Схемы и нюансы подключения светодиодных светильников к сети 220 В

Простейшая схема подключения светодиода

Нет ничего проще, чем подключить светодиод к низковольтному источнику постоянного напряжения. Это может быть батарейка, аккумулятор или маломощный блок питания. Лучше, если напряжение будет не менее 5 В и не более 24 В. Такое подключение будет безопасным, а для его реализации понадобится лишь 1 дополнительный элемент – маломощный резистор. Его задача – ограничить ток, протекающий через p-n-переход на уровне не выше номинального значения. Для этого резистор всегда устанавливают последовательно с излучающим диодом.

Если из схемы исключить резистор, то ток в цепи будет ограничен только внутренним сопротивлением источника ЭДС, которое очень мало. Результатом такого подключения станет мгновенный выход из строя излучающего кристалла.

Как подключить люстру с пультом своими руками

Вначале всегда напоминаю основные правила безопасного монтажа патрона: потенциал фазы должен подводиться на удаленный контакт, а нуля— на ближний.

Для подключения проводов используют клеммную колодку. Выключатель должен в обязательном порядке врезаться в фазный провод схемы подключения одноклавишного выключателя и снимать его потенциал с лампы при отключении.

Аналогично работает схема подключения двухклавишного выключателя.

По этим же принципам происходит подключение люстры с пультом к выключателю в бытовой проводке. Металлические детали корпуса соединяются в электрическую цепь с защитным РЕ проводником.

Антенна приемника скрывается в корпусе так, чтобы ее вывод мог принимать командные сигналы от пульта.

Внутри конструкции светодиодной люстры монтаж уже выполнен на заводе. С контроллера и корпуса сделаны выводы проводами для подключения к клеммной колодке.

Нам остается скоммутировать их с цепями питания и проверить монтаж перед включением.

Тем посетителям, кто дочитал мою статью до конца я предлагаю бесплатно 2 подарка:

видеоролик о создании видеоэффектов в обычной старой люстре за счет вкручивания в нее светодиодных лампочек, управляемых пультом ПДУ.

свою электронную книгу в формате pdf про базовые знания для всех людей, включая начинающих электриков. Кликайте по картинке и скачивайте.

Какие бывают светодиоды

Светодиод (обозначается СД, СИД, LED в англ.) представляет собой прибор, в основе которого лежит искусственный полупроводниковый кристаллик. При пропускании через него электротока создается явление испускания фотонов, что приводит к свечению. Данное свечение имеет очень узкий диапазон спектра, и цвет его находится в зависимости от материала полупроводника.

Светодиоды вполне могут заменить обычные лампы накаливания

Светодиоды с красным и желтым свечением производят из неорганических полупроводниковых материалов на базе арсенида галлия, зеленые и синие изготавливают на основе индия-галлия-нитрида. Чтобы увеличить яркость светового потока используют различные присадки или применяют метод многослойности, когда слой чистого нитрида алюминия размещают между полупроводниками. В результате образования в одном кристаллике нескольких электронно-дырочных (p-n) переходов, яркость его свечения возрастает.

Различают два типа светодиодов: для индикации и освещения. Первые используют для индикации включения в сеть различных приборов, а также как источники декоративной подсветки. Они представляют собой цветные диоды, помещенные в просвечивающийся корпус, каждый из них имеет четыре вывода. Приборы, излучающие инфракрасный свет, используют в устройствах для удаленного управления приборами (пульт ДУ).

В области освещения используют светодиоды, излучающие белый свет. По цвету различают светодиоды с холодным белым, нейтральным белым и теплым белым свечением. Существует классификация применяемых для освещения светодиодов по способу монтажа. Маркировка светодиода SMD означает, что прибор состоит из алюминиевой или медной подложки, на которой размещен кристаллик диода. Сама подложка располагается в корпусе, контакты которого соединены с контактами светодиода.

Применение светодиодной подсветки в интерьере кухни

Другой тип светодиодов обозначается OCB. В таком приборе на одной плате размещается множество кристаллов, покрытых люминофором. Благодаря такой конструкции достигается большая яркость свечения. Такую технологию используют при производстве светодиодных ламп с большим световым потоком на относительно малой площади. В свою очередь это делает производство светодиодных ламп наиболее доступным и недорогим.

Методы подключения светодиодов

При работе светодиодов их сопротивление постоянно меняется по мере разогревания. Чтобы они работали стабильно, используются разные методы контроля и изменения напряжения.

Шунтирование светодиода обычным диодом

Шунтирование диодом

Этот прием используется при любой схеме подключения светодиодных светильников. Метод шунтирования состоит в том, что к цепи светодиодов в обратном направлении подключается простой маломощный полупроводник, который выполняет функцию резистора. Он ставится по встречному курсу параллельно всей схеме.

Основная его функция – выпрямить и сгладить напряжение, поступающее на светодиод. При параллельном или лучевом подключении на каждое устройство может попадать разное напряжение, поэтому здесь разумнее будет использовать другой способ — встречно-параллельное выпрямление напряжения.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов

Этот метод похож на предыдущий, но отличается тем, что резистор или выпрямитель подключается к каждому светильнику в отдельности. То есть шунтирование напряжения происходит на каждом этапе независимо от всей цепи.

Встречно параллельное шунтирование.

Минусом является то, что в результате во всей схеме будет падать напряжение. А значит будет больше расход электроэнергии. Однако учитывая, что светодиоды потребляют значительно меньше тока по сравнению с другими лампами, этот недостаток не является значимым.

Особенности светодиодных источников света

Светодиодные светильники имеют разную форму и конструкцию. Они могут выполняться в форме:

• длинного плафона, напоминающего люминесцентную лампу;
• лампочки с цоколем, напоминающей по форме лампу накаливания;
• гибких нитей, которым можно придать любую форму.

Светодиодный светильник или лампа обычно имеет плафон, который рассеивает яркий свет. Благодаря этому освещение становится мягче, изменяется угол свечения. Светодиодные варианты могут крепиться к потолку или стенам с помощью различных способов:

• вкручиваться в цоколь люстры;
• иметь подвесное крепление;
• присоединяться к стене или потолку с помощью саморезов.

Светильники выпускаются разных видов рабочего напряжения: 400 В, 220 В и 12 В. В любом случае они требуют приобретения дополнительного блока питания или диммера, который позволит подключать светильник напрямую в сеть.

Встраиваемый в стену диммер.

Несмотря на нюансы в подключении, любые светодиодные лампы имеют преимущества:

• низкое энергопотребление;
• мощная светоотдача или яркое свечение;
• долгий срок службы.

Из недостатков отмечают высокую стоимость устройств и холодный цвет свечения, который не всем нравится.

Вариант №4 » лучшая схема с токоограничительным кондесатором, резистором и выпрямительным мостом.

Данный вариант схемы подключения индикаторного светодиода к сети 220 вольт считаю наиболее лучшим. Единственным недостатком (если можно так сказать) этой схемы является то, что в ней больше всего деталей. К достоинствам же можно отнести то, что в ней нет элементов, которые чрезмерно нагревались, поскольку стоит диодный мост, то светодиод работает с двумя полупериодами переменного напряжения, следовательно нет заметных для глаза мерцаний. Потребляет эта схема меньше всего электроэнергии (экономная).

Работает данная схема следующим образом. Вместо токоограничительного резистора (который был в предыдущих схемах на 24 кОм) стоит конденсатор, что исключает нагрев данного элемента. Этот конденсатор обязательно должен быть пленочного типа (не электролит) и рассчитан на напряжение не менее 250 вольт (лучше ставить на 400 вольт). Именно подбором его емкости можно регулировать величину силы тока в схеме. В таблице на рисунке приведены емкости конденсатора и соответствующие им токи. Параллельно конденсатору стоит резистор, задача которого сводится всего лишь к разряду конденсатора после отключения схемы от сети 220 вольт. Активной роли в самой схеме запитки индикаторного светодиода от 220 В он не принимает.

Далее стоит обычный выпрямительный диодный мост, который из переменного тока делает постоянный. Подойдут любые диоды (готовый диодный мост), у которых максимальная сила тока будет больше тока, потребляемого самим индикаторным светодиодом. Ну и обратное напряжение этих диодов должно быть не менее 400 вольт. Можно поставить наиболее популярные диоды серии 1N4007. Они дешево стоят, малы по размерам, рассчитаны на ток до 1 ампера и обратное напряжение 1000 вольт.

В схеме есть еще один резистор, токоограничительный, но он нужен для ограничения тока, который возникает от случайных всплесков напряжения, идущие от самой сети 220 вольт. Допусти если кто-то по соседству использует мощные устройства, содержащие катушки (индуктивный элемент, способствующий кратковременным всплескам напряжения), то в сети образуется кратковременное увеличение сетевого напряжения. Конденсатор данный всплеск напряжения пропускает беспрепятственно. А поскольку величина тока этого всплеска достаточна для того, чтобы вывести из строя индикаторный светодиод в схеме предусмотрен токоограничительный резистор, защищающий схему от подобный перепадов напряжения в электрической сети. Этот резистор нагревается незначительно, в сравнении с резисторами в предыдущих схемах. Ну и сам индикаторный светодиод. Его вы выбираете уже сами, его яркость, цвет, размеры. После выбора светодиода подбирайте соответствующий конденсатор нужной емкости руководствуясь таблицей на рисунке.

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.

