Какой бывает схема светодиодной лампы: устройство простейших драйверов

Содержание
  1. История светодиодов
  2. Особенности устройства LED ламп
  3. Отличие светодиодной от люминесцентной: краткое описание
  4. Методы подключения
  5. Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более)
  6. Шунтирование светодиода обычным диодом
  7. Важные нюансы
  8. Пример ремонта светодиодной лампочки
  9. Что нам понадобится для ремонта
  10. Как разобрать светодиодную лампу
  11. Область применения
  12. Как правильно подсоединить
  13. Установка по простой схеме
  14. С дополнительной защитой
  15. С активным ограничителем тока
  16. Как посчитать необходимое количество ламп?
  17. Правила техники безопасности при подключении к сети
  18. Электрическая схема
  19. Схемы с конденсаторами для снижения напряжения
  20. Принцип работы LED
  21. Причины выхода из строя светодиодной лампы
  22. Другие варианты подключения
  23. Как быть с пульсациями?
  24. Какие пульсации считаются допустимыми?
  25. Как уменьшить пульсации?
  26. Виды светодиодных источников света
  27. Брендовая продукция
  28. Низкокачественные изделия
  29. Филаментные приборы
  30. По сфере использования
  31. По внешнему виду
  32. По типу светодиодов
  33. Технические характеристики светодиодных ламп т8
  34. Как сделать лампочку своими руками
  35. Автоматическая цепь ночного освещения LED
  36. Схема светодиодного освещения своими руками
  37. Какие светодиоды стоят в лампах?
  38. Соответственно наш порядок действий.
  39. Преимущества и недостатки светодиодов
  40. Основные выводы

История светодиодов

Капитан Генри Джозеф Раунд, один из пионеров радио, во время эксперимента заметил необычное свечение, испускаемое карбидом кремния. Свои наблюдения он опубликовал в General World, но объяснить природу явления он не мог.

Русский учёный Олег Лосев наблюдал излучение света кристаллами — диодами. В 1927 году он опубликовал подробности своей работы в российском журнале и оформил патент на «Световое реле».

В 1961 году инфракрасный диод создали Б. Биард и Г. Питмен. Однако отцом-основателем светодиода по праву считывается Ник Холоняк. Его ученик Дж. Крэфорд в 1972 г. создал светодиод жёлтого цвета. В конце 80-х годов благодаря исследованиям русского учёного Ж. И. Алферова были открыты новые светодиодные материалы, которые дали толчок дальнейшему развитию светодиодов.

В начале 70-х впервые были изобретены светодиоды зелёного цвета, в 1971 году появился синий светодиод, который был очень неэффективным. Прорыв сделали японские учёные только в 1996 году, которые изобрели дешёвый светодиод синего цвета.

Особенности устройства LED ламп

Современные LED-лампы устроены сложнее, чем их предшественники с нитью накаливания. Для работы светодиодов необходим ряд электронных компонентов, которые расположены на печатной плате.

Все элементы конструкции компактно спрятаны внутри корпуса. Сами же источники света занимают минимальное количество места в светильнике.

Слабым местом недорогих LED-ламп являются конденсаторы, низкое качество которых приводит к пульсации света. Кроме того, они могут сгореть раньше самих светодиодов

Конструкция стандартной LED-лампы включает такие компоненты:

  1. Рассеиватель света из пластика. Способствует равномерному распределению светового потока во всех направлениях вокруг лампы.
  2. Печатная плата с конденсаторами, преобразователями напряжения и другими электронными компонентами.
  3. Светодиоды. Их количество и рабочее напряжение находится в строгом соответствии со встроенной электронной схемой.
  4. Алюминиевый радиатор, предназначенный для отвода тепла в мощных лампах.
  5. Вентиляционные щели, обеспечивающие пассивное охлаждение платы и светодиодов.
  6. Цоколь, с помощью которого лампа крепится в светильнике.

Таким образом, светодиодная лампа – это прибор со сложным внутренним устройством. Она требовательна к внешней температуре и параметрам электросети.

