Как правильно подключить светодиодный светильник

Как устроена светодиодная лампа на 220 В?

Это современный вариант LED-лампы, который производится по усовершенствованной технологии. Здесь светодиод цельный, имеется несколько кристаллов, поэтому не предполагается необходимость пайки множества контактов. Как правило, присоединяют только два контакта.

Таблица 1. Строение стандартной LED-лампы

ЭлементОписание

Драйвер светодиодной лампочки

Еще одним отличием светодиодных ламп от других изделий является местонахождение зоны сильного нагрева. У других источников света происходит распространение тепла по всей внешней части, в то время как кристаллы светодиодов способствуют только нагреву внутренней платы. Именно поэтому возникает необходимость установки радиатора для быстрого отведения тепла.

Если возникает потребность сделать ремонт осветительного прибора с вышедшим из строя светодиодом, то его полностью заменяют. По внешнему виду эти лампы могут быть как круглыми, так и в виде цилиндра. К питанию они подключаются через цоколь (штырьковый или резьбовой).

Обратите внимание! LED-лампочки быстро меняют спектр свечения, поэтому они широко применяются для декораций, украшений различных витрин, логотипов.

Как функционирует светодиодная лампа?

Источником свечения в данном случае будет светоизлучающий диод, которые состоит из полупроводника с несколькими выходами – катодом, анодом и оптикой.

Когда электроток проходит по полупроводникам в одном направлении, происходит перераспределение носителей заряда. Этот процесс приводит к излучению фотонов (в результате перехода отрицательно зараженных частиц на следующий уровень).

Обратите внимание! В лампочке еще имеется драйвер – это особая схема, которая отвечает за подачу питания к излучающим свет диодам.

На стандартных схемах светоизлучающие диоды отмечаются со стрелками, что обозначает наличие оптического излучения. Кроме того, присутствует система остывания (радиатор), которая собирает излишки тепла. Еще есть и плафон, который препятствует потере света.

Производители выпускают большое количество LED-лампочек, которые имеют различную конфигурацию и мощность 220 В. Тем не менее, у этих моделей имеется одно и то же внутреннее устройство.

В этих лампочках за излучение света отвечают диоды, количество и габариты кристаллов которых отличается по степени мощности и особенностям радиатора. За спектр цветов отвечает жидкость, которая имеется внутри кристаллов.

Обратите внимание! Для того чтобы увидеть микросхему конструкции, потребуется осторожно демонтировать внешнюю часть лампы. Под ней уже получится рассмотреть соединения радиоэлементов.

На входе к драйверу находится мостовая схема, которая подсоединяется к ламповому цоколю, соединенному с патроном. Именно благодаря такому устройство происходит выпрямление переменного напряжения, которое затем поступает на плату и к диодам.

С целью рассеивания светового потока и защиты поверхности кристаллов от негативного воздействия окружающей среды, с внешней стороны устанавливается стекло (колба из пластика). Поэтому, по внешнему виду светодиодные лампы мало чем отличаются от других изделий.

Эти лампочки, как и другие, вкручиваются в патрон с помощью цоколя. При этом цоколи у таких изделий тоже имеют стандартные габариты, поэтому их получится использовать в сети без каких-либо изменений электрических проводников.

Светодиодные лампы в «классическом» исполнении, причем показанная справа модель очень достоверно имитирует старую лампу накаливания

Какие бывают светодиоды?

Светодиодом называют многослойный полупроводник, который способствует преобразованию электроэнергии в свет. Если изменить его состав, то можно добиться цветного свечения. Изготавливается этот элемент на основе чипа – кристалла с местом подсоединения проводки питания.

Для того, чтобы добиться холодного (белого) свечения, голубой чип обрабатывают особым веществом желтого цвета

Таблица 2. Разновидности светодиодов по способу сборки чипов

ВидОписание

Чипы светодиодных конструкций

Из отрицательных сторон светодиодов следует отметить минимальный размер. Поэтому, чтобы создать обширное свечение, требуется использовать много таких источников, соединенных между собой. К тому же, кристалл через некоторое время изнашивается, поэтому сокращается яркость лампочек. Тем не менее, если это высококачественное изделие, то лампа долго остается яркой.

Отличие светодиодной от люминесцентной: краткое описание

С конструкцией связаны главные отличия. Основа люминесцентных ламп – колба из стекла. Ртутные пары и инертные газы наполняют часть этого устройства внутри. Запайка обеспечивает герметичность. Сфера применения шире благодаря комплектам с цоколями различных габаритов.

На электронных матрицах построены светодиодные лампы. Это электронное соединение нескольких диодов друг с другом. В изделиях присутствуют и другие вспомогательные элементы, для обеспечения стабильной работы механизма. Низкое энергопотребление – главное преимущество светодиодных ламп по сравнению с другими.

Преимущества светодиодных ламп перед люминесцентными

Обычно заявленное производителем рабочее время LED-лампы составляет не менее 30 000 часов, и все же многое будет зависеть от производителя драйвера, т. е. электронного балласта, и самих светоэлементов. Но в любом случае установка Т8 вместо люминесцентных ламп выгодна по нескольким причинам:
• Переделка люминесцентного светильника, т. е. изменение схемы старой лампы, не представляет никаких проблем и занимает минимум времени. И с каждым переделанным прибором, с пришедшим опытом это будет делаться все быстрее.
• LED-светильники не нужно обслуживать и ревизировать, достаточно иногда вытирать с них пыль и очень редко менять трубки.
• До 60% электричества экономится при их работе, если сравнивать с энергозатратами люминесцентных ламп.
• Они более долговечны в работе, средний показатель срока службы – 40 000 часов.
• Светодиодные трубки не мерцают, как это происходило с их предшественниками, а значит, их вполне целесообразно монтировать в детских садах и школах.
• Они не содержат вредных отравляющих веществ, следовательно, не требуют особой утилизации после выхода из строя.

Даже если напряжение в сети упадет до 110 В, светодиодные аналоги люминесцентных ламп продолжат работать так же, как и при 220 В. И еще одно важное преимущество – это то, что у светодиодных светильников отсутствуют недостатки, за исключением, может быть, высокой цены в их премиум-вариантах.

Одним словом, переделка люминесцентного светильника в светодиодный своими руками – дело выгодное, и пренебрегать им по возможности не стоит. Ну а вопросов, как переделать лампу, теперь остаться не должно.

Основные способы подключения

Так как светодиодные светильники имеют разный угол обзора, то их обычно подключают по разным схемам. Выбор схемы подключения зависит прежде всего от:

• способа крепления;
• угла освещения светодиода;
• количества светильников в помещении.

Всего схем подключения три:

• последовательная;
• параллельная;
• лучевая.

Последовательная схема

Последовательная схема подключения светодиодных светильников проста и используется, если нет особых требований к дизайну освещения. Преимущество — экономия кабеля и простота монтажа. Все лампы подключаются по цепочке одна за другой. Однако если один из светильников выйдет из строя, погаснет все цепочка. Чтобы обнаружить неполадку, нужно будет проверять каждый из них.

Последовательная схема подключения лампы.

В одной цепи допускается соединение не больше 6 светильников или лампочек. В противном случае их яркость будет снижаться из-за роста общего сопротивления цепи.

Параллельная схема

Параллельная схема позволяет подключить светодиодный светильник каждый по отдельности. Для светильников на 12 В потребуется установка нескольких диммеров или одного на всю параллельную схему.

При схеме от выключателя тянется общий кабель, который имеет ответвление к каждой лампочке. Если один из светильников выйдет из строя, то он потухнет, не задев всю систему освещения. Неисправный прибор будет виден сразу и его можно будет быстро заменить.

Схема параллельного подключения

Этот способ более трудоемкий и требует большего количества кабеля. Однако такая схема рассчитана прежде всего на помещения с большой площадью. При таком подключении яркость света не будет зависеть от количества лампочек.

Совет! При выборе кабеля для подключения важно, чтобы в маркировке присутствовала аббревиатура «НГ», свидетельствующая о негорючести провода, т.к. при подключении большого количества лампочек повышается риск пожароопасности.

Лучевая схема

Лучевая схема подключения светодиодной лампы используется для подключения лампочек в люстрах. Она напоминает собой параллельный способ. В этой схеме кабель идет от выключателя к распределительной розетке или узлу, от которого отходят отдельные ответвления или лучи к каждой лампочке.

