Подключение светодиодного светильника к сети 220в: Страница не найдена — О светильниках

Содержание

Как правильно подключить светодиодные лампы на 220в

Потому что нужно грамотно решить сразу две задачи:

  1. Ограничить прямой ток через светодиод, чтобы он не сгорел.
  2. Обеспечить защиту светодиода от пробоя обратным током.

Если проигнорировать любой из этих пунктов, светодиод моментально накроется медным тазом.

В самом простейшем случае ограничить ток через светодиод можно резистором и/или конденсатором. А предотвратить пробой от обратного напряжения можно с помощью обычного диода или еще одного светодиода.

Поэтому самая простая схема подключения светодиода к 220В состоит всего из нескольких элементов:

Защитный диод может быть практически любым, т.к. его обратное напряжение никогда не будет превышать прямого напряжения на светодиоде, а ток ограничен резистором.

Сопротивление и мощность ограничительного (балластного) резистора зависит от рабочего тока светодиода и рассчитывается по закону Ома:

А мощность рассеивания резистора рассчитывается так:

P = (Uвх – ULED) 2 / R

где Uвх = 220 В,
ULED – прямое (рабочее) напряжение светодиода. Обычно оно лежит в пределах 1.5-3.5 В. Для одного-двух светодиодов им можно пренебречь и, соответственно, упростить формулу до R=Uвх/I,
I – ток светодиода. Для обычных индикаторных светодиодов ток будет 5-20 мА.

Пример расчета балластного резистора

Допустим, нам нужно получить средний ток через светодиод = 20 мА, следовательно, резистор должен быть:

R = 220В/0.020А = 11000 Ом (берем два резистора: 10 + 1 кОм)

P = (220В) 2 /11000 = 4.4 Вт (берём с запасом: 5 Вт)

Необходимое сопротивление резистора можно взять из таблицы ниже.

Таблица 1. Зависимость тока светодиода от сопротивления балластного резистора.

Сопротивление резистора, кОм Амплитудное значение тока через светодиод, мА Средний ток светодиода, мА Средний ток резистора, мА Мощность резистора, Вт
43 7.2 2.5 5 1.1
24 13 4.5 9 2
22 14 5 10 2.2
12 26 9 18 4
10 31 11 22 4.8
7.5 41 15 29 6.5
4.3 72 25 51 11.3
2.2 141 50 100 22

Другие варианты подключения

В предыдущих схемах защитный диод был включен встречно-параллельно, однако его можно разместить и так:

Это вторая схема включения светодиодов на 220 вольт без драйвера. В этой схеме ток через резистор будет в 2 раза меньше, чем в первом варианте. А, следовательно, на нем будет выделяться в 4 раза меньше мощности. Это несомненный плюс.

Но есть и минус: к защитному диоду прикладывается полное (амплитудное) напряжение сети, поэтому любой диод здесь не прокатит. Придется подобрать что-нибудь с обратным напряжением 400 В и выше. Но в наши дни это вообще не проблема. Отлично подойдет, например, вездесущий диод на 1000 вольт – 1N4007 (КД258).

Не смотря на распространенное заблуждение, в отрицательные полупериоды сетевого напряжения, светодиод все-таки будет находиться в состоянии электрического пробоя. Но благодаря тому, что сопротивление обратносмещенного p-n-перехода защитного диода очень велико, ток пробоя будет недостаточен для вывода светодиода из строя.

Для уменьшения величины тока прикосновения нужно располовинить резистор на две части, чтобы получилось как показано на картинках:

Благодаря такому решению, даже поменяв местами фазу и ноль, ток через человека на «землю» (при случайном прикосновении) никак не сможет превысить 220/12000=0.018А. А это уже не так опасно.

Как быть с пульсациями?

В обеих схемах светодиод будет светиться только в положительный полупериод сетевого напряжения. То есть он будет мерцать с частой 50 Гц или 50 раз в секунду, причём размах пульсаций будет равен 100% (10 мс горит, 10 мс не горит и так далее). Это будет заметно глазу.

К тому же, при подсветке мерцающими светодиодами каких-либо движущихся объектов, например, лопастей вентилятора, колес велосипеда и т.п., неизбежно будет возникать стробоскопический эффект. В некоторых случаях данный эффект может быть неприемлем или даже опасен. Например, при работе за станком может показаться, что фреза неподвижна, а на самом деле она вращается с бешенной скоростью и только и ждет, чтобы вы сунули туда пальцы.

Чтобы сделать пульсации менее заметными, можно удвоить частоту включения светодиода с помощью двухполупериодного выпрямителя (диодного моста):

Обратите внимание, что по сравнению со схемой #2 при том же самом сопротивлении резисторов, мы получили в два раза больший средний ток. И, соответственно, в четыре раза большую мощность рассеивания резисторов.

К диодному мосту при этом не предъявляется каких-либо особых требований, главное, чтобы диоды, из которых он состоит, выдерживали половину рабочего тока светодиода. Обратное напряжение на каждом из диодов будет совсем ничтожным.

Еще, как вариант, можно организовать встречно-параллельное включение двух светодиодов. Тогда один из них будет гореть во время положительной полуволны, а второй – во время отрицательной.

Фишка в том, что при таком включении максимальное обратное напряжение на каждом из светодиодов будет равно прямому напряжению другого светодиода (несколько вольт максимум), поэтому каждый из светодиодов будет надежно защищен от пробоя.

Светодиоды следует разместить как можно ближе друг к другу. В идеале – попытаться найти сдвоенный светодиод, где оба кристалла размещены в одном корпусе и у каждого свои выводы (хотя я таких ни разу не видел).

Вообще говоря, для светодиодов, выполняющих индикаторную функцию, величина пульсаций не очень-то и важна. Для них самое главное – это максимально заметная разница между включенным и выключенным состоянием (индикация вкл/выкл, воспроизведение/запись, заряд/разряд, норма/авария и т.п.)

А вот при создании светильников, всегда нужно стараться свести пульсации к минимуму. И не столько из-за опасностей стробоскопического эффекта, сколько из-за их вредного влияния на организм.

Какие пульсации считаются допустимыми?

Все зависит от частоты: чем она ниже, тем заметнее пульсации. На частотах выше 300 Гц пульсации становятся совершенно невидимыми и вообще никак не нормируются, то есть даже 100%-ные считаются нормой.

Не смотря на то, что пульсации освещенности на частотах 60-80 Гц и выше визуально не воспринимаются, тем не менее, они способны вызывать повышенную усталость глаз, общую утомляемость, тревожность, снижение производительности зрительной работы и даже головные боли.

Для предотвращения вышеперечисленных последствий, международный стандарт IEEE 1789-2015 рекомендует максимальный уровень пульсаций яркости для частоты 100 Гц – 8% (гарантированно безопасный уровень – 3%). Для частоты 50 Гц – это будут 1.25% и 0.5% соответственно. Но это для перфекционистов.

На самом деле, для того, чтобы пульсации яркости светодиода перестали хоть как-то досаждать, достаточно, чтобы они не превышали 15-20%. Именно таков уровень мерцания ламп накаливания средней мощности, а ведь на них никто и никогда не жаловался. Да и наш российский СНиП 23-05-95 допускает мерцание света в 20% (и только для особо кропотливых и ответственных работ требование повышено до 10%).

В соответствии с ГОСТ 33393-2015 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности» для оценки величины пульсаций вводится специальный показатель – коэффициент пульсаций (Кп).

Коэфф. пульсаций в общем рассчитывается по сложной формуле с применением интегральной функции, но для гармонических колебаний формула упрощается до следующей:

где Емах – максимальное значение освещенности (амплитудное), а Емин – минимальное.

Мы будем использовать эту формулу для расчета емкости сглаживающего конденсатора.

Очень точно определить пульсации любого источника света можно при помощи солнечной панели и осциллографа:

Как уменьшить пульсации?

Посмотрим, как включить светодиод в сеть 220 вольт, чтобы снизить пульсации. Для этого проще всего подпаять параллельно светодиоду накопительный (сглаживающий) конденсатор:

Из-за нелинейного сопротивления светодиодов, расчет емкости этого конденсатора является довольно нетривиальной задачей.

Однако, эту задачу можно упростить, если сделать несколько допущений. Во-первых, представить светодиод в виде эквивалентного постоянного резистора:

А во-вторых, сделать вид, что яркость светодиода (а, следовательно, и освещенность) имеет линейную зависимость от тока.

Давайте попробуем приблизительно рассчитать емкость конденсатора на конкретном примере.

Расчет емкости сглаживающего конденсатора

Допустим, мы хотим получить коэфф. пульсаций 2.5% при токе через светодиод 20 мА. И пусть в нашем распоряжении оказался светодиод, на котором при токе в 20 мА падает 2 В. Частота сети, как обычно, 50 Гц.

Так как мы решили, что яркость линейно зависит от тока через светодиод, а сам светодиод мы представили в виде простого резистора, то освещенность в формуле расчета коэффициента пульсаций можем спокойно заменить на напряжение на конденсаторе:

Подставляем исходные данные и вычисляем Umin:

2.5% = (2В – Umin) / (2В + Umin

) 100% => Umin = 1.9В

Период колебаний напряжения в сети равен 0.02 с (1/50).

Таким образом, осциллограмма напряжения на конденсаторе (а значит и на нашем упрощенном светодиоде) будет выглядеть примерно вот так:

Вспоминаем тригонометрию и считаем время заряда конденсатора (для простоты не будем учитывать сопротивление балластного резистора):

tзар = arccos(Umin/Umax) / 2πf = arccos(1.9/2) / (23.141550) = 0.0010108 с

Весь остальной остаток периода кондер будет разряжаться. Причем, период в данном случае нужно сократить в два раза, т.к. у нас используется двухполупериодный выпрямитель:

tразр = Т – tзар = 0.02/2 – 0.0010108 = 0.008989 с

Осталось вычислить емкость:

C = ILED dt/dU = 0.02 0.008989/(2-1.9) = 0.0018 Ф (или 1800 мкФ)

На практике вряд ли кто-то будет ставить такой большой кондер ради одного маленького светодиодика. Хотя, если стоит задача получить пульсации в 10%, то нужно всего 440 мкФ.

Повышаем КПД

Обратили внимание, насколько большая мощность выделяется на гасящем резисторе? Мощность, которая тратится впустую. Нельзя ли ее как-нибудь уменьшить?

Оказывается, еще как можно! Достаточно вместо активного сопротивления (резистора) взять реактивное (конденсатор или дроссель).

Дроссель мы, пожалуй, сразу откинем из-за его громоздкости и возможных проблем с ЭДС самоиндукции. А насчет конденсаторов можно подумать.

Как известно, конденсатор любой емкости обладает бесконечным сопротивлением для постоянного тока. А вот сопротивление переменному току рассчитывается по этой формуле:

Rc = 1 / 2πfC

то есть, чем больше емкость C и чем выше частота тока f – тем ниже сопротивление.

Прелесть в том, что на реактивном сопротивлении и мощность тоже реактивная, то есть ненастоящая. Она как бы есть, но ее как бы и нет. На самом деле эта мощность не совершает никакой работы, а просто возвращается назад к источнику питания (в розетку). Бытовые счетчики ее не учитывают, поэтому платить за нее не придется. Да, она создает дополнительную нагрузку на сеть, но вас, как конечного потребителя, это вряд ли сильно обеспокоит =)

Таким образом, наша схема питания светодиодов от 220В своими руками приобретает следующий вид:

Но! Именно в таком виде ее лучше не использовать, так как в этой схеме светодиод уязвим для импульсных помех.

Включение или выключение распложенных на одной с вами линии мощной индуктивной нагрузки (двигатель кондиционера, компрессор холодильника, сварочный аппарат и т.п.) приводит к появлению в сети очень коротких выбросов напряжения. Конденсатор С1 представляет для них практически нулевое сопротивление, следовательно мощный импульс направится прямиком к С2 и VD5.

К сожалению, электролитические конденсаторы, из-за своей большой паразитной индуктивности, плохо справляются с ВЧ-помехами, поэтому большая часть энергии импульса пойдет через p-n-переход светодиода.

Еще один опасный момент возникает в случае включения схемы в момент пучности напряжения в сети (т.е. в тот самый момент, когда напряжение в розетке находится на пике своего значения). Т.к. С1 в этот момент полностью разряжен, то возникает слишком большой бросок тока через светодиод.

Все это со временем это приводит к прогрессирующей деградации кристалла и падению яркости свечения.

Во избежание таких печальных последствий, схему нужно дополнить небольшим гасящим резистором на 47-100 Ом и мощностью 1 Вт. Кроме того, резистор R1 будет выступать в роли предохранителя на случай пробоя конденсатора С1.

Получается, что схема включения светодиода в сеть 220 вольт должна быть такой:

И остается еще один маленький нюанс: если выдернуть эту схему из розетки, то на конденсаторе С1 останется какой-то заряд. Остаточное напряжение будет зависеть от того, в какой момент была разорвана цепь питания и в отдельных случаях может превышать 300 вольт.

А так как конденсатору некуда разряжаться, кроме как через свое внутреннее сопротивление, то заряд может сохраняться очень долго (сутки и более). И все это время кондер будет ждать вас или вашего ребенка, через которого можно будет как следует разрядиться. Причем, для того, чтобы получить удар током, не нужно лезть в недра схемы, достаточно просто прикоснуться к обоим контактам штепсельной вилки.

Чтобы помочь кондеру избавиться от ненужного заряда, подключим параллельно ему любой высокоомный резистор (например, на 1 МОм). Этот резистор не будет оказывать никакого влияния на расчетный режим работы схемы. Он даже греться не будет.

Таким образом, законченная схема подключения светодиода к сети 220В (с учетом всех нюансов и доработок) будет выглядеть так:

Значение емкости конденсатора C1 для получения нужного тока через светодиод можно сразу взять из Таблицы 2, а можно рассчитать самостоятельно.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Не буду приводить утомляющие математические выкладки, дам сразу готовую формулу емкости (в Фарадах):

C = I / (2πf√(U 2 вх – U 2 LED)) [Ф],

где I – ток через светодиод, f – частота тока (50 Гц), Uвх – действующее значение напряжения сети (220В), ULED – напряжение на светодиоде.

Если расчет ведется для небольшого числа последовательно включенных светодиодов, то выражение √(U 2 вх – U 2 LED) приблизительно равно Uвх, следовательно формулу можно упростить:

C ≈ 3183 ⋅ ILED / Uвх [мкФ]

а, раз уж мы делаем расчеты под Uвх = 220 вольт, то:

C ≈ 15 ⋅ ILED [мкФ]

Таким образом, при включении светодиода на напряжение 220 В, на каждые 100 мА тока потребуется примерно 1.5 мкФ (1500 нФ) емкости.

Кто не в ладах с математикой, заранее посчитанные значения можно взять из таблицы ниже.

Таблица 2. Зависимость тока через светодиоды от емкости балластного конденсатора.

C1 15 nF 68 nF 100 nF 150 nF 330 nF 680 nF 1000 nF
ILED 1 mA 4.5 mA 6.7 mA 10 mA 22 mA 45 mA 67 mA

Немного о самих конденсаторах

В качестве гасящих рекомендуется применять помехоподавляющие конденсаторы класса Y1, Y2, X1 или X2 на напряжение не менее 250 В. Они имеют прямоугольный корпус с многочисленными обозначениями сертификатов на нем. Выглядят так:

Если вкратце, то:

  • X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4 кВ;
  • X2 – самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250 В, выдерживают скачек до 2.5 кВ;
  • Y1 – работают при номинальном сетевом напряжении до 250 В и выдерживают импульсное напряжение до 8 кВ;
  • Y2 – довольно-таки распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250 В и выдерживает импульсы в 5 кВ.

Допустимо применять отечественные пленочные конденсаторы К73-17 на 400 В (а лучше – на 630 В).

Сегодня широкое распространение получили китайские «шоколадки» (CL21), но в виду их крайне низкой надежности, очень рекомендую удержаться от соблазна применять их в своих схемах. Особенно в качестве балластных конденсаторов.

Итак, мы рассмотрели, как подключать светодиод к 220В (схемы и их расчет). Все приведенные в данной статье примеры хорошо подходят для одного или нескольких маломощных светодиодов, но совершенно нецелесообразны для мощных светильников, например, ламп или прожекторов – для них лучше использовать полноценные схемы, которые называются драйверами.

Осветительные лед-элементы прочно вошли в быт современного человека – их применяют и как подсветку, и как основные источники света в жилых помещениях.

В отличие от обычной лампочки накаливания они потребляют в разы меньше электроэнергии и при этом способны работать несколько десятков тысяч часов подряд.

Однако существуют некоторые нюансы в их установке.

Поэтому рассмотрим, как своими руками подключить стандартный светодиодный светильник к бытовой сети с напряжением в 220В, какие виды схем можно использовать, какие виды ламп применяются и каковы их особенности.

Подключение светильников на 220 В

В отличие от стандартной лампы накаливания, светодиодный светильник требует питания только постоянным током. Поэтому чтобы подключить его от бытовой сети в 220В требуется специальный преобразовательный блок. Приборы, выпускаемые современными производителями, рассчитанные на такой номинал, имеют в своем составе преобразователь, поэтому их можно включать напрямую в розетку.

Существуют три способа, как подключить светодиодный светильники к бытовой сети в 220 В:

  1. Последовательный.
  2. Параллельный.
  3. Лучевой.

У каждого из них есть свои особенности монтажа, плюсы и минусы в применении в различных условиях и технические параметры. Рассмотрим их подробно.

Последовательный

Последовательная схема подключения стандартных светодиодных ламп, предназначенных для сети в 220В, предполагает соединение всех светильников между собой одним проводником. Суть в том, что в начало этой цепочки подается фаза, а к ее концу – ноль. Таким способом она замыкается и каждый из приборов работает в общей системе.

Преимущество такого последовательного подключения заключается в возможности существенно сэкономить на проводке. Для соединения всех светильников требуется одножильный провод, а если в сети 220В используется заземление, то двухжильный, вместо трехжильного кабеля. Недостаток – если одна из люстр перегорит, выключится вся схема, и потребуется поиск вышедшего из строя элемента для его ремонта или замены.

Алгоритм последовательного подключения светодиодного светильника:

  1. Выполнить монтаж светильников в соответствии с планом.
  2. Подключить электроприборы освещения проводкой по последовательному способу.
  3. Подвести жилу с фазой от выключателя к первой люстре.
  4. Проложить и от распределительной коробки нулевой проводник к последнему осветительному прибору.
  5. Проверить надежность и правильность всех соединений проводки, завершить установку электрооборудования.
  6. Подключить напряжение сети 220В, проверить исправность приборов.

Фазный провод к выключателю и нулевой к последнему светильнику в схеме может подходить как напрямую от электрощитка, так и от ближайшей распределительной коробки.

При выборе последовательного метода следует учитывать общее распределение напряжения на каждый источник света. По этой причине в такую систему не ставят более шести светильников, так как яркость их будет значительно снижаться.

Важно! Нельзя путать правило подключения фазы и нуля в выше приведенном методе. Если подсоединить к последнему прибору фазу, а от выключателя ноль, то вся схема светильников будет находиться под напряжением 220В, что далеко не безопасно в бытовых условиях!

Параллельный

В отличие от вышеописанного случая, параллельная схема требует подключать к каждому светодиодному светильнику два проводника – фазу и ноль (или три, если есть заземление) от сети 220В. Недостатком этого способа является повышенный расход кабеля или провода. С другой стороны – каждый прибор освещения будет проявлять заявленную изготовителем световую силу.

Чтобы подключить светодиодный светильник по параллельной цепочке от 220В, нужно выполнять следующий ряд действий:

  1. Выполнить установку всех осветительных приборов по ранее разработанной планировке.
  2. Подвести к первому фонарю провод от выключателя с фазой, затем от этого проводника подвести к следующему и т. д. – до последнего.
  3. Аналогичным образом от распределительной коробки нужно подключить нулевую жилу и, если есть, заземляющий проводник.
  4. Фаза к выключателю и ноль и земля к светильникам подводятся либо от распредмодуля, либо от электрощитка.
  5. Завершить монтажные процедуры, проверить правильность и надежность собранной электросхемы.
  6. Включить сеть 220В и проверить работоспособность установленных приборов.

Если в одном помещении существует несколько функциональных областей, устанавливать светодиодные светильники лучше группами. Для этого необходимо подключить их через двух- или трехклавишный выключатель.

Лучевой

Лучевое подключение – это частная разновидность параллельной системы. Чтобы подключить светодиодные светильники этим способом, необходимо в центр расположения приборов (например, когда они размещены по периметру зала) подвести кабель. Далее от распредмодуля к каждой люстре или их группе подводится провод с фазой, нулем и, если требуется, землей.

В начале главного кабеля устанавливается выключатель для управления группой светильников. Если планируется управлять каждой из них отдельно, схема существенно усложняется – добавляются проводники, выключатели. В случае, когда необходимо менять яркость, время и цвет, в систему также можно монтировать диммеры.

Особенности подключения ламп на 12В

Чтобы правильно подключить светодиодные светильники с рабочим номиналом в 12В к сети с напряжением в 220В, необходимо учесть несколько факторов:

  1. Бытовой ток имеет переменное значение, для низковольтовых лед-элементов нужен постоянный. Поэтому в начале схемы потребуется установить специальный трансформатор.
  2. Перед покупкой модуля, понижающего напряжение, надо грамотно рассчитать его мощность. Для этого подсчитывается точное количество используемых 12-вольтовых светодиодных светильников и их суммарная мощность. Например, если их количество будет 5 по 10 Вт каждая, значит общая требуемая мощность равняется 50 Вт. При этом к расчетному значению обязательно добавляется 20%-ый буфер. В данном случае это 10 Вт. Таким образом, общая мощность трансформатора должна быть не менее 60 Вт.
  3. При отсутствии достаточно опыта не пытаться собрать понижающий модуль самостоятельно. Для максимальной безопасности и надежности лучше приобретать заводское устройство с гарантированными характеристиками и сроком службы.

Подключить светодиодные светильники на 12В в сеть 220В можно по вышеописанным механизмам – параллельным и последовательным. В первом случае нужно обязательно использовать понижающий и выпрямляющий трансформатор, так как на каждую лампу будет подаваться одинаковое постоянное напряжение. Другое дело, когда все приборы соединяются друг за другом.

Важно! Несмотря на то, что в низковольтовых лэд-элементах в последовательной схеме осуществляется распределение всего напряжения в сети 220В, значение тока остается переменным. Поэтому потребуется установка выпрямителя. С его помощью на один конец цепочки светодиодных светильников будет подаваться плюс, на другой – минус.

Для тех, кто имеет хороший опыт в радиотехнике, собрать понижающе-выпрямляющее устройство не представляет особой сложности. Для того чтобы подключить светодиодные светильники номиналом 12В к бытовой сети 220В, используются две схемы:

  1. Упрощенная на гасящем конденсаторе.
  2. Более стабильная с микросхемой.

Первая дешевая и простая. Ее основной недостаток – возможная пульсация светового потока и неточные параметры электронных компонентов. Вторая версия сводит недостатки вышеприведенной на нет. Однако она более сложна в устройстве и дороже, но при этом более стабильна и надежна.

При выборе места монтажа трансформатора, выпрямителя и других электротехнических устройств необходимо учитывать влажность окружающей среды. Если их контакта с водой не избежать, лучше приобретать модели с влагозащищенным, герметичным корпусом.

Основные выводы

Подключить светодиодные светильники к бытовой электросети с напряжением в 220В можно по трем вариантам:

Последовательный способ распределения ламп позволяет сэкономить на проводке и сократить монтажные работы по ее укладке и восстановлению поверхности стен. Его главный недостаток – зависимость всех приборов друг от друга – если один перегорит, выйдут из строя все. Параллельная схема лишена этого минуса. Однако платой за это является больший расход проводников и необходимость подключения к каждой люстре по две-три жилы.

Еще один плюс такого способа – возможность использовать полную заданную светосилу лэд-элемента, чего не дает последовательная схема, где напряжение распределяется между всеми светильниками поровну. Лучевой метод – это разновидность параллельного, где все подсоединяемые фонари находятся примерно на равном расположении от центра – распредмодуля. Применяется, когда, например, лампы нужно установить по периметру потолочной поверхности.

В бытовую сеть на 220В также можно подключить светодиодные светильники на 12В. Однако нужно учесть, что они рассчитаны на постоянный ток. Поэтому для последовательной цепочки потребуется выпрямитель, а для параллельной в добавок понижающий трансформатор.

Обычно светодиоды подключаются к 220В при помощи драйвера, рассчитанного под их характеристики. Но если требуется подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то применение драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод к 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к 220 В

В отличие от драйвера, который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (читайте про все возможные способы подключения led) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.

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

Рассмотрим схему подключения более подробно.

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.

Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:

Также здесь описывается, как определить расположение анода и катода у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Шунтирование светодиода обычным диодом.

Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Обратите внимание, что подключение светодиода к питанию 220В без защиты ведет к быстрому выходу его из строя.

Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.

То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.

Применение резистора недостаточной мощности ведет к его быстрому перегреву и выходу из строя, что может вызвать короткое замыкание в сети.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.

Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1. R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.

Применение полярных конденсаторов (электролит, тантал) в сети переменного тока недопустимо, т.к. ток, проходящий через них в обратном направлении, разрушает их конструкцию.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:

Данная формула действительна только для частоты колебаний напряжения в сети 50 Гц. На других частотах потребуется пересчет коэффициента 4,45.

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении led к сети 220В существуют некоторые особенности, связанные с величиной проходящего тока. Например, в распространенных выключателях освещения с подсветкой, светодиод включается по схеме, изображенной ниже:

Как видно, здесь отсутствуют защитные диоды, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток led на уровне около 1 мА. Нагрузка в виде лампы также служит ограничителем тока. При такой схеме подключения светодиод будет светиться тускло, но достаточно для того, чтобы разглядеть выключатель в комнате в ночное время. Кроме того, обратное напряжение будет приложено в основном к резистору при разомкнутом ключе, и светоизлучающий диод оказывается защищенным от пробоя.

Если требуется подключить к 220В несколько светодиодов, можно включить их последовательно на основе схемы с гасящим конденсатором:

При этом все led должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

В обоих случаях нужно будет пересчитать величину емкости конденсатора, т.к. возрастет напряжение на светодиодах.

Параллельное (не встречно-параллельное) подключение led в сеть недопустимо, поскольку при выходе одной цепи из строя через другую потечет удвоенный ток, что вызовет перегорание светодиодов и последующее короткое замыкание.

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светоизлучающих диодов в сеть 220В описаны в этом видео:

Здесь показано, почему нельзя:

  • включать светодиод напрямую;
  • последовательно соединять светодиоды, рассчитанные на разный ток;
  • включать led без защиты от обратного напряжения.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению. Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.

В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов в сеть 220В целесообразно применять только при использовании маломощных светоизлучающих диодов в целях подсветки или индикации. Мощные led так подключать нельзя, поскольку нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя. В таких случаях нужно применять специализированные блоки питания светодиодов – драйверы.

Полезная информация » Источники питания для светодиодных светильников

ИП постоянного стабилизированного напряжения
Источники питания для светодиодных светильников

Источники питания для светодиодных светильников (драйверы)

Для подключения различных светодиодных светильников, в том числе светодиодных лент к сети 220В применяются специальные источники питания (ИП), которые делятся на две большие группы: ИП постоянного стабилизированного напряжения и ИП постоянного стабилизированного тока .

Первая группа — ИП постоянного стабилизированного напряжения. Основные характеристики.

ИП постоянного напряжения применяются для подключения светодиодных светильников и лент с входным напряжением 12В или 24В. У ИП этой группы варьируется мощность, конструктивное исполнение и степень защиты от пыли и от влаги ( IP). При выборе такого ИП надо учитывать, что производителем указывается максимальная выходная мощность и ток. Поэтому для продолжительной работы мощность ИП надо выбирать на 15-20% больше, чем требует светильник. Обязательно внимательно проверяйте полярность до подключения к сети. Защита может не сработать и светильник может сгореть.

Вторая группа — ИП постоянного стабилизированного тока. Основные характеристики.

ИП постоянного стабилизированного тока

Выбор ИП ПОСТОЯННОГО ТОКА

Расчет количества подключаемых светодиодных светильников

Расчет количества подключаемых светильников к ИП ПОСТОЯННОГО ТОКА отличается от расчета для ИП ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

Для выбора типа ИП и определения количества светильников, питающихся от источника ПОСТОЯННОГО ТОКА нужно:

Выбрать тип ИП на указанный в паспорте на светильник ток (300мА, 350мА, 500мА, 700мА или другой), выходная мощность которого больше потребляемой светильником или группой светильников. Надо учитывать, что мощность в ваттах для токовых ИП часто указывается не реальная максимальная мощность, а равная количеству подключаемых «одноваттных» светодиодов, поэтому для точного расчета нужно проверять, чтобы диапазон сумм падения напряжения на светодиодах светильников находился внутри диапазона выходного напряжения ИП.

Пример:

  1. Выбираем ИП для подключения 6 светильников «04.008.03.113 Светильник LED стойка для витрин 0043, 3,75Вт, 350мА»:

Светильник имеет 3 светодиода, каждый из которых при токе 350мА потребляет 1,25Вт., суммарная мощность одного светильника 1,25Вт х 3 = 3,75Вт, шести светильников: 3,75Вт х 6шт = 22,5Вт. Такого ИП в каталоге нет, поэтому шесть светильников можно разбить на 2 группы по 3 светильника общей мощностью 3,75Вт х 3шт = 11,25Вт. Этой мощности соответствует «06.223.14.012 ИП 350mA-12W».

  1. Проверяем, что бы диапазон суммарного минимального и максимального падения напряжения на светодиодах находилась внутри диапазона выходного напряжения ИП:

Для светодиодов, которые условно относятся к «одноваттным» (они применяются в 0043) при токе 350мА минимальное падение напряжения на одном светодиоде принимается 3В, для трех светодиодов 3В х 3LED = 9В,

максимальное падение напряжения принимается 4В, для трех светодиодов 4В х 3LED = 12В,

Следовательно, для трех светильников 0043:

ΣUmin 9В х 3 =27В,

ΣUmax 12В х 3 = 36В,

Падение напряжения у трех светильников находится в диапазоне от 27В до 36В.

Этому соответствует «06.223.14.012 ИП 350mA-12W», имеющий диапазон выходного напряжения 3-38В. Мощность ИП 12W в данном случае указана, как соответствующая 12 «одноваттным» светодиодам. Реальная максимальная мощность, которую может обеспечить этот ИП составляет 0,35А х 38В = 13,3Вт. Потребляемая мощность трех светильников 0043 составляет 1,25Вт х 3LED х 3шт = 11,25Вт., значит, ИП выбран правильно.

Не следует подключать три светильника 0043 к «06.263.03.010 ИП 350mA-10W 3-36В», так как у него 36В – пороговое значение для трех светильников 0043 и светильники могут работать неустойчиво. К этому ИП можно подключить 1 или 2 светильника.

К «06.213.21.018 ИП 350mA-18W 30-60В» можно подключить 4 светильника 0043 (диапазон 36-48В).

При подключении светильников следует учитывать, что светодиоды и матрицы боятся «переполюсовки» и «холодного включения» . Как правило, такие светильники не имеют защиты от ошибок подключения. Если светодиоды не сгорят сразу, то получат стресс, от которого резко сократиться ресурс работы.

Устройство и схема подключения светодиодного светильника

Если вы хотите снизить финансовые затраты на электроэнергию, пожалуй самым эффективным способом будет являться переход с ламп накаливания или галогенных ламп на использование специальных светодиодов. Энергопотребление таких ламп по сравнению с лампами накаливания будет во много раз меньше, тогда как световой поток останется неизменным.

Если сравнивать светодиоды с люминесцентными энергосберегающими лампами, превосходство также будет на их стороне — срок службы таких ламп существенно больше. Если вы заботитесь об экологии окружающей среды, светодиодные источники света также будут здесь на первом месте.

Содержание статьи

Достоинства светодиодных ламп

Исходя из вышестоящего текста, светодиоды обладают такими достоинствами как экономичность, долгий срок службы и отсутствие негативного влияния на экологию планеты и человека. К этому можно добавить компактность таких ламп, простоту установки, а также отсутствие нагрева лампы во время работы. Светодиодные лампы обладают самыми лучшими характеристиками среди других популярных на сегодняшний момент.

Единственный недостаток, свойственный светодиодным лампам, часто сдерживающий человека от их покупки — цена. Качественный светодиодный источник света стоит гораздо дороже аналогов, однако тенденция снижения цен на рынке на светодиодную продукцию уже наметилась. Цены на светодиоды постепенно снижаются, благодаря этому они становятся доступными для любого человека. Светодиоды можно заказать в интернете, на популярных сейчас китайских аукционах, по довольно низкой цене. Такие лампы излучают свет как обычная 75 Вт лампочка, а потребляют энергии всего 5 Ватт.

Устройство светодиодной лампы (светильника)

Строение светодиодного светильника довольно просто: несколько светодиодов и корпус со специальным отражателем. Для охлаждения светодиодов в лампе присутствует специальный радиатор, в месте соприкосновения которого со светодиодом проложен слой термопасты, улучшающей контакт, а также отвод тепла. Если светодиод перегреется, поломки лампы не избежать, поэтому при ее установке обязательно оставляйте свободное незамкнутое пространство вокруг радиатора. Также нельзя устанавливать светодиодную лампу возле нагревающихся поверхностей и приборов.

Общая мощность светильника будет равна сумме мощности всех входящих в нее светодиодов. Светодиодов может быть как совсем небольшое количество, например один, так и несколько десятков. Все эти светодиоды включены в общую электрическую цепь и управляются специально собранной схемой, подключенной через блок питания.

Светодиодная лампа мощностью 220 В состоит из нескольких светодиодов, которые защищены пластиковой колбой или светорассеивателем. К патрону подключена электронная схема преобразования тока. Радиатор для отвода тепла установлен под светодиодом.

Функциональность светодиодной лампы

Для возможности регулировать яркость светового потока и подключения диммера, нужно приобрести специальные светодиодные лампы с возможностью такой регулировки, а также специальные регуляторы.

Обратите внимание также на тип цоколя (патрона), он должен подходить к выбранным вами корпусам (светильникам). Для удобства поика нужных ламп для замены в дальнейшем, можно сохранить упаковку.

Подключение светодиодного светильника

Для работы светодиодов нужен постоянный ток. Если вы покупаете светильник для использования в стандартной квартире или доме с рабочим напряжением сети 220 В, вам нужно искать светодиодную лампу, на упаковке которой будет указана мощность 220 В. Это означает, что схема блока питания уже встроена в лампу и она подключается напрямую к вашей электросети по схеме подключения светильника (люстры).

Если же на упаковке светодиодной лампы указано значение 12 или 24 В, это означает, что для нормальной ее работы нужен преобразователь напряжения. Для этого возможно использовать специальный заводской блок питания, продающийся в специализированных отделах. Такой блок прослужит вам долгое время, он безопасен и надежен.

Если вы решили приобрести такой блок, обратите внимание на необходимую для ваших светодиодных ламп величину входного напряжения — 12 или 24 Вольта и максимально допустимую величину тока — 350 mA, 700 mA или другие значения.

Все необходимые данные можно посмотреть на упаковке светильника или в инструкции. Мощность блока питания должна быть с запасом, не менее чем 20%. Для правильного подсчета мощности следует mA умножить на 1000 (для перевода в Амперы), а затем амперы умножить на рабочее напряжение. Таким образом вы получите число, составляющее потребляемую мощность вашего светодиодного светильника.

Перед подключением лампы следует убедиться в том, что блок питания отключен от электросети, иначе поломки не избежать.

Произведите подключение к источнику питания, строго соблюдая полярность.

Подключение нескольких светодиодных светильников

Можно подключить несколько светодиодных ламп к одному блоку питания, для этого потребуется соединить их параллельно, плюсовые провода от всех светильников подключаются к «плюсу» блока питания, а к «минусу»- минусовые выводы (используйте схему).

Обязательно нужно помнить, что мощность всех светильников, которые вы подключаете к одному блоку питания, не должны превышать его мощности. Также внимание следует обратить на сечение используемых электрических проводов — оно должно быть достаточным для прохождения соответствующей силы тока.

Однако если вы хотите использовать светодиодные лампочки в своем доме или квартире, лучшим вариантом будет приобрести лампу, подходящую к вашему рабочему напряжению. Подключение такого встраиваемого светильника не составит для вас никакого труда и займет минимальное количество времени.

Светодиодные лампы 220 Вольт в настоящее время весьма распространены и вы легко подберете лампу с подходящим для вашего светильника или люстры цоколем или патроном. Для подключения этой лампы не нужен дополнительный блок питания, ее подключают напрямую к электросети как обычные лампы накаливания, галогенные или энергосберегающие лампы. Такой светодиодный светильник будет радовать вас качеством долгое время.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Светодиодный светильник своими руками — как самому сделать, монтировать светодиодный светильник

Светодиодные лампы – самый экологичный источник света, широко применяемый при необходимости направленного или точечного освещения. Большой популярностью они пользуются у садоводов и цветоводов при изготовлении теплиц или в период ухода за саженцами на дому, поскольку помогают в выращивании растений без лишних материальных затрат и трудностей. Светодиодный светильник своими руками под силу сделать даже непрофессионалу, а лучший источник лучей в красном и синем спектрах – жизненно необходимых для растений – представить сложно.

Светодиоды для растений

Есть несколько веских причин для того, чтобы сделать для растений светильник из светодиодной ленты своими руками:

  • светодиоды излучают световые волны оптимальной для растений длины и яркости, что не по силам обычным лампам
  • светодиоды не производят ультрафиолетового (а также инфракрасного) излучения, избыток которого губителен для некоторых видов растений
  • светодиодный светильник потребляет мало энергии – в условиях круглосуточного освещения теплиц или подсветки саженцев это позволяет существенно экономить. Также он может работать на батарейках, не «съедая» их в одночасье
  • даже самый мощный светодиодный светильник практически не нагревается, что позволяет избежать пересушивания растений – это особенно актуально при близком расположении элементов точечного освещения к саженцам или при небольшой площади теплиц
  • светодиодный светильник не содержит ртуть или другие токсичные вещества, затрудняющие процесс утилизации
  • светодиодный светильник может эксплуатироваться очень долго – до 50000 часов.

Среди недостатков использования точечных светодиодных источников света – их высокая стоимость, но и это решаемо. Сэкономить деньги (особенно при необходимости сделать точечное светодиодное освещение на большой площади одной или нескольких теплиц) помогут светодиодные ленты – менее дорогой материал, нежели светодиодные лампы, который к тому же позволяет экспериментировать с размерами и формой точечного осветительного прибора. Вместо покупки готового светодиодного светильника для теплиц или выращивания растений на дому можно своими руками сделать светильник из светодиодной ленты.

Что потребуется для изготовления светодиодного светильника

Изготовление и монтаж точечного светодиодного светильника для теплиц или домашних растений потребует наличия определенных материалов:

  • светодиодной ленты красного и синего цветов (лучше всего подходят для выращивания растений, при этом красного цвета должно быть в восемь раз больше синего)
  • панели, на которой будет проведен монтаж светодиодной ленты (лучше всего алюминиевой). По ширине и длине она должна соответствовать площади участка, который будет освещаться
  • блока питания или специального драйвера для подсоединения изготовленного точечного светодиодного светильника для теплиц и домашних растений к сети в 220 вольт

Имейте в виду, что подключение точечного светодиодного источника освещения к стандартной сети в 220в напрямую невозможно – слишком велико напряжение. Диоды требуют для работы напряжение 12 вольт, реже – 24 вольта.

Поэтому блок питания должен трансформировать напряжение из 220 вольт в 12 вольт, а также преобразовывать переменный ток в постоянный. Чтобы не вдаваться в тонкости действия электричества и не высчитывать необходимые параметры вольт, можно вместо стандартного блока питания купить специальный драйвер, используемый при подключении светодиодных ламп.

Такой прибор способен уберечь от перепадов напряжения в сети. Также он сразу рассчитан на определенный вид светодиодов в 12 (или 24) вольт. Схема монтажа драйвера почти всегда есть в его инструкции по эксплуатации, причем она, по сути, ничем не отличается от схемы монтажа обыкновенного блока питания для сети в 220 вольт.

Схема монтажа светодиодного светильника для теплиц и домашних растений

Собрать точечный светодиодный светильник из LEDленты самостоятельно при наличии всех необходимых материалов несложно. Следуйте приведенной схеме монтажа и подключения светодиодного светильника своими руками:

  • подготовьте панель для монтажа ленты – очистите от грязи и обезжирьте (сделать это помогут специальные средства или обычный спирт)
  • нарежьте ленту на отрезки нужного размера (режьте между площадками напайки, которые на ленте всегда промаркированы)
  • если резали ленту, необходимо сделать спайку проводов между отрезками или соединить их коннектором (если самому паять страшно, уложите ленту так, чтобы не пришлось резать — сделать это необходимо без сильных изгибов, чтобы не повредить при монтаже токопроводящие дорожки)
  • освободите клеевой слой с оборотной стороны ленты от защиты и приклейте ленту к поверхности панели
  • произведите подключение к лентам блока питания или специального драйвера для преобразования вольт (из 220в в 12 вольт)
  • произведите пробное подключение собранного устройства к сети

Если удалось собрать светодиодный светильник правильно, если все работает, можно дополнительно сделать ножки для него или специальные подвесные крепления для потолков теплиц. Продумайте, как будет проходить подключение к сети изготовленного прибора непосредственно в месте его использования, и выбирайте соответствующие тип и длину крепления.

Правила установки и эксплуатации светодиодных светильников.

Светодиодные светильники для ЖКХ серии LC-NK01 являются стационарными и предназначены для эксплуатации внутри помещений с повышенным содержанием пыли и влаги, а также для наружного освещения под навесом. Метод установки светильников — накладной, настенно-потолочный.

 

Светодиодный светильник легко устанавливается на любую ровную поверхность. Монтаж

производится в различных положениях — горизонтальном и вертикальном, предусмотренных
конструкцией корпуса. Его можно устанавливать на потолок, на стены и на опоры, монтажная
поверхность должна быть ровной. На корпусе светильника расположено 2 отверстия для
крепления, для надѐжной фиксации необходимо прочно затянуть саморезы.

LED-светильники рассчитаны на работу в сети переменного тока с напряжением 220 В,
номинальной частотой 50 Гц. Подключение питающих проводов к клеммной колодке
осуществляется при условии соединения соответствующих контактов:
L — фаза
N — нейтраль
Е — заземление

Правила установки светодиодных светильников

Внимание! Светодиодный светильник должен устанавливать квалифицированный специалист,
ознакомленный с настоящим руководством.

Светодиодные светильники для ЖКХ инструкция

1. Монтаж, демонтаж и обслуживание светодиодных светильников осуществляется при
выключенном питании сети.
2. Во время установки руки должны быть сухими.
3. Исключите попадание влаги на светильник.
4. Все электрические соединения должны быть надѐжно защищены от влаги.
5. Перед подключением светильника убедитесь в соответствии напряжения питающей сети 220 В.
6. Запрещено подключение светильника к повреждѐнной электропроводке.
7. При выборе места и положения установки светильника следуйте правилам установки
светодиодных светильников.
8. Рекомендуем исключить установку светильника вблизи нагревательных приборов.
9. Светильник нельзя устанавливать на воспламеняемые и легковоспламеняемые материалы.
10. Эксплуатация светильника должна производиться вдали от химически активной среды,
горючих материалов и легковоспламеняющихся предметов.
11. Светильник нельзя использовать при попадании влаги вовнутрь.
12. Светильник нельзя использовать при повреждении корпуса.
13. Запрещена эксплуатация светильника без рассеивателя, с разбитым или треснувшим стеклом.
14. Рекомендуем прекратить использование светильника, если свечение стало тусклым или начало
мигать.
15. Запрещена эксплуатация светильника с повреждѐнной изоляцией проводов.
16. Запрещена эксплуатация светильника без заземления. Заземление выполняется по ГОСТ
12.1.030.
17. Для увеличения срока службы светотехники рекомендуем осматривать светильник на предмет
загрязнений и механических повреждений не реже 1 раза в год.
18. Регулярно проверяйте электрические соединения и целостность проводки.
19. Если возникнут вопросы по поводу установки и эксплуатации светодиодного светильника,
обратитесь за консультацией к специалистам.

Обслуживание светодиодного светильника

Светильник не содержит обслуживаемых пользователем частей, обслуживание сводится к чистке
от загрязнений. В целях повышения надѐжности и для увеличения срока службы светотехники
рекомендуем периодически осматривать светильник на предмет загрязнений, механических
повреждений и оценки работоспособности.

При загрязнении стекла необходимо очистить поверхность без использования растворителей,
агрессивных моющих и абразивных средств. Очистка производится водой или специальным
моющим средством для стекла и пластика. Во избежание нарушения тепловых режимов
эксплуатации светильника необходимо следить за чистотой корпуса. Очистка производится сухой
или слегка влажной таканью.

Светильник, имеющий видимые механические повреждения, следует заменить. Все работы
производить при выключенном питании! Дополнительного обслуживания не требуется.

Техника безопасности

1. Внимание! Если светодиодный светильник вышел из строя, его нельзя ремонтировать и
пытаться восстанавливать! Несанкционированная разборка светильника и техническое
вмешательство ведѐт к отказу от гарантийного обслуживания.
2. Не разбирать во избежание несчастных случаев! Светодиодные светильники, блоки питания и
системы управления освещением категорически запрещается самостоятельно разбирать!
3. Не рекомендуем смотреть непосредственно на включенный светильник.
4. Монтаж и подключение светильника должен производить специалист в области проведения
электротехнических работ.

Утилизация светодиодных светильников

Светодиодные светильники не содержат токсичных материалов и комплектующих,
приносящих вред окружающей среде и здоровью человека. Светильникам не требуется
специальная утилизация.

Сертификация светильников LEDCRAFT

Вся продукция торговой марки LEDCRAFT протестирована и сертифицирована в соответствии с
требованиями, предъявляемыми действующими ГОСТами. Информация о сертификации нанесена
на индивидуальную упаковку.

Гарантийные обязательства

Гарантийный срок эксплуатации составляет 12 месяцев со дня продажи изделия (при условии
соблюдения вышеописанных правил эксплуатации).
При обнаружении неисправностей светильника в течение гарантийного срока изготовитель
осуществляет бесплатный гарантийный ремонт.

Светодиодные светильники  для  ЖКХ купить в Самаре можно оптом и в розницу в офисе продаж компании  «Самара – Лайт» по адресу Самара, Мечникова 3 .

Звоните   846) 972-40-28

Светодиодный светильник для ЖКХ
Светодиодный светильник.Сколько можно сэкономить?
Светодиодные светильники для ЖКХ инструкция

 

 

Монтаж светодиодных светильников

Светодиодные светильники представляют собой эффективное осветительное оборудование. Чтобы воспользоваться такой возможностью, необходимо знать правила монтажа светодиодных светильников. Благодаря такому способу, можно существенно сократить затраты на электроэнергию, а также установить осветительные приборы, обладающие высокой продолжительностью срока эксплуатации.

Как подключить светодиодную лампу?

Они просты в монтаже, не вызывают негативного влияния на человека и имеют различные параметры, для освещения того или иного помещения. Лампа состоит из целого набора светодиодов, которые управляются при помощи специальной схемы и отражателя. В совокупности, их общая мощность – потребление всей лампы. В конструкции уже могут быть встроены радиаторы, которые охлаждают лампу при достижении определенной температуры. Для некоторых же, может понадобиться дополнительная система, которая способна остудить рабочие компоненты. На место соединения контактов и радиатора наносится термопаста, улучшающая отвод тепла. Если устройство стало слишком сильно нагреваться – это повод, чтобы заменить охлаждающий слой. Светильники можно разделить на несколько основных категорий:

— Прожектора и промышленные;

— Настенные и потолочные;

— Линейные и контроллеры.

Также представлены модели, обладающие уже встроенной функцией детектора движения. Получили популярность в последнее время, но потребляют энергии больше, чем все остальные разновидности.

Устройство светодиодных светильников также состоит из цоколя, который может быть стандартной формы или иметь некоторые конструктивные отличия. Они могут подходить в разъемы обычных ламп накаливания.

Для подключения точечных светильников, будущий владелец должен знать:

— Подводящие кабеля устанавливаются до того, как будет произведен монтаж натяжного потолка;

— При подключении, напряжение должно быть отключено;

— Подключается лампа параллельно к источнику питания, соблюдая полярность.

Подключение светодиодной лампы требует соблюдения одного просто правила: сумма общей мощности подключаемых устройств, не должна превышать значение блока питания. При этом, соблюдаются все параметры относительно возможной мощности одного БП: он не должен быть меньше или больше по значениям. Также, у него должны быть дополнительные ресурсы, чтобы в случае перенапряжения – вся система не вышла из строя.

Стоит отметить, что наиболее рациональным способ организации освещения будет приобретение одной мощной лампы. Подключение такого типа не займет много времени, а покупатель получит существенную финансовую выгоду. Такой светильник будет радовать своих владельцев долгое время.

Как подключить светодиодный светильник?

Схема подключения к сети 220В состоит из начальных гасящих резисторов и емкости. Они выполняют роль гасящего блока питания, где далее подключается диодный мост. Так как диоды питаются от постоянного тока, подобная конструкция просто необходима – они преобразуют переменное напряжение в постоянное. Лампы также можно соединять друг с другом перемешанным типом или параллельным.

Указанные типы подключения также имеют и некоторые недостатки. Например, при последовательном, если один светильник выйдет из строя, то и вся схема станет неработоспособной. В случае пробоя, схема и дальше будет функционировать, только со временем – отдельные компоненты могут перегореть из-за чрезмерного перегруза сети.

Единственная система, которая является наиболее надежной – параллельная. Компоненты схемы смогут работать, но выполнять свои функции не в полную силу. Параллельный способ также считается менее затратным, ведь в ней не нужно использовать определенное количество резисторов. Возникновение описанных проблем связано с:

— Некачественными светильниками;

— Неподходящий тип блока питания;

— Неправильно рассчитанным напряжением;

— Постоянными перебоями в сети и невозможностью поступления постоянного тока.

Эти ситуации могут привести к тому, что срок эксплуатации светодиодов уменьшается в половину.

Особенности монтажа

Световые элементы на основе кристаллов подключаются к сети с переменным напряжением используя диммер или стабилизирующее устройство. При желании, стабилизатор можно собрать самостоятельно, только для этого потребуется много времени и немного познаний в данной сфере. При покупке осветительного прибора следует обратить внимание на инструкцию и упаковку, где описана необходимость дополнительных устройств для подключения.

Монтаж светодиодной ленты требует трансформатора и контроллера, которые стабилизируют подаваемый ток и регулируют работу освещения. Особенно актуально, если у ленты есть несколько цветов и они должны включаться в определенный момент. Сферы применения светодиодов бывают различными и в зависимости от них, подбирается тип осветительного прибора, который будет актуален в данной ситуации:

— Местное: настольные лампы;

— Освещение фасадов, рекламы, зданий или улиц;

— Освещение картин в галереях или небольшие объекты в магазинах;

— Офисные помещения.

Световой поток рассчитывается исходя из мощности и потребления источником нужного количества напряжения. Диодные лампы без проблем работают при низких температурах, но имеют некоторые ограничения по высоким. Устанавливать их рядом с открытыми источниками тепла – не стоит. Система слишком быстро нагреется, что пагубно влияет на срок эксплуатации и функциональность устройства.

Преимущества светодиодных ламп дома

Такой метод освещения дома имеет несколько основных преимуществ и недостатков.

— Низкое энергопотребление. Благодаря своей конструкции, светильники потребляют меньше всего мощности, при этом показывают высокую производительность. Их можно использоваться в качестве местного или локального освещения;

— Продолжительный срок эксплуатации. В отличие от остальных видов лам, этот может проработать вплоть до двадцати лет. Параметр зависит от производителя и качества сборки;

— Минимальные затраты на монтаж и простота установки. Не нужно обладать какими-либо специальными познаниями, чтобы самостоятельно установить схему.

Единственный недостаток, который выделяют покупатели и владельцы – высокая стоимость. Но она быстра окупается за несколько лет работы светильника.

Как подключить светодиод к 220в в выключателе. Как подключить светодиод к сети освещения

Довольно часто возникает вопрос — как подключить светодиоды на 220 В или просто в электрическую сеть переменного напряжения. Таким образом, прямое подключение диода напрямую к сети не несет никакой смысловой нагрузки. Даже при использовании определенных схем мы не получим желаемого эффекта.

Если нам нужно подключить светодиод к сети постоянного напряжения, то такая задача решается очень просто — ставим ограничительный резистор и забываем.Светодиод сработал «в прямом направлении» и будет работать.

Если нам нужно использовать для подключения светодиода сеть 220 В, то обратная полярность уже повлияет на это. Это хорошо видно, если посмотреть на график синусоиды, где каждый полупериод синусоиды имеет свойство менять свой знак на противоположный.

В этом случае мы не получим свечения в этом полупериоде. В принципе ничего страшного))) но светодиод очень быстро выйдет из строя.

В общем случае демпфирующий резистор следует выбирать из условия расчетного напряжения 310 В.Объяснять, почему это так, муторная задача, но вам просто нужно это запомнить, ведь действующее значение напряжения составляет 220 В, а значение амплитуды уже увеличивается на корень из двух от текущего. Те. таким образом мы получаем прямое и обратное напряжение, приложенное к светодиоду. Резистор согласован с обратной полярностью 310 В для защиты светодиода. Ниже мы увидим, как можно сделать защиту.

Как подключить светодиоды на 220 В по простой схеме с помощью резисторов и диода — вариант 1

Первая схема работает по принципу демпфирования обратного полупериода.Подавляющее большинство полупроводников отрицательно относятся к обратному напряжению. Нам нужен диод, чтобы его заблокировать. Как правило, в большинстве случаев используются диоды типа IN4004, рассчитанные на напряжение более 300 В.

Подключение светодиода по простой схеме с резистором и диодом — вариант 2

Еще одна простая схема показывает, как подключить светодиоды к напряжению 220В переменного тока не намного сложнее и тоже можно отнести к простым схемам.

Рассмотрим, как это работает.При положительной полуволне ток течет через резисторы 1 и 2, а также сам светодиод. При этом стоит помнить, что падение напряжения на светодиоде будет обратным для обычного диода — VD1. Как только в цепь «попадет» отрицательная полуволна 220 В, ток потечет через обычный диод и резисторы. В этом случае уже прямое падение напряжения на VD1 будет обратным по отношению к светодиоду. Это просто.

При положительной полуволне сетевого напряжения ток протекает через резисторы R1, R2 и светодиод HL1 (в то время как прямое падение напряжения на светодиоде HL1 является обратным напряжением для диода VD1).При отрицательной полуволне сетевого напряжения ток протекает через диод VD1 и резисторы R1, R2 (при этом прямое падение напряжения на диоде VD1 является обратным напряжением для светодиода HL1).

Расчетная часть схемы

Номинальное сетевое напряжение:

U C.NOM = 220 В

Минимальное и максимальное напряжение сети принято (экспериментальные данные):

U S. МИН. = 170 В
U C. МАКС. = 250 В

Допускается к установке светодиод HL1, имеющий максимально допустимый ток:

I HL1.DOP = 20 мА

Максимальный номинальный пиковый ток светодиода HL1:

I HL1.AMPL.MAX = 0,7 * I HL1. DOP = 0,7 * 20 = 14 мА

Падение напряжения на светодиоде HL1 (экспериментальные данные):

Минимальное и максимальное эффективное напряжение на резисторах R1, R2:

U RUN MIN = U C MIN = 170 В
U R. ACTIVE MAX = U C. MAX = 250 В

Расчетное эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

R EQ.CAL = U R. AMPL.MAX / I HL1.AMPL.MAX = 350/14 = 25 кОм

П. Р.MAX = U R. ACT.MAX 2 / R EQ.RAT = 2502/25 = 2500 мВт = 2,5 Вт

Расчетная суммарная мощность резисторов R1, R2:

РАСЧЕТ P R. = P R. MAX / 0,7 = 2,5 / 0,7 = 3,6 Вт

Допускается параллельное соединение двух резисторов МЛТ-2, суммарно максимально допустимой мощностью:

P R. DOP = 2 2 = 4 Вт

Расчетное сопротивление каждого резистора:

R РАСЧ. = 2 * R EQ. CAL. = 2 * 25 = 50 кОм

Для каждого резистора берется ближайшее большее стандартное сопротивление:

R1 = R2 = 51 кОм

Эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

R ЭКВ = R1 / 2 = 51/2 = 26 кОм

Максимальная суммарная мощность резисторов R1, R2:

П. Р.MAX = U R. ACT.MAX 2 / R EKV = 2502/26 = 2400 мВт = 2,4 Вт

Минимальный и максимальный пиковый ток светодиода HL1 и диода VD1:

I HL1.AMPL.MIN = I VD1.AMPL.MIN = U R. AMPL.MIN / R EKV = 240/26 = 9,2 мА
I HL1.AMPL.MAX = I VD1.AMPL.MAX = U R. AMPL .MAX / R EKV = 350/26 = 13 мА

Минимальный и максимальный средний ток светодиода HL1 и диода VD1:

I HL1.VV.MIN = I VD1.VV.MIN = I HL1.V.MIN / C F = 3,3 / 1,1 = 3,0 мА
I HL1.VV.MAX = I VD1.VV.MAX = I HL1.

Обратное напряжение диода VD1:

У VD1.OBR = U HL1.PR = 2 В

Расчетные параметры диода VD1:

У VD1. РАСЧЕТ. = U VD1. REV / 0,7 = 2 / 0,7 = 2,9 В
I VD1.CAL = U VD1.AMPL.MAX / 0,7 = 13 / 0,7 = 19 мА

Применен диод VD1 типа D9V, который имеет следующие основные параметры:

У VD1. DOP = 30 В
I VD1. DOP = 20 мА
I 0. МАКС = 250 мкА

Минусы использования схемы подключения светодиодов на 220 В по варианту 2

Основным недостатком подключения светодиодов по данной схеме является малая яркость светодиодов из-за малого тока.I HL1.СР = (3,0-4,4) мА и повышенной мощности на резисторах: R1, R2: P R. MAX = 2,4 Вт.

Вариант 3 подключения светодиодов к сети переменного тока 220 В

При положительном полупериоде ток протекает через резистор R1, диод и светодиод. При отрицательном значении ток не течет, потому что диод в этом случае включается в обратном направлении.

Расчет параметров схемы аналогичен второму варианту. Кому это нужно — посчитают и сравнят. Разница небольшая.

Минусы подключения по опции 3

Если самые «пытливые умы» уже посчитали, они могут сравнить данные со вторым вариантом. Те, кто ленивы, должны будут поверить им на слово. Минусом такого подключения также является малая яркость светодиода, т.к. ток, протекающий через полупроводник, равен только I HL1. СР = (2,8-4,2) мА.

Но при такой схеме мы получаем заметное уменьшение мощности резистора: P R1.MAX = 1,2 Вт вместо 2.Полученные ранее 4 Вт.

Подключение светодиода 220 В через диодный мост — вариант 4

Как вы можете видеть на картинке, в этом случае мы используем резисторы и диодный мост для подключения к 220.

В этом случае ток через 2 резистора и ток светодиода будут протекать как с положительной, так и с отрицательной полуволной синусоиды из-за использования выпрямительного моста на диодах VD1-VD4.

U VD.CALC = U VD.OBR / 0,7 = 2,6 / 0,7 = 3,7 В
I VD.CALC = U VD.AMPL.MAX / 0,7 = 13 / 0,7 = 19 мА

Принимаются диоды VD1-VD4 типа D9V, имеющие следующие основные параметры:

U VD.DOP = 30 В
I VD.DOP = 20 мА
I 0.MAX = 250 мкА

Недостатки схемы подключения для варианта 4

Однако при такой схеме мы получим заметное увеличение яркости светодиода: HL1: I HL1. СР = (5,9-8,7) мА вместо (2,8-4,2) мА

В принципе, это самые распространенные схемы, которые показывают нам, как подключать светодиоды на 220 В с помощью обычного диода и резисторов.Для простоты понимания приведены расчеты. Не для всех, может и понятно, но кому нужно, найдет, прочитает и разберется. Ну а если нет, то достаточно будет простой графической части.

Как подключить светодиод на 220 В с помощью конденсатора

Выше мы видели, как легко, используя только диоды и резисторы, подключить любой светодиод к сети 220 В. Это были простые схемы … А теперь давайте посмотрим на более сложные, но лучше с точки зрения реализации и долговечности.Для этого нам понадобится конденсатор.

Токоограничивающим элементом является конденсатор. На схеме — С1. Конденсатор должен быть рассчитан на работу с напряжением не менее 400 В. После зарядки последнего ток через него будет ограничиваться резистором.

Подключение светодиода к сети 220 В на примере выключателя с подсветкой

В наше время никого не удивишь переключателем со встроенной светодиодной подсветкой. Разобрав и разобрав его, мы получим еще один способ, благодаря которому мы сможем подключить любой светодиод к сети 220 В.

Во всех переключателях с подсветкой используется резистор номиналом не менее 20 кОм. Ток в этом случае ограничен примерно 1А. При подключении к сети такой светодиод будет светиться. Ночью его легко заметить на стене. Обратный ток в этом случае будет очень мал и не сможет повредить полупроводник. В принципе, такая схема тоже имеет право на существование, но светом от такого диода все равно будет пренебречь. А стоит ли игра выделки — непонятно.

Видео по подключению светодиода к сети 220 В

Ну и в конце всего длинного поста давайте посмотрим видео на тему: «как подключить светодиоды на 220 В». Для тех, кому лень все читать.

Прочитав этот заголовок, кто-нибудь может спросить: «Почему?» Да, если просто воткнуть в розетку, даже включив по определенной схеме, практичности в нем нет, никакой полезной информации не принесет. Но если этот же светодиод подключить параллельно ТЭНу, управляемому терморегулятором, то можно визуально контролировать работу всего устройства.Иногда такое указание позволяет избавиться от множества мелких проблем и неприятностей.

В свете уже сказанного задача кажется тривиальной: достаточно поставить ограничивающий резистор необходимого номинала, и вопрос решен. Но все это хорошо, если запитать светодиод выпрямленным постоянным напряжением: поскольку светодиод был подключен в прямом направлении, он остался прежним.

При работе от переменного напряжения все не так просто. Дело в том, что помимо прямого напряжения на светодиод будет действовать еще и напряжение обратной полярности, потому что каждый полупериод синусоиды меняет свой знак на противоположный.Это обратное напряжение не загорится светодиодом, но может очень быстро выйти из строя. Поэтому необходимо принять меры по защите от этого «вредного» напряжения.

В случае сетевого напряжения демпфирующий резистор должен рассчитываться на основе значения напряжения 310 В. Почему? Здесь все очень просто: это 220В, значение амплитуды будет 220 * 1,41 = 310В. Амплитуда напряжения в корне в два (1,41) раза больше текущего, и об этом нельзя забывать.Это прямое и обратное напряжение, приложенное к светодиоду. Сопротивление демпфирующего резистора должно быть рассчитано исходя из значения 310 В, и именно из этого напряжения, только обратной полярности, необходимо защитить светодиод.

Как защитить светодиод от обратного напряжения

Практически для всех светодиодов обратное напряжение не превышает 20В, так как на них никто не собирался делать высоковольтный выпрямитель. Как избавиться от такой напасти, как уберечь светодиод от этого обратного напряжения?

Оказывается, все очень просто.Первый способ — включить обычный с высоким обратным напряжением (не ниже 400В) последовательно со светодиодом, например 1N4007 — обратное напряжение 1000В, прямой ток 1А. Именно он не подаст на светодиод высокое напряжение отрицательной полярности. Схема такой защиты представлена ​​на рис. 1а.

Второй способ, не менее эффективный, — просто обойти светодиод с другим диодом, подключенным в обратном направлении — параллельно, рис. 1б. При таком способе защитный диод даже не обязательно должен быть с высоким обратным напряжением, достаточно любого маломощного диода, например, КД521.

Более того, можно просто включить наоборот — параллельно два светодиода: открываясь по очереди, они сами будут защищать друг друга, и даже оба будут излучать свет, как показано на рисунке 1c. Это уже третий способ защиты. Все три схемы защиты показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Светодиодные схемы защиты от обратного напряжения

Ограничительный резистор в этих цепях имеет сопротивление 24 кОм, что при эффективном напряжении 220 В обеспечивает ток около 220/24 = 9.16 мА, можно округлить до 9. Тогда мощность гасящего резистора будет 9 * 9 * 24 = 1944 мВт, почти два Вт. И это несмотря на то, что ток через светодиод ограничен 9 мА. Но длительное использование резистора на максимальной мощности ни к чему хорошему не приведет: сначала он почернеет, а потом полностью сгорит. Чтобы этого не происходило, рекомендуется установить последовательно два резистора 12K мощностью 2Вт каждый.

Если выставить текущий уровень 20мА, то будет еще больше — 20 * 20 * 12 = 4800мВт, почти 5Вт! Естественно, что печь такой мощности для обогрева помещения не может себе позволить никто.Это на основе одного светодиода, а что, если есть целое?

Конденсатор — безвременное сопротивление

В схеме, показанной на рисунке 1а, защитный диод D1 «отсекает» отрицательный полупериод переменного напряжения, поэтому мощность гасящего резистора уменьшается вдвое. Но, тем не менее, мощность остается довольно значительной. Поэтому его часто используют как ограничивающий резистор: он будет ограничивать ток не хуже резистора, но не будет выделять тепло. Ведь не зря конденсатор часто называют безбатковым сопротивлением.Этот способ включения показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема включения светодиода через балластный конденсатор

Тут вроде все нормально, есть даже защитный диод VD1. Но две детали не приводятся. Во-первых, конденсатор С1 после отключения схемы может оставаться в заряженном состоянии и накапливать заряд, пока кто-нибудь не разрядит его рукой. И это, поверьте, когда-нибудь обязательно произойдет. Удар током, конечно, не смертельный, но довольно чувствительный, неожиданный и неприятный.

Поэтому, чтобы избежать такой неприятности, эти гасящие конденсаторы зашунтированы резистором с сопротивлением 200 … 1000 кОм. Такая же защита установлена ​​в бестрансформаторных источниках питания с гасящим конденсатором, в оптопарах и некоторых других схемах. На рисунке 3 этот резистор обозначен R1.

Рисунок 3. Схема подключения светодиода к осветительной сети

Помимо резистора R1 на схеме фигурирует еще и резистор R2.Его цель — ограничить пусковой ток через конденсатор при подаче напряжения, что помогает защитить не только диоды, но и сам конденсатор. Из практики известно, что при отсутствии такого резистора конденсатор иногда обламывается, его емкость становится намного меньше номинальной. Излишне говорить, что конденсатор должен быть керамическим на рабочее напряжение не менее 400В или специально для работы в цепях переменного тока на напряжение 250В.

Еще одна важная роль отводится резистору R2: в случае пробоя конденсатора он работает как предохранитель.Конечно, придется заменить и светодиоды, но, по крайней мере, соединительные провода останутся целыми. На самом деле так в любом работает предохранитель — транзисторы сгорели, а печатная плата осталась практически целой.

На схеме, представленной на рисунке 3, показан только один светодиод, хотя на самом деле их можно включать последовательно по несколько штук. Защитный диод полностью справится со своей задачей в одиночку, а вот емкость балластного конденсатора придется рассчитывать, хоть приблизительно, но все же.

Чтобы рассчитать сопротивление демпфирующего резистора, необходимо вычесть падение напряжения на светодиоде из напряжения питания. Если несколько светодиодов подключены последовательно, то просто сложите их напряжения, а также вычтите их из напряжения питания. Зная это остаточное напряжение и необходимый ток, по закону Ома очень просто рассчитать сопротивление резистора: R = (U-Ud) / I * 0,75.

Здесь U — напряжение питания, Ud — падение напряжения на светодиодах (если светодиоды подключены последовательно, то Ud — это сумма падений напряжения на всех светодиодах), I — ток через светодиоды, R — сопротивление демпфирующего резистора.Здесь как всегда напряжение в Вольтах, ток в Амперах, результат в Ом, 0,75 — коэффициент повышения надежности. Эта формула уже приводилась в статье.

Величина прямого падения напряжения для светодиодов разного цвета разная. При токе 20 мА красные светодиоды имеют 1,6 … 2,03 В, желтые 2,1 … 2,2 В, зеленые 2,2 … 3,5 В, синие 2,5 … 3,7 В. Наибольшее падение напряжения имеют светодиоды белого цвета с широким спектром излучения 3,0… 3.7V. Нетрудно заметить, что разброс этого параметра довольно большой.

Вот падение напряжения всего нескольких типов светодиодов, только по цвету. На самом деле этих цветов намного больше, и точное значение можно узнать только в технической документации на конкретный светодиод. Но зачастую этого и не требуется: для получения приемлемого для практики результата достаточно подставить в формулу какое-то среднее значение (обычно 2В), конечно, если это не гирлянда из сотен светодиодов.

Для расчета емкости гасящего конденсатора используется эмпирическая формула C = (4,45 * I) / (U-Ud),

где C — емкость конденсатора в микрофарадах, I — ток в миллиамперах, U — пиковое напряжение сети в вольтах. При использовании цепочки из трех последовательно соединенных белых светодиодов Uд составляет около 12 В, U — пиковое напряжение сети 310 В, для ограничения тока на уровне 20 мА потребуется конденсатор емкостью

.

C = (4,45 * I) / (U-Ud) = C = (4.45 * 20) / (310-12) = 0,29865 мкФ, почти 0,3 мкФ.

Ближайшее стандартное значение емкости конденсатора — 0,15 мкФ, поэтому для использования в этой схеме придется использовать два параллельно соединенных конденсатора. Здесь необходимо сделать заметку: формула действительна только для частоты переменного напряжения 50 Гц. Для других частот результаты будут неверными.

Сначала необходимо проверить конденсатор

Перед использованием конденсатора его необходимо проверить.Для начала просто воткните 220В в сеть, лучше через предохранитель на 3 … 5А, а через 15 минут проверьте наощупь, есть ли заметный нагрев? Если конденсатор холодный, можно его использовать. В противном случае обязательно возьмите еще один и сначала проверьте его. Ведь 220В уже не 12, тут все несколько иначе!

Если эта проверка прошла успешно, конденсатор не нагрелся, тогда вы можете проверить, была ли ошибка в расчетах, имеет ли конденсатор правильную емкость.Для этого нужно как и в предыдущем случае включить конденсатор в сеть, только через амперметр. Естественно, амперметр должен быть переменного тока.

Напоминаем, что далеко не все современные цифровые мультиметры могут измерять переменный ток: простые дешевые устройства, например, очень популярные среди радиолюбителей, способны измерять только постоянный ток, который такой амперметр покажет при измерении переменного тока никто знает. Скорее всего, это будет цена дерева или температура на Луне, а не переменный ток через конденсатор.

Если измеренный ток примерно такой, как выяснилось при расчете по формуле, то можно смело подключать светодиоды. Если вместо ожидаемых 20 … 30мА получилось 2 … 3А, то либо ошибка в расчетах, либо неправильно считана маркировка конденсатора.

Выключатели с подсветкой

Здесь можно остановиться еще на одном способе включения светодиода в используемую осветительную сеть. Если такой выключатель разобрать, то можно обнаружить, что там нет защитных диодов.Итак, все ли написано выше всякой ерунды? Вовсе нет, просто нужно повнимательнее присмотреться к разобранному переключателю, а точнее номиналу резистора. Как правило, его номинал составляет не менее 200 кОм, а может и чуть больше. В то же время очевидно, что ток через светодиод будет ограничен примерно 1 мА. Автоматический выключатель с подсветкой показан на Рисунке 4.

Рисунок 4. Схема подключения светодиода в выключателе с подсветкой

Вот несколько «зайцев одним выстрелом» убиты одним резистором.Конечно, ток через светодиод будет небольшим, светиться он будет слабо, но достаточно ярко, чтобы разглядеть это свечение в комнате темной ночью. Но днем ​​это свечение не обязательно! Так позвольте себе незаметно светиться.

В этом случае обратный ток тоже будет слабым, настолько слабым, что никак не сможет сжечь светодиод. Отсюда экономия ровно на один защитный диод, описанный выше. С выпуском миллионов, а может быть, даже миллиардов коммутаторов в год, экономия значительна.

Казалось бы, прочитав статьи о светодиодах, все вопросы по их применению ясны и понятны. Но есть еще много тонкостей и нюансов при подключении светодиодов к различным схемам. Например, параллельное и последовательное соединение, или, другими словами, хорошие и плохие схемы.

Иногда хочется собрать гирлянду из нескольких десятков светодиодов, но как рассчитать? Сколько светодиодов можно подключить последовательно при питании от источника питания 12 или 24 В? Эти и другие вопросы будут рассмотрены в следующей статье, которую мы назовем «Хорошие и плохие схемы для переключения светодиодов.«

При проектировании радиооборудования часто возникает вопрос об индикации мощности. Эра ламп накаливания для индикации давно прошла; Светодиод — это современный и надежный элемент радиоиндикации на данный момент. В этой статье мы предложим схему подключения светодиода на 220 вольт, то есть рассмотрим возможность питания светодиода от бытовой сети переменного тока — розетки, которая есть в любой комфортной квартире.
Если вам нужно запитать несколько светодиодов одновременно, то мы тоже упомянем об этом в нашей статье.На самом деле такие схемы используются для светодиодных гирлянд или ламп, это немного другое. Фактически здесь должен быть реализован так называемый светодиодный драйвер. Так что давайте не будем все смешивать. Попробуем разобраться по порядку.

Принцип понижения напряжения питания для светодиода

Можно выбрать два пути питания для питания низковольтной нагрузки. Во-первых, это так называемый классический вариант, когда мощность снижается резистором. Второй, вариант, который часто используется для зарядных устройств, это гасящий конденсатор.В этом случае напряжение и ток идут как импульсы, и именно эти импульсы должны быть точно согласованы, чтобы светодиод не пережигал нагрузку. Здесь нужен более подробный расчет, чем с резистором. Третий вариант — это комбинированный блок питания, когда используются оба метода понижения напряжения. Ну а теперь обо всех этих вариантах по порядку.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (гасящий конденсатор)

Схема подключения светодиода на 220 вольт внешне несложная, принцип работы прост.Алгоритм следующий. При подаче напряжения конденсатор С1 начинает заряжаться, при этом фактически заряжается непосредственно с одной стороны, а со второй — через стабилитрон. Стабилитрон должен соответствовать напряжению светодиода. В результате конденсатор полностью заряжен. Затем наступает вторая полуволна, когда конденсатор начинает разряжаться. В этом случае напряжение также проходит через стабилитрон, который теперь работает в штатном режиме, и через светодиод. В результате на светодиод в это время подается напряжение, равное напряжению стабилизации стабилитрона.Здесь важно выбрать стабилитрон с таким же номиналом, что и светодиод.

Тут вроде все просто и теоретически реализовано нормально. Однако точные расчеты не так просты. Ведь на самом деле необходимо рассчитать емкость конденсатора, который в данном случае будет гашением. Делается это по формуле.

Оценим: 3200 * 0,02 / √ (220 * 220-3 * 3) = 0,29 мКФ. Вот каким должен быть конденсатор, когда напряжение для светодиода составляет 3 вольта, а ток равен 0.02 A. Вы можете подставить свои значения и рассчитать свою версию.

Радиодетали для подключения светодиода на 220 вольт

Мощность резистора может быть минимальной, вполне подходит 0,25 Вт (номинал на схеме в омах).
Конденсатор (емкость указана в микрофарадах) лучше выбирать с запасом, то есть с рабочим напряжением 300 вольт.
Светодиод может быть любым, например, с напряжением люминесценции от 2 вольт AL307 BM или AL 307B и до 5.5 вольт — это KL101A или KL101B.
Стабилитрон, как мы уже писали, должен соответствовать напряжению питания светодиода, поэтому для 2 вольт это КС130Д1 или КС133А (напряжение стабилизации 3 и 3,3 вольта соответственно), а для 5,5 вольта — КС156А или КС156Г

У этого метода есть свои недостатки, так как при небольшом скачке напряжения или отклонении в работе конденсатора мы можем получить напряжения намного выше 3 вольт. Светодиод загорится мгновенно. Преимущество — КПД схемы, так как она импульсная.Скажем так, не высокая надежность, а экономичность. Теперь о комбинированном варианте.

Схема подключения светодиода на напряжение 220 вольт (гасящий конденсатор + резистор)

Здесь все то же самое, за исключением того, что в цепь добавлен резистор. В общем, влияние резистора может сделать всю схему более предсказуемой, более надежной. Меньше будет импульсных токов с высоким напряжением … Это хорошо!

(… как n на схеме выше, используется гасящий конденсатор + резистор)

Все плюсы и минусы сродни варианту с гасящим конденсатором, но и здесь нет надежности.Более того, более того, использование диода, а не стабилитрона повлияет на защиту светодиода при разряде конденсатора. То есть весь ток будет протекать именно через светодиод, а не, как в предыдущем случае, через светодиод и стабилитрон. Этот вариант так себе. И последний случай, с использованием резистора.

Схема подключения светодиода к напряжению 220 вольт (резистор)

Именно такие схемы мы вам и рекомендуем для сборки. Здесь все по классическим принципам, закону Ома и формуле расчета мощности.Сначала рассчитаем сопротивление. При расчете сопротивления внутренним сопротивлением светодиода и падением напряжения на нем пренебречь. В этом случае мы получаем небольшой запас, так как реальное падение напряжения на нем позволит ему работать в режиме чуть более щадящем, чем предписано характеристиками. Допустим, у нас есть ток светодиода 0,01 А и 3 вольта.

R = U / I = 220 / 0,01 = 22000 Ом = 22 кОм. В схеме 15 кОм, то есть ток сняли до 0.014666 А, что вполне приемлемо. Так рассчитываются резисторы для этих случаев. Единственное, здесь будет зависеть от того, сколько резисторов вы используете. Если их два как на первой диаграмме, то полученный результат делим пополам.

Если он есть, то само по себе все напряжение будет падать только на него.

Ну как и положено, скажем о плюсах и минусах. Плюс один и очень большой, схема очень надежная. Есть еще один минус: все напряжение будет падать на резисторе 1-2, а это значит, что он будет рассеивать больше мощности.Прикинем. P = U * I = 220 * 0,02 = 4,4 Вт. То есть резистор должен быть на 4 Вт, если ток 0,02 А. В этом случае стоит скрупулезно подбирать резистор, он должен быть не менее 3-4 Вт. Что ж, вы сами понимаете, что об эффективности в данном случае не может быть и речи, когда на резисторе рассеивается 4 Вт, а светодиодом можно пренебречь. По сути, это почти как маленькая светодиодная лампа, и горит только 1 светодиод.

Подключение нескольких светодиодов к 220 вольт

Когда нужно подключить сразу несколько светодиодов, это несколько другая история.По сути, такие вариации схемы, а точнее схемы стабилизатора для светодиодов, и называют драйвером. Видимо от слова драйв (англ.) В движении. То есть это похоже на схему, которая запускает группу светодиодов. Мы не будем говорить о правильности употребления этого слова и о новых словах, которые мы постоянно заимствуем из других языков. Скажем так, это немного другой вариант, а значит, мы разберем его в другой нашей статье «

Довольно часто возникает вопрос — как подключить светодиод на 220 В или просто в электрическую сеть переменного напряжения.Таким образом, прямое подключение диода напрямую к сети не несет никакой смысловой нагрузки. Даже при использовании определенных схем мы не получим желаемого эффекта.

Если нам нужно подключить светодиод к сети постоянного напряжения, то такая задача решается очень просто — ставим ограничительный резистор и забываем. Светодиод сработал «в прямом направлении» и будет работать.

Если нам нужно использовать сеть 220 В для подключения светодиода, то обратная полярность уже повлияет на это. Это хорошо видно, если посмотреть на график синусоиды, где каждый полупериод синусоиды имеет свойство менять свой знак на противоположный.

В этом случае мы не получим свечения в этом полупериоде. В принципе ничего страшного))) но светодиод очень быстро выйдет из строя.

В общем, демпфирующий резистор следует выбирать из условия расчетного напряжения 310 В. Объяснять, почему это так, задача унылая, но вам просто нужно помнить об этом, потому что эффективное значение напряжения составляет 220 В, и значение амплитуды уже увеличивается на корень из двух от текущего. Те. таким образом мы получаем прямое и обратное напряжение, приложенное к светодиоду.Резистор согласован с обратной полярностью 310 В для защиты светодиода. Ниже мы увидим, как можно сделать защиту.

Как подключить светодиоды на 220 В по простой схеме с использованием резисторов и диода — вариант 1

Первая схема работает по принципу демпфирования обратного полупериода. Подавляющее большинство полупроводников отрицательно относятся к обратному напряжению. Нам нужен диод, чтобы его заблокировать. Как правило, в большинстве случаев используются диоды типа IN4004, рассчитанные на напряжение более 300 В.

Подключение светодиода по простой схеме с резистором и диодом — вариант 2

Еще одна простая схема подключения светодиодов к сети напряжением 220 В переменного тока не намного сложнее и тоже может быть отнесена к простым схемам.

Рассмотрим, как это работает. При положительной полуволне ток течет через резисторы 1 и 2, а также сам светодиод. При этом стоит помнить, что падение напряжения на светодиоде будет обратным для обычного диода — VD1.Как только в цепь «попадет» отрицательная полуволна 220 В, ток потечет через обычный диод и резисторы. В этом случае уже прямое падение напряжения на VD1 будет обратным по отношению к светодиоду. Это просто.

При положительной полуволне сетевого напряжения ток протекает через резисторы R1, R2 и светодиод HL1 (в то время как прямое падение напряжения на светодиоде HL1 является обратным напряжением для диода VD1). При отрицательной полуволне сетевого напряжения ток протекает через диод VD1 и резисторы R1, R2 (при этом прямое падение напряжения на диоде VD1 является обратным напряжением для светодиода HL1).

Расчетная часть схемы

Номинальное напряжение сети:

U C.NOM = 220 В

Минимальное и максимальное напряжение сети принято (экспериментальные данные):

U S. MIN = 170 В

U C МАКС = 250 В

Светодиод HL1, имеющий максимально допустимый ток, принимается к установке:

I HL1. DOP = 20 мА

Максимальный номинальный пиковый ток светодиода HL1:

I HL1.AMPL.MAX = 0,7 * I HL1. DOP = 0,7 * 20 = 14 мА

Падение напряжения на светодиоде HL1 (экспериментальные данные):

Минимальное и максимальное эффективное напряжение на резисторах R1, R2:

U R.RUN MIN = UC MIN = 170 В

U R. ACTIVE MAX = U C. MAX = 250 В

Расчетное эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

R EQ.CAL = U R. AMPL.MAX / I HL1 .AMPL.MAX = 350/14 = 25 кОм

P R.MAX = U R. ACT.MAX 2 / R EQ.RAT = 2502/25 = 2500 мВт = 2,5 Вт

Расчетная общая мощность резисторов R1, R2 :

P R. РАСЧЕТ = P R. MAX / 0,7 = 2,5 / 0,7 = 3,6 Вт

Допускается параллельное соединение двух резисторов МЛТ-2, имеющих общую максимально допустимую мощность:

P R.DOP = 2 2 = 4 Вт

Расчетное сопротивление каждого резистора:

R CALC. = 2 * R EQ. CAL. = 2 * 25 = 50 кОм

Берется ближайшее большее стандартное сопротивление каждого резистора:

R1 = R2 = 51 кОм

Эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2:

R EKV = R1 / 2 = 51/2 = 26 кОм

Максимальная суммарная мощность резисторов R1, R2:

P R. MAX = U R. ACT.MAX 2 / R EKV = 2502/26 = 2400 мВт = 2,4 Вт

Минимальный и максимальный пиковый ток светодиода HL1 и диод VD1:

I HL1.AMPL.MIN = I VD1.AMPL.MIN = U R. AMPL.MIN / R EKV = 240/26 = 9,2 мА

I HL1.AMPL.MAX = I VD1.AMPL.MAX = U R. AMPL.MAX / R EKV = 350/26 = 13 мА

Минимальный и максимальный средний ток светодиода HL1 и диода VD1:

I HL1.VV.MIN = I VD1.VV.MIN = I HL1.V.MIN / CF = 3.3 / 1,1 = 3,0 мА

I HL1.VV.MAX = I VD1.VV.MAX = I HL1.

Обратное напряжение диода VD1:

U VD1.OBR = U HL1.PR = 2 V

Расчетные параметры диода VD1:

U VD1.РАСЧЕТ. = U VD1. REV / 0,7 = 2 / 0,7 = 2,9 В

I VD1.CAL = U VD1.AMPL.MAX / 0,7 = 13 / 0,7 = 19 мА

Используется диод VD1 типа D9V, который имеет следующие основные параметры:

У ВД1. DOP = 30 В

I VD1. DOP = 20 мА

I 0.MAX = 250 мкА

Минусы использования схемы подключения светодиодов на 220 В по варианту 2

Основными недостатками подключения светодиодов по этой схеме являются малая яркость светодиодов, из-за низкого тока.I HL1.СР = (3,0-4,4) мА и повышенная мощность на резисторах: R1, R2: P R. MAX = 2,4 Вт.

Вариант 3 подключения светодиодов к сети переменного тока 220 В

С положительной полу- цикла, ток протекает через резистор R1, диод и светодиод. При отрицательном значении ток не течет, потому что диод в этом случае включается в обратном направлении.

Расчет параметров схемы аналогичен второму варианту. Кому это нужно — посчитают и сравнят. Разница небольшая.

Минусы подключения по варианту 3

Если «пытливые умы» сами уже посчитали, то могут сравнить данные со вторым вариантом. Те, кто ленивы, должны будут поверить им на слово. Минусом такого подключения также является малая яркость светодиода, т.к. ток, протекающий через полупроводник, равен только I HL1. СР = (2,8-4,2) мА.

Но при такой схеме мы получаем заметное уменьшение мощности резистора: P R1.MAX = 1,2 Вт вместо 2.Полученные ранее 4 Вт.

Подключение светодиода 220 В с помощью диодного моста — вариант 4

Как видно на графике, в этом случае мы используем резисторы и диодный мост для подключения к 220.

В данном случае ток через 2 резистора и ток светодиода будет протекать как с положительной, так и с отрицательной полуволной синусоиды за счет использования выпрямительного моста на диодах VD1-VD4.

U VD.CALC = U VD.OBR / 0,7 = 2,6 / 0,7 = 3,7 В

I VD.CALC = U VD.AMPL.MAX / 0,7 = 13 / 0,7 = 19 мА

Допускаются диоды VD1-VD4 типа D9V, имеющие следующие основные параметры:

U VD.DOP = 30 V

I VD.DOP = 20 мА

I 0.MAX = 250 мкА

Недостатки схемы подключения для варианта 4

Однако при такой схеме мы получим заметное увеличение яркости светодиода: HL1: I HL1. СР = (5,9-8,7) мА вместо (2,8-4,2) мА

В принципе, это самые распространенные схемы подключения любого светодиода к сети 220 В с использованием обычного диода и резисторов.Для простоты понимания приведены расчеты. Не для всех, может и понятно, но кому нужно, найдет, прочитает и разберется. Ну а если нет, то достаточно будет простой графической части.

Как подключить светодиод к 220 В с помощью конденсатора

Выше мы видели, как легко, используя только диоды и резисторы, подключить любой светодиод к сети 220 В. Это были простые схемы. Теперь посмотрим на более сложные, но более качественные с точки зрения реализации и долговечности.Для этого нам понадобится конденсатор.

Токоограничивающим элементом является конденсатор. На схеме — С1. Конденсатор должен быть рассчитан на работу с напряжением не менее 400 В. После зарядки последнего ток через него будет ограничиваться резистором.

Подключение светодиода к сети 220 В на примере переключателя с подсветкой

В настоящее время никого не удивишь переключателем со встроенной светодиодной подсветкой. Разобрав и разобрав его, мы получим еще один способ, благодаря которому мы сможем подключить любой светодиод к сети 220 В.

Во всех переключателях с подсветкой используется резистор номиналом не менее 200 кОм. Ток в этом случае ограничен примерно 1А. При подключении к сети такой светодиод будет светиться. Ночью его легко заметить на стене. Обратный ток в этом случае будет очень мал и не сможет повредить полупроводник. В принципе, такая схема тоже имеет право на существование, но светом от такого диода все равно будет пренебречь. А стоит ли игра выделки — непонятно.

Обычно светодиоды подключаются к 220В с помощью драйвера, рассчитанного на их характеристики. Но если вам нужно подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то использование драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод на 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к сети 220 В

В отличие от

, питающего светодиоды постоянным током и относительно низким напряжением (единицы-десятки вольт), в сети вырабатывается переменное синусоидальное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В.Поскольку светодиод пропускает ток только в одном направлении, он будет светиться только определенными полуволнами:

То есть при таком питании светодиод горит не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инертности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не вызывает свечения светодиода, по-прежнему подается на него и может быть повреждено, если не будут приняты меры защиты.

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (про все возможные) — подключить демпфирующий резистор последовательно со светодиодом.Следует иметь в виду, что 220 В — это действующее значение U в сети. Пиковое значение составляет 310 В и должно учитываться при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо защитить светодиод от обратного напряжения такой же величины. Это можно сделать несколькими способами.

Последовательное включение диода с высоким обратным напряжением пробоя (400 В и более).

Рассмотрим схему подключения подробнее.

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При смене полярности на него будет подано все напряжение, а светодиод защищен от пробоя.

Этот вариант подключения наглядно показан в этом видео:

Здесь также описано, как получить стандартный светодиод малой мощности и рассчитать сопротивление демпфирующего резистора.

Обход светодиода обычным диодом.

Здесь подойдет любой маломощный диод, подключенный встречно параллельно светодиоду.В этом случае обратное напряжение будет приложено к демпфирующему резистору, потому что диод включается в прямом направлении.

Поперечное соединение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит так:

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светодиоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Обратите внимание, что подключение светодиода к источнику питания 220В без защиты приводит к его быстрому выходу из строя.

Схемы подключения к 220В с помощью демпфирующего резистора имеют один серьезный недостаток: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор 24 кОм, который при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

.

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, примерно 2 Вт.

То есть для оптимальной работы требуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если светодиодов несколько, и они будут потреблять больше тока, мощность будет увеличиваться пропорционально квадрату тока, что сделает использование резистора непрактичным.

Применение резистора недостаточной мощности приводит к его быстрому перегреву и выходу из строя, что может вызвать короткое замыкание в сети.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого метода заключается в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление является реактивным.

Здесь показана типовая схема подключения светодиода к сети 220 В с использованием конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может накапливать опасный для человека остаточный заряд, его необходимо разряжать с помощью резистора R1. R2 защищает всю цепь от скачков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Конденсатор должен быть неполярным и рассчитан на напряжение не менее 400 В.

Использование полярных конденсаторов (электролитных, танталовых) в сети переменного тока недопустимо, так как ток, проходящий через них в обратном направлении, разрушает их структуру.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

где U — пиковое напряжение сети (310 В),

I — ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд — падение напряжения на светодиодах в прямом направлении.

Допустим, вы хотите подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитываем емкость конденсатора при подключении одного такого светодиода к сети:

Эта формула действительна только для частоты колебаний сетевого напряжения 50 Гц. На других частотах потребуется коэффициент преобразования 4,45.

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении светодиода к сети 220В есть особенности, связанные с величиной проходящего тока.Например, в обычных выключателях с подсветкой светодиод включается, как показано ниже:

Как видите, защитных диодов нет, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток светодиода примерно 1 мА. Ламповая нагрузка также служит ограничителем тока. При таком подключении светодиод будет светиться тускло, но достаточно, чтобы ночью можно было разглядеть выключатель в комнате. Кроме того, обратное напряжение будет подаваться в основном на резистор при разомкнутом переключателе, а светодиод защищен от пробоя.

Если необходимо подключить несколько светодиодов на 220В, можно включить их последовательно по схеме с гасящим конденсатором:

В этом случае все светодиоды должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод на встречно-параллельное соединение светодиодов:

Параллельное (не встречно-параллельное) подключение светодиода к сети недопустимо, так как при выходе из строя одной цепи через другую будет протекать двойной ток, что приведет к перегоранию светодиодов и последующему короткому замыканию.

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светодиодов к сети 220В описаны в этом видео:

Вот почему вы не можете:

  • включить светодиод напрямую;
  • соединить последовательно светодиоды с разными токами;
  • включает светодиод без защиты от обратного напряжения.

Безопасность подключения

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель света обычно размыкает фазный провод.В этом случае ноль считается общим для всей комнаты. К тому же электросеть часто не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе есть некоторое напряжение относительно земли. Также следует учитывать, что в некоторых случаях заземляющий провод подключается к батареям отопления или водопроводным трубам … Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и аккумулятором, особенно при проведении монтажных работ в ванной, существует опасность падения напряжения между фазой и землей.

В связи с этим при подключении к сети лучше отключать и ноль, и фазу с помощью пакетной машины во избежание поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов к сети 220В целесообразно использовать только при использовании светодиодов малой мощности для освещения или индикации. Мощные светодиоды так подключать нельзя, так как нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя.В таких случаях необходимо использовать специализированные блоки питания светодиодов — драйверы.

Подключение светодиодной ленты к сети 220В: схема и описание

светодиодных лент на сегодняшний день довольно распространены. Для внутреннего освещения они подходят как нельзя лучше. Также их преимущество заключается в том, что они могут быть установлены в любом виде. В настоящее время на рынке представлены модели различной мощности. Чтобы определиться с подключением лент к сети 220 В, необходимо ознакомиться с основными видами, а также разобрать наиболее распространенные схемы.

Использование понижающих блоков питания

Светодиодная лента 220 подключается Вольт через нисходящий источник питания довольно просто. При этом у моделей есть множество частот. Наиболее распространен тип параллельного подключения. Однако возможно и последовательное подключение к опускающему устройству. Если рассматривать первый вариант, то контроллеры лучше выбирать низкоомные. В этом случае можно рассчитывать на пороговое напряжение на уровне 20 В. На первой фазе происходит прямое подключение цветной светодиодной ленты к коммутатору.При этом переходники в таких схемах используются редко. Если рассматривать последовательное соединение лент, то необходимо предусмотреть в схеме блок пропускной способностью не менее 2 мкм. Все это в конечном итоге позволит избежать коротких замыканий.

Использование источников питания электродов

Соединение лент с источником питания электродов можно выполнять только параллельно. В этом случае контроллеры низкоомные. Устанавливаются, как правило, на пару с переходниками. На первой фазе осуществляется прямое подключение к 220 светодиодной ленте.Перед этим важно проверить заземление распределительного устройства. Фазу в этом случае легко определить тестером. Также следует отметить, что в некоторых ситуациях возможно использование усилителей. Их имеет смысл устанавливать, если пропускная способность электродного блока менее 3 мкм. При этом отрицательное сопротивление цепи может резко измениться. Таким образом, светодиодная лента долго не проработает.

Подключение к рабочему блоку питания

С операционным блоком подключение светодиодных лент к сети 220В (схема приведена ниже) достаточно простое, но следует учитывать, что в этом случае есть два варианта подключения.Если рассматривать параллельный тип, то разумнее установить блок с многоканальным контроллером. В этом случае целесообразнее подключать усилители только резонансного типа. В некоторых ситуациях возможна установка поглощающих фильтров. Для сети 220 В они должны выдерживать максимальное сопротивление не менее 30 Ом. Удовлетворительные фильтры, в свою очередь, для таких цепочек совершенно не подходят. Во многом это связано с большими волновыми колебаниями в сети. Если рассматривать последовательное подключение светодиодной ленты к коммутатору через блок, то усилитель в этом случае важно использовать с переходником.Все это позволит стабилизировать параметр порогового напряжения в электрической цепи.