Отличие светодиодной от люминесцентной: краткое описание

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

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

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.

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.

Важные нюансы

Существует множество систем, согласно которым светодиодное освещение функционирует от переменного тока номиналом 220 Вольт. Причем все они, вместе со схемой балласта, призваны решать три основные задачи.

  • Преобразовать переменный ток сети 220в в пульсирующий ток,
  • Выровнять пульсирующий ток, сделав его постоянным,
  • Добиться показателей силы тока в 12 Вольт.

Если вы хотите собрать устройство, питающееся от обычной сети, для подключения придется разобраться с некоторыми основными проблемами.

  1. Где расположить схемы и непосредственно само устройство на основе светодиодов. Ведь для диодов потребуется свое место.
  2. Как можно изолировать устройство осветительного светодиодного прибора.
  3. Как обеспечить необходимый теплообмен для подключения лампы.

Конечно, можно спокойно приобрести популярную лампу е27. Это диодное устройство является одним из наиболее востребованных на рынке, отлично работает от обычной бытовой сети.

Пример ремонта светодиодной лампочки

Если лампа все же вышла из строя, не стоит ее сразу выбрасывать. Во-первых, вполне вероятно, что ее можно оживить, произведя ремонт своими руками. Во-вторых, даже если ремонт не будет успешным, оставшиеся «в живых» детали могут пригодиться для ремонта другой лампы.

Браться за ремонт лампочки нужно только в том случае, если ты уверен, что неисправна именно она, а не розетка, патрон или проводка. Проверить это несложно: достаточно заменить лампу заведомо исправной и убедиться, что она горит.

Что нам понадобится для ремонта

Прежде чем взяться за ремонт, необходимо собрать все необходимое для этого. Для работы тебе понадобятся:

  • паяльник небольшой мощности;
  • пинцет;
  • острый нож;
  • растворитель (по необходимости);
  • мультиметр.

Мультиметр подойдет любой – стрелочный или цифровой, главное, он обязательно должен иметь режим прозвонки диодов.

Как разобрать светодиодную лампу

Здесь нужно сразу оговориться: если у тебя вышла из строя филаментная лампа, то за ремонт браться не стоит. Прибор имеет герметичную стеклянную колбу, заполненную инертным газом. Провести ремонт такого устройства просто невозможно.

Итак, если все готово, а лампа у тебя не филаментная, то можно приступать к ремонту led светильника. Прежде всего, лампочку необходимо разобрать. Для этого нужно снять светорассеивающий колпачок. Обычно сделать это несложно. Существует три способа крепления рассеивателя к корпусу прибора:

  1. При помощи резьбового соединения.
  2. С помощью защелок.
  3. При помощи герметика.

Разобрать лампу с резьбовым соединением проще всего. Для этого достаточно просто выкрутить стекло из корпуса, не прилагая слишком больших усилий.

У этой лампы светорассеиватель можно просто выкрутить

Разобрать лампу с защелками ненамного сложнее. Единственно, необходимо определить местоположение защелок, поскольку визуально их не видно. Аккуратно просунь кончик ножа между рассеивателем и корпусом и одновременно попытайся снять колпачок. Имея определенное терпение и аккуратно двигаясь ножом по окружности, ты легко найдешь защелки.

Разборка лампы с колпачком на защелках

Если светорассеиватель посажен на герметик, то тут с ремонтом придется повозиться чуть дольше. Процарапай тонким (лучше канцелярским) ножом стык между колпачком и корпусом. Делай это под углом по направлению к цоколю и как можно глубже, но без фанатизма. Теперь попытайся выкрутить колпачок, как если бы он был на резьбе. Если герметик некачественный или его мало, то светорассеивающий колпачок легко снимется.

Разборка светодиодной лампочки на герметике при помощи канцелярского ножа

Не получилось? Есть еще два варианта ремонта. Возьми шприц и залей в образовавшуюся щель растворитель для красок (не ацетон!). Через некоторое время герметик станет мягким, и колпачок легко снимется.

Второй способ ремонта заключается в прогреве стыка техническим феном. Делать это нужно очень аккуратно, чтобы не расплавить пластик корпуса лампы, а стекло рассеивателя не лопнуло. Разогревшийся герметик станет мягким, и рассеиватель легко снимется.

Осталось открутить крепежные винты, удерживающие плату со светодиодами, снять ее и вытащить драйвер. Разборку можно считать оконченной, пора переходить к ремонту.

Выкрути два винта, удерживающие плату со светодиодами

Если винтов нет, то, скорее всего, плата крепится герметиком. Прорежь его по окружности платы, а саму плату аккуратно поддень ножом

Область применения

Если еще десять – двадцать лет тому назад светодиодные лампы были настоящей диковинкой, то сегодня они стали полноправными фаворитами рынка. Их можно встретить в самых различных сферах человеческой деятельности:

  • В освещении открытых территорий, площадок, парков;
  • Для освещения бытовых и производственных помещений;
  • Создания декоративной подсветки и украшения, как помещений, так и элементов ландшафта;
  • В пожароопасных зонах и особо влажных помещениях;
  • В автомобилях и механизации транспортных средств;
  • Для работы устройств сигнализации, телемеханики и управления.

Но и этот список не является окончательным, за счет развития и совершенствования технологий, светодиодные лампы продолжают расширять область применения.

Как правильно подсоединить

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

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

Установка по простой схеме

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

Общая схема действий выглядит следующим образом:

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

С дополнительной защитой

Назначение прибора влияет на то, какой класс защиты выбирать для конкретного случая:

  1. Фильтрация помех с высокими частотами, защита от дифференциальных перенапряжений, от остаточных бросков по этому показателю. Устанавливаются средства защиты рядом с потребителем.
  2. Для токораспределительной сети у объекта, от коммутационных помех. Элемент играет роль второй ступени, когда ударяет молния. Место монтажа – внутри распределительных щитов.
  3. Чтобы в защитную систему дома прямо не попадали молнии. Место монтажа – ввод в здание, внутри устройств по распределению. Главный распределительный щит для этого тоже допускается использовать.

Обычно устройства защиты снабжаются специальной разновидностью модуля, легко заменяемому при необходимости. Монтаж таких приспособлений продлевает срок эксплуатации всей системы.

С активным ограничителем тока

Элементом, ограничивающим ток, для этой схемы будет выступать резистор R1. Показатель коэффициента мощности в данном случае приближается к единице. Схема имеет один минус – у резистора тепло рассеивается в больших количествах.

Резистор R2 применяют для разрядки остаточного напряжения.

Как посчитать необходимое количество ламп?

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

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

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

Правила техники безопасности при подключении к сети

Основные советы уже были перечислены ранее. Главное – проводить любые работы по монтажу и демонтажу при отключенной сети питания. И внимательно проверять работу проводки перед началом эксплуатации.

Электрическая схема

После подключения к источнику энергии ток с патрона переходит в цоколь. К цоколю припаяны провода, через которые происходит подача электроэнергии на драйвер. После преобразования ток подается на плату с диодами. Схема драйвера светодиодной лампы на 220 вольт может отличаться в зависимости от производителя.

Драйвер led-лампы на 220 В может быть:

  • без стабилизации;
  • со стабилизацией напряжения;
  • со стабилизацией тока.

Самый простой первого типа. Второй тип скорее блок питания, а не то, что называется драйвером. Настоящий полноценный драйвер стабилизирует ток.

Особая разновидность – компактные автономные светильники, которые можно установить стационарно и перемещать. При наличии подключения к сети светодиод работает от нее, параллельно заряжается аккумулятор. В момент, когда сетевое напряжение отключается, схема переключается на работу освещения от АКБ. Изменение режима осуществляется при помощи выключателя, размещенного на корпусе.

Схемы с конденсаторами для снижения напряжения

Блоки питания без стабилизации используют некоторые китайские производители. Принцип работы основан на снижении напряжения на входе при помощи конденсатора. Лампа работает исправно, если в сети напряжение относительно стабильное.

