритный размер и вес

– встроенные системы защиты такие как от короткого замыкания, плавный пуск значительно продлевающий срок жизни ламп и т.п.

– автоматическая регулировка напряжения

– постоянное напряжение на выходе

Выбор трансформатора (блока питания) для точечных светильников.

К основным характеристикам трансформаторов для точечных светильников относятся:

Выходное напряжение для галогенных ламп в точечных светильниках обычно должно быть 12В.

Номинальная мощность трансформатора рассчитывается исходя из суммарной мощности подключаемых к нему светильников, плюс небольшой запас.

Так например, при параллельном подключении к трансформатору трех точечных светильников по 50Вт каждый, номинальная мощность трансформатора должна быть больше 150Вт, значит берем 210Вт.
Следует отметить, что трансформаторы для точечных светильников на 12в выпускаются стандартных мощностей это: 60Вт, 70Вт, 105Вт, 150Вт, 210Вт, 250Вт, 400Вт.

Очень важная характеристика трансформатора для точечных светильников это выходной ток. Ведь малое напряжение предполагает высокий ток, который соответственно вызывает падение напряжения в проводах и если их неправильно подобрать, возможны очень неприятные последствия. Ниже представлена таблица выбора сечения кабеля для точечных светильников 12в в зависимости от его длины.

Таблица выбора сечения кабеля для точечных светильников 12в в зависимости от его длины

таблица выбора сечения кабеля для точечных светильников 12в в зависимости от его длины

Если рассмотреть на нашем примере, описанном выше, где мы выбрали трансформатор на 210Вт, выходной ток такого трансформатора достигает 18 Ампер! В нашей таблице для такого тока, подбираем минимальное сечение кабеля, которое равно 1.5 кв. мм., при этом максимальная длина его не должна превышать 3,4 метра.

Чтобы свечение было равномерное у всех точечных светильников на 12в, запитанных от одного трансформатора, при параллельном подключении длины всех проводов должны совпадать (последовательная схема подключения для точечных светильников 12В не применяется).

Даже если один точечный светильник расположен совсем близко к трансформатору, а два других дальше, все равно длины каждого из проводов идущих от трансформатора к точечному светильнику 12в должны быть равны.

Если же, допустим, расстояние оказывается большим, чем минимально возможное из таблицы, то необходимо брать провод большего сечения, так например если в нашем примере мы проложим кабель 2.5. кв.мм., то он может быть длинной уже до 5,7 метра.

Схема параллельного подключения точечных светильников на 12В выглядит так:

Читайте так же:
Выбрать кабель по току таблица пуэ

Схема подключения точечных светильников 12В

Самый оптимальный вариант подключения точечных светильников на 12В, это когда на каждую точку стоит свой понижающий трансформатор, это несколько повышает стоимость набора освещения, но несомненно стоит того. Отпадает проблема с расчетом длин и сечений проводов, а главное при выходе из строя одного трансформатора, остальные лампы группы продолжат гореть. Схема подключения точечных светильников 12 Вольт, каждый через свой трансформатор, представлена ниже.

Схема подключения точечных светильников 12В с индивидуальными трансформаторами

Обе представленные схемы, верны как для светильников на 12В постоянного, так и переменного тока. В случае с лампами на 12 Вольт переменного тока, полярность подключения проводов не важна, пусть вас не смущает маркировка клемм на схеме “+” и “-“.

Основные преимущества точечных светильников 12В:

– Безопасность, низкая вероятность поражения током человека или возникновения возгорания

– Больший срок службы ламп, в связи с их особенностями, а так же с дополнительными защитами реализованными в трансформаторе.

Основные минусы точечных светильников на 12В:

– Необходимость установки в схему трансформатора и связанные с этим сложности.

– Необходимость точного расчета и подбора сечений и длин проводов, из-за высокого тока.

Решать, какие именно выбрать точечные светильники на 220В или на 12В вам, но сейчас общая тенденция выражается в отказе от схем с отдельными трансформаторами. У многих производителей уже есть в линейке продуктов надежные галогенные лампы с питанием 220В для точечных светильников, а производители диодных ламп пошли еще дальше, и встраивают преобразователи напряжения в корпуса ламп, так что для их работы не требуется никаких изменений в проводке, подробнее об этом мы уже писали в статье «Замена ламп на светодиодные».

Что учесть

  1. Для питания светодиодной ленты на 12 В БП от мобильников однозначно не подходят. У них на выходе недостаточный вольтаж – в пределах 5. Домашние умельцы используют их по-другому – для изготовления мини-ночников на нескольких светодиодах. От каких устройств (с некоторой доработкой) можно брать блоки питания?
  • Сетевые маршрутизаторы.
  • Планшеты.
  • Некоторые модели ПК.
  • Мониторы.
  • Моноблоки.

Одни из них выдают требуемые 12 В, другие – 19.

  1. Существует 2 разновидности блоков питания. Их принципиальное отличие – в схеме. Более старые БП собраны на основе трансформаторов. Все современные – импульсные, в которых нет традиционного «железа». Их несложно определить по весу – он небольшой. Что лучше взять для светодиодной ленты?
Читайте так же:
Как делают кабель провод

Если учесть специфику ее работы (в зависимости от модификации) и целевого использования (простая подсветка или дополнительное освещение), то для изготовления адаптера своими руками желательно подбирать импульсные БП. С трансформаторными аналогами, если неправильно определена нагрузочная мощность, может возникнуть проблема, связанная с сильным нагревом устройства преобразования напряжения.

  1. Блок питания для светодиодов (а лента собрана из них) имеет существенное отличие от обычных БП. Заключается оно в том, что на выходе должно быть не только требуемое напряжение, но и стабильный ток. Такие приборы называют драйверами, чтобы не происходило путаницы с их предназначением.

По сути, это источники тока в первую очередь. Но расчеты их параметров (учитывается тип светодиодов, их количество в ленте, схема включения) довольно сложные, поэтому своими руками проще переделать готовый БП.

Как сделать простейший блок питания, показано в видео:

Выпрямитель

В трансформаторном блоке питания используется обычно мостовой выпрямитель с одним, двумя или четырьмя диодами.

Используем мостовую схему выпрямления

Использование мостового выпрямителя показано на данной схеме:

Как работает

Принцип работы у выпрямителя мостового типа следующий: во время течения в полупериоде, электрический ток идет через два диода, которые включены в прямом направлении. Это позволяет конденсатору получать напряжение с пульсацией в два раза большей частотой от питания.

Выше представлена схема как использовать выпрямитель мостового типа в конструкции. Чтобы понять, как работает выпрямитель с постоянным и переменным напряжением мостового типа можно использовать для ознакомления данную схему:

Треугольники на схеме – это диоды, которые позволяют работать мостовому выпрямителю.

Как спаять

Для спайки мостового выпрямителя следует использовать следующую схему:

Основные выводы

Кроме электрических параметров при выборе блока питания на 12 В для светодиодной ленты учитывается место монтажа:

  • для жилых помещений можно купить более простые недорогие модели;
  • на улице устанавливаются только модели с герметичным металлическим корпусом.

В некоторых ситуациях можно сэкономить. БП на 12 В с мощностью 10-50 Вт встраиваются в ноутбуки, планшеты, маршрутизаторы и другие приборы. У многих они где-то валяются. 700-800 люмен может обеспечить прибор на 10 Вт. Если дома ничего подобного нет, можно купить через интернет по объявлению. Это позволяет обойтись без пайки деталей при монтаже подсветки с небольшой мощностью.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector