Почему так сложно сделать питание светодиодов от 220в своими руками?
Содержание:
- Принципиальная разница в конструкции
- Какие светодиоды используются
- Схема сборки конструкции
- Характеристика и маркировка мощных светодиодов 1w
- Изготовление драйвера светодиодов на 220В своими руками
- Цоколь штифтовый байонет
- Таблица соответствия мощности
- Мероприятия по борьбе с мерцанием светодиодов
- Разновидности схем
- Классическая схема драйвера
- Сравнение SMD светодиодов
- Самостоятельный ремонт
- Что такое вечная светодиодная лампочка
- Как подобрать драйвер для светодиодов
- Технические характеристики ламп для дома и квартиры
- Электрическая схема
- Основные выводы
Принципиальная разница в конструкции
При выборе светодиодных лампочек важно знать, как они производились. Продукция должна быть сертифицированная
Только так можно купить светодиодный источник света, который не будет отрицательно воздействовать на организм и прослужит долго.
Недорогой китайской лампы на 220 В
Неизвестные китайские производители:
- выпускают светодиодные лампы в несоответствующих мощности корпусах;
- у диодов низкие показатели светопередачи;
- полноценный драйвер меняют на диодный мост и пару дешевых радиодеталей;
- устанавливают примитивные теплоотводы;
- указывают на упаковке неверные параметры мощности, потока и цвета света, срока эксплуатации.
Из-за несовершенства схемы такие лампы быстро перегорают, покупателей ждет разочарование после вскрытия упаковки:
- источник света вместо 60 Вт выдает 25 Вт;
- поток света 40-50%, не 90%, как указано;
- мощность 6 Вт вместо 8 Вт;
- цвет 400 вместо 2700;
- рок службы 5 тыс. часов, а не 50 тыс.
Качественной брендовой светодиодной лампы
В брендовой качественной лампочке:
- используется рассеиватель в виде полусферы из качественного пластика, увеличивающий угол рассеивания и показатели механической прочности;
- качественные долговечные чипы;
- применяется плата, изготовленная из сплава алюминия, эффективно отводящая избыток тепла на радиатор;
- площади радиатора достаточно для того, чтобы предотвратить перегрев;
- у конденсатора достаточный объем;
- драйвер преобразует ток;
- цоколь из никеля или латуни.
Какие светодиоды используются
Один из главных элементов, который входит в состав светодиодной лампы, это диод. Им называют полупроводниковый кристалл, состоящий из нескольких слоёв. Именно он служит для преображения подаваемого на лампу электричества в свет. Производят диод на основе чипа — кристалла с площадкой, к которой подключены проводники.
Чтобы получить белое свечение, чип необходимо покрыть желтым люминофором. При смешивании синего и желтого цвета образуется белый. Существует 4 типа светодиодов:
- COB. При такой технологии производства чип монтируют в плату. Контакт получает надёжную защиту от окисления и чрезмерного нагрева. Также это положительно отражается на характеристиках свечения. Если такой чип выйдет из строя, отремонтировать схему нельзя. Это единственный недостаток технологии;
- DIP. Схема состоит из кристалла, двух присоединённых проводников, линза расположена сверху. Такие осветительные приборы в большинстве случаев используют в качестве подсветки на рекламных табло и световых украшениях;
- Диод SMD. Устанавливается на плоских поверхностях, что позволяет изготовить устройства разных форм. Отличается улучшенными характеристиками теплоотвода. Такие лампы можно использовать для любых источников света;
- «Пиранья». Конструкция похожа на схему DIP. Но здесь имеются 4 вывода, что обеспечивает улучшение отвода образующегося тепла и делает технологию более надёжной. Широкое распространение «пиранья» получила в автомобильной промышленности.
Светодиод вида «пиранья» в прозрачном корпусе.
Схема сборки конструкции
Как будет работать светодиодная лампа напрямую зависит от производителя и цены изделия. Отличия можно заметить, если снять рассеиватель
В первую очередь стоит обратить внимание на качество пайки чипов, а также соединительных проводов. Дешевые лампочки служат меньше, чем качественные и дорогие
Низкокачественные китайские лампочки
Приобретая лампочку не более чем за 3 доллара, не стоит рассчитывать на симметричное расположение светодиодов на плате. Это говорит о том, что пайка выполнялась вручную и на скорую руку, а провода подбирались с минимальным сечением. Надёжного драйвера здесь также не будет. Вместо него реализована бестрансформаторная схема с выпрямителем и конденсатором.
Схема китайской лампочки.
Если приходится проводить диагностику и после ремонтировать лампы подобного типа, следует обязательно придерживаться особой техники безопасности. Каждый элемент, который является составляющей одной цепи, может находиться под напряжением, опасным для человека. Если случайно дотронутся до одной из токоведущих частей, можно получить удар током. То же самое может произойти, если щуп мультиметра случайно соскользнёт и спровоцирует короткое замыкание.
Фирменные светодиодные лампы
Дорогие и качественные лампочки имеют приятный внешний вид, но это далеко не все преимущества. Качество элементной базы будет значительно выше, чем у китайского аналога, приобретённого по низкой цене. Установленный драйвер отличается сложным устройством. Один из способов его сборки подразумевает установку импульсного трансформатора, а также преобразователя тока, который в дальнейшем стабилизирует полученную нагрузку.
Качественная лампа LED.
Трансформатор может не устанавливаться. Основная нагрузка будет направлена на микросхему, стабилизирующую входное напряжение, которая:
- имеет систему отрицательной обратной связи;
- возможность диммирования;
- поддерживает ток с заданной шириной импульса.
Схема без трансформатора.
Выбирая качественную светодиодную лампочку на 220 В с токовым драйвером, покупатель получает защищенное от помех и скачков в сети устройство, которое соответствует характеристикам, указанным в паспорте. Установленный здесь радиатор обеспечит быстрый теплоотвод. Эта лампочка будет служить более чем в 5 раз дольше дешевой китайской.
Характеристика и маркировка мощных светодиодов 1w
Светодиоды мощностью 1 Вт — это группа твердотельных полупроводниковых приборов, обладающих следующими параметрами:
- прямое напряжение — 2-4 В;
- сила тока — до 350 мА;
- световой поток — 20-120 Лм;
- угол рассеивания — 120°;
- мощность рассеивания — 1 Вт;
- срок службы — до 50000 часов;
- диапазон температуры — от -40° до + 80°;
- варианты цвета — белый, теплый белый,
желтый, красный, зеленый, синий.
Это общие для всех элементов группы показатели, которые определяются уровнем мощности светодиодов.
Маркировка элементов
расшифровывается следующим образом:
1W R 3.4v 50-90LM 520-525nm G
1W — мощность
R — необходим радиатор;
3.4v — напряжение питания;
50-90LM — величина светового потока;
520-525nm — длина световой волны в нанометрах;
G — зеленый цвет свечения (Green).
Все элементы отличаются низким энергопотреблением и высокой надежностью. В течение всего продолжительного срока службы степень деградации светодиодов остается невысокой, проявляясь только на последних стадиях выработки ресурса.
Изготовление драйвера светодиодов на 220В своими руками
Схема лед драйвера на 220 вольт представляет собой не что иное, как импульсный блок питания.
В качестве самодельного светодиодного драйвера от сети 220В рассмотрим простейший импульсный блок питания без гальванической развязки. Основное преимущество таких схем – простота и надёжность. Но будьте осторожны при сборке, поскольку у такой схемы нет ограничения по отдаваемому току. Светодиоды будут отбирать свои положенные полтора ампера, но если вы коснётесь оголённых проводов рукой, ток достигнет десятка ампер, а такой удар тока очень ощутимый.
Схема простейшего драйвера для светодиодов на 220В состоит их трёх основных каскадов:
- Делитель напряжения на ёмкостном сопротивлении;
- диодный мост;
- каскад стабилизации напряжения.
Первый каскад – ёмкостное сопротивление на конденсаторе С1 с резистором. Резистор необходим для саморазрядки конденсатора и на работу самой схемы не влияет. Его номинал не особо критичен и может быть от 100кОм до 1Мом с мощностью 0,5-1 Вт. Конденсатор обязательно не электролитический на 400-500В (эффективное амплитудное напряжение сети).
При прохождении полуволны напряжения через конденсатор, он пропускает ток, пока не произойдет заряд обкладок. Чем меньше его ёмкость, тем быстрее происходит полная зарядка. При ёмкости 0,3-0,4мкФ время зарядки составляет 1/10 периода полуволны сетевого напряжения. Говоря простым языком, через конденсатор пройдет лишь десятая часть поступающего напряжения.
Второй каскад – диодный мост. Он преобразует переменное напряжение в постоянное. После отсечения большей части полуволны напряжения конденсатором, на выходе диодного моста получаем около 20-24В постоянного тока.
Третий каскад – сглаживающий стабилизирующий фильтр.
Конденсатор с диодным мостом выполняют функцию делителя напряжения. При изменении вольтажа в сети, на выходе диодного моста амплитуда так же будет меняться.
Что бы сгладить пульсацию напряжения параллельно цепи подключаем электролитический конденсатор. Его ёмкость зависит от мощности нашей нагрузки.
В схеме драйвера питающее напряжение для светодиодов не должно превышать 12В. В качестве стабилизатора можно использовать распространённый элемент L7812.
Собранная схема светодиодной лампы на 220 вольт начинает работать сразу, но перед включением в сеть тщательно изолируйте все оголённые провода и места пайки элементов схемы.
Цоколь штифтовый байонет
На корпусе этого соединительного устройства имеются специальные штифты. С их помощью цоколь подсоединяют к патрону. При разработке изделия была поставлена конкретная цель — сделать так, чтобы осветительный прибор приобрел более компактные формы, а время замены лампочек сократилось.
Круглые боковые штифты (2 шт.) расположены на основе симметрично. Их закрепляют в предназначенных для этого прорезях патрона, а далее проворачивают на ¼ оборота для лучшей фиксации.
На фото светодиодная лампочка с цоколем bayonet, маркировка – BA15D. размеры светильника – 22*60 мм, напряжение – 0,5-1 В
Одним из видов штифтового изделия является цоколь ВА с несимметричными боковыми контактами. Применяют его в автомобилях. Своеобразная конструкция позволяет особым образом вставить лампу в патрон и фокусировать световой поток фар.
В некоторых странах, в основном англоязычных, штифтовые соединители обозначают BC, сокращение от Bayonet Cap, в Европе — B22d, в России — 2Ш22.
Аналогом европейскому B15d является отечественный 2Ш15 и на английском — SBC, полное название — Small Bayonet Cap. MBC/MBB соответствует российский 1Ш9 и европейский Ba9s.
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, ватт | Мощность светодиодной, ватт | Средний световой поток, лм |
40 | 5 | 400 |
60 | 7 | 560 |
75 | 11 | 880 |
100 | 13 | 1040 |
150 | 20 | 1600 |
200 | 30 | 2550 |
300 | 40 | 3450 |
500 | 60 | 5200 |
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.
Мероприятия по борьбе с мерцанием светодиодов
Светодиодная лампа из энергосберегающей своими руками имеет огромное преимущество, но нужно потрудиться, чтобы при работе самоделки пользователей не беспокоило излишнее мерцание LED:
- Управляйте светодиодными продуктами с использованием источника питания светодиода, который предназначен для их расчётной нагрузки.
- Убедитесь, что все используемые продукты LED совместимы с цепями управления и источником питания.
- Проверьте отсутствие проводов и других неисправностей светильника и убедитесь, что диммеры не перегружены.
- Рассмотрите возможность использования постоянного тока светодиодного драйвера.
- При установке системы поэкспериментируйте, чтобы узнать, есть ли минимальный уровень затемнения, который вам мешает.
Чтобы избежать влияния мерцания светодиодов, нужно всегда помнить о вышеуказанных моментах.
Разновидности схем
Драйвер нужен для стабилизации напряжения и собирается с использованием схем на конденсаторах и трансформаторах. Второй вариант является более экономичным, а первый необходим для создания мощного светильника. Кроме этого существует еще одна разновидность схем – инверторные. Они используются на производстве диммируемых ламп и большом количестве чипов.
Импульсные драйвера
Если сравнивать с линейным драйвером, где используется конденсатор, импульсный отличается эффективной защитой от нестабильности в сети. Чтобы в деталях рассмотреть пример импульсной схемы диодной лампы, используем модель CPC9909. Эффективность этого изделия достигает 98%, поэтому её без преувеличения можно считать одной из самых экономичных и энергосберегающих.
Драйвер «CPC9909».
Схема подключения BP3122
Устройство можно подключать к высокому напряжению (550 В) благодаря встроенному драйверу со стабилизатором. Это упростило схему и снизило стоимость устройства.
Подключение с импульсным драйвером используется для активации освещения в случае аварии, и подойдет в качестве примера повышающих преобразователей. Дома на базе модели драйвера CPC9909 можно собрать светильник, который будет запитан от батарей или драйвера, но мощность при этом не превысит 25 В.
Диммируемые драйверы
С помощью диммируемого драйвера яркость светодиодной лампы можно регулировать, что позволит установить в каждой из комнат необходимый уровень освещения, снижать яркость света днем. Устройства используются, чтобы подчеркнуть некоторые предметы интерьера.
На производстве используют две разновидности диммируемых драйверов. У каждого есть плюсы и минусы. Одни работают на широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Диммер устанавливают между диодами и блоком питания. Схема запитывается импульсами разной продолжительности. Наглядный пример ШИМ-регулировки — бегущая строка.
Вторая разновидность диммируемых драйверов влияет на источник питания. Они широко используются для изделий с возможностью стабилизации тока. Регулировка может повлиять на оттенок освещения. Если это белые чипы, при понижении силы тока они начнут светиться желтым светом, при увеличении синим.
Конденсаторные
Конденсаторную схему можно считать одной из самых продаваемых, она часто встречается в бытовых светильниках.
Схема с конденсатором.
Конденсатор C1 необходим, чтобы защитить устройство от помех в сети. С4 сгладит пульсации. При подаче тока резисторы R3-R2 ограничат его и предохранят схему от короткого замыкания. Элемент VD1 преобразовывает переменное напряжение. Когда подача тока прекратится, конденсатор разрядится через резистор R4. Но элементы R2-R3 используют далеко не все производители LED-светильников.
Светильник с диммером.
Чтобы проверить работоспособность конденсатора, используется мультиметр. Схема имеет несколько минусов:
- достичь высокой яркости свечения не получится, понадобятся более ёмкие конденсаторы;
- существует риск перегрева чипов из-за нестабильности подачи тока;
- нет гальванической развязки, возможен удар током. При разборке лампочки нельзя трогать токоведущие элементы голыми руками.
Несмотря на минусы, у схемы много преимуществ, лампы хорошо продаются. Это простота сборки, низкие цены и широта диапазона напряжения на выходе. Даже мастера со скромным опытом могут пробовать изготовить изделие самостоятельно. Для этого часть деталей можно снять со старых телевизоров или приемников.
Классическая схема драйвера
Для самостоятельной сборки LED блока питания разберемся с наиболее простым устройством импульсного типа, не имеющего гальванической развязки. Главное преимущество такого рода схем – простое подключение и надежная работа.
Схема преобразователя на 220 В представлена в качестве импульсного блока питания. При сборке необходимо соблюдать все правила электробезопасности, т. к. здесь нет пределов по токоотдаче
Схема такого механизма составлена из трех основных каскадных областей:
- Разделитель напряжения на емкостном сопротивлении.
- Выпрямитель.
- Стабилизаторы напряжения.
Первый участок – противодействие, оказываемое переменному току на конденсаторе С1 с резистором. Последний требуется исключительно для осуществления самостоятельной зарядки инертного элемента. На работу схемы он не оказывает влияния.
Номинальное значение резистора может находиться в диапазоне 100 кОм-1 Мом, с мощностью 0,5-1 Вт. Конденсатор должен быть электролитическим, а его эффективное амплитудное значение напряжения – 400-500 В
Когда образованная полуволна напряжения проходит через конденсатор, ток протекает до тех пор, пока обкладки полностью не зарядятся. Чем меньше емкость механизма, тем меньше времени будет затрачено на его полный заряд.
Например, прибор объемом 0,3-0,4 мкФ заряжается в течение 1/10 периода полуволны, т. е. всего десятая доля проходящего напряжения пройдет через этот участок.
Процесс выпрямления на этом участке выполняется по схеме Гретца. Диодный мост подбирается, отталкиваясь от номинального тока и обратного напряжения. При этом последнее значение не должно быть меньше 600 В
Второй каскад является электрическим устройством, преобразующим (выпрямляющим) переменный ток в пульсирующий. Такой процесс называется двухполупериодным. Поскольку одна часть полуволны была сглажена конденсатором, на выходе этого участка постоянный ток будет равен 20-25 В.
Так как питание светодиодов не должно превышать 12 В, для схемы необходимо использовать стабилизирующий элемент. Для этого вводится емкостный фильтр. Например, можно применять модель L7812
Третий каскад работает на базе сглаживающего стабилизирующего фильтра – электролитического конденсатора. Выбор его емкостных параметров зависит от силы нагрузки.
Поскольку собранная схема воспроизводит свою работу сразу, нельзя касаться оголенных проводов, т. к. проводимый ток достигает десятков ампер – предварительно проводится изоляция линий.
Сравнение SMD светодиодов
Применение
SMD диодов повсеместно. Эти
относительно маломощные светодиоды
являются основой лампочек общего освещения, индикаторных панелей и систем
аварийного освещения. Наибольшей популярностью пользуются светодиодные ленты на
СМД диодах. Существуют и их вариации в виде модулей и
линеек, где используются планарные
светодиоды.
Определить тип и размер
корпусов SMD диодов можно по
маркировке, цифры которой обозначают ширину и длину. Новые модификации
конструируются на группах, состоящих из четырёх равных по мощности светодиодов
разных цветов – «G+R+W+B». Это увеличивает светоотдачу и расширяет
световые оттенки, поэтому такой тип
светодиодов самый яркий.
Классификация
светодиодов по типоразмерам следующая:
Маркировка SMD | 3528 | 5630 | 3014 | 5050 | 5730-05 | 5730-1 | 2835 |
Световой поток, Лм | 5 | 40 | 8 | 15 | 40 | 100 | 25 |
Мощность, Вт | 0,06 | 0,5 | 0,07 | 0,2 | 0,5 | 1 | 0,2 |
Температура,оС | до 65 | до 80 | до 65 | до 65 | до 80 | до 80 | до 65 |
Ток, мА | 20 | 150 | 30 | 60 | 150 | 30 | 60 |
Напряжение, А | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,4 | 3,4 | 3,4 |
Габариты, мм | 3,5х2,8 | 5,3х3 | 3х1,4 | 5х5 | 4,8х3 | 4,8х3 | 2,8х3,5 |
Таблица включает усреднённые технические характеристики, которые показывают лучшие светодиоды с белым светом. Самые мощные лампы холодного и
тёплого белого света обладают меньшим световым потоком и, имея равную яркость светодиодов, дают лучшее
освещение, чем цветные.
Обратите внимание! Светоотдача тёплых тонов может быть на 10% меньше той, что отражают маркировка и характеристики, а холодных – на 10% больше, поэтому они самые энергоэффективные. Реальные
технические характеристики и качество светодиодов в значительной
степени определяет марка светодиодов,
причём колебания могут доходить до 15%
Качественные
светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же
устройства неизвестных китайских
производителей, занесённые в каталог,
обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже
0,09
Реальные
технические характеристики и качество светодиодов в значительной
степени определяет марка светодиодов,
причём колебания могут доходить до 15%. Качественные
светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же
устройства неизвестных китайских
производителей, занесённые в каталог,
обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже
0,09.
Такие
низкие показатели мощности объясняются тем, что внутри корпуса смонтирован
кристалл меньшего размера. Это характерно для низкокачественной китайской
продукции. Поэтому, самостоятельно проектируя источник питания, стоит
стремиться к реальным показателям тока в нагрузке, равным около 95% от
заявленного. При небольшой недогрузке можно увеличить рабочий ресурс даже для
устройств, где используются не самые лучшие
светодиоды.
Самостоятельный ремонт
В случае выхода из строя простейшего LED-осветителя, изготовленного на основе отдельных светодиодных элементов, его ремонт может быть осуществлён своими руками. Самостоятельный ремонт светодиодных ламп и устройств, электрические схемы которых были рассмотрены ранее, сводится к простой замене неисправных блоков и деталей.
Корпус изделия легко разбирается после того, как его аккуратно отделяют от цокольной части. Внутри конструкции располагается плата с рабочими светодиодами, количество которых отличается у разных моделей (смотрите фото ниже).
Разборка светодиодной лампы
Обратите внимание! У широко распространённой модели лампы типа «MR 16», например, общее число светодиодов равно 27-ми 1,5 вольтовым элементам. Для того чтобы получить доступ к печатной плате с размещенными на ней диодами, достаточно удалить защитную стеклянную линзу, аккуратно поддев её хорошо отточенной отверткой
Для того чтобы получить доступ к печатной плате с размещенными на ней диодами, достаточно удалить защитную стеклянную линзу, аккуратно поддев её хорошо отточенной отверткой.
После разборки корпуса светодиодного изделия необходимо будет предпринять следующие шаги:
Обнаруженные ранее неисправные (несветящиеся) диоды после дополнительной проверки нужно будет заменить. Для оценки их исправности следует воспользоваться измерительным прибором (мультиметром), включённым в режим «Прозвонка»;
Дополнительная информация. Проверить исправность остальных элементов, которые содержит данная электросхема, можно путём подачи на них напряжения величиной от 1,5 до 2,5 Вольт (исправные диоды при подаче такого потенциала должны загораться).
- При проверке потенциалами более 5-ти Вольт последовательно с проверяемым элементом включается ограничивающий резистор номиналом порядка 4,7-5,1 Ком;
- В случае если все установленные в плату диоды исправны, но при горении постоянно мерцают, причиной этого может быть «пробой» конденсатора С1.
Для того чтобы убедиться в этом, следует проверить его номинальную ёмкость тем же мультиметром (о том, как это сделать, можно узнать в инструкции по применению прибора). Другой подход к решению данной проблемы предполагает простую замену конденсатора другим, заведомо исправным элементом, рассчитанным на напряжение не менее 400 Вольт.
Что такое вечная светодиодная лампочка
Ни один из производителей не выпускает светодиодные лампы с громким названием «вечные». Качественные изделия могут работать до 50 000 часов, но только при отсутствии проблем с проводкой и надёжных элементах сборки, которые помогут преодолеть перегрев, если это произойдёт. Чтобы продлить срок службы, мастер может заменить комплектующие на более дорогие, что не позволит диодам перегореть даже через 5-6 лет.
Чтобы получилась вечная ЛЕД-лампа, в первую очередь следует заняться системой охлаждения. Именно на ней многие производители экономят, из-за чего нарушается температурный режим и светодиоды перегорают. Также нередко страдает электронная начинка устройства. Конструкция может выглядеть как на картинке ниже.
Конструкция самодельного светильника.
Чтобы собрать этот светильник, понадобится опыт. Поэтому начинающему мастеру лучше подойдёт переделка приобретённой светодиодной лампы. Вечным светильником можно считать изделие с элементами, замененными на более мощные и эффективные.
Как подобрать драйвер для светодиодов
На рынке предлагается широкий выбор драйверов для светодиодов. Многие стабилизаторы не соответствуют указанным параметрам, часто этим грешат китайские производители. Недорогие драйверы «подозрительных» производителей могут занижать мощность и вместо обозначенных 50 Вт фактически выдавать 40 Вт. К тому же у них непродолжительное время работы. Перед покупкой следует отдавать предпочтение брендовым производителям с большим количеством часов работы.
Расчет выбора драйверов для светодиодов
Перед приобретением устройства желательно определиться, какие параметры требуются для драйвера. Взять для примера 6 светодиодов током 0,3 А с падением напряжения 12В. Выбор драйвера определяется схемой соединения светодиодов:
- Параллельная схема – потребуется преобразователь на 6 В и ток 0,6 А. Напряжения нужно вдвое меньше, но тока – вдвое больше. Минус схемы: токи в отдельной ветке различны из-за неодинаковых параметров светодиодов, поэтому одна из веток будет светиться интенсивней, чем вторая.
- Последовательная схема – потребуется драйвер на 12 В и ток 0,3 А. Цепь одна с одинаковым током на всем протяжении. Диоды излучают свет все с одинаковой яркостью. Минус схемы – при большом количестве диодов потребуется преобразователь с очень большим напряжением.
- Последовательно-параллельная схема – потребуется driver с такими же характеристиками, как при параллельной схеме, но диоды будут светить с одинаковой интенсивностью. Минус схемы – в первый момент подачи питания в одном из диодов (из-за различных характеристик) может оказаться ток, превышающий номинальное значение в два раза. Светодиоды выдерживают непродолжительные скачки тока, но все же эта схема менее предпочтительна. Не допускается соединять более двух диодов параллельно, так как скачок тока будет значительным и может вывести из строя осветительный элемент.
Во всех трех случаях мощность драйвера одинакова, составляет 3,6 Вт (Ватт), рассчитывается по формуле:
P=I*U,
где I – сила тока (Ампер), U – напряжение (Вольт).
Мощность преобразователя не зависит от схемы соединения светодиодов, а зависит лишь от их количества.
Приобрести данный товар можно в:
Рекомендуется тщательно подбирать драйверы для светодиодов, от этого зависит срок их службы.
Технические характеристики ламп для дома и квартиры
Технических характеристик у современного источника света довольно много. Они указываются на упаковке. В зависимости от модели перечень может быть длиннее или короче. Самый длинный список у светодиодных светильников.
Пример маркировки лампочек для дома на упаковке
Пример маркировки лампочек для дома на упаковке
Мощность фактическая (единица измерения — Вт). Обозначает, сколько нужно электричества для свечения. Чем мощность выше, тем ярче свет, тем больше электроэнергии нужно.
Конструкция разных типов источников света предполагает одинаковую яркость при различной мощности. Сравнительная характеристика приведена в таблице.
Чтобы не запутаться, производитель часто пишет на упаковке эквивалентную мощность в сравнении с более привычными лампами накаливания.
Световой поток (единица измерения – лм). Характеризует яркость свечения. Величина помогает непосредственно оценить яркость света. Удобно использовать параметр для сравнения мощностей разных типов источников света. Как видно из таблицы, световой поток в 1200 лм можно достичь при помощи 100 Вт лампы накаливания, 30 Вт люминесцентной или 15 Вт светодиодной. Таким образом, очевидно, что при равной яркости led экономичнее ламп накаливания в 6,5 раз.
Цветовая температура (единица измерения – градус К). Описывает цветовую тональность. Разделяют теплый свет (2700-3300 К), нейтральный (3300-5000 К) и холодный (5000-6500 К). Лампы накаливания и «галогенки» светят только теплым светом. У люминесцентных и светодиодных моделей диапазон цветовых температур гораздо шире: от теплых до холодных тонов.
Цветовая температура
Это очень важный параметр для комфортного освещения. Теплые цвета способствуют расслаблению и отдыху. Холодные, наоборот, бодрят и настраивают на рабочий лад. Теплые цвета хорошо подходят для спален и мест отдыха в квартире. Нейтральные лучше использовать в кухнях, рабочих зонах, ванных комнатах.
Цветопередача (индекс цветопередачи). Обозначается на упаковке буквами CRI или Ra. Измеряется в долях от 1 до 100. Чем выше индекс, тем меньше искажение цветов от источника света. Для здоровья глаз рекомендуются лампы с цветопередачей выше 80.
Габаритные размеры (единица измерения – мм). Параметр важен при замене ламп накаливания на другие типы, так как led и люминесцентные обычно больше. Новая модель может не подойти к старому плафону или некрасиво выдаваться наружу.
Угол рассеивания света. Это угол, на который расходятся лучи от источника света. Параметр актуален для точечных источников света и светодиодных моделей. Чем выше значение, тем больше освещаемая площадь. У спотов угол рассеивания равен 30⁰, у обычных ламп от 90⁰ до 360⁰ в зависимости от модели.
Угол рассеивания света
Срок службы (единица измерения – часы). Количество часов, которое светит лампа. Обычно указывается для led и ЛЛ. Часто производитель обозначает количество часов при соблюдении определенных условий работы – это также прописывается на упаковке. Имейте в виду, что из-за конструктивных особенностей у led и ЛЛ с течением времени яркость падает. Это связано с деградацией светодиодов и люминофора соответственно.
Также на упаковке может быть указана информация о рабочем диапазоне напряжений, цоколе, коэффициенте пульсации (не выше 35%:чем он меньше, тем полезнее для глаз), возможность диммирования.
Электрическая схема
Касательно электрической части между светодиодными лампами на 220В разных ценовых категорий также много отличий. В этом можно убедиться сразу после демонтажа рассеивателя. Достаточно рассмотреть качество пайки SMD элементов и соединительных проводов.
Недорогой китайской лампы на 220В
В лампочках стоимостью 2-3$ отсутствует какая-либо симметрия на плате со светодиодами, что свидетельствует о ручной пайке, а провода выбраны с минимально возможным сечением. Вместо надежного драйвера в них собрана простая схема бестрансформаторного питания с конденсаторами и выпрямителем. Напряжение сети сначала снижается неполярным металлопленочным конденсатором, выпрямляется, а затем сглаживается и повышается до нужного уровня. Ток нагрузки ограничивается обычным SMD резистором, который расположен на печатной плате со светодиодами.
Фирменной светодиодной лампы
Фирменная светодиодная продукция отличается не только приятным внешним видом, но и качеством элементной базы. Непосредственно драйвер имеет более сложное устройство и зачастую собирается одним из двух способов. Первый предусматривает наличие импульсного трансформатора, импульсного преобразователя напряжения с последующей стабилизацией тока нагрузки.
Во втором случае обходятся без трансформатора, а основная функциональная нагрузка ложится на специальную микросхему – сердце драйвера. Её универсальность в том, что она стабилизирует входное напряжение, поддерживает выходной ток с заданной частотой (ЧИМ) или шириной импульса (ШИМ), допускает возможность диммирования, имеет систему отрицательной обратной связи. В качестве примера можно назвать, например, CPC9909.
Основные выводы
На осветительном рынке представлены разные виды светодиодов. При выборе изделия нужно ознакомиться с его характеристиками, чтобы подобрать наиболее подходящее для вас
Важно учитывать величину тока, напряжение, сопротивление, мощность светового излучения, угол свечения, цветовую температуру. Также необходимо уметь расшифровать маркировку на ЛЕД-устройстве, которая указывает на его размер
Кроме того, необходимо знать, что существуют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые применяются для цветовой индикации, а вторые – для освещения. Если вы будете разбираться в этой информации, то без проблем подберете наиболее подходящие led-элементы для конкретных целей.
Предыдущая
Лампы и светильникиОсобенности и характеристики распространенных типов ртутных ламп
Следующая
Лампы и светильникиКак правильно паять светодиодную ленту