На входе (кроме гасящего конденсатора) стоят резисторы. Ток поступает на диодный мост (выпрямляется), далее – на еще один конденсатор, потом – через резистор на последовательную цепочку светодиодов.

По строению такой драйвер вовсе не драйвер. При скачках напряжения светильник мигает, при повышении напряжения сгорает. Нормально такой источник света может работать только при отсутствии «скачков» в электросети. Есть 2 плюса – такие лампы стоят дешево и просто ремонтируются.

Принцип действия электрической схемы блока питания со стабилизацией напряжения достаточно простой. Конденсатор на входе снижает вольтаж до 20 В, потом ток поступает на диодный мост для выпрямления, после сглаживания вторым конденсатором переходит на стабилизатор, сглаживается третьим конденсатором, через резистор поступает на последовательную цепочку светодиодов.

Важно! Преимущество по сравнению с предыдущей схемой – лампа не мигает при «скачках» в сети.

Принцип работы LED

Наиболее распространённые светодиоды состоят из галлия (Ga), мышьяка (As) и фосфора (P). Светодиод представляет собой диодный PN-переход, который излучает свет вместо тепла, генерируемого обычным диодом. Когда PN- переход находится в прямом смещении, некоторые из дырок объединяются с электронами N-области, а некоторые из электронов N объединяются с дыркой из P-области. Каждая комбинация излучает свет или фотоны.

Как устроена светодиодная лампа на 220 вольт? Светодиоды имеют полярность и, следовательно, не работают, если они подключены в обратном направлении. Самый простой способ проверить полярность общего светодиода — это определить на глаз толщину электродов. Более толстым является катод (-). Свет излучается от катода. Более тонкий электрод представляет собой анод (+). Некоторые производители выпускают светодиоды таким образом, что длина проводов катода и анода различна, анод (+) длиннее катода (-). Это также облегчает определение полярности. Некоторые изготовители изготавливают оба провода электродов одинаковой длины, в этом случае можно определить полярность, воспользовавшись мультиметром.

Причины выхода из строя светодиодной лампы

При перепаде напряжения чаще всего сгорает микросхема – драйвер питания. Выход из строя диодного моста либо сглаживающего конденсатора скорее казуистика.

В промышленных лампах чаще всего в качестве высоковольтного драйвера питания используют микросхему bp2831. Её задача – обеспечить стабильное напряжение, подаваемое на светодиоды.

Вот классическая схема питания для таких ламп. Понятно, что номинал радиодеталей может незначительно различаться, но общий принцип схемы будет одинаковым.

Назначение управляющих выводов:

VCC – положительный полюс питания;
GND – земля;
ROVP – ограничение напряжение;
CS – ограничение тока;
DRAIN – выход диммированного сигнала.

Эта микросхема представляет собой ШИМ-контроллер, управляющий сигнал, которого коммутируется через мощный мосфетовский полевой транзистор.

Вот так она выглядит на плате

Размещение bp2831 на плате

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.

Внимание! Все простейшие схемы подключения светодиодов в 220 вольт имеют непосредственную гальваническую связь с сетью, поэтому прикосновение к ЛЮБОЙ точке схемы – ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО!

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):

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:

Кп = (Еmax – Emin) / (Emax + Emin) ⋅ 100%,

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.

Виды светодиодных источников света

Все светодиоды можно разделить на две большие категории: индикаторные и осветительные. Первый вид используется в электротехнике для подсветки приборных панелей, дисплеев, сигнальной индикации, а также в прочих устройствах, не требующих большого светового потока.

А осветительные светодиоды применяются как раз в бытовых LED-лампах. Такие светильники можно классифицировать по назначению, внешнему строению и типу источников излучения.

Брендовая продукция

Брендовая Led-лампа

Устройство светодиодного светильника, изготовленного известной компанией, обязательно включает в себя:

  • Рассеиватель в форме полусферы. Может изготавливаться из пластика или стекла.
  • Алюминиевая печатная плата на теплопроводящей пасте.
  • Набор чипов.
  • Драйвер. Состоит из импульсного трансформатора, микросхем, полярных конденсаторов, планарных элементов. Также является соединителем цоколя и радиатора.
  • Основание цоколя из полиэтилентерефталата.
  • Цоколь с резьбой необходимого диаметра, выполненный из латуни с никелевым покрытием.

В качественном приборе обязательно есть радиатор. Он объемный и окрашивается белым полимером. Увеличивает вес и габариты лампочки, но является обязательным элементом для стабильной работы.

Низкокачественные изделия

Разобранная китайская светодиодная лампа

Приборы неизвестного производства обычно имеют низкую стоимость. Это связано с использованием некачественных материалов и отсутствием важных деталей – радиатора и драйвера. Вместо драйвера применяется обычный блок питания, размещенный рядом со светодиодами. Роль радиатора выполняет корпус, в котором проделывают отверстия. Такой способ малоэффективен, поэтому дешевые лампочки быстро выходят из строя.

Плата крепится к корпусу при помощи специальной защелки. Цоколь и плата соединяются пайкой. Такое соединение не может обеспечить высокую надежность и продолжительную работу светодиодов.

Филаментные приборы

Светодиодная филаментная лампа

Внешне филаментная лампочка похожа на лампу накаливания. Ее важное отличительное свойство – не требуется дополнительный отвод тепла. Такая светодиодная лампочка состоит из филамента и колбы.

Работает на основе светодиодных нитей. Их количество выбирается в зависимости от мощности лампы. Светодиоды размещены на тонком стеклянном стержне – эта конструкция и называется филаментом. По всей длине нанесен люминофор, поэтому лампа желтая. Отвод тепла производится через колбу, внутри которой находится смесь газов.

К недостаткам филаментной лампы можно отнести высокий коэффициент пульсаций. Частое моргание негативно влияет на зрение и психику человека, поэтому ведутся работы по модернизации конструкции лампы. Драйвер высокого качества должен устанавливаться в пластиковую вставку в виде кольца между колбой и цоколем.

По сфере использования

LED-лампы захватывают все больше технологических ниш. Они используются в бытовой электронике, промышленности и торговом оборудовании.

LED-прожекторы для уличного освещения изготавливаются преимущественно на основе одного крупного светодиода, поэтому регулировать их яркость не представляется возможным

Основными областями применения светодиодных ламп являются:

  1. Уличное освещение.
  2. Высокопроизводительные прожектора.
  3. Освещение промышленных помещений и квартир.
  4. Сельское хозяйство. Используются лампы со спектром излучения, способным инициировать фотосинтез.
  5. Автомобильные фары.
  6. Подсветка продукции в торговых витринах.
  7. Освещение пространства во взрывоопасных средах.

Большое число сфер использования LED-освещения обусловлено различиями в характеристиках светодиодов и излучаемом ими спектре. Постоянно разрабатываются инновационные типы ламп, которые позволяют занять новые рыночные ниши.

По внешнему виду

Одна из причин распространенности LED-ламп – минимальный размер их полупроводниковых кристаллов. Благодаря этому светильники могут приобретать самую разнообразную форму.

Мощные светодиодные устройства не рекомендуется устанавливать в местах с ограниченной циркуляцией воздуха – это может вызвать перегрев светодиода

Основными конструкциями LED-ламп являются:

  1. Классическое исполнение по типу лампы накаливания с цоколем. Такие светильники обычно содержат несколько разнонаправленных светодиодов.
  2. «Кукуруза». Такая лампа имеет вид цилиндра, облепленного со всех сторон светодиодами.
  3. Лентообразные LED-светильники, в которых отдельные кристаллы последовательно расположены на узкой тонкой подложке.
  4. Прожекторы с одним крупным светящимся кристаллом.
  5. Точечные потолочные светильники.
  6. Плоские LED-панели круглой, прямоугольной или произвольной формы.

Маленький размер и непритязательность светодиодов к месту установки позволяет изготавливать на их основе дизайнерские светильники необычной формы. А низкий нагрев LED-ламп не препятствует их размещению вблизи гипсокартонных и пластиковых поверхностей.

По типу светодиодов

Осветительные светодиоды разделяются по своей физической структуре на несколько видов, каждый из которых имеет свои особенности и преобладающие сферы применения.

Изготавливаются LED-лампы трёх основных типов:

  1. SMD (светодиоды для поверхностного монтажа).
  2. COB (устройство на чипе).
  3. Filament (светодиодная нить).

У светодиодов поверхностного монтажа низкая светимость, но их можно самостоятельно припаивать к любой поверхности, не боясь перегрева.

Поэтому они часто используются при изготовлении светодиодных лент и переносных фонарей. Угол излучения у SMD-светодиодов составляет 90-130 градусов, поэтому для освещения всего помещения вокруг лампы необходима радиальная схема размещения кристаллов на основании.

Мощность LED-лампы со светодиодными нитями зависит от количества стеклянных волокон, их длины и характеристик размещенных на них кристаллов

COB-светодиоды представляют собой кристаллы с высокой светимостью, размещенные на металлической подложке. Она предназначена для отвода тепла, образующегося в процессе работы.

Угол излучения устройств на чипе приближается к 180 градусам, поэтому они слабо подходят для узконаправленного освещения. COB применяют при производстве прожекторов и премиум-ламп.

Светодиодные нити представляют собой ряд миниатюрных кристаллов, последовательно размещенных на стеклянном волокне. Иногда вместо стекла используются другие прозрачные материалы. Такая структура позволяет сделать круговое освещение равномерным.

Основной проблемой мощных небольших светодиодов является перегрев, который уменьшает срок их эксплуатации и уровень светового потока.

Технические характеристики светодиодных ламп т8

Прежде, чем начинать рассматривать параметры LED ламп Т8, необходимо понять, что люминесцентные и светодиодные лампочки созданы по совершенно разным технологиям и работают каждая на своем принципе. Объединяет их только одинаковая форма и способ установки в гнездо осветительного прибора. Все остальные параметры соответствуют конструкционным особенностям каждого типа приборов и между собой мало связаны.

Параметры этих устройств сложно сравнивать между собой, но по общим характеристикам сделать некоторое сопоставление вполне возможно. Обычно пользователей мало интересуют специфические данные, им достаточно знать базовые характеристики.

Светодиодные лампы Т8 обладают следующими техническими показателями:

  • длина — 600, 900, 1200 и 1500 мм. Наиболее распространенными являются 600 и 1200 мм, которые могут быть установлены в подвесной потолок Армстронг. Есть конструкции по 1500 мм, нуждающиеся в использовании светильников соответствующего размера;
  • напряжение питания — производится прямое подключение к сети 220 В, поскольку оснащены собственным встроенным драйвером (блоком питания);
  • тип цоколя — G13, который полностью аналогичен контактам люминесцентных ламп;
  • срок службы — до 50000 часов (около 5 лет непрерывного свечения без потери первоначального качества);
  • количество ЛЕД элементов — 120 или 240;
  • мощность — 8-20 Вт;
  • световой поток — 670-1240 Лм;
  • цветовая температура — выпускаются в двух вариантах — ХБ (холодный белый) и ТБ (теплый белый). В первом варианте значение цветовой температуры находится в диапазоне 4000-5500 К, во втором — 3000-4000 К;
  • способ теплоотведения — металлический радиатор (алюминиевый);
  • габаритные размеры — 600 × 26, 900 × 26, 1200 × 26 и 1500 × 26 мм;
  • материал корпуса — прозрачный или матовый пластик.

Внимание! Технические характеристики светодиодных ламп Т8 постоянно улучшаются и дополняются производителями. Разработчики прилагают все усилия, чтобы увеличить полезные свойства приборов, снизить недостатки и сделать свою продукцию доступной массовому покупателю.