Если один из светодиодов перегорит, то остальные будут светиться, т.к. к каждому ведет отдельный провод.

Главным минусом этого способа подключения является трудоемкость. При использовании способа в помещении с большой площадью возможен такой прием: центральный кабель тянется в центр зала, а от него отходят лучи к каждому светильнику.

Лучевой способ подключения

Комбинированная

Этот тип подключения хорошо работает как для источников тока, так и для источников напряжения.

Примером для иллюстрации послужит вариант подключения 30 светодиодов с током 100 мА и падением напряжения 3.3В к источнику тока 600 мА или источнику напряжения 20В.

Естественно, для подключения придется комбинировать – соединять светильники последовательно и параллельно.

2 крайних случая:

1. Собрать блоки по 5 светодиодов параллельно, затем включить 6 таких блоков последовательно.
2. Собрать ветви по 6 последовательных источников, и включить параллельно 5таких ветвей.

В первом случае собраны блоки с номинальным током 500 мА, во втором – ветви с номинальным напряжением 16.5 В.

При подключении к источнику тока по второму варианту неравномерно светиться будет целая ветвь. Зато первый вариант даст неравномерность засветки только некоторых светодиодов одного блока. Соответственно для стабилизатора тока выгоднее собирать модули из нескольких параллельных светильников и подключать их последовательно.

Аналогично параллельное включение ветвей к источнику напряжения позволяет минимизировать влияние разброса компонентов, а последовательное блоков только подчеркнет эту проблему.

Практическое замечание! Когда подключаются наборы светодиодов с заведомо разными параметрами (например, разных цветов) требуется равномерно распределить их по блокам и ветвям, так чтобы каждый структурный элемент был аналогичен остальным. Например, если в рассмотренном примере нужно последовательно подключить 18 белых и 12 зеленых светодиодов, их нужно скомпоновать в блоки по 3 белых и 2 зеленых.

Таким образом, для правильного подключения светодиодных светильников к сети 200 В необходимо выполнить 3 основных действия:

1. Выбрать тип источника питания (стабилизатор тока или напряжения).
2. Определить схему подключения.
3. Рассчитать параметры нагрузки и выбрать источник питания.

Необходимые инструменты

Инструмент для снятия изоляции с проводов – стриппер

Для подключения осветительных приборов своими руками потребуются следующие рабочие инструменты:

• набор отверток (плоская и крестообразная);
• инструмент, предназначенный для оголения проводов (удаления изоляционного слоя);
• плоскогубцы.

Как показывает практика, на монтаж устройства своими руками требуется не более 10-15 минут.

Для чего нужен драйвер

Особенность светодиодов — по мере их прогревания проходящий через них ток возрастает. Это может привести к выходу из строя вскоре после начала работы. Чтобы отслеживать и регулировать уровень напряжения в течение работы требуется драйвер.

Выбор мощности зависит от минимальных и максимальных значений светодиодов. Если для подключения светодиодных светильников выбрать драйвер со слишком низкими минимальными значениями, то диммер не сможет понизить напряжение до требуемых значений и лампы сгорят. И наоборот, при ограничении верхнего напряжения, если потребуется большая мощность тока, то устройства просто не смогут загореться.

Подключать через один драйвер к источнику питания можно сколько угодно ламп, так как через них будет протекать ток одинаковой силы.

Как правильно подсоединить

Все монтажные работы выполняются до того, как будет закончен сам подвесной потолок. Важно следовать выбранной схеме подключения. Место монтажа, высота установки осветительных приборов – одни из главных факторов, с которыми следует разобраться заранее.

Количество светильников тоже считают заранее. Надо учесть, что в некоторых случаях возникает необходимость в трансформаторе. Провода к местам монтажа подключают заранее. Чтобы не было контакта с каркасными подвесными конструкциями – для проводов берут гофрированные трубки. Для каждой ситуации разрабатывают отдельную схему.

Установка по простой схеме

Обычная схема предполагает последовательное подключение всех проводников. Токоограничивающий резистор необходим, если соединение выбрано параллельное. Лучше обратиться к электрикам с достаточно высокой квалификацией для таких работ, как сборка и установка светильников, прокладка электропроводов с достаточным сечением.

Общая схема действий выглядит следующим образом:

1. Обесточивание электрической сети.
2. Укомплектовать прибор блоком питания. Или использовать обычную деталь, если все характеристики подходят.
3. Проверка типа цоколей.
4. Проверить наличие термоколец, препятствующих перегреву в системе. Нужно убедиться в том, что для вентиляции хватает пространства.
5. Строгое соблюдение полярности.

Схема с дополнительной защитой

Также в некоторых схемах есть дополнительное сопротивление R3, расположенное последовательно светодиодам. Оно служит для защиты от бросков тока в цепях светодиодов. Цепочка R3—C2 представляет классический фильтр низкой частоты (НЧ).

Схема с активным ограничителем тока

В этом варианте схемы ограничивающим ток элементом  является сопротивление R1. Такая схема будет иметь показатель коэффициента мощности или cos φ близкий к единице, в отличие от предыдущих вариантов с токоограничивающим конденсатором, представляющих из себя реактивную нагрузку. Недостаток такого варианта в необходимости рассеивать значительное количество тепла на резисторе R1.

Для разрядки остаточного напряжения конденсатора C1 до нуля в схеме применен резистор R2.

Как посчитать необходимое количество ламп?

Уровень освещённости подбирают индивидуально у каждой из комнат. Всё зависит от назначения помещения. Максимальная яркость нужна там, где постоянно читают или пишут. Для коридора этот показатель будет на порядок ниже.

Расчёт на квадратный метр выглядит несколько иначе. Количество ламп перемножают со световым потоком, результат делят на площадь освещения. От типа монтажа зависит, сколько оборудования нужно в том или ином случае. При установке в обычную люстру опираются на уровень интенсивности света.

Эффективный угол света для светодиодов составит примерно 120 градусов. Главное – так рассчитать количество светильников, чтобы свет в итоге оказался равномерным.

Особенности монтажа светодиодных светильников на потолке

LED-лампы можно установить на натяжном потолочном покрытии, сделанном из ПВХ. Для монтажа светильников на пластичном материале рекомендуется сделать дополнительное крепление для предупреждения провисания потолка под весом осветительных приборов. С этой целью используют пластиковый конусовидный пандус. Для подгона размера лишние части конуса обрезаются острыми инструментами. Светильники крепят на стальную перфорированную ленту.

Лампы устанавливаются сразу же после монтажа натяжного потолка. В выбранном месте вырезается пленка, и достается патрон. Светильник монтируют на платформу, которая предупредит провисание потолка и его перегрев.

Чтобы наглядно увидеть подключение светодиодных светильников к сети, просматриваются специальные тематические видеоролики. Видео поможет правильно и безопасно выполнить монтаж светодиодного освещения в любой комнате.

Монтаж светильников на потолке из гипсокартона

Чтобы завершить монтаж светильников, достаточно сжать боковые распорочные пружины, завести корпус в отверстие, подготовленное заранее. Светильник без проблем правильно уходит в потолочную нишу при грамотном подборе диаметров. Главное – чтобы провода не оказались перегнутыми.

Для предварительного сжатия пружин запрещено использовать верёвки и куски проводов. Идеальный вариант – когда корпус свободно проходит через отверстие. Тогда потом проще будет демонтировать изделие, если возникнет необходимость.

Что нужно знать о безопасности при закреплении на потолке?

Здесь специалисты дают несколько важных рекомендаций:

1. Светодиоды сильно греются. Потому применяют специальные радиаторы, отвечающие за охлаждение.
2. Контакт и отвод тепла улучшается благодаря специальной термопасте на месте соединения между двумя важными элементами.
3. При установке важно проследить за тем, чтобы вокруг радиаторов было свободное место, не замкнутое. Иначе светодиоды выйдут из строя раньше времени.

Возле нагревающихся приборов монтировать светильники тоже запрещается.

Специальные регуляторы и лампочки с функцией диммирования понадобятся тем, кому интересно регулировать уровень яркости, освещения. Доступность ламп для замены – важный фактор при выборе подходящих моделей.

Где можно повесить светодиодный светильник?

Натяжные и подвесные потолочные конструкции – вот вместе с какими изделиями чаще всего используются точечные светодиодные светильники. Устройства могут располагаться по центру или по бокам. Здесь каждый покупатель выбирает вариант, который лучше всего отвечает текущим условиям эксплуатации.

Подключение светодиодного светильника с тремя контактами

Постараемся разобраться, как подключить светодиодный светильник, если у него три провода. Перед началом монтажа, советуем прочитать инструкцию, паспорт устройства, в котором помечены значения трех контактов. Для удобства монтажа провода различаются цветами: нулевой обозначается синим, провод заземления – желтым. Фазный обозначается отличным от двух остальных цветов.

1. Соединяем синий нулевой провод лампы с нулевым из распределительной коробки;
2. Фазный провод из распределительной коробки соединяем с выключателем, проводим провод под ним и соединяем с фазным проводом светильника.

Соединять безопаснее при помощи специальных клеммных зажимов.

Будьте осторожны! Не применяйте для изоляции ПВХ-ленты – со временем они усыхают, качество изоляции ухудшается. Это чревато опасным последствиями, в том числе коротким замыканием.

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.

Специфика подключения лампочек на 12 вольт

Главная особенность лед-светильников на 12 вольт – необходимость применения трансформатора. Прибор не только понижает напряжение, но и выпрямляет его – делает из переменного постоянным. При его выборе должна учитываться суммарная мощность подключаемых светильников + необходимый буфер.

Например, если цепь включает 10 лампочек по 4 Вт, значит – в сумме будет 10*4 = 40 Вт. К этому значению прибавляется запас безопасности = 40*0,2 = 8 Вт. Итого, трансформатор должен быть мощностью = 40 + 8 = 48 или округленно 50 Вт.

Технология подключения ламп на 12 вольт производится по 3-м выше приведенным способам. Существенное отличие в схеме – обязательное наличие трансформатора после распределительной коробки. От него протягивается кабель на питание цепи.

Как правильно подключить через выключатель

При подсоединении к выключателю также необходимо использовать стабилизатор напряжения, гасящий резистор. Сначала подключается нулевая фаза напрямую от распределительной коробки. После этого к светильнику подключается резистор, а затем к нему подсоединяется провод с основной фазой.

При такой последовательности подключения, если перепутать фазы, ничего серьезного не произойдет. Единственное, лампы будут под напряжением постоянно, а выключатель не будет исполнять свою функцию. Если последовательность поменять, и сначала подключать резистор к выключателю, то путаница фаз приведет к сгоранию ламп сразу же.

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.

Итак, теперь само изготовление:

1. Обмотайте лентой банку, как показано на рисунке.
2. Припаяйте провода от светодиодной ленты к выходу источника питания (ИП).
3. Вход ИП проводами припаяйте к цоколю основания лампы.
4. Сам источник надежно закрепите внутри банки, предварительно вырезав достаточное по размеру отверстие для пропускания ИП внутрь.
5. Приклейте банку с лентой к основанию корпуса с цоколем и лампа готова.

Конечно, такая лампа не шедевр дизайнерского искусства, но зато сделана своими руками!

Основные причины поломки

Гораздо проще исключить негативные факторы, из-за которых невозможна стабильная работа аппарата. Лучше сэкономить сегодня, чем тратить лишние деньги завтра. Но с некоторыми проблемами можно справиться.

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.

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.

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.

Меры предосторожности

Во время выполнения работ нужно помнить о соблюдении техники личной безопасности.

Необходимо обесточить помещение и на выходе, где предстоят работы, проверить напряжение с помощью индикаторной отвертки. Также важно обеспечить свободное пространство около осветительного прибора. Если пренебречь этим правилом, лампы будут сильно перегреваться, что приведет к быстрому их выходу из строя или возгоранию.

Подводим итоги

Переделка люминесцентной лампы в светодиодную – это выгодное мероприятие. К тому же, с таким процессом справится даже новичок при соблюдении инструкции. Тем не менее, не стоит экономить средства на покупке лампочек, ведь вышеперечисленные преимущества касаются только вариантов премиум-качества.

Вышедшая из строя светодиодная – оставляет весьма неприятный осадок.