Схемы подключения

Для снижения вольтажа существуют 3 варианта:

• резистор;
• конденсатор;
• оба элемента.

Первый способ самый простой. Гасящий резистор (сопротивление) нужно включить в сеть 220 В последовательно с диодом с учетом амплитудного значения вольтажа 310 В (220 В*1,41). Для защиты от отрицательного воздействия обратного напряжения следует подключить встречно-параллельно дополнительный диод (напряжение от 400 В). Это позволяет повернуть вольты на сопротивление.

Такое же принцип используется, если нужно подключить встречно-параллельно несколько светодиодных ламп. Каждая из них горит на отдельном участке синусоида частоты, защищая друг друга.

Обе схемы обладают важным недостатком – выделением большой мощности на сопротивлении. Оно превращается в тепло. Кроме того, для обеспечения оптимального уровня функционирования необходимо подключить мощный резистор.

Если ламп несколько и они потребляют много тока, при росте мощности пропорционально квадрату тока подключать резистор не целесообразно с точки зрения затрат на электроэнергию. В подобных ситуациях его заменяют неполярным конденсатором с мощностью от 400 В. Основное преимущество – отсутствие рассеивания мощности, недостаток – хранение после отключения остаточного заряда. Он устраняется присоединением дополнительного разряжающего сопротивления.

Проверка работоспособности энергосберегающей лампы

Несложное тестирование позволяет своевременно выявить поломку и правильно определить основную причину неисправности, а иногда и выполнить самостоятельно наиболее простые ремонтные работы:

• Демонтаж рассеивателя и внимательный осмотр люминесцентной трубки с целью обнаружения участков выраженного почернения. Очень быстрое почернение концов колбы свидетельствует о перегорании спирали.
• Проверка нитей накала на предмет отсутствия разрывов при помощи стандартного мультиметра. При отсутствии повреждений нитей – показатели сопротивления могут варьироваться в пределах 9,5-9,2Om.

Если проверка лампы не показала сбоев в работе, то отсутствие функционирование может быть обусловлено поломкой дополнительных элементов, включая электронный балласт и контактную группу, которая достаточно часто подвергается окислению и нуждается в зачистке.

Проверка работоспособности дросселя осуществляется отключением стартера и замыканием на патрон. После этого нужно накоротко замкнуть патроны лампы и замерить дроссельное сопротивление. Если заменой стартера не удаётся получить желаемый результат, то основная неисправность, как правило, кроется в конденсаторе.

Блок 2

Особенности крепления и подключения потолочных светильников

Осветительные приборы со светодиодными лампами чаще всего производятся в корпусах, которые оснащены всем необходимым для крепления. Сложности в установке возникают редко, поскольку светодиодные светильники достаточно легкие. Для этих целей используют обычно пластиковые или металлические дюбели, турбовинты.

В зависимости от внешнего вида и конструктивных особенностей установка конкретной модели на потолок может отличаться. Алгоритм монтажа осветительного прибора на потолок:

• На месте, предназначенном для плафона, рядом с выводом проводов делаются отверстия под монтажную пластину.
• Отверстия для крепления проделывать необходимо только в полнотелом основании. Если при работе буром перфоратора монтажная пластина падает в пустоту, требуется сделать отверстия в другом месте, соответственно перенести осветительный прибор.
• Надежно фиксируется в одном положении монтажная пластина.
• Если светодиодный светильник крепится не к полнотелому основанию, предварительно нужно позаботиться о надежном креплении.
• Обесточивается УЗО или электросчетчик, подсоединяются контакты осветительного прибора к электрической магистрали.
• Уже подключенный осветительный прибор надевается на проушину монтажной пластины и с помощью крепежных элементов надежно фиксируется.
• На закрепленный светодиодный светильник надеваются прозрачные части, например, защитное стекло или колпак.

Завершающий этап – обязательная проверка работоспособности осветительных приборов.

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

Разновидности

Свечевидная форма или так называемая «кукуруза» подходит для большинства декоративных разновидностей приборов. Особенно удачными называют варианты с патронами, направленными вверх. Шарообразные, грушевидные изделия неплохо сочетаются с плафонами. Акцентное освещение помогают создать так называемые рефлекторы. Для светодиодных ламп распространены следующие виды цоколей:

1. E40 в случае с крупными изделиями повышенной мощности. Этот вариант актуален при организации уличного освещения.
2. E41. Его ещё называют «миньоном». Для маломощных ламп.
3. E27. С таким цоколем сталкивался каждый.

Есть и штырьковые модели:

• G13 – вариант похож на линейные люминесцентные лампы. Есть поворотная разновидность.
• GX53. Встраиваемые и накладные типы светильников с плоской широкой формой.
• GU10. С расстоянием между контактами в 10 мм. На кончиках штырьков отличается увеличенным диаметром.
• GU5.3. Оснащают ими популярные лампы с обозначением MR16.
• G4 – для ламп с миниатюрными размерами.

Как подключить ЛЕД-светильник к 220В

Основное достоинство таких светильников в сравнении с работающими от 12 Вольт в том, что их напрямую можно питать от выключателя. В результате не требуются дополнительные финансовые затраты на приобретение блока питания, а также монтаж не вызывает сложностей. Существует несколько способов установки светодиодных светильников:

• последовательное подключение;
• параллельное;
• лучевое.

Каждый используется в разных ситуациях и имеет свои достоинства и недостатки.

Последовательное

Последовательное подключение используется в том случае, если нужно сэкономить метраж кабеля, и при этом к помещению нет особых требований. Для реализации потребуется несколько двойных или тройных проводов. В одну цепь допускается установка не более шести светодиодных лампочек, в противном случае яркость будет низкой. Если один светильник выйдет из строя, придется проверять работоспособность каждого, чтобы устранить поломку.

Само подключение не должно вызывать сложностей. К первому светильнику от выключателя проводится фаза, далее от первого переключателя кабель протягивается к следующему устройству. К последнему светильнику прокладывается ноль, который идет от распределительной коробки.

Параллельное

Параллельное подключение более практичное и используется чаще. В процессе реализации каждый светильник будет выдавать яркость, которая заявлена производителем. Единственный недостаток, который можно выделить – повышенный расход проводника в сравнении с последовательным подключением.

Рекомендуется отдавать предпочтение кабелю ВВГ нг 2*1,5 или 3*1,5. Обозначение свидетельствует о наличии ПВХ-оболочки – качественного изоляционного материала. В маркировке отметка «нг» указывает на негорючесть модели. Если к помещению выдвинуты особые требования, иногда используют провода с дополнительной маркировкой «ls», которая означает, что при воспламенении выделяется небольшое количество дыма.

Для подключения светильника через выключатель от распределительной коробки протягивают кабель. Его поочередно соединяют с каждым светильником. После первой лампы кабель обрезается и подается к следующему, пока все устройства не будут соединены в одну общую систему.

Лучевое

По своей природе лучевая схема относится к параллельному подключению, часто применяется для люстр. Принцип реализации заключается в прокладке кабеля к каждому осветительному прибору индивидуально. Этот способ самый трудоемкий и требует больших финансовых затрат из-за большого количества используемого провода. Для экономии кабель от распределительного щитка проводят в центр комнаты и уже оттуда к каждому светильнику. Далее к фазе и нулю подводят одножильные провода, которые прокладываются к светильникам.

Еще на этапе проектирования важно решить, как будут соединены жилы с отдельным кабелем. Если ламп немного, достаточно скрутки. С целью безопасности ее надежно обжимают пассатижами и паяльником сваривают воедино

Существует альтернатива этому способу – приобрести клеммы с определенным количеством выходов. На каждую жилу надевается разъем и лишь после провода тянутся к осветительным приборам

С целью безопасности ее надежно обжимают пассатижами и паяльником сваривают воедино. Существует альтернатива этому способу – приобрести клеммы с определенным количеством выходов. На каждую жилу надевается разъем и лишь после провода тянутся к осветительным приборам.

Схема подключения светодиодных ламп во всех случаях принципиальных отличий не имеет.

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.

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.

Включение светодиодов от блока питания

Речь пойдёт о блоках питания (БП), работающих от сети переменного тока 220 В. Но даже они могут сильно отличаться друг от друга выходными параметрами. Это могут быть:

• источники переменного напряжения, внутри которых есть только понижающий трансформатор;
• нестабилизированные источники постоянного напряжения (ИПН);
• стабилизированные ИПН;
• стабилизированные источники постоянного тока (светодиодные драйверы).

Подключить светодиод можно к любому из них, дополнив схему нужными радиоэлементами. Чаще всего в качестве блока питания применяют стабилизированные ИПН на 5 В или 12 В. Данный тип БП подразумевает, что при возможных колебаниях напряжения сети, а также при изменении тока нагрузки в заданном диапазоне напряжение на выходе изменяться не будет. Это преимущество позволяет подключать к БП светодиоды, используя только резисторы. И именно такой принцип подключения реализован в схемах с индикаторными светодиодами.

светодиодных матриц

• I_{драйвера} – ток драйвера по паспорту, А;
• I_LED – номинальный ток светодиода, А.

В качестве источника питания можно использовать даже одну пальчиковую батарейку на 1,5 В. Но для этого придётся собрать небольшую электрическую схему, которая позволит повысить напряжение питания до нужного уровня. О том, как это сделать, можно узнать из статьи «Как подключить светодиод от батарейки на 1,5 В».