Как сделать лампочку своими руками

Схема состоит из высоковольтного конденсатора, низкореактивного сопротивления для понижения тока, двух резисторов и конденсатора на положительном источнике для снижения входного напряжения и колебаний сети. Фактически коррекция всплеска производится C2, установленным после моста (между R2 и R3). Все мгновенные скачки напряжения эффективно поглощаются этим конденсатором, обеспечивая чистое и безопасное напряжение для встроенных светодиодов на следующем этапе схемы.

Список деталей:

  • R1 = 1M ¼ Вт;
  • R2, R3 = 100 Ом, 1 ватт;
  • C1 = 474/400 В или 0,5 мкФ/400 В PPC;
  • C2, C3 = 4,7 мкФ/250 В;
  • D1-D4 = 1N4007;
  • рассеиватель.

Самодельные LED имеют защиту, а их срок службы увеличен путём добавления стабилитрона по линиям питания. Показанное значение zener составляет 310 В/2 Вт, и подходит, если LED включает в себя светодиоды от 93 до 96 В. Для другого, меньшего количества светодиодных строк необходимо уменьшить значение zener в соответствии с общим вычислением прямого напряжения светодиодной строки.

Например, если используется 50 светодиодная строка, а светодиод имеет 3,3 В, то рассчитываем 50×3,3 = 165 В, поэтому стабилизатора на 170 В будет достаточно, чтоб защитить светодиод.

Автоматическая цепь ночного освещения LED

Схема автоматически включит ночью лампу и отключит через заданное время, используя несколько транзисторов и таймер NE555. Схема недорогая и простая в установке. В качестве датчика здесь используется LDR. В дневное время сопротивление LDR будет низким, напряжение на нем упадет, а транзистор Q1 будет находиться в режиме проводки. Когда освещённость в помещении падает, сопротивление LDR увеличивается, как и напряжение на нем. Транзистор Q1 выключается. База Q2 подключена к эмиттеру Q1 и поэтому Q2 смещается и, в свою очередь, включает IC1.

NE555 автоматически включается при включении питания. Автоматический запуск происходит с помощью конденсатора C2. Выход IC1 остаётся высоким в течение времени, определяемого резистором R5 и конденсатором C4. Когда на выходе IC1 поступает транзистор Q3, он включается, запускает триггер T1 и лампа светится. В цепь входит 9-вольтная батарея для питания таймера во время сбоёв питания. Резистор R1, диод D1, конденсатор C1 и Zener D3 образуют секцию питания схемы. R7 и R8 являются токоограничивающими резисторами .

Схема светодиодного освещения своими руками

Примечания:

  1. Предустановка R2 может использоваться для настройки чувствительности схемы.
  2. Предустановку R5 можно использовать для настройки времени включения лампы.
  3. При R5 @ 4,7M время включения будет около трёх часов.
  4. Мощность L1 не должна превышать 200 Вт.
  5. Для BT136 рекомендуется использовать радиатор.
  6. IC1 должен быть установлен на держателе.

Какие светодиоды стоят в лампах?

Наверное самое частое явление, вскрываешь лампу а там следующая картина, выгорел один из диодов. Если есть время и желание провести ремонт, то можно заменить вышедший из строя диод.

Соответственно наш порядок действий.

  1. Вам необходимо воспользоватся вольтметром и определить напряжение светодиода.
  2. Далее после того как вы определили весь светодиодный модуль вышел из строя или одиночный светодиод. Вам нужно определить тип светодиода, а именно его габариты корпуса. Измеряются они в миллиметрах. Вам может помочь в этом наша статья Размеры светодиодов . Но статья может и не пригодится так как, зачастую производители зачастую пишут тип светодиода на самой плате. Смотрите фото. Там будет указано 2835, 5050 или 5630 это и есть тип светодиода
  3. Далее зная корпус диода и его напряжение вам не составит ни какого труда приобрести нужные вам светодиоды или светодиодные модули на Aliexpress. Или выпаять диод из другой похожей светодиодной лампы.