Подключение светодиодной ленты к аккумулятору

Подключение светодиодной ленты к аккумулятору, как правило, через клеммы. В связи с этим подключение может происходить как в последовательной, так и в параллельной форме. В этом случае фильтры используются довольно редко. Однако переходники необходимо установить, но они больше всего подходят для магнитного типа. Для подключения поглощающего фильтра необходимо использовать модулятор.Для управления мощностью светодиодной ленты используются контроллеры разных типов. На сегодняшний день повышенным спросом у автомобилистов пользуются многоканальные модели. Найти их в магазине можно с помощью регуляторов различной формы. В этом случае необходимо обратить внимание на их проводимость. В среднем этот параметр колеблется в районе 3 мкм. Однако есть модели получше, которые защитят светодиодные ленты от перегрузок. При этом энергия от аккумулятора будет использоваться экономно.

Особенности соединения лент серии R с панелью

Соединение светодиодной ленты с пультом дистанционного управления возможно только с участием поглощающих фильтров.Для домашнего использования эта модель подходит как нельзя лучше. В то же время светодиодные ленты очень разные по цвету. Однако и у них есть недостатки. В первую очередь это касается низкой проводимости. Однако регуляторы для светодиодных лент подходят не для всех типов. Модель может быть подключена напрямую через распределительный блок. Однако переходник в этом случае придется использовать. В свою очередь, поглощающие фильтры устанавливаются в редких случаях. Если скачки в электрической цепи не превышают 20 В, то в этих компонентах нет необходимости.

Подключение лент B-серии к автомобилю

Подключение светодиодной ленты в автомобиле осуществляется к аккумуляторам на 15 В. В этом случае подключение осуществляется через переходник. В этом случае контакты замыкаются на первой фазе. Непосредственное управление питанием светодиодной ленты осуществляется за счет контроллера. На сегодняшний день наиболее распространены многоканальные модификации. Однако если рассматривать светодиодные ленты на 5 В, то подойдут и простые контроллеры, которые можно довольно дешево купить на рынке.Многие специалисты в этом случае рекомендуют устанавливать фильтры только насыщающего типа. В этом случае усилители используются довольно часто. Если рассматривать схему последовательного подключения светодиодной ленты, то важно обратить внимание на мембранные усилители. В среднем пороговое напряжение они способны выдерживать на уровне 20 В. При этом скачки в сети максимально допускаются до 5 В. Используются мембранные усилители, как правило, с стабилитронами.

RGB ленты в автомобиле

Светодиодная лента подключается к автомобилю, как правило, через аккумулятор на 20 В.При этом переходники используются самые разнообразные. Однако регуляторы следует подбирать для указанной модели только многоканального типа. Таким образом можно значительно снизить износ аккумулятора. Усилители для этой схемы подходят как мембранного, так и интегрального типа. Если рассматривать параллельное подключение светодиодной ленты, лучше остановиться на первом варианте. В этой ситуации параметр порогового сопротивления в цепи обычно не превышает 20 Ом. Все это говорит о том, что нагрузка на аккумулятор не велика.Если рассматривать последовательное подключение светодиодной ленты этого типа, то усилители обычно устанавливают цельными. Все это нужно для увеличения параметра фазного напряжения. Однако этого эффекта можно достичь и за счет использования широкополосных преобразователей.

Подключение ленты CW (12 В)

Для автомобилей хорошо подойдет светодиодная лента 12 вольт. Подключать его можно только через двухфазные батареи. В квартирах эти модели тоже можно использовать. Однако в этом случае необходимо использовать поглощающий фильтр.Непосредственно перед подключением контактов важно проверить землю в блоке. Это можно сделать, просто прикоснувшись тестером к крышке крышки. Если параметр сопротивления превышает 10 Ом, значит, цепь не замыкается. Светодиодные ленты в этом случае использовать нельзя.

Подключение к трансформатору PP20

Подключение трансформатора к светодиодной ленте в основном через понижающие блоки питания. Подбирать их важно только с тиристорами. На первом этапе очищаются контакты на контроллере.Важно учитывать его тип. Если рассматривать эксплуатационные модификации, то в этом случае обычно используются клеммы с демпфером. В этой ситуации многие специалисты советуют в первую очередь взяться за систему заземления. После подключения светодиодной ленты в схему необходимо проверить пороговое сопротивление. При последовательном подключении указанный параметр должен быть не менее 30 Ом.

Использование трансформаторов ПП21

Через трансформатор ПП21 подключение светодиодных лент к сети 220В (схема приведена ниже) может осуществляться различными способами.Самым распространенным считается вариант с фазовым усилителем. Подключается, как правило, через волновой фильтр. Контроллер используется для регулировки пикового напряжения на светодиодной ленте. Если рассматривать вариант с последовательной схемой, то разумнее установить многоканальный тип. С параллельной версией можно рассмотреть одноканальный аналог. Непосредственно регулятор монтируется в системе за переходником. Для увеличения порового напряжения многие специалисты рекомендуют использовать магнитные фильтры.Однако в такой ситуации параметр нагрузки на электрическую цепь не должен превышать 10 А.

Применение трансформаторов ПП30

Через трансформатор этого типа можно подключить светодиодную ленту к сети 220В (схема показана ниже). только с фазовым адаптером. Как правило, для подключения используются проводники с проводимостью не менее 2 мкм. Непосредственно контроллеры в этой ситуации могут быть установлены только одноканального типа. В этом случае регуляторы должны иметь пиковую частоту 30 Гц.Дополнительно важно обратить внимание на параметр порогового напряжения. В среднем она колеблется в районе 22 В. Однако в этой ситуации нагрузка может превышать 5 А. В этом случае светодиодные ленты быстро перегорают. Чтобы исправить эту ситуацию, многие специалисты рекомендуют использовать поглощающие фильтры. Установите их прямо на контроллеры.

Подключение контроллера рабочего типа

Через контроллер рабочего типа подключить светодиодную ленту к сети 220В (схема приведена ниже) достаточно просто.В этом случае адаптеры необходимо устанавливать с фазовой частотой 20 Гц. В этом случае отрицательное сопротивление в цепи следует проверить тестером. Если рассматривать светодиодные лампы на 5 В, то усилители в данном случае для подключения не требуются. В свою очередь модификации на 10 В требуют использования широкополосных устройств для увеличения параметра пикового напряжения. Если рассматривать последовательное подключение светодиодной ленты, то для подключения устройства к распределительному блоку необходим переходник. В этом случае контроллеры рабочего типа устанавливаются за фильтром.При параллельном соединении контактов электрической цепи требуется два. В противном случае параметр отрицательного сопротивления будет больше 3 Ом. В такой ситуации светодиодные лампы могут долго не работать.

Коаксиальные контроллеры для лент

Подключение лент через коаксиальные контроллеры встречается довольно редко. Для домов эти схемы не подходят. В этом случае питание требуется на 30 В. Также следует отметить, что модуляторы в таких ситуациях не устанавливаются.Однако, если рассматривать последовательное соединение, то одноканальные модификации все же можно использовать. Отличительной особенностью контроллеров этого типа можно назвать повышенную частоту. При таком пиковом напряжении они могут выдерживать максимум 20 В. Допустимая нагрузка на электрическую цепь составляет 40 А.

Osram запускает интеллектуальную светодиодную лампу, управляемую протоколом Thread Network, на выставке CES

Умные световые решения находят свое место во все большем количестве жилых комнат. Когда дело доходит до умных домов, Osram уже демонстрировал свои инновационные возможности в прошлом с помощью умных ламп и светильников серии Lightify.Теперь Osram продолжает разработку первой интеллектуальной светодиодной лампы, управляемой сетевым протоколом Thread, и представляет ее на выставке Consumer Electronics Show (CES) в Лас-Вегасе.

«Мы с гордостью представляем прототип, вероятно, первой в мире светодиодной лампы, которой можно управлять по беспроводной сети через сетевой протокол Thread из любого места», — сказал Тимон Рупп, отвечающий за платформу Lightify IoT (Интернет вещей) в компании. Osram. «Мы убеждены в принципе открытых стандартов, которые предоставляют клиентам максимально возможный выбор и сочетание приложений для умного дома.В ближайшем будущем Thread может сыграть важную роль в этой области ».

Интеллектуальная светодиодная лампа Osram Lightify, управляемая протоколом Thread. (Osram / LEDinside)

Разработанный для этого приложения, уже почти два года предлагает систему Lightify с множеством различных ламп и полноразмерных светильников. Lightify Pro — профессиональная версия для коммерческого использования. Система освещения Lightify может быть интегрирована в существующую WLAN и управляться через приложение на смартфоне или планшете пользователя.С помощью функции дистанционного управления пользователи могут регулировать яркость, устанавливать таймеры, а также программировать и вызывать сценарии освещения. В зависимости от используемого типа можно контролировать цветовую температуру или изменять флуоресцентный цвет ламп.

Thread — это сетевой протокол IPv6, построенный на открытых стандартах для маломощных ячеистых сетей 802.15.4, позволяющий легко и безопасно подключать сотни устройств друг к другу и напрямую в облако.Это позволяет таким устройствам, как лампы и светильники, создавать беспрепятственную сеть.

Некоммерческая группа Thread Group насчитывает более 220 членов по всему миру и вызвала большой интерес, а также стремительный рост с момента своего основания в октябре 2014 года. Thread Group сосредоточена на том, чтобы сделать Thread основой для Интернета вещей, показывая разработчиков продуктов и потребителей об уникальных функциях и преимуществах, а также о том, чтобы обеспечить удобство использования за счет строгой и содержательной сертификации продукции.

В области приложений для умного дома, Osram With Lightify, пользователи могут погружать жилые комнаты, рабочие места, балконы и дворы в различные световые эффекты с помощью смартфона или планшета. Сценарии можно настраивать произвольно, а также управлять ими вне дома. Кроме того, приложение предоставляет сценарии запрограммированного освещения, например реалистичный восход солнца. Конечно, лампы по-прежнему можно включать и выключать с помощью обычных выключателей в доме.

Отказ от гарантий
1.Сайт не гарантирует следующее:
1.1 Услуги веб-сайта соответствуют вашим требованиям;
1.2 Точность, полнота или своевременность обслуживания;
1.3 Правильность, достоверность выводов, сделанных при использовании сервиса;
1.4 Точность, полнота, своевременность или безопасность любой информации, которую вы загружаете с веб-сайта
2. Услуги, предоставляемые сайтом, предназначены только для ознакомления.Веб-сайт не несет ответственности за инвестиционные решения, убытки или другие убытки, возникшие в результате использования веб-сайта или информации, содержащейся на нем.

Права собственности
Вы не можете воспроизводить, изменять, создавать производные работы, отображать, выполнять, публиковать, распространять, распространять, транслировать или передавать третьим лицам любые материалы, содержащиеся в службах, без явного предварительного письменного согласия веб-сайта или его законного владельца.

Интернет через свет: Li-Fi, подключение через светодиоды | SmartGreen Post

Li-fi, или Light-fidelity — это система VLC (Visible Light Communications), использующая свет для отправки беспроводных данных, встроенных в луч. Никаких электромагнитных волн, Таким образом, ущерб здоровью и окружающей среде все еще наносится обсуждались, но не пришли к окончательному решению.

Срок Li-Fi был изобретен в 2011 году немецким физиком Харальдом Хаасом из университета. Эдинбурга: профессор показал, как светодиодная лампа, оснащенная сигнальной технологии обработки, смог передать видео высокой четкости на компьютер.Гипотеза была затем успешно проверена в Университете Фудань в г. Шанхай, а затем развивался в последние годы стартапами и крупными брендами.

А Li-Fi Включенное устройство преобразует световой луч в электрический сигнал. Луковицы которые полностью обходят радиочастоты, действуют как беспроводные маршрутизаторы. Скорость? Вверх до 220 Гбит / с на сотню одновременно подключенных человек.

Дополнительно Что касается скорости, то преимущества Li-Fi по сравнению с более традиционным Wi-Fi состоят в многие: большая доступность свободных частот, преодоление проблемы с помехами и, прежде всего, большая доступность подключения точки.Просто светодиодная лампочка для точки доступа.

Li-Fi лампочки оснащены микросхемой, незаметно модулирующей свет для оптической передачи данных на терминал пользователя, который должен быть оснащен фотоприемником, то есть фотодиодом, преобразующим изменения яркости светодиода в электрические сигналы. Если скрупулезно реализовано, системы Li-Fi могут достигать скорости передачи до 100 раз быстрее (более 1 гигабит в секунду) по сравнению с нынешним традиционным Wi-Fi который работает на радиоволнах.

Среди Сильной стороной Li-Fi является оптический диапазон, гарантирующий защиту от помехи от других систем и повышенная защита от перехвата. По этой причине он идеально подходит для сред, требующих максимальной безопасности, например, в бэк-офисе финансового учреждения или государственной службы. Кроме того, не используя радиочастоту, Li-Fi также можно использовать там, где Wi-Fi может нарушить работу оборудования, такого как самолеты или больницы, или там, где сигнал слабый, как в метро.Наконец, не генерируя электромагнитные полей, его можно использовать в средах, где радиочастоты могут быть вредными.

Не только преимущества. Эта новая технология, по сути, представляет некоторые ограничения, которые ставят ставят под сомнение его применимость в повседневной жизни и, прежде всего, его зеленое призвание. Если это правда, что по сравнению с Wi-Fi, Li-Fi предлагает большую конфиденциальность, это правда, он не преодолевает непрозрачные препятствия и стены и, следовательно, необходимо для установки терминала в каждой среде, к которой вы хотите подключиться в сеть.Кроме того, расстояние покрытия Li-Fi составляет 10 метров, в то время как он составляет 32 метра для системы Wi-Fi. Наконец, технология Li-Fi не может потенциально работать в темноте без светодиодных ламп, поэтому потребуется, чтобы свет всегда горит даже днем.

Дело в том, PureLifi, компания, основанная профессором Геральдом Хаасом в 2012 году, проведение экспериментов в 20 странах, включая Италию и стартап Velmenni. в авангарде тестирования этой технологии в Индии, которая через несколько лет может стать реальностью.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

TCP Smart WiFi LED Classic Bulbs Инструкции

WiFi Smart Bulb Руководство по эксплуатации

Ступени

Загрузите приложение из магазина Apple App Store или из магазина Google Play. Найдите «TCP Smart».

  1. Откройте приложение.
  2. Войдите, используя свою учетную запись и пароль. Впервые пользователь должен зарегистрировать новую учетную запись со своим адресом электронной почты.
  3. Нажмите ДОБАВИТЬ УСТРОЙСТВО и выберите ОСВЕЩЕНИЕ, чтобы настроить новое устройство.
  4. Вверните лампочку в осветительный прибор, светодиодная лампочка будет быстро мигать. Если лампочка не мигает быстро, включите / выключите лампочки 3 раза и снова включите, тогда свет будет быстро мигать.
  5. Нажмите ПОДТВЕРДИТЬ на экране приложения.
  6. Подключитесь к вашей сети Wi-Fi и введите ее пароль. Затем нажмите NEXT на экране вашего приложения.
  7. Появится цикл подключения. Текст, расположенный в нижней части экрана, станет подсвечиваться зеленым. Когда все 3 точки будут выделены зеленым цветом, цикл завершится на 100%.
  8. Теперь вы можете управлять освещением из любого места. Наслаждаться!

Обзор продукта

  • Умная лампочка WiFi подключена к Интернету через Wi-Fi через беспроводную сеть.
  • Вы можете управлять своей лампочкой и видеть состояние включения / выключения из любого места с подключением к Интернету через приложение для смартфона.
  • С помощью приложения вы можете изменить яркость лампы, а также установить расписание или запустить таймер для включения или выключения лампы.
  • Воспользуйтесь преимуществами безопасности, энергоэффективности, экономии средств, удобства, комфорта и душевного спокойствия. TCP упрощает домашнюю автоматизацию!
  • Управление из любого места.
  • Установите автоматические таймеры Создайте нужную атмосферу.

Содержимое коробки

  1. WiFi Умная светодиодная лампа
  2. WiFi Умная светодиодная лампа Руководство пользователя

Характеристики

  • Управление через приложение из любого места и в любое время.
  • Делитесь управлением устройством с другими.
  • 1 Приложение может поддерживать несколько умных лампочек одновременно.
  • Простота установки и использования.
  • Приглушите свет.
  • Работает с Amazon Alexa и Google Home-search по нашим «навыкам» и «действиям»!

Технические характеристики

  1. 9 Вт вход
  2. (Д) 60 x (В) 110 мм
  3. люмен: 806 лм для 2700K
  4. Костюм для iOS + Android
  5. Функции теплого белого и затемнения через приложение
  6. Wi-Fi 2,4 г
  7. Входное напряжение: 220-240 В переменного тока, 50/60 Гц
  8. CRI> 80

Power over Ethernet для светодиодного освещения: преимущества помимо эффективности

8 марта 2018 г., Публикуется в статьях: EE Publishers, статьях: Vector.

Фил Хаммонд, Школа освещения BHA

Каким образом можно подавать питание постоянного тока на светодиоды с помощью современной технологии питания через Ethernet (PoE).

Хотя энергоэффективность твердотельного освещения хорошо задокументирована, наиболее эффективный способ питания этого освещения был предметом споров.

Алек Макдессиан и Тонг Хюних из компании Maxim Integrated, занимающейся интегральными схемами, описывают, как технология Power over Ethernet (PoE) обеспечивает сетевые и управляющие преимущества для светодиодных систем освещения, которые не может обеспечить питание от сети переменного тока [1].

Твердотельное освещение (SSL) на основе светодиодов

в настоящее время является основной технологией, заменяя лампы накаливания, галогенные и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) в коммерческих, промышленных и жилых помещениях.Преимущества светодиодов хорошо известны и включают более длительный срок службы, более высокую энергоэффективность и небольшой размер для светильников с малым форм-фактором.

Таблица 1: Компоненты в установке.
Источник питания переменного / постоянного тока CUI INC PSE-1000, 54 В, 1000 Вт, 230 В переменного тока: 90% тип.
Cat6 23 AWG, 67 Ом / 1 км на жилу или 0,067 Ом / м
PSE MAX5980 R sense Переключатель 0,25 Ом FDMC3612 R dson 0,1 Ом
PD MAX5982 Изолирующий выключатель, 0,1 Ом тип., 0,25 Ом макс.
MAX16832 Драйвер светодиода с эффективностью> 95%

Например, 50 000 часов эксплуатации светодиодной лампы намного больше, чем типичные 1000–2000 часов для ламп накаливания и 5000–10 000 часов для КЛЛ.Благодаря более длительному сроку службы светодиоды снижают риски доступа и безопасности, а также повышают трудозатраты на замену труднодоступных ламп. Светодиоды также стоят намного дешевле в эксплуатации, а яркость света, излучаемого светодиодной лампой мощностью 10 Вт, примерно эквивалентна лампе накаливания на 60 Вт.

В то время как преимущества светодиодных фонарей теперь понятны, лучший способ их эффективного питания остается спорным.

Эффективность системы сравнима, если сравнить технологию PoE с традиционным питанием от сети переменного тока для освещения.Однако технология PoE выигрывает, когда вы добавляете дополнительные преимущества объединения источников света в сеть с помощью локальной сети (LAN) Ethernet и более низкие затраты на обслуживание светодиодов.

Рис. 1. Сетевые концентраторы освещения и датчиков могут предоставлять новые функции везде, где используется освещение, и выключать освещение, когда оно не требуется.

Источник питания постоянного тока с технологией PoE

Светодиоды

по своей сути являются устройствами постоянного тока низкого напряжения. Чтобы обеспечить совместимость с традиционным источником питания переменного тока, большинство драйверов светодиодов используют преобразователи переменного тока в постоянный для преобразования сетевого питания переменного тока в более низкое напряжение постоянного тока.Этот процесс преобразования снижает эффективность системы, поэтому разработчики предложили системы питания постоянного тока.

В нескольких исследованиях сравнивалась стоимость распространенной системы переменного тока и системы с питанием от постоянного тока. Одно исследование, проведенное Университетом Карнеги-Меллона [2], показало «экономию 2000 долларов в год при использовании постоянного тока вместо переменного тока. Если бы светодиоды питались от солнечных фотоэлементов, дополненных сетевым электричеством, можно было бы получить еще большую экономию в размере 5000 долларов в год, используя постоянный ток вместо переменного тока ». [3].

Сегодня вы можете подавать питание постоянного тока на светодиодные лампы с помощью технологии PoE, которая регулируется IEEE 802.3, первоначально выпущенный в 2003 году и обновленный в 2009 году. Этот стандарт определяет, что данные о питании и обмене данными передаются по одному стандартному сетевому кабелю (т. Е. Категории 5) непосредственно на подключенные устройства. Питание осуществляется через оборудование источника питания (PSE), расположенное в коммутаторе или концентраторе. Подключенное устройство, получающее питание (светодиодная лампа в нашем примере), называется устройством с питанием (PD).

PSE обеспечивает мощность, превышающую предел мощности PD, чтобы учесть наихудшие потери мощности в сетевом кабеле.Исходный стандарт PoE указывал, что мощность источника питания PSE составляет не более 15,4 Вт в диапазоне напряжений 44–57 В постоянного тока с использованием кабелей категории 3 или более высокой. В этом сценарии мощность частичного разряда ограничена 13 Вт в диапазоне напряжений 37–57 В постоянного тока.

Рис. 2: Интеллектуальные сетевые концентраторы, использующие светодиодное освещение, интегрированное с датчиками, предоставляют полезные данные
для повышения энергопотребления и повышения эффективности работы.

Стандарт IEEE позже расширил допустимую мощность до 30 Вт (PSE) в диапазоне напряжений постоянного тока 50–57 В с использованием кабелей категории 5 или выше.
PD в этом сценарии ограничивается максимальной потребляемой мощностью 25,5 Вт в диапазоне напряжения 50–57 В постоянного тока. Стандарт IEEE 802.3bt, который, как ожидается, будет вскоре ратифицирован, расширит возможности мощности PoE, где минимальный уровень мощности на выходе PSE может достигать 90 Вт [4].

Питание от PoE, каждый светодиодный светильник может быть стандартным устройством Plug and Play с разъемом RJ45 и собственным индивидуально адресуемым IP-адресом. Более того, добавление датчиков в светодиодный светильник превращает его из осветительного прибора в интеллектуальный светодиодный хаб.В этой конфигурации каждый интеллектуальный светодиодный концентратор может собирать информацию об окружающем освещении, температуре, влажности и анонимных данных о занятости помещения, которые затем передаются обратно на контроллер.

Например, датчик присутствия может гарантировать, что освещение включается, когда кто-то входит в комнату, и выключается, когда в комнате никого нет (см. Рис. 1). Датчики окружающего света также могут включать сбор дневного света [5] и регулировать светодиодное освещение для поддержания постоянного освещения в отсутствие солнечного света.

PoE подходит для питания, подключения и управления интеллектуальными светодиодными концентраторами с локальными сетями. Таким образом, светодиодная система освещения становится частью ИТ-сети; его охват выходит за пределы непосредственной близости пользователя и других служб здания через любое подключенное к сети устройство (телефон, планшет или ПК). Таким образом, пользователь может использовать датчики приближения системы, чтобы найти ближайший доступный конференц-зал.

Рис. 3: Типичная настройка освещения PoE показывает, как коммутатор / маршрутизатор
с поддержкой PoE может управлять несколькими осветительными приборами.

Еще большие преимущества получают владельцы и менеджеры объектов, которые теперь имеют интегрированное представление об энергопотреблении объекта. Измеряя, отслеживая и контролируя все узлы сети (включая отопление и вентиляцию) в режиме реального времени, руководство может определить возможности для улучшения использования энергии и повышения эффективности работы (см. Рис. 2). Вооружившись этой информацией, они могут регулировать графики температуры, освещения и очистки на основе исторических данных о поведении пользователей.

Дополнительным преимуществом является защита будущего с помощью сети PoE LED.Светодиодные осветительные приборы (и соответствующие концентраторы интеллектуальных датчиков) уже размещены там, где они необходимы, а питание и данные уже подключены к наиболее полезным местам. Таким образом, новые датчики или коммуникационные модули, такие как распределенные точки беспроводного доступа малого радиуса действия, могут быть добавлены с небольшими затратами и относительно небольшими трудозатратами (см. Рис. 2).

Куда это нас ведет? Понятно, что использование PoE снижает стоимость развертывания и установки устройств с поддержкой IP, независимо от того, являются ли эти устройства датчиками или светодиодными лампами.Стоимость кабелей ниже, поскольку для передачи данных и питания используется один и тот же кабель. Затраты на установку ниже, поскольку для прокладки сетевого кабеля не требуется квалифицированного электрика.

Таблица 2: Эффективность системы для отдельных сценариев.
Расчет Результат
Ток кабеля Ethernet Напряжение на входе драйвера светодиода Системный эфф. (%)
I2 V3
0,199 52,99 83,9
0,401 52,46 83,1
0,200 52,65 83,4
0,407 51,77 82,0
0,203 51,96 82,3
0,418 50,32 79,7

Установка также более безопасна, поскольку напряжение постоянного тока PoE менее опасно, чем 110 В переменного тока (или 220 В переменного тока).Сеть PoE позволяет улучшить общее управление питанием сети; он обеспечивает как дискретное управление питанием подключенных устройств, так и резервное питание во время перебоев в подаче электроэнергии.

Примером дополнительных преимуществ технологии PoE была игра Super Bowl XLVII, когда отключение электроэнергии привело к отключению освещения и лифтов на 35 минут [6].

Между тем, сеть Wi-Fi стадиона не пострадала, поскольку она питалась от PoE с резервным аккумулятором. Все эти преимущества системы освещения, подключенной к PoE, фактически разожгли споры о питании постоянного и переменного тока.

Кто-то спросит: «А как насчет омических потерь, которые внесет Cat 5 (или лучше)?» Другие могут спросить: «Достаточно ли малы эти потери для достижения заметного повышения эффективности, если убрать дополнительную ступень преобразования переменного тока в постоянный ток, которая в настоящее время требуется в системе с питанием от сети переменного тока?»

Чтобы проанализировать это противоречие, мы рассмотрим три сценария включения светодиодной лампы мощностью 10 и 20 Вт. Два сценария PoE будут питаться в соответствии с исходным стандартом IEEE802.3af (15,4 Вт PSE и 13 Вт PD) и последующим IEEE802.3at (30 и 25,5 Вт) стандартов. Сценарий переменного тока основан на стандартной электросети 230 В переменного тока.

Как длина кабеля влияет на эффективность

На рис. 3 показана блок-схема типичной системы освещения PoE. Питание от сети 230 В переменного тока подается на CUIINC PSE 1000, блок питания мощностью 1000 Вт с типичным КПД 90%. PSE управляется контроллером MAX5984 PSE мощностью 40 Вт, а PD использует контроллер MAX5982 мощностью 70 Вт. Кабельная проводка обеспечивается кабелем WG категории 6 23 A с сопротивлением 67 Ом / 1 км или 0,067 Ом / м на жилу.На рис. 3 и в таблице 1 представлены более подробные сведения о предположениях.

Поскольку на эффективность установки влияет длина кабеля Cat 6, мы исследовали три средних длины кабеля: 25 м, 50 м и максимально допустимое значение 100 м для каждой из ламп мощностью 10 и 20 Вт. На рис. 4 показана эффективность системы для этих отдельных сценариев.

Для драйвера светодиода в наших расчетах мы использовали эффективность 95%. Фактическая эффективность может быть даже выше, как показано на рисунке 4, на котором показаны кривые эффективности драйвера светодиодов MAX16832.При 48 В возможен даже более высокий КПД (см. Рис. 5).

Рис. 4. Кривые эффективности драйвера светодиода MAX16832.

Возвращаясь к Таблице 2, эффективность системы варьируется от 79,7 до 83,9% в зависимости от длины кабеля и, конечно же, мощности осветительной арматуры. Для более мощных светодиодных светильников эффективность может значительно упасть. Поэтому для эффективности более выгодно поддерживать достаточно низкую мощность на порт. Это также позволяет более детально контролировать.

При этом светодиодная лампа мощностью 20 Вт (1800 лм) примерно эквивалентна галогенной лампе мощностью 200 Вт, так что это более чем приемлемый рабочий светильник.

Как преобразование мощности переменного тока влияет на эффективность

В тестируемом сценарии переменного тока питание переменного тока подается непосредственно на светодиодную арматуру, что требует преобразования переменного тока в постоянный, как показано на рис. 5.

В этом сценарии переменного тока потери мощности из-за кабелей минимальны. Большая часть потерь эффективности происходит из-за преобразования переменного тока в постоянный, необходимого для каждого отдельного прибора. MAX16841 — это автономный светодиодный драйвер, который включает в себя метод управления постоянной частотой, чтобы максимизировать эффективность преобразования как в линиях с низким, так и с высоким уровнем переменного тока, работая в режиме проводимости.Этот режим сводит к минимуму общие потери проводимости и переключения.

AC против PoE: окончательное сравнение

Рис. 5: Светодиодные светильники с питанием от переменного тока испытывают минимальные потери мощности в кабелях, но потери эффективности могут быть больше, чем в сценариях PoE, из-за преобразования переменного / постоянного тока.

Если предположить, что светодиодный светильник с регулируемой яркостью, эффективность системы переменного тока (82,9%) лишь немного лучше, чем светодиодный светильник PoE мощностью 10 Вт с максимальной длиной кабеля 100 м (КПД 82,3%).Если мы рассмотрим 25-метровый кабель Cat 5, эффективность переменного тока фактически снизится на 1% (82,9 против 83,9% для светодиодной лампы PoE).

Эффективность системы PoE падает и становится менее эффективной, чем система переменного тока, по мере увеличения мощности отдельных устройств. В конечном счете, сравнение эффективности между системой PoE и системой переменного тока будет зависеть от потребностей в освещении конкретного приложения. Эффективность мощности PoE всегда будет лучше, чем у системы переменного тока, если отдельная выходная мощность остается низкой и если длина кабеля Cat 5 или Cat 6 мала.

Таким образом, чем более детализировано освещение, тем эффективнее светодиод с питанием от PoE по сравнению с источником питания переменного тока.

Есть еще одно примечание. В нашем анализе предполагалось, что сопротивление кабеля WG Cat 6 составляет 23 A. Эффективность освещения PoE можно повысить еще больше, если использовать 22 A WG Cat 6, который в настоящее время не так распространен, но может найти широкое распространение, поскольку освещение PoE становится все более распространенным.

Заключение

В нашем предыдущем анализе учитывалась только эффективность системы.Фактическая стоимость не была учтена. Стоимость лицензированных электриков / разрешений на установку лампы и системы будет зависеть от местных норм и правил. Следовательно, эти затраты на рабочую силу должны быть включены, чтобы действительно сравнить разницу в стоимости между освещением с питанием от переменного тока и PoE.

Помимо соображений стоимости и эффективности, мы не должны забывать, как светодиодные светильники с питанием от PoE могут быть легко соединены с датчиками, модулями беспроводной связи и встроенными процессорами в интеллектуальные концентраторы.

Подключение интеллектуальных концентраторов светодиодного освещения / датчиков к локальной сети обеспечивает ценную защиту в будущем, позволяя установленным светодиодным концентраторам поддерживать и использовать преимущества новых технологий, таких как Интернет вещей, без дополнительной дорогостоящей замены освещения.

Список литературы

[1] Макдессиан: «Новый взгляд на светодиоды: новые драйверы, новые возможности», официальный документ Maxim Integrated, http://bit.ly/1h0dits.
[2] Б.А. Томас, И.Л. Азеведо и Дж. Морган: «Еще раз Эдисон: следует ли нам использовать цепи постоянного тока для освещения в коммерческих зданиях?» Elsevier Journal, февраль 2012 г. http: // bit.ly / 1Mmq5U4). Также Energy Policy, http://bit.ly/1Kg4zKr, март 2012 г.
[3] Пресс-релиз, «Исследователи Карнеги-Меллона изучают экономическую целесообразность использования цепей постоянного тока для питания освещения в коммерческих зданиях», Университет Карнеги-Меллона, http: //bit.ly/1N15AvW, 25 апреля 2012 г.
[4] Википедия: Общие сведения о стандарте IEEE, PoE и ссылки http://bit.ly/1L368yl.
[5] Википедия: Общее обсуждение сбора дневного света и дополнительные ссылки, http://bit.ly/1ElvtyF; «Отключение электричества в Superdome задерживает Суперкубок XLVII», Associated Press, 3 февраля 2013 г.

Свяжитесь с Филипом Хаммондом, Школа освещения BHA, тел. 021 552-4848, phil @ bhalighting.co.za

Статьи по теме

  • Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19
  • Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт новых построек ГЭС, ни Eskom
  • Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa
  • Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…
  • Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе
  • Патент США на интерактивную светодиодную систему освещения для развлечений и сетей Патент (Патент № 7,969,102, выданный 28 июня 2011 г.)

    Уровень техники

    1.Область техники

    Настоящее изобретение относится к интерактивным системам освещения и, в частности, к интерактивной системе освещения на СИД (светоизлучающих диодах) для развлечений и к сети такой системы освещения.

    2. Описание предшествующего уровня техники

    Традиционно для освещения предоставляется свет лампы, и его влияние на создание анимации окружающей среды не подчеркивается. При обычном применении лампы разные осветительные устройства не интегрированы для совместной работы, и каждое осветительное устройство может монотонно переключаться между состояниями включения и выключения.Таким образом, в традиционных технологиях невозможно объединить различные осветительные устройства и составить единое световое представление, комбинируя различные интенсивности света и вариации оттенков и цветовых температур. В настоящее время, с улучшением качества жизни, современным людям действительно нужна система освещения, способная обеспечивать изменяемые световые эффекты, динамически соответствующие обстановке в реальном времени. Кроме того, для удобного управления и установки как раз необходима система освещения, способная работать без проводов и объединять различные световые эффекты.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Ввиду недостатков предшествующего уровня техники основной задачей настоящего изобретения является создание интерактивной системы светодиодного освещения для развлечений и ее сети, содержащей множество контроллеров светодиодного освещения, способных соединение с беспроводным рабочим концом, множеством датчиков кинетической энергии или беспроводных пультов дистанционного управления для приема командного вывода от беспроводного рабочего конца, датчиков кинетической энергии или беспроводных пультов дистанционного управления для генерации сигналов RGB и, в свою очередь, подключения светодиодных ламп с помощью контроллеров светодиодного освещения меняют цвета, которые они излучают.Каждый упомянутый контроллер светодиодного освещения содержит ИС беспроводного модуля, ИС управления питанием, адаптер питания, драйвер светодиода, разъем драйвера светодиода, разъем аудиовхода, входной разъем микрофона, входной переключатель, аудиофильтр и аудиосистему. процессор.

    Каждый упомянутый датчик кинетической энергии содержит беспроводной модуль IC, датчик G, шины I2C (каждая из которых имеет только две линии, а именно SDA и SCL и является последовательным интерфейсом, предоставляемым Royal Philips Electronics Inc.), кнопку управления доступом, ИС управления питанием и выключатель питания.

    Беспроводной пульт дистанционного управления включает в себя ИС беспроводного модуля, модуль жидкокристаллического дисплея (LCM), интерфейс ввода с клавиатуры, блок зарядного устройства, ИС управления питанием, адаптер питания, универсальные асинхронные приемники / передатчики (UART), Контроллер моста USB-to-Serial (USB-RS-232) и конец USB для подключения к компьютеру 560 (для загрузки данных на беспроводной пульт дистанционного управления или для загрузки общих параметров в компьютер 560 ) .

    Беспроводная рабочая часть включает в себя микросхему беспроводного модуля, светодиод для индикации состояний беспроводной рабочей части, универсальные асинхронные приемники / передатчики (UART), контроллер моста USB-to-Serial (USB to RS-232) и Конец USB для подключения к компьютеру, чтобы беспроводной рабочий конец передавал сигналы RGB на множество контроллеров светодиодного света в соответствии со сценарием, предварительно загруженным в компьютер, тем самым заставляя светодиодные лампы, соединенные с контроллерами светодиодного света, выполнять интегральную и реальную работу. время исполнения освещения.

    ИС беспроводного модуля содержит микросхему беспроводной ИС, которая включает в себя центральный процессор (ЦП), последовательную флэш-память, микросхему генератора, антенну, интерфейс ввода / вывода для ретрансляции беспроводной передачи и слот памяти для приема внешние воспоминания.

    Таким образом, пользователь может напрямую управлять компьютером, подключенным к беспроводной рабочей части, или управлять беспроводным пультом дистанционного управления для передачи сигналов на множество контроллеров светодиодного света, так что контроллеры светодиодного света могут заставить несколько подключенных к ним светодиодных ламп представлять собой интегральную динамику. светотехнические характеристики.Между тем, разъем аудиовхода каждого упомянутого контроллера светодиодного освещения получает аудиовход, а затем аудиофильтр и аудиопроцессор преобразуют аналоговые сигналы аудиовхода в определенном диапазоне частот в цифровые сигналы, чтобы управлять включением светодиодных ламп. связаны с множеством контроллеров светодиодного освещения. Таким образом, в случае присутствия музыки, например при воспроизведении фильма, входные разъемы микрофона нескольких контроллеров светодиодного света служат для обнаружения окружающих голосов для контроллеров светодиодного света, чтобы изменять характеристики освещения светодиодных ламп в соответствии с изменениями. голосов в темпе или тоне, таким образом, характеристики освещения могут динамически соответствовать сценарию фильма.

    Каждый упомянутый датчик кинетической энергии в основном содержит датчик G, так что, когда его держит или переносит пользователь, который движется в ритме, датчик кинетической энергии служит для преобразования количественных величин движений пользователя в электронные сигналы и передачи электронных сигналов на Контроллеры светодиодного света, так что контроллеры светодиодного света генерируют соответствующие выходные сигналы, чтобы освещение подключенных к ним светодиодных ламп изменялось в зависимости от танцевальных движений пользователя, тем самым улучшая развлекательные эффекты.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

    Изобретение, а также предпочтительный режим использования, его дальнейшие цели и преимущества будут лучше всего понятны со ссылкой на следующее подробное описание иллюстративного варианта осуществления вместе с прилагаемыми чертежами, на которых :

    РИС. 1 — блок-схема ИС беспроводного модуля в системе освещения согласно настоящему изобретению;

    РИС. 2 — блок-схема контроллера светодиодного освещения в системе освещения согласно настоящему изобретению;

    РИС.3 — блок-схема датчика кинетической энергии в системе освещения согласно настоящему изобретению;

    РИС. 4 — блок-схема беспроводного пульта дистанционного управления в системе освещения согласно настоящему изобретению; и

    РИС. 5 — блок-схема беспроводной рабочей станции в системе освещения согласно настоящему изобретению.

    ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

    Фиг. 1 — блок-схема, иллюстрирующая IC беспроводного модуля согласно настоящему изобретению. В нем беспроводной модуль IC , 100, , последовательная флэш-память , 130, , микросхема генератора , 120, , антенна , 140, , интерфейс ввода / вывода , 150, , предназначены для ретрансляции и обработки беспроводной передачи.ИС беспроводного модуля является основным компонентом системы освещения по настоящему изобретению и широко используется в каждом из независимых блоков, чтобы играть важную роль в беспроводной передаче и обработке. Как видно на фиг. 1, беспроводной модуль IC , 100, представляет собой микросхему IC, включающую в себя процессор, последовательную флэш-память , 130, , микросхему генератора , 120, , антенну , 140, и интерфейс ввода / вывода , 150, . При этом беспроводной модуль IC , 100, работает в режиме 2.Радиочастота 4 ГГц и соответствует спецификации IEEE 802.15.4. При работе с микросхемой генератора , 120, с частотой 16 МГц, беспроводной модуль IC , 100, генерирует радиочастотные сигналы и сохраняет данные в последовательной флэш-памяти , 130, объемом 1 Мбит. Беспроводной модуль IC , 100, взаимодействует с внешним миром через интерфейс ввода / вывода 150 , который может быть шиной SPI, портом GPIO, шиной I2C, АЦП / ЦАП (аналогово-цифровой входной переключатель / цифровой переключатель аналогового входа) или универсальный асинхронный приемник / передатчик (UART) в соответствии с практическими потребностями.ИС беспроводного модуля дополнительно содержит антенну , 140, , которая представляет собой открытую антенну или керамическую антенну для частоты 2,4 ГГц. В этом случае ИС беспроводного модуля может быть произведена Jennic Limited.

    РИС. 2 представляет собой блок-схему одного из множества контроллеров светодиодного света, используемых в настоящем изобретении, в котором множество контроллеров светодиодного света могут подключаться по беспроводной связи с другими компонентами системы освещения. Контроллер светодиодного освещения может подключаться к беспроводной рабочей части, множеству датчиков кинетической энергии или беспроводным пультам дистанционного управления для приема сигналов, выводимых беспроводной рабочей стороной, датчиками кинетической энергии или беспроводными пультами дистанционного управления для генерации RGB сигналы и, в свою очередь, заставляют светодиодные лампы, подключенные к контроллеру светодиодного света, менять цвета, которые они излучают.Контроллер светодиодного освещения включает в себя беспроводной модуль IC 210 , IC 220 управления питанием, адаптер питания 230 , драйвер светодиода 240 , разъем драйвера светодиода 250 , разъем аудиовхода 260 входной разъем для микрофона 270 , входной переключатель 280 , звуковой фильтр 290 , аудиопроцессор 295 и блок 296 спектра. В этом беспроводной модуль IC , 210, аналогичен модулю, проиллюстрированному на фиг.1 и не требует подробного здесь описания. Множественные контроллеры светодиодного освещения действуют как реле соединения в беспроводной сети согласно настоящему изобретению. То есть все компоненты связаны между собой через беспроводные сетевые устройства контроллеров светодиодного освещения (то есть микросхемы беспроводных модулей), чтобы обеспечить привязку устройства. Другими словами, датчики кинетической энергии, беспроводные пульты дистанционного управления, беспроводной рабочий конец, подключенный к компьютеру , 560, (как показано на фиг.5), и множество контроллеров светодиодного света, таким образом, соединяются, чтобы сформировать тесную сеть для беспроводная передача данных.Контроллеры светодиодного освещения также служат для управления изменением освещения подключенных к ним светодиодных ламп в соответствии со сценарием, предварительно загруженным в беспроводной модуль IC , 210, , который может иметь последовательную флэш-память , 130, на 1 Мбит, как в беспроводном модуле IC. и направляют контроллеры светодиодного света для совместного изменения освещения светодиодных ламп, чтобы выполнять интегральную динамическую характеристику освещения.

    Контроллер светодиодного освещения передает сигналы RGB на светодиодные лампы через драйвер светодиода 240 и разъем драйвера светодиода 250 , а затем преобразует сигналы в сигналы, соответствующие стандарту DMX512, который первоначально был разработан Соединенными Штатами. Государственный институт театральных технологий (USITT) в качестве протокола связи между консолью и диммерами для сценического освещения, а позже его приложение было расширено до компьютерных светильников и устройств смены цвета или в сигналы ШИМ для управления светодиодными лампами.

    Разъем аудиовхода , 260, каждого упомянутого контроллера светодиодного освещения принимает аудиовход, а затем звуковой фильтр 290 и аудиопроцессор 295 преобразуют аналоговые сигналы аудиовхода в определенном диапазоне частот в цифровые сигналы, так что как управлять освещением светодиодных ламп, связанных с контроллером светодиодного освещения. Таким образом, в случае присутствия музыки, например при воспроизведении фильма, входные разъемы микрофона , 270, множества контроллеров светодиодного света служат для обнаружения окружающих голосов для контроллеров светодиодного света, чтобы изменить характеристики освещения светодиодных ламп. в соответствии с изменением темпа или тона голосов, таким образом, характеристики освещения могут динамически соответствовать сценарию воспроизводимого фильма.В качестве альтернативы, спектр музыкального произведения может быть напрямую введен в аудиопроцессор , 295, через блок спектра , 296, , чтобы достичь того же результата. При этом входной аудиоразъем , 260, и микрофонный входной разъем , 270, поочередно переключаются входным переключателем , 280, , чтобы избежать интерференции между двумя каналами. Звуковой фильтр , 290, может быть коммерчески доступной ИС-микросхемой, носящей название модели MAX293.Аудиопроцессор , 295, может быть коммерчески доступной ИС-микросхемой, носящей название модели STM32F 101C6. Входной переключатель , 280, напрямую управляется беспроводным модулем IC 210 для выбора источника голоса либо из входного аудиоразъема , 260 , либо из входного разъема микрофона , 270, . Драйвер светодиода 240 может быть коммерчески доступной микросхемой с названием модели 74LV00D. Микросхема управления питанием , 220, в основном служит для правильного распределения мощности для драйвера светодиода , 247, , беспроводного модуля, IC , 210, и аудиопроцессора , 295, , в соответствии с уровнями энергопотребления этих компонентов.Например, когда есть много светодиодных ламп, последовательно подключенных к светодиодному драйверу 247 , ИС управления питанием 220 подает больше энергии на светодиодный драйвер , 247 , чтобы управлять светодиодными лампами. Когда вся цепь перегружена, IC 220 управления питанием отключает подачу питания, чтобы обеспечить безопасность использования. ИС управления питанием , 220, электрически поддерживается адаптером питания 230 , который служит для преобразования переменного тока из сети в чистый постоянный ток без помех, чтобы обеспечить целостность электронных компонентов, связанных с ИС управления питанием. 220 .

    РИС. 3 — блок-схема, описывающая один из датчиков кинетической энергии согласно настоящему изобретению. Датчик кинетической энергии в основном состоит из G-датчика , 310, , так что при удерживании или переноске пользователем, который движется в ритме, датчик кинетической энергии служит для преобразования количественных величин движений пользователя в электронные сигналы и передачи электронных сигналов на Контроллеры светодиодного света, так что контроллеры светодиодного света генерируют соответствующие выходные сигналы, чтобы освещение подключенных к ним светодиодных ламп изменялось в зависимости от танцевальных движений пользователя, тем самым улучшая развлекательные эффекты.Датчик кинетической энергии также включает беспроводной модуль IC 300 , функционально аналогичный описанным выше, и две шины I2C 320 (каждая из которых имеет только две линии, а именно SDA и SCL, и является последовательным интерфейсом, предоставляемым Royal Philips Electronics Inc. .) действует как интерфейс связи между беспроводным модулем IC 300 и датчиком G 310 . Датчик кинетической энергии дополнительно имеет кнопку управления доступом 330, , ИС управления питанием , 340, и переключатель питания , 350, .В нем кнопка управления доступом , 330, служит для отправки сигнала, требующего соединения между датчиком кинетической энергии и контроллерами светодиодного освещения. Микросхема управления питанием , 340, требует двух батареек AAA и обеспечивает источник питания 3,3 В в качестве источника питания для независимой работы датчика кинетической энергии. Когда датчик G , 310, обнаруживает отсутствие движения, ИС управления питанием , 340, останавливает подачу питания, чтобы максимально продлить срок службы батареи.Выключатель питания , 350, позволяет пользователю использовать его для активного и немедленного выключения источника питания, когда он / она намеревается прекратить использование датчика кинетической энергии.

    РИС. 4 — блок-схема беспроводного пульта дистанционного управления согласно настоящему изобретению. Беспроводной пульт дистанционного управления включает беспроводной модуль IC , 400, , модуль жидкокристаллического дисплея (LCM) 410 , интерфейс ввода с клавиатуры 420 , блок зарядного устройства 430 , IC управления питанием 440 , a адаптер питания 450 , универсальные асинхронные приемники / передатчики (UART) 460 , 470 , контроллер моста USB-to-Serial (USB to RS-232) 480 и конец USB 490 для подключения с помощью компьютера (для загрузки данных на беспроводной пульт дистанционного управления или для загрузки общих параметров в компьютер).

    В нем беспроводной модуль IC , 400, , IC , 440, управления питанием и адаптер питания , 450, функционально аналогичны тем, которые имеют те же имена, что описаны выше, и не нуждаются в подробном описании здесь. Следует отметить, что LCM , 410, представляет собой жидкокристаллический экран для отображения рабочих состояний и функциональных меню системы освещения и может быть коммерчески доступным модулем жидкокристаллического дисплея, носящим название модели ST7541.Интерфейс ввода с клавиатуры , 420, может представлять собой легкую простую клавиатуру или клавиши, изготовленные из гибкой резины, которые используются для изготовления клавиш обычных пультов дистанционного управления, причем клавиши могут быть предусмотрены для удовлетворения эксплуатационных потребностей функциональных меню. Блок , 430, зарядного устройства для аккумуляторов включает в себя перезаряжаемые батареи для хранения энергии. UART 460 и 470 обеспечивают связь между беспроводным модулем IC 400 и контроллером моста USB-to-Serial (USB to RS-232) 480 .Контроллер моста USB-последовательный порт (USB-RS-232) 480 преобразует сигналы интерфейса RS232 в сигналы, считываемые интерфейсом USB для соединения с компьютером. Конец USB 490 для подключения к компьютеру (для загрузки данных на беспроводной пульт дистанционного управления или для загрузки общих параметров в компьютер). Основные сценарные функции беспроводного пульта дистанционного управления могут включать в себя режимы освещения, режим прослушивания музыки, режим просмотра фильмов, режим танцев, режим тренировки, режим игры, режим нормального освещения, режим светового шоу и компьютер. -управляемый режим, при котором световые характеристики контролируются компьютером.Все вышеупомянутые режимы выполняются заранее запрограммированной логикой или реализуются заранее заданными сигналами RGB.

    РИС. 5 — блок-схема беспроводной операционной части настоящего изобретения. Беспроводной рабочий конец включает беспроводной модуль IC 500 , светодиод 510 для индикации состояний беспроводного рабочего конца, универсальные асинхронные приемники / передатчики (UART) 520 и 530 , мост USB-to-Serial. контроллер (от USB к RS-232) 540 и конец USB 550 для подключения к компьютеру 560 , чтобы беспроводная рабочая сторона передавала сигналы RGB на множество контроллеров светодиодного освещения в соответствии со сценарием, предварительно загруженным в компьютер 560 , тем самым заставляя светодиодные лампы, соединенные с контроллерами светодиодного света, выполнять интегральное освещение в реальном времени.

    Настоящее изобретение предоставляет следующие режимы освещения на выбор:

    I. Когда входные разъемы микрофона 270 контроллеров светодиодного света используются для доминирования над характеристиками освещения (а именно с использованием внешних голосов для управления характеристиками освещения Светодиодные лампы), эффективность освещения достигается за счет: 1. Выбор «режима прослушивания музыки» или «режима просмотра фильмов» с помощью беспроводного пульта дистанционного управления; 2. Выбор пункта «Стиль», предварительно загруженного в беспроводной модуль IC 210 ; 3.Обнаружение звуковых волн в определенном диапазоне частот с помощью контроллеров светодиодного освещения, имеющих входные разъемы микрофона 270 ; 4. Преобразование аналоговых сигналов звуковых волн, обнаруженных входными разъемами микрофона , 270, , в цифровые сигналы посредством процесса БПФ (быстрое преобразование Фурье) в аудиопроцессоре , 295, ; 5. Обработка цифровых сигналов с помощью микросхем , 210, беспроводных модулей в контроллерах светодиодного освещения и генерация цветовых данных сигналов RGB в соответствии с выбранным элементом стиля, при этом данные цвета соответствуют стандарту DMX512 или являются сигналами ШИМ; и 6.Передают данные в драйверы светодиодов , 240, и затем передают данные в светодиодные лампы через разъемы драйвера светодиодов , 250, для управления освещением светодиодных ламп. Этот режим особенно применим к системе светодиодного освещения, содержащей множество контроллеров светодиодного света, установленных в разных положениях, так что при приеме голосов разной интенсивности из-за позиционных различий контроллеры светодиодного света заставляют подключенные к ним светодиодные лампы генерировать разные вариации освещения.

    II. Когда голоса поступают непосредственно в аудиофильтр 290 и контроллеры светодиодного освещения взаимно подключены, эффективность освещения достигается за счет: 1. Выбор «режима прослушивания музыки» или «режима просмотра фильмов» с помощью беспроводного пульта дистанционного управления. ; 2. Выбор пункта «Стиль», предварительно загруженного в беспроводной модуль IC 210 ; 3. Ввод звуковых сигналов в звуковые фильтры 290 контроллеров светодиодного освещения; 4. Прием аналоговых аудиосигналов в слоте аудиовхода звукового фильтра 290 и преобразование аналоговых аудиосигналов в цифровые сигналы посредством процесса БПФ в аудиопроцессоре , 295, ; 5.Обработка цифровых сигналов с помощью ИС , 210, беспроводных модулей в контроллерах светодиодного освещения и генерация цветовых данных сигналов RGB в соответствии с выбранным элементом стиля, при этом данные цвета соответствуют стандарту DMX512 или являются сигналами ШИМ; и 6. Передают данные в драйверы светодиодов , 240, контроллеров светодиодного света и затем передают данные в светодиодные лампы через соединители , 250, драйверов светодиодов для управления освещением светодиодных ламп. Этот режим особенно применим к системе светодиодного освещения, содержащей несколько контроллеров светодиодного света, которые связаны между собой, так что один из контроллеров светодиодного света служит для передачи сигналов управления, чтобы информировать другие контроллеры светодиодного света о сценарии, который должен быть принят, чтобы светодиод Контроллеры света могут работать совместно, чтобы обеспечить освещение в соответствии со сценарием.В нем контроллеры светодиодного освещения подключаются через беспроводную сеть.

    III. Когда датчик кинетической энергии считается доминирующим над световыми характеристиками светодиодных ламп (а именно с использованием внешней кинетической энергии для управления световыми характеристиками светодиодных ламп), световые характеристики достигаются за счет: 1. Выбор «танцевального режима», «режим игры» или «режим тренировки» с помощью беспроводного пульта дистанционного управления; 2. Выбор пункта «Стиль», предварительно загруженного в беспроводной модуль IC 210 ; 3.Включение датчика кинетической энергии и его подключение к контроллерам светодиодного освещения; 4. Сбор данных об ускорении в направлениях X, Y и Z с помощью датчика кинетической энергии; 5. Обработка сигналов данных с помощью микросхем , 210, беспроводных модулей в контроллерах светодиодного освещения и генерация цветовых данных сигналов RGB в соответствии с выбранным элементом стиля, при этом данные цвета соответствуют стандарту DMX512 или являются сигналами ШИМ; и 6. Передают данные о цвете в драйверы , 240, светодиодов и затем передают данные о цвете в светодиодные лампы через соединители , 250, драйверов светодиодов для управления освещением светодиодных ламп.Этот режим обеспечивает динамическое освещение, изменяющееся в зависимости от движений пользователя в реальном времени.

    IV. Когда компьютер 560 считается доминирующим над световыми характеристиками светодиодных ламп, световые характеристики достигаются за счет: 1. Выбор «управляемого компьютером режима» с помощью беспроводного пульта дистанционного управления; 2. Выбор пункта «Стиль», предварительно загруженного в беспроводной модуль IC 210 ; 3. Получение команд и настройка на беспроводной рабочей стороне от компьютера 560 на контроллерах светодиодного освещения; 4.Обработка сигналов команд и установка с помощью ИС , 210, беспроводных модулей в контроллерах светодиодного освещения и генерация цветовых данных сигналов RGB в соответствии с выбранным элементом стиля, при этом данные цвета соответствуют стандарту DMX512 или являются сигналами ШИМ; и 5. Передают данные на драйверы светодиодов , 240, и затем передают данные на светодиодные лампы через соединители светодиодов , 250, для управления освещением светодиодных ламп. Этот режим предназначен для представления световых характеристик в соответствии с командами с компьютера 560 .

    В. Когда требуется нормальный режим освещения, световые характеристики достигаются за счет: 1. Выбор «нормального режима освещения» с помощью беспроводного пульта дистанционного управления; 2. Выбор пункта «Стиль», предварительно загруженного в беспроводной модуль IC 210 ; 3. Прием команд и настройка на контроллерах светодиодного освещения; 4. Обработка сигналов команд и установка с помощью микросхем , 210, беспроводных модулей в контроллерах светодиодного освещения и генерация данных цвета сигналов RGB в соответствии с выбранным элементом стиля, при этом данные цвета соответствуют стандарту DIMX512 или являются сигналами ШИМ; и 5.Передают данные в драйверы светодиодов , 240, и затем передают данные в светодиодные лампы через разъемы драйвера светодиодов , 250, для управления освещением светодиодных ламп.

    VI. Когда желателен режим светового шоу, световые характеристики достигаются за счет: 1. Выбор «режима светового шоу» с помощью беспроводного пульта дистанционного управления; 2. Выбор пункта «Стиль», предварительно загруженного в беспроводной модуль IC 210 ; 3. Прием команд и настройка на контроллерах светодиодного освещения; 4.Обработка сигналов команд и установка с помощью ИС , 210, беспроводных модулей в контроллерах светодиодного освещения и генерация цветовых данных сигналов RGB в соответствии с выбранным элементом стиля, при этом данные цвета соответствуют стандарту DMX512 или являются сигналами ШИМ; и 5. Передают данные на драйверы светодиодов , 240, и затем передают данные на светодиодные лампы через соединители светодиодов , 250, для управления освещением светодиодных ламп.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *