описание, плюсы и минусы — ABC IMPORT
Содержание статьи:
- Какие виды коммутации LED-элементов существуют
- Нюансы подключения светодиодов
- Параллельное и последовательное соединение LED-компонентов: видеоразъяснения
- Что требуется для коммутации LED-элементов
- Как сделать гирлянду из светодиодов своими руками
- Коммутация получившейся гирлянды с контроллером
- Параллельное соединение светодиодных лент
- Особенности пайки SMD-компонентов
- Несколько советов по созданию гирлянды
- Часто допускаемые ошибки при создании параллельного соединения
- Вместо эпилога
Новый год – самый светлый и добрый праздник для большинства населения нашей страны. Люди наряжают елки и ждут чего-то светлого и доброго. Однако праздничное настроение невозможно создать без правильной иллюминации, в качестве которой традиционно выступают гирлянды. Их изготавливают из лампочек накаливания, неона.
Вам будет интересно:Электрическая схема СВЧ-печи: устройство и принцип работы
Какие виды коммутации LED-элементов существуют
Различают два основных типа соединения – последовательное и параллельное. Каждый из них применяется в своей области. Например, если речь идет о новогодних электрических гирляндах, то здесь чаще выполняется последовательное соединение. Оно позволяет использовать лампочки накаливания или неон, предназначенные для низкого напряжения. К примеру, соединенные последовательно лампочки 4.5 В в количестве 50 шт. свободно выдерживают напряжение 220 В. При подобной коммутации плюс одного излучателя соединяется с минусом другого, и так на протяжении всей цепи.
Вам будет интересно:Квадрокоптер Walkera QR W100S с HD-камерой (отзывы)
Но подобное правило не касается светодиодных новогодних электрических гирлянд. Дело в том, что для корректной работы LED-компонентов не подходит переменный ток домашней сети. Для нормального функционирования им необходим стабилизирующий блок питания. Это значит, что напряжение в любом случае должно быть низким. Ведь намного проще стабилизировать 12В, нежели 220 В.
Нюансы подключения светодиодов
Как известно, существует последовательное и параллельное соединение светодиодов. В таком случае возникает вопрос, почему для гирлянд с лампами накаливания и неоном выбирается одно, а для LED-элементов другое? Здесь дело в характеристиках излучателей. Каждый из светодиодов имеет свой показатель падения напряжения. При условии, что стабилизирующий блок питания не слишком мощный, большое количество LED-элементов последовательно к нему подключить не удастся. Именно по этой причине в гирляндах используется параллельная коммутация.
Вам будет интересно:Как правильно подключить реле времени?
Кто-то может сказать, что достаточно взять БП помощнее, ведь при этом контролировать напряжение на светодиодах будет проще (оно будет равным на каждом из них). Но здесь встает вот какая проблема. Даже если брать обычную гирлянду из светодиодов на 50 LED-элементов, адаптер будет таких размеров, что под небольшой елкой его спрятать не удастся.
Полезная информация! Если падение напряжения на чипах выше, нежели номинал блока питания, долговременную работу такой адаптер может не выдержать.
Параллельное и последовательное соединение LED-компонентов: видеоразъяснения
Немного информации о соединениях светодиодов можно почерпнуть из следующего видеоролика. В нем наглядно продемонстрировано, что оно собой представляет.
Что требуется для коммутации LED-элементов
Параллельное соединение светодиодов подразумевает использование ограничительных резисторов и излучателей, максимально приближенных друг к другу по характеристикам.
Если подбор LED-элементов по показателям несложен, то сопротивление, необходимое для их корректной работы нужно еще высчитать. Стоит разобраться, какие формулы для этого применяются.
При параллельном соединении светодиодов расчет сопротивления следует начать с вычисления его номинального сопротивления, измеряемого в Ом. Для этого необходимо разность напряжения источника питания и самого LED-элемента разделить на произведение тока светодиода на коэффициент 0.75. Данные по LED-элементам при этом берутся из технической документации.
Для нормальной работы цепи потребуется вычисление еще одного параметра. При параллельном соединении светодиодов расчет резистора по мощности также крайне важен. Он производится следующим образом. Необходимо квадрат разности напряжения источника питания и LED-элемента разделить на полученное из предыдущих вычислений сопротивление.
Как сделать гирлянду из светодиодов своими руками
Рассчитав резисторы и припаяв их к катодам LED-элементов, следует определиться с напряжением блока питания, который будет использоваться.
Вам будет интересно:Антенный усилитель для цифрового телевидения: обзор, виды, схема
Далее необходимо растянуть провод, отметить маркером будущие места расположения излучателей. По отметкам снимаются небольшие отрезки изоляции – по 15-20 мм. Эту работу следует выполнять аккуратно, чтобы не повредить жилу провода. Облудив зачищенные места, можно припаять к ним светодиоды. Получившуюся спайку необходимо заизолировать вместе с частью LED-элемента, в результате чего увеличится прочность соединения. Для этих целей лучше использовать прозрачный скотч, который не будет препятствовать прохождению светового потока.
Коммутация получившейся гирлянды с контроллером
Если открыть корпус китайского устройства, на обратной от питающего провода стороне, с краю, можно увидеть 2 или 3 выходных контакта.
Если их 2, сразу понятно, как производить пайку, если же 3, то используются крайние, а центральный остается пустым.
При подобной работе не следует использовать мощный паяльник с толстым жалом – возникает опасность испортить оборудование. Если иного выхода нет, то необходимо намотать на наконечник медный провод без изоляции, сечением 4 или 6 мм2 таким образом, чтобы конец жилы был длиннее на 3-4 см. Результатом подобных действий станет уменьшение температуры жала паяльника и более аккуратная работа.
После того как параллельно соединенные светодиоды и китайский контроллер стали одной гирляндой, можно произвести ее проверку, включив сделанный своими руками прибор в сеть. Кнопка на корпусе даст возможность переключения режимов мигания.
Параллельное соединение светодиодных лент
Отрезки LED-полосы при подключении к блоку питания не должны быть длиннее 5 м. А вот если требуется большая протяженность, их соединяют. Но делать это нужно только в параллель. Многие «умельцы» говорят, что можно выполнить и последовательную коммутацию, но это очень большое заблуждение.
Дело в том, что при подобном подключении резко возрастает нагрузка на токопроводящие нити первой ленты, в результате чего они начинают перегорать. А вот при параллельном соединении светодиодов 12 вольт такого не происходит – дорожки рассчитаны на длину полосы до 5 м.
LED-ленты также используются в качестве гирлянд. Наиболее распространенное их применение – уличная подсветка типа «Дюралайт». Для ее изготовления используется силиконовая трубка, в которую и помещается светодиодная полоса. Такие гирлянды морозоустойчивы и влагонепроницаемы, не боятся осадков и грязи. Применяются в оформлении уличных новогодних елок, стволов деревьев, протягиваются между фонарными столбами.
Особенности пайки SMD-компонентов
Для изготовления LED-ленты используются монтируемые на поверхность СМД-светодиоды. Их особенность в том, что без специального оборудования заменить сгоревший элемент не удастся. Дело в том, что здесь необходима станция – обычным паяльником легко перегреть чипы, которые не переносят слишком высокой температуры.
Нередки случаи, когда слишком самоуверенные домашние мастера умудрялись заменить SMD-компоненты при помощи обычного прибора, однако через 2-3 часа беспрерывной работы светодиодная лента снова выходила из строя.
Вообще, LED-полоса – это универсальное устройство, которое применяется в различных областях. Это может быть подсветка подвесных потолков, мебели, салона автомобиля или компьютерной клавиатуры…всего и не перечислить.
Несколько советов по созданию гирлянды
Выбирая цвет будущего елочного украшения, не стоит обращать внимания на RGB элементы. Сборка для начинающего мастера может стать слишком сложной, а тратить лишние деньги, чтобы после подключить их как обычные компоненты, будет непозволительной роскошью. Лучше всего выполнить параллельное соединение светодиодов разного цвета. Конечно, придется произвести дополнительные расчеты параметров резисторов, однако результат будет намного интереснее, чем при использовании однотонных излучателей.
Понятно, что готовая гирлянда на светодиодах в магазине стоит довольно дешево.
Но следует понимать, что изготовленное своими руками изделие покажется во много раз красивее. А удовлетворение от того, что все получилось так, как задумано не измерить никакими деньгами.
При изготовлении подобных украшений следует быть предельно внимательным, следить, чтобы не осталось оголенных участков, а провода внутри контроллера не перехлестнулись. Контакты должны быть пропаяны качественно, во избежание нагрева. Необходимо понимать, что она будет располагаться на елке, а хвоя очень быстро вспыхивает за счет содержащейся в ней смолы.
Питающий кабель, идущий от контроллера на розетку, имеет смысл заменить – китайские производители стараются экономить на всем. Именно по этой причине жилы этого провода чуть толще волоса. После вскрытия корпуса контроллера имеет смысл проверить качество пайки соединений и контактов – в дешевых моделях это больное место.
Часто допускаемые ошибки при создании параллельного соединения
От этого никто не застрахован, однако следует стараться, чтобы подобного не происходило.
- Игнорирование необходимости подключения светодиода с ограничительным резистором.
- Коммутация нескольких LED-компонентов через одно сопротивление. В подобном случае если будет пробит один из элементов, ток на остальных значительно повысится. Чем это чревато, говорить не стоит.
- Последовательное подключение светодиодов с различными характеристиками.
- Недостаточное сопротивление. Ток, проходящий через излучатель, будет слишком большим, что приведет к повышению температуры и выходу элемента из строя.
- Подключение светодиодов к бытовой сети без устройства ограничения обратного напряжения. Ток сети 220 В переменный, а значит в момент, когда синусоида пересечет ось, произойдет пробой p-n перехода элемента, что приведет к его выходу из строя.
- Малая мощность сопротивления. Даже при правильном параллельном соединении светодиодов подобная ошибка приведет к сильному нагреву резистора, плавлению изоляции и короткому замыканию.
Остается посоветовать домашним мастерам, внимательнее относиться к подобной работе и не допускать перечисленных ошибок.
Вместо эпилога
Знать, какое соединение называется последовательным, а какое параллельным и уметь его выполнить обязан каждый уважающий себя домашний мастер. Эти навыки пригодятся не только при изготовлении гирлянд. С различным видами соединений можно столкнуться где угодно. К примеру, в домашней электросети все розетки подключены параллельно, в то время как выключатели имеют последовательную коммутацию. Главное – помнить об основных правилах, соблюдать их и быть внимательным к мелочам. В этом случае любая работа, за которую возьмется домашний мастер, будет выполнена безопасно, надежно и на должном уровне.
Источник
Параллельное и последовательное и соединение ламп в быту
Иногда на практике нам приходится сталкиваться с необходимостью параллельного или последовательного соединения ламп накаливания. Нередко данная задача встает и в быту, причем это касается не только ламп в люстре.
Кто-то может захотеть улучшить освещенность на кухне, а кому-то в голову придет светлая мысль продлить срок службы лампы, заменив ее двумя соединенными последовательно.
Давайте рассмотрим, как осуществляются эти соединения, на что важно обратить внимание, и каких принципов стоит придерживаться, выполняя различные соединения. На рисунках ниже будут приведены простые и понятные схемы.
Параллельное соединение ламп в быту
При параллельном соединении сопротивления объединяются одними зажимами в одну точку (узел) и вторыми зажимами в другой узел. В этом случае напряжение на зажимах всех сопротивлений будет одним и тем же, равным общему напряжению цепи.
Общее сопротивление при параллельном соединении всегда меньше сопротивлений отдельных участков цепи. Параллельное соединение наодит самое широкое применение как обеспечивающее независимую работу и одинаковое напряжение отдельных приемников.
Итак, при параллельном соединении ламп, на каждую из них подается полное сетевое напряжение, то есть фаза и ноль подаются непосредственно на каждую из ламп параллельной цепи.
Параллельное соединение ламп используется всюду в быту. Например: одна лампа находится в ванной комнате, другая — в туалете, и если включить свет и там и там, то эти лампы окажутся соединены между собой параллельно. Выключение или перегорание одной из этих ламп никак не повлияет на работоспособность второй.
Когда необходимо улучшить освещенность в помещении, добавив лампу к существующей системе освещения (вместо того, чтобы заменять уже имеющуюся лампу более мощной), делают отвод от проводки, и обычно на скрутку или клеммником присоединяют патрон осветительного прибора второй лампы.
Здесь нет ничего сложного, достаточно отключить напряжение питания во всем помещении, и осуществить подключение. Так вы получите дополнительный источник света.
Важно, кстати, обратить внимание на то, чтобы коммутируемая выключателем нагрузка (осветительный прибор) всегда находилась на нулевом проводе, и только при переключении выключателя в положение «вкл» — присоединялась бы к фазе.
Обратите внимание, на рисунке каждая из ламп параллельной цепи присоединена к основной проводке своим проводом, так токовая нагрузка на все проводники окажется распределена равномерно, и если сечение этих проводов подобрано правильно, то ни один из них не будет перегреваться даже при длительной работе.
Последовательное соединение ламп в быту
Справедливости ради можно сразу отметить, что в быту последовательное соединение ламп используют очень редко. Хотя иногда люди прибегают к такому подходу, например если хотят надежно предотвратить преждевременное перегорание ламп — соединяют последовательно две лампы одинаковой мощности, получают гарантию, что даже при сильных скачках напряжения в сети обе лампы останутся целыми.
Последовательное соединение применяется в тех случаях, когда напряжение источника значительно выше (в 2 и большее число раз) напряжения, на которое рассчитаны приемники.
Недостатками этого вида соединения, ограничивающими его применение, являются:
-
зависимость работы приемников друг от друга, так как при отключении одного из участков ток прерывается во всей цепи;
-
зависимость напряжений на отдельных участках цепи от их сопротивлений.
Такое последовательное соединение применяют часто в подъездах, когда чтобы не менять лампочку каждый сезон, просто устанавливают на потолке второй патрон на некотором расстоянии от первого, и в него вкручивают вторую лампочку. Так, вместо одной на 60 Вт — две последовательно по 95-100 Вт.
Лампы работают не при 220 вольтах, а при 110 вольтах, таким образом они всегда надежно защищены от токовой перегрузки, светят ровно и не мерцают, как если бы питались через диод (так иногда тоже делают, чтобы снизить средний ток через лампу).
На рисунке приведен вариант соединения ламп как в примере с подъездом. Очевидно, что последовательное соединение выполняется проводом одной и той же толщины, поскольку ток через последовательную цепь течет один и тот же. Напряжение 220 вольт подается на концы «гирлянды», и если ламп две, то на каждую лампу приходится по 110 вольт (при условии что лампы одинаковой мощности!)
Можно сделать цепь из трех одинаковых ламп, тогда на каждую лампу придется по 70-80 вольт переменного напряжения, ибо 210-240 вольт сетевого напряжения разделится на 3.
По этому принципу изготавливают и новогодние гирлянды, где много-много разноцветных лампочек, рассчитанных на напряжение в 1 вольт соединяют в длинные последовательные цепочки. Обратите внимание, в гирляндах очень тонкие провода, так как там очень маленький ток, буквально единицы миллиампер.
Таким же подходом руководствуются, делая осветительные сборки из автомобильных ламп на 12 вольт — соединяют по 20 штук 5 ваттных ламп последовательно, и получают осветительную сборку мягкого света мощностью 100 Вт.
Но у таких гирлянд есть один минус — если перегорит одна лампа — работать перестанет вся гирлянда. Поэтому если в вашем быту имеется сборка из последовательно соединенных ламп, необходимо всегда иметь купленные на всякий случай запасные лампы.
Андрей Повный
|
Источник Понравилась статья, поделитесь с другими!!! |
Что такое последовательные и параллельные цепи?
Светильники могут быть соединены последовательно или параллельно.
Лампы, соединенные последовательно, используют одну и ту же цепь, в то время как лампы, соединенные параллельно, имеют свою собственную цепь.
Самая важная информация с первого взгляда:
- последовательная схема: все лампы подключены к одной цепи
- тандемная последовательная цепь: тип последовательной цепи, в которой два светильника подключены к одному балласту
- параллельная цепь: у каждого фонаря своя цепь
- двойная параллельная цепь: тип параллельной цепи, в которой два источника света соединены параллельно (один индуктивный и один емкостной)
Вверху: последовательная цепь с двумя резисторами;
Внизу: параллельная цепь с двумя резисторами
Saure — собственная работа, CC0, ссылка
Что такое последовательная цепь?
В последовательной цепи все компоненты подключены к одной и той же одиночной цепи.
Это означает, что через все подключенные компоненты протекает один и тот же ток, и они разделяют ток. Вы можете подключить столько компонентов, сколько позволяет блок питания.
Очень распространенным примером последовательной цепи является цепочка огней. Например, если вы подключите цепочку из десяти ламп к розетке 230 В, каждая лампа получит 23 В. Напряжение равномерно распределяется между всеми компонентами. Если один свет перегорит, вся цепочка огней не загорится.
Серийная цепь для газоразрядных ламп
Если газоразрядные лампы имеют одинаковую номинальную цепь, их можно соединять последовательно. Убедитесь, что используется правильный балласт, чтобы не превышалось ограничение по току.
Серийная цепь для ламп накаливания
Номинальная цепь для ламп накаливания также должна быть идентична для их последовательного соединения.
Что такое тандемный контур?
Тандемная цепь — это тип последовательной цепи.
Два источника света, например люминесцентные лампы, подключаются к одному балласту. Однако для каждой трубки по-прежнему нужен свой стартер. Стартер должен подходить для использования в тандемной схеме. Подходящие стартеры содержат в названии изделия обозначение «серия» или аббревиатуру SER.
Некоторые из имеющихся у нас пускателей, которые подходят для последовательных/тандемных цепей, включают:
Стартер Osram 4-22W
Osram 4-22W Безопасность
Philips S2 4-22 Вт
Philips S2E 18–22 Вт
Одиночные пускатели не подходят для использования с последовательными/тандемными цепями, поскольку они не работают с общим напряжением сети.
Тандемная схема для светодиодов
Если вы хотите переключиться с люминесцентных ламп на светодиодные лампы с тандемными цепями, потребуется повторная проводка.
Пожалуйста, проконсультируйтесь с экспертом для этого.
Что такое параллельная цепь?
Параллельная цепь соединяет два или более биполярных компонента. Важно соединять только одинаковые полюса друг с другом.
Каждый свет в параллельной цепи имеет свою собственную цепь. Отдельные токи складываются в общий ток. Напряжение для каждой лампы одинаковое. В отличие от последовательной цепи, если одна лампочка выходит из строя в параллельной цепи, другие лампочки продолжают гореть.
Параллельная цепь для газоразрядных ламп
Газоразрядные лампы могут быть подключены параллельно только косвенно. Необходимый балласт можно подключить последовательно. Лампу и балласт вместе можно соединить параллельно.
Что такое схема Duo?
Двойной контур соединяет две ветви люминесцентных ламп. Одна ветвь индуктивная и состоит из обычного балласта и трубки.
Другая ветвь является емкостной и также состоит из обычного балласта и трубки, а также дополнительного конденсатора для коррекции коэффициента мощности. Конденсатор включен последовательно с балластом. Используя двойную схему, можно избежать чрезмерных токов.
Определение: что такое конденсатор?
Конденсатор — это электронный компонент, способный накапливать энергию. Таким образом, свет может некоторое время гореть даже после выключения.
Освещение от Any-Lamp
Any-Lamp предлагает широкий ассортимент светодиодного освещения от различных брендов высшего качества. Благодаря энергосберегающему светодиодному освещению вы можете сэкономить до 70 % затрат на электроэнергию .
Информация
Потому что лампочки добавлены
параллельно уменьшается сопротивление в цепи от лампочек
увеличение тока (потока электронов) через цепь.
Нить накала нагревается из-за повышенного тока нагрузки, который
требуется возить. В конце концов он окислится и
таять.
