Схема подключения светодиодного светильника к сети

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

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

Основы подключения к 220 В

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

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

Методы подключения

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

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

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

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

Шунтирование светодиода обычным диодом

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

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Нюансы подключения

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

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

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

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

Безопасность при подключении

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

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

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

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

Для бытового применения выпускают светодиодные лампы с рабочим напряжением в 220 и 12 вольт. Решение о том, как подключать светильники, не зависит от выбранной модели. На прокладку провода будет влиять способ подачи питания и количество приборов в сети. В этой статье вы найдете описание конкретных схем для подключения. Хотя все операции и можно выполнить самостоятельно, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Подключение светильников на 220В

Главное преимущество таких светильников перед моделями, работающими от 12 вольт, заключается в том, что питание подается напрямую от выключателя. В результате затрачивается меньше средств и усилий на монтаж ламп. В настоящее время существуют три способа подключить светильник:

• последовательный;
• параллельный;
• лучевой.

Подключение точечных светильников к сети 220В без трансформатора

Каждый имеет свои достоинства и недостатки, применяется в разных ситуациях. Обсудим схемы более подробно.

Последовательный

Если возникает необходимость экономии провода, а к помещению нет особых требований, тогда последовательное подключение подойдет лучше других. Тут потребуется небольшое количество двойных или тройных проводов. При этом разрешается ставить в одну цепь не больше шести ламп, иначе яркость всех устройств будет низкой. А также если один из светильников выйдет из строя, подача питания прекратится, и придется проверять каждое устройство отдельно, чтобы найти дефект.

Сам процесс подключения прост: от выключателя прокладывается фаза к первому светильнику, далее от него подается провод к следующему и так до тех пор, пока не будет произведено подсоединение в одну цепь всех устройств. К последнему прокладывается ноль, идущий от распределительной коробки. Если перепутать провода местами и вместо питания пустить ноль, то лампы будут всегда оставаться под напряжением, что небезопасно.

Схема последовательного подключения светодиодных светильников

Все современные светильники выпускаются с расчетом на подключение провода «земля». Если в вашем случае в квартире есть заземление, тогда придется протягивать кабель напрямую от розетки к каждой лампе.

Для экономии средств, реализуя последовательную схему, применяют провод, так как в кабеле вторая жила будет просто обрываться и никак не использоваться.

Параллельный

Подключение светильников параллельным способом более практично и применяется чаще, чем последовательное. При реализации этого метода все источники света будут выдавать яркость, заявленную производителем. Единственным недостатком можно считать повышенный расход проводника по отношению к предыдущему варианту.

Рекомендуется применять кабель ВВГ нг 2х1,5 или 3х1,5. Эта маркировка означает, что два или три провода сечением 1,5 мм и кабель в целом имеют ПВХ-оболочку. Отметка «нг» в маркировке свидетельствует о том, что кабель негорючий. В некоторых случаях применяют кабель с дополнительной маркировкой «Is», означающей отсутствие сильного выделения дыма при воспламенении.

Параллельное соединение источников света шлейфным способом

Большинство пожаров возникает из-за некачественной проводки, поэтому на ней не стоит экономить, особенно если дом деревянный.

Для подключения от распределительной коробки через выключатель тянут кабель, который по очереди соединяется к каждому светильнику. После первой лампы провод обрезается и подается к следующей, пока не закончатся все устройства. Такая схема гарантирует работоспособность цепи даже в том случае, если одна из ламп перегорит.

В помещениях, разделенных на несколько функциональных зон, устанавливают две группы светильников. Обычно их подключают к двухклавишному выключателю. Так появляется возможность управлять включением света, давая его там, где планируется активность. В таком случае придется прокладывать кабель отдельно от каждой клавиши на определенную группу ламп. В целом принцип такой схемы ничем не отличается от описания в абзаце выше.

Лучевой

Лучевая схема по своей природе относится к параллельному методу подключения и часто встречается в люстрах. Он подразумевает прокладку питания к каждому светильнику индивидуально. Такой вариант более затратный, так как требует наибольшего количества провода. Чтобы сэкономить, прокладывают кабель в центр комнаты, откуда до каждого светильника будет равное расстояние. Далее к нулю и фазе подключаются одножильные провода, которые тянутся к осветительным приборам.

Важно решить, как будут соединены жилы кабеля с отдельным проводом. Если ламп немного, то можно довольствоваться обычно скруткой. Важно ее надежно обжать пассатижами и сварить воедино. В таком случае соединение выходит неразъемным и требует много времени для реализации. Для более безопасного варианта понадобится приобрести клеммы с нужным количеством выходов. На каждую жилу одевается разъем, и уже от него тянут провода к лампам.

Шлейфное и лучевое соединение ламп

При желании в цепь можно подключить диммеры — устройства, позволяющие управлять яркостью светильников.

Особенности подключения ламп на 12В

Так как для работы некоторых разновидностей точечных светильников требуется напряжение в 12 вольт, к сети подключают понижающий трансформатор. Кроме того, в домашней сети находится переменный ток, а для светодиодов нужен постоянный. Если есть навык и опыт, преобразовать электричество можно самостоятельно, использовав диодный мост, резистор и емкость. Все же рекомендуется выбирать заводские устройства, так как они более надежны, безопасны и имеют гарантийный срок.

Перед тем как купить трансформатор, рассчитывают максимально разрешенные величины тока. Этот показатель зависит от количества подключаемых светильников. Общая мощность устройств должна быть на 20% ниже, чем у блока питания. Так, если планируете устанавливать 6 ламп по 20 Вт, тогда потребуется трансформатор с мощностью в 150 Вт (6 шт. * 20 Вт * 1,2 = 144 Вт). Все характеристики устройств указаны на их упаковках и в описании.

Подключение светодиодных ламп на 12В

При выборе трансформатора учитывайте место его установки. Так, для ванной комнаты лучше отдать предпочтение моделям, защищенным от проникновения влаги.

Схема подключения низковольтных светодиодных светильников мало чем отличается от описанных в предыдущих разделах. В цепь после распределительной коробки устанавливается трансформатор, и уже дальше протягивают кабель. Чтобы при монтаже не ударило током, не забудьте отключить подачу питания.

Все описанные схемы просты в реализации, а чтобы избавиться от лишних трат и головной боли, покупайте светильники, работающие от напряжения в 220 вольт. Если не уверены в собственных силах или недостаточно инструмента для выполнения работ, обращайтесь к профессионалам. Качественный монтаж гарантирует долгий срок службы светильников и безопасность работы электропроводки.

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.

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.