Сравнение принципов построения схем светодиодных ламп
Чаще всего встречается неизолированный драйвер, его схему делают на импульсном понижающем преобразователе.
Применение такого драйвера в светодиодной лампочке имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими схемами:
- хорошая стабильность выходного тока в широком диапазоне питающего напряжения, полное отсутствие пульсаций, по сравнению со схемой на конденсаторном балласте.
- более высокий КПД по сравнению с изолированным и с линейным драйвером. Выходное напряжение такого драйвера гораздо выше, чем у изолированных драйверов. Для получения заданной мощности, применяются светодиоды с несколькими кристаллами в одном корпусе, что позволяет поднять напряжение и снизить ток в цепи, КПД повышается за счет снижения потерь в цепи питания.
- меньшие размеры и стоимость по сравнению с изолированным драйвером, так как дроссель получается меньше, чем трансформатор для такой же мощности. Из за особенности схемы, дросселю не нужно переваривать всю мощность, в отличии от трансформатора в изолированном драйвере, меньше нужно материала, для его изготовления.
Сравнение внешнего вида драйверов светодиодных ламп
Будьте осторожны при работе с такими драйверами, чтобы не получить удар током!
Фото платы изолированного драйвера с обратной стороны:
Изолированный драйвер для светодиодов с разделительным трансформатором
Светодиодная лампа 220 В: устройство, как подключить, сделать, отремонтировать
Разбираем светодиодную лампочку
Корпус ламп делают из композитного материала, который служит теплоотводом для светодиодов. Разбираются лампочки разных производителей довольно просто. Рассеиватель держится по периметру на защелках и силиконе. Поддеваем ножом и подрезаем герметик по кругу, колпак рассеивателя снимается с некоторым усилием.
После снятия платы со светодиодами не нужно сразу пытаться извлечь драйвер, это не получится. Будут мешать провода, идущие от цоколя лампы.
На заводе сборка происходила в другом порядке, чем мы пытаемся разобрать. Необходимо поддеть и вытащить центральный контакт цоколя лампы, так один вывод освободится, а второй можно отпаять или отрезать от самой платы, а потом при сборке его придётся удлинить.
Схемы подключения
Первый способ самый простой. Гасящий резистор (сопротивление) нужно включить в сеть 220 В последовательно с диодом с учетом амплитудного значения вольтажа 310 В (220 В*1,41). Для защиты от отрицательного воздействия обратного напряжения следует подключить встречно-параллельно дополнительный диод (напряжение от 400 В). Это позволяет повернуть вольты на сопротивление.
Такое же принцип используется, если нужно подключить встречно-параллельно несколько светодиодных ламп. Каждая из них горит на отдельном участке синусоида частоты, защищая друг друга.
Обе схемы обладают важным недостатком – выделением большой мощности на сопротивлении. Оно превращается в тепло. Кроме того, для обеспечения оптимального уровня функционирования необходимо подключить мощный резистор.
Узнаем как подключить светодиод к 220В? Узнаем как будет правильно подключить светодиод
- Способы подключения Подключение с помощью резистора
- Последовательное подключение диода с высоким обратным напряжением (400 В и более)
- Шунтирование светодиода обычным диодом
- Встречно-параллельное подключение двух светодиодов
- С помощью конденсатора
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:
Читайте также: § 2. Напряженность электрического поля, электрическое поле, электрический потенциал и напряжение
Сопротивления Xс мы принимаем аналогично ранее найденным для резисторов: XС1 = R1 = 11000 Ом; XС2 = R2 = 306 Ом.
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:
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.
Как подключить к 220 В светодиодную ленту на 12 или 24 В
Определяющим параметром здесь является потребляемая мощность. Длина ленты может быть самой разной, особенно если вы составляли ее из отдельных отрезков, спаивая их вместе, что очень сильно влияет на энергопотребление.
Потребляемая мощность зависит от двух параметров и имеет 2 основных ограничения:
- Энергопотребление зависит от длины led-ленты, которая не должна превышать стандартную длину катушки в 5 метров.
- Максимальную энергию для светящейся ленты задает блок питания. Именно он обеспечивает исходящее напряжение, которое является определяющим параметром электропитания. Поэтому перед тем, как подключить диодную ленту на 12 В к 220 В, следует взять в руки рулетку и точно измерить длину светящейся полосы, а еще лучше – пересчитать диоды, чтобы точно определить номинальную потребляемую мощность и подобрать для нее подходящий по выдаваемым показателям блок питания.
Если перед вами задача – как подключить несколько светодиодных лент к сети 220 В и при этом требуется запитать 2, 3 и более светодиодных лент, то здесь существует 2 варианта:
- Делается разводка в проводке на участке с сетевым напряжением 220 В – тогда для каждой ленты или отдельно подключаемого участка следует приобрести отдельный блок питания.
- Нужно приобрести блок питания с несколькими портами (разъемами) для параллельного подключения штекеров для питания лент. В этом случае совокупная мощность подключаемых лент должна соответствовать номинальной выдаваемой мощности блока питания.
Но общим правилом, которое нужно помнить перед тем, как подключить диодную ленту с любым напряжением к 220 В – никогда не соединять ленты последовательно.
Подключение светодиода к 220 вольтам, схемы, примеры (видео, калькулятор)
- Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
- Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.
Подключение светодиода к сети 220 вольт (к розетке)
Внимание! При подключении светодиодов к сети питания 220 вольт следует строго соблюдать меры по обеспечению электробезопасности.
При подключении светодиода к бытовой электросети переменного тока следует использовать ограничительный резистор номиналом 15 кОм для тока 10 мА или 30 кОм для тока 20 мА. Для дополнительной защиты светодиода в цепь можно дополнительно включить обычный диод. В этой схеме светодиод будет светиться лишь в полсилы.
В этой схеме светодиоды будут светиться в полную силу.
Обе схемы позволяют последовательно включить огромное количество светодиодов (до 70 штук).
Следует осознавать, что подключение светодиодов к розетке 220 В создает повышенную опасность поражения электрическим током.
Схемы питания светодиодов •
Универсальная методика расчета схемы питания светодиодов
Как выбрать токоограничивающий резистор?
Для того чтобы ограничить ток, текущий через светодиод, применяют ограничительные резисторы. Как правило, номинал ограничительного резистора можно выбрать ориентировочно из рекомендуемого диапазона. Ниже приведен точный способ расчета номинального сопротивления резистора.
Расчет схемы для нескольких светодиодов
При последовательном включении нескольких светодиодов формула расчета не меняется. Однако вместо падения напряжения на одном светодиоде dU, в формулу следует подставить сумму падений напряжения каждого светодиода.
Отсюда вытекает следующее свойство последовательного включения светодиодов. При последовательном включении светодиодов все светодиоды должны быть рассчитаны наодинаковый номинальный ток (10 мА, 15 мА, 20 мА), однако номинальное падение напряжения этих светодиодов может быть разным.
Подключаем последовательно 2 светодиода к источнику питания 12 вольт. Оба светодиода имеют номинальный ток 20 мА. Падение напряжения на первом — 2,5 В, на втором — 3,2 В.
Как сделать простую светодиодную лампочку
Для того, чтоб собрать светодиодную лампу нам потребуется старая люминесцентная лампа, точнее ее основание с цоколем, длинный кусок 12 В светодиодной ленты,и пустая алюминиевая 330 мл банка
Для питания такой лампы понадобится источник постоянного напряжение на 12 В такого размера, чтобы без проблем вошел внутрь банки.
- Обмотайте лентой банку, как показано на рисунке.
- Припаяйте провода от светодиодной ленты к выходу источника питания (ИП).
- Вход ИП проводами припаяйте к цоколю основания лампы.
- Сам источник надежно закрепите внутри банки, предварительно вырезав достаточное по размеру отверстие для пропускания ИП внутрь.
- Приклейте банку с лентой к основанию корпуса с цоколем и лампа готова.
Конечно, такая лампа не шедевр дизайнерского искусства, но зато сделана своими руками!
Доработка схем светодиодных ламп –
- Цоколя (Е27, Е14, Е40 и так далее) для вкручивания в патрон светильника, бра или люстры;
- Диэлектрической прокладки между цоколем и корпусом;
- Драйвера, на котором собрана схема для преобразования переменного напряжения в постоянного необходимой величины;
- Радиатора, который служит для отвода тепла от светодиодов;
- Печатной платы, на которую впаиваются светодиоды (типоразмеров SMD5050, SMD3528 и так далее);
- Резисторов (чипы) для защиты светодиодов от пульсирующего тока;
- Светорассеивателя для создания равномерного светового потока.
Основные неисправности светодиодных ламп на 220 вольт
Исходя из многолетнего опыта, если не горит светодиодная лампа 220 в, то причины могут быть следующими:
1. Выход из строя светодиодов
Поскольку в светодиодной лампе все светодиоды подключены последовательно, если выходит хотя бы один из них, вся лампочка перестает светится поскольку возникает обрыв цепи. В большинстве случаев светодиоды в лампах на 220 применяются 2-х типоразмеров: SMD5050 и SMD3528.
Для устранения этой причины необходимо найти вышедший из строя светодиод и заменить его на другой, или же поставить перемычку (перемычками лучше не злоупотреблять — так как они могут увеличить ток через светодиоды в некоторых схемах). При решении проблемы вторым способом незначительно уменьшится световой поток, однако лампочка опять станет светить.
Чтоб найти поврежденный светодиод нам понадобится источник питания с низким током (20 мА) или мультиметр.
Для этого подаем «+» на анод, а «–» на катод. Если светодиод не засветится, значит он вышел из строя. Таким образом нужно проверить каждый из светодиодов лампы. Также вышедший из строя светодиод можно определить визуально, это выглядит примерно так:
Причиной данной поломки в большинстве случаев является отсутствие какой-либо защиты светодиода.
2. Выход из строя диодного моста
В большинству случаев при таковой неисправности основная причина — заводской брак. И в таком в случае зачастую «вылетают» и светодиоды. Для решения данной проблемы необходимо заменить диодный мост (или диоды моста) и проверить все светодиоды.
Чтобы проверить диодный мост необходим мультиметр. Необходимо подать на вход моста переменное напряжение 220 В, и проверить напряжение на выходе. Если на выходе оно остается переменным, то значит диодный мост вышел из строя.
Если диодный мост собран на отдельных диодах, их можно поочередно выпаять и проверить прибором. Диод должен пропускать ток только в одном направлении. Если он вообще не пропускает ток или пропускает при подаче на катод положительной полуволны значит он вышел из строя и требует замены.
3. Плохая пайка выводных концов
В данном случае нам будет необходим мультиметр. Нужно разобраться в схеме светодиодной лампы и далее проверять все точки, начиная со входного напряжения 220 В и заканчивая выводами светодиодов. Исходя из опыта, данная проблема присуща дешевым светодиодным лампам и чтоб ее устранить достаточно паяльником дополнительно пропаять все детали и компоненты.
Модели Vision P30W
Подключение этих светодиодов можно сделать через волновой триггер. Показатель входного напряжения в цепи равняется 220 В. Чтобы избежать импульсных помех, применяются фильтры. Световой поток в устройствах регулируется при помощи модуляторов. Коэффициент пульсации у модели довольно высокий.
Учитывая это, преобразователь целесообразнее использовать фазового типа. Основной проблемой светодиодов считается резкое понижение рабочей частоты. Происходить это может по нескольким причинам. В первую очередь важно проверить резисторы. Проводимость их обязана равняться не менее 3 мк. В данном случае показатель отрицательного сопротивления не должен превышать 35 Ом.
Как повысить КПД
Устройства LED C11W
Как подключить светодиод LED C11W? Сделать это можно через полупроводниковые триггеры. Переходник в данном случае устанавливается за резистором. Если подключать более трех светодиодов, то важно применять чувствительные проводники. Показатель входного напряжения равняется около 200 В.
Больших перегрузок в сети эти светодиоды не смогут выдержать. Таким образом, на выходе устанавливаются фильтры. Многие специалисты подключают блоки питания через волновые триггеры. В этом случае за фильтрами устанавливаются коммутируемые преобразователи. У таких схем часто наблюдаются проблемы с импульсными помехами.
Также могут происходить короткие замыкания. Проблема кроется в повышении рабочего напряжения. Чтобы исправить ситуацию, нужно заняться выпрямлением тока. Для этого отлично подойдут полевые резисторы. Устанавливать их следует перед блоком питания. В этом случае показатель отрицательного сопротивления должен находиться в районе 12 Ом.
Когда мы впервые задумываемся о замене изживших себя люминесцентных ламп, перед нами встает вопрос, как сделать это с наименьшими материальными затратами, ведь стоимость светодиодных светильников достаточно высока, и полная замена обойдется нам в .
Одним из важных вопросов при работе со светодиодами является его подключение к сети переменного тока и высокого напряжения. Известно, что светодиод от сети 220 В напрямую питаться не может. Как правильно собрать схему и обеспечить питание, чтобы .
Для того чтобы светодиодные лампы работали максимально ярко и эффективно, используются специальные модули – драйверы. Собрать самостоятельно схему драйвера для светодиодов сможет каждый, если, конечно, имеются познания в электротехнике.
Расчет резисторов для светодиодов – это весьма важная операция, которую необходимо проводить, прежде чем вы подключите светодиод к источнику питания.
Руководство по изготовлению
Собрать схему с использованием светового или звукового индикатора для своего авто можно в домашних условиях. Если у вас есть опыт в электротехнике, то это задача не займет много времени. Но даже если вы никогда прежде не занимались выполнением таких работ, то в этом нет ничего сложного. Главное — это правильно соединить все элементы схемы и подключить их к бортовой сети.
Рассмотрим пример сборки индикатора для определения напряжения аккумулятора авто. Вместо десяти отдельных диодных элементов, которые отмечены на схеме, мы будем использовать цельный индикатор, поскольку он занимает не так много места.
Что понадобится?
Что приготовить перед тем, как приступить к процессу:
- сама схема, в нашем примере используется LM 3914;
- диодная планка, рассчитанная на 10 сегментов, можно использовать Kingbright DC-763HWA;
- блок питания с возможностью регулировки от 10 до 15 вольт;
- резисторы.
Этапы
Вкратце рассмотрим инструкцию по изготовлению устройства:
Цена вопроса
Если вы хотите установить в свой автомобиль индикатор напряжения, то можно купить уже готовый цифровой девайс. Стоимость более-менее качественного устройства будет начинаться от 250 рублей. На рынке можно встретить варианты, цена которых составляет 1500 тысячи руб., но такие цифровые девайсы дополнительно оснащаются разными регуляторами, к примеру, температуры в салоне.
