Как подключить светодиод к 12 вольтам: варианты подключения диода к аккумулятору в авто, какой нужен для этого резистор, схема включения

Таблица: Подбор сечения электрического кабеля зависимо от его длины для подключения точечных низковольтных осветителей 12В

Ток, А	Длина электрического кабеля, м
для кабеля сечением 0,75 мм2	для кабеля сечением 1,00 мм2	для кабеля сечением 1,50 мм2	для кабеля сечением 2,50 мм2	для кабеля сечением 4,00 мм2	для кабеля сечением 6,00 мм2
1	34	45	68	114	182	274
2	17	22	34	57	91	137
4	8,5	11	17	28	45	68
6	4,2	7,4	11	18	29	44
8	2,1	5,7	8,5	14	22	34
10	—	4,5	6,8	11,4	18	27
15	—	—	4,2	7,4	11,4	17,1
20	—	—	3,4	5,7	9,1	13,7
25	—	—	—	4,5	7,8	11
30	—	—	—	3,7	6	9

Пример:

В предыдущем примере для подключения трех светодиодных светильников мощность по 50 Вт каждый был выбран трансформатор 210 Вт, которому соответствует выходной ток 18 А. Согласно таблице для такого значения тока подойдет кабель сечением 1,5 мм2, а его длина не должна быть больше 3,4 м.

Также стоит запомнить:

• если осветители будут расположены на разных расстояниях от трансформатора, длины кабелей должны быть одинаковыми;
• если же один из светильников будет размещаться на слишком удаленном расстоянии, которое больше, чем допустимое согласно вышеуказанной таблице, тогда нужно подобрать кабель большего сечения.

Пример:

Исходя из предыдущего примера, где был выбран кабель 3,4 м сечением 1,5 мм2, можно взять кабель 5,7 м сечением 2,5 мм2.

Достоинства низковольтной системы подсветки

Чтобы понять, эффективно ли будет освещение, рассчитанное на 12 вольт в домашних помещениях (в спальне, гостиной, ванной и т.д.), необходимо разобраться с основными преимуществами такой системы. К достоинствам в данном случае относятся:

сверхнизкое напряжение, которое считается для здоровья и жизни человека условно безопасным. Поэтому в ванной, кухне, спальной, детской и гостиной будет актуальным установка именно такого варианта освещения;

• такое освещение не нуждается в трепетном отношении к себе;
• значительная экономия. Здесь вам удастся сэкономить на потреблении электроэнергии, а также закупке дорогих защитных материалов для проводки проводов (специальный кабель-канал, гофротруба и т.д.);
• практически полное отсутствие риска возникновения пожара или поражения людей электрическим током. Это все возможно благодаря низкому напряжению в сети питания осветительных приборов данного типа подсветки;
• отсутствие необходимости высококвалифицированного обслуживания;
• возможность установки дополнительной защиты ламп от скачков напряжения и перегрузок.

Кроме этого плюсом низковольтного типа освещения служит то, что сегодня очень популярны точечные светильники, которые отлично вписываются в любого рода подвесные потолочные конструкции (из гипсокартона или натяжной пленки).

Точечные светильники на потолке

Все за несколько лет точечные светильники с низковольтными источниками света на 12 вольт стали отличной заменой устаревшего формата подсветки. Так, их достаточное количество на потолке позволит избежать установки громоздких люстр, а также организовать хорошее освещение полок, ниш и даже мебели, что очень актуально для некоторых домашних помещений (ванной, детской, спальни, коридора и т.д.). Сегодня в качестве источника света в любых точечных светильниках часто используют светодиодные и галогеновые лампочки. Кроме низкого потребления электричества, такие лампочки имеют и другие преимущества использования:

• создают качественный световой поток;
• имеют длительный период службы;
• обладают отличными техническими характеристиками.

Особенности устройства и схема светодиодных ламп на 220 В

Светодиодные светильники уже не считаются новинкой, их используют в общественных зданиях, офисах, на производственных предприятиях и улицах, в театрах и концертных залах, в частных домах и квартирах. Схема светодиодной лампы достаточно сложная, состоящая из полупроводника, установленного на подложку, оптической систему, блока питания и корпуса. В магазинах предлагается широкий ассортимент от различных производителей, не зная, как устроены светодиодные источники света, ориентироваться бывает сложно.

Конструктивная схема: особенности устройства

По внешнему виду лед-лампочки похожи на источники света всех других видов, выпускаются с различными цоколями в форме шара, свечки, груши.

Светодиоды, предназначенные для ламп, тоже разные:

• обычные на пластиковом корпусе (мощные «кукурузы»);
• бескорпусные;
• диодные СОВ-сборки;
• нити на сапфировой, стеклянной или металлической полосе (filament);
• диоды на прозрачной керамике (Crystal Ceramic MCOB).

Доступны светодиодные источники, поддерживающие выключатель с индикацией и диммирование.

Конструктивное устройство светодиодных ламп на 220в:

• корпус;
• отражатель;
• рассеиватель света;
• блок питания (печатная плата с напаянными радиоэлементами).

По конструкции отличаются филаментные лампочки. В них нет платы, ее заменяют стержни, драйвер так же в цоколе. Стержень – это трубка из сапфира или стекла с сечением 2 мм и длиной около 3 см. На стержне расположены миниатюрные светодиоды.

Важно! Мощность этих ламп от 1 кВ

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.

Интересно! Батареи для этих светильников чаще всего на 12 В.

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.

Схема подключения светодиодных ламп вместо люминесцентных

И с каждым переделанным прибором, с пришедшим опытом это будет делаться все быстрее.
Эффективность такого охлаждения крайне низкая, так как пластина имеет малую площадь, да и наносить термопасту китайские производители, как правило, забывают.
Радиатора, который отводит тепло от печатной платы с утопленными в ней светодиодами. Составляющие светильника до замены: провода; колодки-патроны, расположенные по обоим бокам корпуса.
Потребляемая мощность светильника будет складываться из суммарной мощности светодиодных ламп. Каждая светодиодная лампа состоит из следующих частей: Рассеиватель — специальный полусферы, увеличивающей угол и равномерно разбрасывающей направленный пучок светодиодного излучения. В одной из последних статей я считал экономический эффект замены люминесцентных ламп на светодиодные трубки Т8

Обратите внимание на то, что этот провод крепится не к клеммной колодке, как другие два, а к корпусу светильника в месте, зачищенном от краски обычно прижимается винтом.
Чтобы не попасть под опасное напряжение фазы , нужно выключить выключателем подачу напряжения и проверить с помощью индикатора, что на клеммной колодке, с помощью которой обычно подобные светильники подключаются к электросети, отсутствует фаза. Из электрической цепи исключить конденсатор, дроссель, стартер

А нужно ли менять люминесцентные лампочки на LED-лампы?

К ней можно подсоединить оба идущих от патрона провода, что, во-первых, повышает надежность подключения, а во-вторых, избавляет от необходимости изолировать провода. При установке нескольких ламп в один светильник используйте параллельное подключение.

До крепления светильника к потолку проверьте работу ламп. Причем целесообразнее будет снятие напряжения в сети путем отключения вводного автомата, т. Светодиодные лампы — плюсы и минусы таких приборов описаны в статье.

Обычно кроме нулевого N и фазного провода L к корпусу светильника подключен еще и заземляющий провод PL желто — зеленого цвета. Этот провод, тоже нужно отпустив винт, освободить.
Светодиоды вместо ламп дневного света

Виды ламп на 12 В

Лампы накаливания.

Большинство из них выпускается для работы с напряжением 220 В, но некоторые их виды изготавливаются в низковольтном варианте 12 В. К последним относятся источники света местного назначения, декоративные (елочные гирлянды) и транспортные.

Лампа накаливания 12 В местного назначения

Мощности лампы накаливания местного назначения находятся в пределах 15-60 Вт. Причем 12-вольтовыми они изготавливаются для работы в опасных помещениях. Применяются для подсветки рабочих мест, в том числе на станках и другом промышленном оборудовании. Как правило такие источники света снабжаются винтовым цоколем е27 или е14.

Автомобильные лампы накаливания 12 В

Транспортные лампы имеют разнообразные цоколи и отличаются высокой механической, вибрационной стойкостью. Напряжение питания различается на каждом виде транспорта: 12-вольтовые лампы выпускаются в основном для автомобилей. Особые конструктивные решения представлены для лампочек в фарах: в них монтируется две нити накаливания.

Светофорная лампа

Также низковольтные лампы накаливания повышенной механической прочности применяются в железнодорожных светофорах. Их мощность составляет от 15 до 35 Вт. Особый цоколь с фиксатором предотвращает выпадение из патрона.

Коммутаторная лампа

Коммутаторные лампы применяются в качестве сигнальных на телефонных коммутаторах. Они выпускаются разного напряжения, в том числе и 12 В. При производстве к ним предъявляются требования по силе света в направлении оси лампы и температуре нагревания колбы (не должна превышать 120⁰).

Галогенные лампы.

По конструкции мало отличаются от ламп накаливания. Но добавки паров галогенов позволяют дольше работать и ярче светить.

«Галогенки» также выпускаются в низковольтном исполнении 12 В. Их используют для точечной подсветки (в том числе в натяжных потолках), безопасного освещения легковоспламеняющихся и влажных помещений, автомобильного освещения.

Для освещения автомобилей используют разнообразные цоколи группы Н. Для других групп применяют штырьковые цоколи, чтобы избежать подключения в сеть 220 В.

Выделяют две группы низковольтных «галогенок»: капсульные и направленным действием.

Капсульная лампа

Капсульные – компактные, мощностью от 5 до 100 Вт. Используют для декоративной подсветки (5-10 Вт), общего освещения и в автомобилях.

Источник света с отражателем

Если к капсульной лампе добавить отражатель, то получится второй тип «галогенок». Отражатель формирует пучок направленного света. Если отражатель покрыт особым составом, отражающим инфракрасное излучение, то лампа называется IRC-галогенной. IRC – самый энергоэффективный тип. Покрытие отражает инфракрасное излучение обратно на спираль. Это приводит к уменьшению потребления электричества. Лампы с отражателем могут выпускаться с защитным стеклом или без него. Это используется дизайнерами для создания различных декоративных подсветок. Также источники света с отражателем подходят для общего освещения и для автомобилей.

Светодиодные (led) лампы.

Широко выпускаются в низковольтном варианте. Мощность обычно в интервале 0,4-8 Вт. Существуют разнообразные варианты форм.

Led открытого типа (без колбы) и с колбой

Плоские лампы

Разные формы колбы: капсула, лепесток, кукуруза, свеча

Выпускаются со всевозможными видами цоколей: для замены ламп накаливания и галогенных.

Некоторые варианты цоколей

Led источники света выпускаются разных цветовых температур: теплых, нейтральных, холодных.

Применяются для подсветок (общей, точечной, декоративной), в автомобилях и т.д.

Устройство светодиодной лампы на 220 вольт

В отличие от прозрачных ламп накаливания, основное устройство светодиодной лампы скрыто под непрозрачным корпусом. Чтобы узнать, что скрывается внутри экономичного осветительного прибора, его потребуется разобрать, приложив небольшие усилия.

Эксперименты показали, что устройства светодиодных лампочек на 220 В от разных производителей имеют незначительные отличия. Поэтому весь ассортимент LED-ламп с цоколем Е14 и Е27 можно разделить на три группы: фирменные, низкокачественные китайские и филаментные.

Фирменные изделия

Конструкция LED-лампы на 220 В от производителей светодиодной продукции с мировым именем аналогична ниже представленному фото. Среди огромной массы лампочек на российском рынке внешне такой образец имеет одно явное отличие – объемный радиатор. Он может быть с ребристой или гладкой поверхностью; металлического цвета или покрыт белым полимером. Но в любом случае такая лампа имеет больший вес в сравнении с дешёвым, некачественным аналогом.

Верхняя часть изделия (рассеиватель) выполняется из стекла или матового пластика в форме полусферы. Как правило, он закреплен на радиатор при помощи специальных защелок или герметика. Под рассеивателем находится печатная плата с SMD-светодиодами, которая надёжно закреплена на радиаторе. Ниже размещается ещё одна плата с радиоэлементами драйвера.

Электрический контакт между блоком драйвера и платой со светодиодами может быть обеспечен с помощью пайки или коннектора.

Низкокачественные китайские лампочки

Ниже представлена светодиодная лампа в разобранном виде от неизвестного китайского изготовителя.В отличие от предыдущего образца, в данном устройстве отсутствует радиатор и драйвер.

Вместо драйвера установлен простой блок питания на основе неполярного конденсатора, который не способен надежно стабилизировать выходной ток. Размещается блок питания в центре платы со светодиодами. С одной стороны – это диодный мост с резисторами. С другой – два конденсатора.

В результате простоты такой конструкции стоимость изделия имеет гораздо меньшую стоимость.

Функцию охлаждения в таких лампочках выполняют небольшие отверстия в корпусе. Их эффективность крайне мала, что подтверждено перегоранием кристаллов светоизлучающих диодов. Плата крепится к пластиковому корпусу при помощи защелок. Электрически плата соединяется с цоколем двумя запаянными проводами. Простота такой конструкции не надежна и не способна обеспечить долгосрочную работоспособность устройства.

Filament лампы

Разнообразие лампочек на светодиодах с цоколем Е14 и Е27 не перестаёт расширяться. Очередным ноу-хау стали, так светодиодные лампы филамент (от англ. filament – нить), которые внешне очень схожи с лампами накаливания. Ученым удалось на практике реализовать светодиодный конструктив, визуально напоминающий нить накала и не требующий дополнительного теплоотвода. Использование филамент лампы (ФЛ) в быту, как правило, основывается на эстетических соображениях.

В устройстве светодиодной лампы filament основным элементом являются светодиодные нити, от количества которых зависит суммарная мощность изделия. Каждый отдельный филамент – это тонкий стеклянный стержень, поверхность которого равномерно покрыта электрически связанными SMD-светодиодами. Сверху по всей длине нанесён слой люминофора, что придаёт нити жёлтый оттенок.

Отвод тепла в ФЛ происходит через тонкую стеклянную колбу, внутренний объём которой заполнен газовой смесью.

Зачастую нехватка места для драйвера вынуждает производителей устанавливать модуль питания низкого качества непосредственно в цоколе осветительного прибора. Результат такого подхода – чрезмерно высокий коэффициент пульсаций, негативно воздействующий на зрение. Чтобы избавиться от вредного мерцания и составить конкуренцию обычным LED лампам, фирмы-изготовители модернизировали конструкцию ФЛ. Между цоколем и колбой стали делать вставку в виде пластикового кольца, за которым скрывается высококачественный драйвер.

Каждый из рассмотренных образцов пользуется спросом на потребительском рынке, а значит, будет развиваться дальше. Возможно, вскоре в устройстве светодиодной лампы на 220В появятся новые функциональные блоки, о назначении которых мы обязательно расскажем в своих статьях.

Способы подключения ламп 220 В

Современные производители выпускают две разновидности лед-ламп – на 220 и 12 вольт. Первые получили большее распространение в быту – так как удобны и привычны в применении. Чтобы включить их в схему, достаточно просто монтировать их стандартным способом. Так, в исполнении стандартной лампочки светильник вкручивается цоколем в соответствующий патрон. При этом для его работы не требуется никакого дополнительного оборудования.

Существует 3 основных способа, как подключить светодиодный светильник к 220 В – это:

Последовательный.

Метод применяется, когда возникает необходимость в экономии проводника. При этом должно соблюдаться условие, что в цепи будет находиться не более 6 лампочек. Недостаток заключается в том, что при выходе из строя одного светильника остальные также перестанут работать. Для поиска неисправности придется проверять каждый.

Для подключения по этому способу к 1-му прибору подводится фазный провод от выключателя. Затем от 1-го ведется проводник ко 2-му и т. д. – по последовательной схеме. В завершении к заключительному светильнику в цепи проводится нулевая жила от распредкоробки.

Пример схемы последовательного, параллельного и ошибочного подключения лед-лампочек Источник svetilov.ru

Параллельный.

Стандартный и наиболее применимый способ подключения. Все лампочки выдают светимость, соответствующую гарантии производителя. Однако при таком методе расход проводников значительно выше, чем в выше описанном.

При подключении по данной схеме протягивается кабель, идущий от распредкоробки через выключатель. При этом подсоединение приборов освещения осуществляется поочередно. Таким образом, к каждому из них подходит и фаза, и ноль. Если испортится один светильник, остальные продолжат работать в штатном режиме.

Лучевой.

Метод является альтернативным параллельному. Применяется, когда требуется сэкономить на проводнике, но при этом сохранить принцип параллельности электросхемы. Его суть состоит в том, что в позицию, центрально расположенную по отношению к подключаемым светильникам, подводится кабель от распредщитка.

Далее к каждому осветительному прибору подводятся отдельно нулевые и фазные жилы. При этом соединение всех проводов в одной точке осуществляется путем скрутки или специальной клеммной коробки.

Распределительная клеммная коробка для соединения проводки Источник ytimg.com

Что нужно знать автолюбителю перед заменой?

Обычная светодиодная лампа

Перед тем, как вы решите подобрать и включить мощные и сверхъяркие светодиодные автомобильные лампы 12в вместо обычных, необходимо ознакомиться с основными данными. В первую очередь, поймите, что светодиод — это не лампа. Любые неправильные действия в процессе замены могут вызвать серьезные проблемы, и это касается не только диодных дамп, но и любых действий с проводкой в целом. В общем в этом процессе ничего сложного нет, но все-таки некоторые моменты следует учитывать.

Если вы решили подключить мощные и сверхъяркие автомобильные светодиодные лампочки, то учтите несколько нюансов:

1. Чтобы подключение было правильным, учитывайте напряжение бортовой сети. В авто этот показатель обычно составляет 12-13 вольт, если мотор заглушен и около 13-14.5 вольт, если мотор запущен.
2. Мощный и сверхъяркий мигающий светодиод обычно требует около 3.5 вольт напряжения, но здесь многое зависит от цвета. К примеру, желтые и красные диодные лампы потребляют около 2-2.5 вольт, в то время как белые, синие и зеленые — в районе 3-3.8 вольт. Если светодиодная лампочка для фары авто будет мощной, то типовой ток будет равен 350 мА, а если немощная — то около 20 мА.
3. Как показывает практика, не все автомобильные светодиоды, в отличие от традиционных ламп, позволяют должным образом осветить пространство вокруг. Данный момент необходимо учесть, если вы решили произвести замену диодных ламп в панели приборов. Кроме того, перед приобретением необходимо оценить тип линзы в лампе, возможно, есть смысл проконсультироваться с продавцом. К примеру, на узконаправленных диодных лампах расположена маленькая линза, это следует заранее проверить. Более оптимальным вариантом будет покупка нескольких видов, чтобы вы могли понять, какой из них вам более подойдет и какой нужен.
4. Любой диодный элемент 12 вольт имеет и плюс, и минус. Плюсом является анод, а минусом — катод (автор видео — TVTachki).

https://youtube.com/watch?v=uwzOlar_3fA

Помните о том, что вы не сможете просто извлечь автомобильную лампу из фары и включить мигающую диодную в бортовую сеть машины. Так вы его только сожжете, но результата не будет никакого. Также учитывайте, что автомобильные диодные элементы для фар и других целей разделяются по размерам, мощности, числу кристалликов, расположенных внутри. Кроме того, они обладают разной яркостью и цветом. В любом случае, в корпусе диодного компонента будет находиться полупроводниковый кристаллик, излучающий свет при прохождении напряжения через него.

Как делятся светодиоды для фар авто по мощности:

1. Маломощные диодные автомобильные элементы. Они не обладают охлаждением, поэтому являются менее долговечными. Кроме того, их использование в авто нецелесообразно, в основном они применяются в радиоаппаратуре.
2. Мощные диодные компоненты довольно долговечны, если вы будете правильно их использовать, то они могут прослужить около десяти лет. Также следует отметить, что такие мигающие диоды для фар авто почти не подвергаются нагрузкам.
3. Диодные автомобильные модули представляют собой алюминиевую пластинку, на которой расположен целый ряд светодиодов. Если пластина качественная, то ее стоимость будет довольно высокой. Что касается обычных китайских лент, то они сами по себе не мощные, соответственно, их использование актуально для подсветки вещевого ящика или приборной панели. Кроме того, они обладают пониженным ресурсом эксплуатации.

Учитывая все эти факторы, вы сможете определиться с тем, какой диод 12 вольт вам нужен. После этого можно приступать к подключению своими руками. Разумеется, если вы делаете это впервые, желательно использовать схему.

Схема подключения модуля для стоп-сигналов и габаритов

Рассмотрим различные варианты схем подключения светодиодов

При питании номинальным током 5 вольт в цепь включается резистор с сопротивлением 100-200 Ом.

Светодиоды на 12 вольт при подключении питания в цепь, последовательно с ними включается ограничительный резистор с сопротивлением 400-900 Ом.

При подключении на 5 вольт для двух светодиодов, в цепь последовательно включают ограничительный резистор сопротивлением до 100 Ом. В отдельных случаях наблюдается тусклое их свечение даже без использования резистора.

При подключении питания током на 12 вольт для двух светодиодов подключенных в цепь последовательно включается резистор сопротивлением 250-600 Ом.

При использовании источника питания номинальным током 12 вольт для трех светодиодов в цепи применяется резистор 100-250 Ом.

При такой схеме подключения отдельные модели будут тускло светиться даже без использования резистора.

Кроме последовательного подключения в отдельных случаях применяется параллельное их подключение. В этом случае аноды и катоды у них сходятся в две отдельные точки или в два пучка. Такие схемы отличаются низкой экономичностью и небезопасны в эксплуатации.

Параллельное подключение должно осуществляться с применением светодиодов с одинаковыми параметрами, при этом разброс характеристик должен быть минимальным. Расчет сопротивления ограничительного резистора должен быть произведен с достаточно высокой точностью. При перегорании даже одного светодиода – другие сгорают поочередно в течение нескольких минут.

Чаще всего для параллельного подключения используется следующая схема:

При такой схеме используются выпрямительные диоды различных марок, что исключает возможность их выгорания. На диодах происходит падение напряжения и до светодиодов доходит напряжение менее 5 вольт. Такая схема обычно используется для круглосуточного освещения помещения.

При подключении к LPT-порту в цепь последовательно включается резистор сопротивлением до 100 Ом. При приведении порта LPT в режим ЕРР резистор может и не устанавливаться.

Как подключить светодиод к 12 вольтам

Как подключить светодиод к 220 вольт

Как рассчитать резистор для светодиода

Схема мигания светодиода

Схема подключения диммера

Устройство и схема светодиодной ленты

Светодиодная лента – это гибкая, узкая
плата, которая состоит из множества небольших кусочков, на каждом из них
установлены 3 диода и 1 резистор. В торговую сеть чаще всего поставляются
отрезки по 5 метров, их можно резать и наращивать.

Размеры светодиодов SMD;

• 2х1,2
  мм – 2012 – для тонких полос;
• 3х1
  мм – 3010 – для тонких полос;
• 3,2х1,6
  – 3216 – для плат с боковым свечением;
• 3х2
  мм – 3020 – для узких полос;
• 3,5х2,8
  – 3528 – для стандартных полос;
• 5х5
  мм -= 5050 (5060) – для изготовления мощных источников.

Линии разреза указываются изображением ножниц. Кратность резки: 5 см для SMD 3528 и 10 см для SMD 5050.