Преимущества и недостатки светодиодов

Ещё недавно на вершине популярности были люминесцентные лампы, но за несколько лет они были вытеснены LED-светильниками.

Последние годы светодиодное освещение завоевало львиную рыночную долю благодаря множеству потребительских достоинств, среди которых можно выделить следующие:

  1. Экономичность. Новые LED-светильники потребляют в 9-10 раз меньше электроэнергии, чем аналогичные по световому потоку лампы накаливания.
  2. Долговечность. Срок беспрерывной службы хороших светодиодов исчисляется годами, хотя их светимость и несколько снижается со временем.
  3. Высокий КПД, благодаря которому лампы практически не нагреваются.
  4. Безопасность. При повреждении LED-лампы не образуется острых осколков и не выделяются вредные вещества. В излучаемом потоке отсутствует УФ излучение.
  5. Возможность регулирования цветовой температуры.
  6. Высокая прочность светодиодов.
  7. Регулирование яркости свечения.
  8. Работоспособность в широком диапазоне температур.
  9. Широкий ассортимент. Возможность выпуска осветительных приборов произвольной формы.

Многочисленные плюсы светодиодных ламп способствуют массовому переходу потребителей на эти источники освещения.

Чтобы обеспечить себе преимущества LED-светильников в полной мере, следует покупать модели именитых брендов, которые гарантируют качество своей продукции

Однако LED-светильники имеют и свои минусы, о которых следует помнить при покупке:

  1. Дороговизна. Стоимость дешевых LED-ламп в 4-5 раз выше ламп накаливания.
  2. Использование матовых колб ухудшает визуальные эффекты хрустальных люстр.
  3. Стремительное падение светимости при регулярном перегреве.
  4. Световое мерцание у дешевых моделей, которое негативно сказывается на зрении и общем самочувствии.
  5. Однонаправленность света, которая заставляет применять радиальное расположение светодиодов.
  6. Электронные компоненты дешевых LED-ламп ломаются быстрее, чем перегорает кристалл, что сокращает реальный срок эксплуатации.
  7. Некорректная работа при подключении к выключателю с индикатором.

Несмотря на недостатки светодиодных ламп, население продолжает их покупать. Реальная экономия достигается лишь за 3-4 года и только при условии работоспособности всех приобретенных светильников. Поэтому целесообразность их покупки ещё стоит оценить.

Основные выводы

При выборе светодиодного светильника не стоит в первую очередь выяснять, сколько он стоит. Основной критерий — производитель. Это не значит, что нельзя покупать изделия китайских производителей. Нужно выбирать известных, тех, о продукции которых у пользователей сложилось положительное мнение. Желательно почитать отзывы, ведь у именитых производителей тоже бывает некачественная продукция.

Источники

  • https://chebo.pro/tehnologii/shema-svetodiodnoj-lampy-na-220-v.html
  • https://sovet-ingenera.com/elektrika/svetylnik/svetodiodnye-lampy-na-220v.html
  • https://elektrika.expert/svetilniki/svetodiodnaja-lampa.html
  • https://220.guru/osveshhenie/svetilniki/kak-podklyuchit-svetodiodnyj-k-220v.html
  • https://electricvdele.ru/osveschenie/shema-svetodiodnoj-lampy-na-220-v.html
  • https://LampaExpert.ru/vidy-i-tipy-lamp/svetodiodnie/remont-svetodiodnoj-lampy-na-220v-svoimi-rukami
  • https://www.asutpp.ru/svetodiodnaya-lampa.html
  • https://svetilnik.info/svetodiody/shema-svetodiodnoj-lampy-na-220-volt.html
  • https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/bp2832a-sxema-vklyucheniya.html
  • http://electro-shema.ru/chertezhi/podklyuchenie-svetodioda-k-seti-220v.html
  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/kak-ustroena-i-iz-chego-sostoit-svetodiodnaya-lampa/
  • https://svetilnik.info/svetodiody/kak-podklyuchit-svetodiodnuyu-lampu-t8.html
  • https://lightru.pro/kakie-svetodiody-stoyat/

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: