Нужно ли соблюдать полярность при подключении светодиодных светильников 220в

Схемы и нюансы подключения светодиодных светильников к сети 220 В

За последние годы многие люди стали гораздо охотнее переходить с обычных ламп накаливания и улучшенных галогенок на экономичные и качественные светодиоды. Такие источники света позволяют существенно сократить расходы на электроэнергию. И это неудивительно, ведь при одинаковой интенсивности свечения лампа накаливания в 8-10 раз мощнее светодиодной. Аналогичная ситуация наблюдается при сравнении led-диодов и галогенок.

В процессе монтажа могут возникнуть определенные трудности. Далеко не все люди понимают, как подключить светодиодный светильник к 220 В своими руками.

Основы подключения к 220 В

Светодиод – полупроводник, пропускающий электрический ток исключительно в одном направлении. Большинство светильников оснащаются специальными драйверами, преобразующими переменное электричество в постоянное 12, 24, 36 или 48 В. Что касается промышленной сети, то она выдает синусоидальное напряжение 220 В (среднее значение, всегда имеются небольшие перепады) с частотой 50 Гц.

При таком раскладе светодиод будет работать на определенных полуволнах – мигать с частотой 50 Гц. Впрочем, человек не способен заметить мерцание. При подаче электричества в обратном направлении элемент прекратит светиться, но без должной защиты может выйти из строя.

Методы подключения

Простейшим методом подключения светильника к сети на 220 В является использование гасящего сопротивления, расположенного последовательно светодиоду. Напряжение постоянно изменяется, амплитудное значение может достигать 310 В. Данная величина должна обязательно учитываться при расчетах сопротивления.

Также следует обеспечить защиту диода от обратного напряжения, равного прямому. Рассмотрим основные способы.

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

В данном случае правильно подключить к схеме выпрямительный диод 1N4007, обратное напряжение которого составляет 1000 В. Если будет изменена полярность и напряжение пойдет в обратном направлении, то оно будет сглажено выпрямительным диодом, защищающим светодиод от пробоя.

Шунтирование светодиода обычным диодом

Этот способ подразумевает использование простого маломощного полупроводника, подключаемого по встречно-параллельному курсу со светодиодом. Обратное напряжение будет воздействовать на гасящее сопротивление, поскольку диод включен в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов

Способ схож с предыдущим методом, за исключением того, что светодиоды будут гореть только на своем отрезке синусоиды, обеспечивая друг для друга защиту от пробоя.

Существенным недостатком подключения светодиодов к сети 220 В через гасящий резистор является то, что на сопротивлении выделяется огромная мощность.

Рассмотрим пример. Предположим, что используется гасящий резистор сопротивлением 24 кОм при подключении светодиодов к сети 220 В с выходящим током 9 мА. Рассчитаем мощность на гасящем сопротивлении: 9*9*24=1944 мВт (около 2 Вт). Таким образом, чтобы обеспечить оптимальную эксплуатацию, нужно взять резистор мощностью не ниже 3 Вт.

Когда используется несколько led-диодов, потребляющих ток большего значения, то мощность будет расти пропорционально квадрату выходного тока, из-за чего использовать гасящий резистор будет просто нецелесообразно. В случае применения сопротивления меньшей мощности, чем требуется по регламенту, резистор быстро выйдет из строя и произойдет короткое замыкание.

Поэтому роль токоограничивающего элемента должен играть конденсатор, на котором не рассеивается мощность, поскольку сопротивление является реактивным.

В простейшей схеме подключения светодиодного осветительного прибора через конденсатор наблюдается следующая картина: после прекращения питания в конденсаторе сохраняется остаточный заряд – источник угрозы для безопасности человека, который должен разряжаться с помощью сопротивления. Второй резистор требуется при включении питания для защиты схемы от тока, идущего через конденсатор. Выпрямительный диод служит для защиты led-диода от обратного напряжения. Выбирайте конденсатор неполярного типа, рассчитанный для эксплуатации в сети с напряжением не ниже 400 В.

Категорически запрещено использовать полярные конденсаторы в сети переменного тока, поскольку проходящий в обратном направлении ток приведет к разрушению конструкции.

Для расчета нужной емкости конденсатора используют эмпирическую формулу, где производное 4,45 и тока, проходящего через светодиоды, нужно разделить на разницу между амплитудной величиной тока (указана выше – 310 В) и падением напряжения на светодиоде после прямого прохождения.

Например, если нужно подключить led-диод с падением напряжения 3 В и током 9 мА, то по формуле выше емкость конденсатора будет равна 0,13 мкФ. На данную величину в большей степени влияет сила тока, меньшей – падение напряжения.

Эмпирическая формула может использоваться при расчетах емкости конденсатора для сети частотой 50 Гц, поскольку в остальных случаях коэффициент 4,45 требует перерасчета.

Нюансы подключения

Есть некоторые нюансы, связанные со значением проходящего тока при подключении светодиодов к сети 220 В. Рассмотрим простейшую схему подключения светодиодной подсветки в выключателе.

Параллельно выключателю подсоединяются сопротивление (гасящий резистор) и светодиод, после чего размещается лампочка. Схема работает без защитных диодов, а значение гасящего резистора подбирается таким образом, чтобы ограничить ток на величине около 1 мА. Лампочка выполняет функцию нагрузки, также ограничивающей ток. Led-диод будет светиться блекло, но этого достаточно для того, чтобы ночью найти выключатель и включить свет. При смене полярности напряжение станет падать на сопротивление, поэтому светодиод будет полностью защищен от потенциального пробоя.

При необходимости подключения ряда светодиодов можно использовать последовательную схему с одним гасящим конденсатором, которая была описана выше. Важным условием такого подхода является выбор светодиодов, рассчитанных на одинаковое значение ограниченного тока.

При встречно-параллельном подключении используется шунтирующий диод. Параллельное подключение применять нельзя, поскольку если выйдет из строя одна цепь, то весь ток потечет через вторую, из-за чего полупроводники перегорят и произойдет короткое замыкание.

Безопасность при подключении

В случае подключения светодиодов к сети 220 В нужно учитывать тот факт, что выключатель светильника полностью размыкает фазный провод. Ноль прокладывается общий на комнату. Часто в электрической сети нет заземления, поэтому угрозу представляет нулевой провод, имеющий определенное напряжение относительно земли.

Иногда заземляющий провод соединяется с батареями отопления или трубами, поэтому, если человек прикоснется одновременно к батарее и фазе, то может попасть под напряжением.

По данной причине при монтаже к сети желательно отключать и нулевой, и фазный провода, используя специальную автоматику, что позволяет избежать поражения током.

Главные нюансы при построении цепи с подключением светодиодных осветительных приборов к сети 220 В связаны с выбором подходящего по параметрам гасящего резистора или конденсатора. Переменный ток в розетке может оказывать разрушительное действие на все полупроводники, пропускающие электричество исключительно в одном направлении. При грамотном ограничении амплитуды тока и расчете нужного амортизационного запаса цепь будет полностью защищена от выгорания и короткого замыкания, что обеспечит долговечность и надежность.

Источник

Подключение потолочного светильника со светодиодами

В последнее время многие стремятся заменить галогенки и лампы накаливания светодиодными источниками света, позволяющими экономить электроэнергию. Для жилых помещений выпускаются осветительные приборы, которые подключаются к сети 220 В (точечные к 12 В). Ответ на вопрос, как подключить потолочный светильник со светодиодами, от его модели никак не зависит.

Устройство светильника со светодиодными лампочками

Осветительный прибор из светодиодов устроен достаточно просто. Количество светодиодов в одном корпусе варьируется от одного до нескольких десятков. Корпус обязательно оснащен отражателем света и радиатором. Добросовестные производители наносят на радиатор термопасту, улучшающую контакт с диодами, повышающую качество отвода тепла. В патронах осветительных приборов на 220 вольт устанавливается драйвер, стабилизирующий напряжение. Мощность осветительного прибора — это сумма мощности светодиодов, установленных в нем.

Светодиоды – полупроводники, проводящие электроток в одном направлении. Для квартиры, дачи лучше всего приобретать осветительные приборы для сети 220 вольт (напряжение указывается на упаковке). Устройство, стабилизирующее ток, установлено в патроне, поэтому нет необходимости покупать дополнительное оборудование. Такой светильник присоединяется прямо к выключателю согласно схеме на упаковке.

Для осветительных приборов на 12 или 24 В требуется драйвер (преобразователь напряжения). При его покупке важно учитывать, что значение мощности должно быть на 20% больше, чем показатель светильника. Для расчета используется закон Ома: напряжение источника света умножается на ток. Далее вычисляются 20%, плюсуются к ранее полученному значению. Не менее важны показатели максимального тока, выходного напряжения. Первым к сети подключается драйвер, потом осветительный прибор. Обязательно соблюдение полярности (на драйвере всегда имеются знаки «+» и «-»).

Работу светодиодных светильников можно регулировать диммером, установленным на стену или встроенным в осветительный прибор. Торговая сеть предлагает большой выбор настенных моделей, они удобны, если проживающие в квартире хотят, чтобы регулятор не менял местоположение. Встроенные в светильники диммеры управляются пультом, излучающим инфракрасные или радиоволны. Этот вариант используется в больших загородных домах, так как позволяет управлять светом на большом расстоянии.

В длинном коридоре на входе в дом можно установить светильник с двумя выключателями, чтобы его можно было включать/выключать любым из них. На входе лампа включается, чтобы ее выключить на выходе, нет необходимости возвращаться.

В некоторых ситуациях удобны датчики движения, включающие и выключающие осветительный прибор без участия выключателя. Свет включается при появлении человека в зоне действия датчика, выключается на выходе. Подключается такое оборудование сравнительно просто, существуют схемы с выключателем и без выключателя.

Подключение осветительного прибора из светодиодов к бытовой электросети

Решая проблему, как светодиодный светильник подключить к сети 220 В, необходимо учесть несколько важных условий. Легче всего это сделать в квартире (в доме, на даче), где проводка уже имеется. Если ее нужно прокладывать, требуется умение составлять самые простые схемы, выбирать и протягивать провода. При самостоятельной установке важно выбрать место так, чтобы поблизости не было отопительных приборов и других нагревающихся поверхностей. Вокруг радиатора пространство должно быть свободное.

Как подключить потолочный светильник со светодиодами к выключателю? Главное в этом процессе не спутать фазу с нулем. К выключателю подводится фаза (подключается/отключается при нажатии на клавишу), что позволяет в будущем менять лампу или патрон, не обесточивая помещение. Для подключения осветительных приборов из светодиодов используется несколько схем.

Посмотрите полезное видео об установке и подключении светодиодных светильников в натяжной потолок

Последовательное присоединение

Такая схема используется в помещениях без завышенных требований при желании сэкономить провода. Максимальное количество ламп шесть, для проводки используются двойные (реже тройные) провода. У всех осветительных приборов должна быть равная мощность.

Фазный провод от выключателя присоединяется к первому осветительному прибору, потом ко второму и так далее. К последнему источнику света присоединяется ноль от распределительной коробки. Важно не перепутать провода (при проведении вместо фазы нуля источники света всегда находятся под напряжением). В городских квартирах всегда есть заземление, если на даче оно отсутствует, провод протягивается к каждому осветительному прибору.

Последовательно подключаются так же одиночные диоды с обратным напряжением выше 400 В. В схему дополнительно включается диод-выпрямитель на тысячу вольт.

Последовательное подключение нескольких светодиодных источников света используется редко, так как лампочки светятся неравномерно, при выходе из строя одной перестают работать все.

Параллельное присоединение

Параллельное соединение более практичное, поэтому используется чаще. Половина контактов всех приборов освещения подключается к фазе, вторая половина — к нулю. Эта схема позволяет при необходимости быстро и просто присоединить к схеме дополнительный светильник. Если выходит из строя одна лампочка, остальные работают. Неисправность легко найти и устранить.

При параллельном подключении у всех осветительных приборов одинаковая яркость. Недостаток — необходимость в большом количестве кабеля. Он должен быть не горючий, с оболочкой из ПВХ. Особенно важно качество проводки на деревянной даче, поэтому экономить при покупке не желательно.

Кабель, протянутый из коробки, присоединяется к каждому светильнику. Если помещение в большом загородном доме разделено на зоны, осветительные приборы присоединяются по группам. Выключатель в таких условиях должен быть двухклавишный. Отдельные кабели отводятся от каждой из клавиш.

Встречно-параллельное присоединение двух светильников

Если используется эта схема, два светодиода (или любое другое четное количество) горят на одном отрезке синусоиды переменного тока, при этом обеспечивается защита от пробоев. В систему включается гасящий резистор перед источником света, присоединенным к сети последовательно. К нему проходит один отрезок синусоиды, другой направляется на резистор через второй светодиод. Чтобы схема работала, второй источник света подключается в обратном направлении.

Минус такой схемы — огромный объем тепла, выделяемый резистором с большой мощностью. Например, чтобы подключить таким образом 2 источника света на 9 мА, сопротивление резистора не должно быть ниже 24 кОм, мощность 3 Вт. Если светодиодов больше, показатель мощности увеличивается пропорционально параметру тока, возведенному в квадрат. В подобной ситуации эта схема становится неэкономичной. Независимо от уровня сопротивления резистор перегорает, происходит короткое замыкание.

При острой необходимости использовать такое подключение, резистор заменяется неполярным конденсатором с реактивным сопротивлением и напряжением от 400 В. Но в нем после выключения сохраняется заряд, который может быть опасен. Это значит, что конденсатор необходимо разрядить при помощи резистора.

Лучевое подключение

По сути лучевая схема параллельная, ее применяют, если необходимо решить вопрос, как подключить потолочный светильник со светодиодами с несколькими лампами (люстру). Питание подключается отдельно к каждой лампочке.

Чаще всего кабель прокладывается до центра потока так, чтобы расстояние до каждого источника света было одинаковое. К фазе и нулю методом скрутки или при помощи специальных клемм присоединяются одножильные провода и протягиваются к люстре. Быстрее и проще осуществить соединение вторым способом.

Особенности подключения ламп на 12В

Многие предпочитают использовать для освещения точечные светильники на 12 В. Для их подключения требуется понижающий напряжение трансформатор и устройство, стабилизирующее ток (можно сделать из конденсатора, резистора, диодного мостика). Аппараты заводского производства более надежные, продаются с гарантией.

Параметры драйвера необходимо рассчитать после покупки светильников. Его мощность должна на 20% превышать суммарную мощность светильника (светильников). Ошибиться с выбором сложно, так как популярные производители мощность указывают на упаковке. Обязательно необходимо оценить условия на месте монтажа этого оборудования. Например, для ванной нужно купить драйвер, устойчивый к повышенной влажности.

Схемы подключения такие же, как для сети 220 В. Первым монтируется и подключается трансформатор, от него протягиваются провода к светильникам.

Чаще всего точечные светильники используются в подвесных потолках. Это встраиваемые модели, которые поставляются с драйвером и разъемом для подключения. Кабель в конструкции потолка прокладывается заранее.
На месте установки светильника сверлится отверстие, с жил кабеля снимается оплетка и изоляция, с трансформатора снимаются крышки, скрывающие клеммы. Провода подключаются согласно схеме на корпусе. Две клеммы предусмотрены для кабеля, остальные (обычно с другой стороны) для ламп. Сначала подключается провода кабеля (точное соблюдение полярности необязательно, так как ток из сети переменный). С другой стороны присоединяются провода светильника (или нескольких светильников, если драйвер на это рассчитан).

Далее крышки трансформатора ставятся на место, аппарат прячется в отверстие, снаружи остается только разъем для подключения осветительного прибора. В отверстие устанавливается корпус светильника, снимается фиксатор, устанавливается лампочка, закрепляется фиксатором.

Преимущества и недостатки светодиодных светильников

Непрерывной рост стоимости электроэнергии вынуждает задуматься об экономии. Замена лампочек с нитью накаливания на светодиодные снижает затраты в 10 раз.

Есть и другие достоинства:

• компактность;
• отсутствие нагара;
• быстрое зажигание (без разогрева);
• длительный срок эксплуатации;
• низкая чувствительность к перепадам напряжения;
• простота монтажа;
• высокое качество (если покупать изделия популярного производителя);
• безвредность для окружающей среды.

У светодиодных светильников привлекательный внешний вид, но стоят они дороже всех остальных. Если приобретать дешевые изделия китайского производства, снижается качество свечения и срок эксплуатации.

К недостаткам можно отнести преувеличение некоторых достоинств:

• реальный срок службы не 10-11 лет, а 3-5 (с учетом деградации светодиодов);
• узкая направленность светового луча, требующая установки большого количества светильников;
• необходимость в дорогостоящих драйверах и системах охлаждения.

Расходы на реконструкцию систем освещения никак не компенсируются. Те, кто стали использовать светодиоды в жилых помещениях, утверждают, что к их свечению необходимо какое-то время привыкнуть.

Нюансы подключения

Как подключить светодиодный светильник к 220В, не нарушая правила безопасности? Особенно важен этот вопрос для неспециалиста.

Перед началом монтажа обязательно отключается электропитание. Напряжение драйвера должно соответствовать напряжению светильника. Провода следует подключать строго по схеме, нельзя использовать для создания соединений хомуты или скотч. Сечение проводов должно соответствовать указанному на корпусе светильника. Запрещено устанавливать светильники лампочки, по номиналу не соответствующие требованиям производителя.

Хотя подключение светодиодных светильников на первый взгляд простое дело, не стоит начинать эту работу при полном отсутствии опыта или необходимого инструмента. От качества монтажа зависит не только срок службы светодиодных осветительных приборов, но и безопасность проводки.

Источник