Схема последовательного подключения светодиодов: Страница не найдена – Светодиодное освещение

Содержание

Подключение светодиодов последовательно или параллельно

Всех приветствую! Первая статья , учитывая ее простоту, оставила пару не раскрытых вопросов и породила много вторичных. Радиотехника очень объемная наука и не хотелось превратить простую статейку в скучную курсовую про теорию электрических цепей. Но народ требует, а это для автора закон.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Монтаж диодных светильников на потолок ч.1

Особенности параллельного подключения светодиодов


Так как светодиод является полупроводниковым прибором, то при включении в цепь необходимо соблюдать полярность. Светодиод имеет два вывода, один из которых катод «минус» , а другой — анод «плюс». При обратном включении светодиод «гореть» не будет. Более того, возможен выход из строя светодиода при малых допустимых значениях обратного напряжения. Зависимости тока от напряжения при прямом синяя кривая и обратном красная кривая включениях показаны на следующем рисунке.

Не трудно определить, что каждому значению напряжения соответствует своя величина тока, протекающего через диод. Чем выше напряжение, тем выше значение тока и тем выше яркость. Для каждого светодиода существуют допустимые значения напряжения питания Umax и Umaxобр соответственно для прямого и обратного включений.

При подаче напряжений свыше этих значений наступает электрический пробой, в результате которого светодиод выходит из строя. Существует и минимальное значение напряжения питания Umin, при котором наблюдается свечение светодиода.

Диапазон питающих напряжений между Umin и Umax называется «рабочей» зоной, так как именно здесь обеспечивается работа светодиода. Что бы правильно подключить светодиод в самом простом случае, необходимо подключить его через токоограничивающий резистор. Имеется светодиод с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА.

Необходимо подключить его к источнику с напряжением 5 вольт. Вы можете воспользоваться on-line калькулятором расчета резистора для светодиода. Несколько светодиодов подключаем последовательно или параллельно, рассчитывая необходимые сопротивления. Имеются светодиоды с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА.

Надо подключить 3 светодиода к источнику 15 вольт. Пусть имеются светодиоды с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Надо подключить 4 светодиода к источнику 7 вольт. Разделим их на две группы по 2 светодиода. Теперь надо сделать расчет токоограничивающих резисторов. Аналогично предыдущим пунктам делаем расчет токоограничительных резисторов для каждой ветви. Если имеются светодиоды разных марок то комбинируем их таким образом, чтобы в каждой ветви были светодиоды только ОДНОГО типа либо с одинаковым рабочим током.

При этом необязательно соблюдать одинаковость напряжений, потому что мы для каждой ветви рассчитываем свое собственное сопротивление. Например имеются 5 разных светодиодов: 1-ый красный напряжение 3 вольта 20 мА 2-ой зеленый напряжение 2.

Так как разделяем светодиоды по группам по току 1 1-ый и 2-ой 2 3-ий и 4-ый 3 5-ый. При подсчете токоограничительного сопротивления получаются числовые значения которых нет в стандартном ряде сопротивлений, ПОЭТОМУ подбираем резистор с сопротивлением немного большим чем рассчитали. Что будет если имеется напряжение источник с напряжением 3 вольта и меньше и светодиод с рабочим напряжением 3 вольта?

Минусы очевидны — яркость зависит от напряжения питания. Лучше использовать dc-dc конвертеры преобразователи повышающие напряжение. Можно ли включать несколько светодиодов с одинаковым рабочим напряжением 3 вольта параллельно друг другу к источнику 3 вольта и менее? Опять, это допустимо в радиолюбительской практике. Минусы такого включения: так как светодиоды имеют определенный разброс по параметрам, то будет наблюдаться следующая картина, одни будут светится ярче, а другие тусклее, что не является эстетичным, что мы и наблюдаем в приведенных выше фонариках.

Светодиод будет «гореть» только при прямом включении, как показано на рисунке При обратном включении светодиод «гореть» не будет.

Имеется один светодиод, как его подключить правильно в самом простом случае? Пример 1 Имеется светодиод с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Вы можете воспользоваться on-line калькулятором расчета резистора для светодиода 2.

Как подключить несколько светодиодов? Пример 1. Пример 3. При этом необязательно соблюдать одинаковость напряжений, потому что мы для каждой ветви рассчитываем свое собственное сопротивление Например имеются 5 разных светодиодов: 1-ый красный напряжение 3 вольта 20 мА 2-ой зеленый напряжение 2.


Как узнать какое напряжение нужно для светодиода. Параллельное соединение светодиодов

Светодиод, это диод, который светится, при прохождении через него электрического тока. Светодиод, как и любой элемент электрической цепи, обладает рабочими характеристиками:. Сила тока определяется потребляемым током светодиода и из-за последовательного соединения равна в каждой точке цепи. Для встраивания светодиода в цепь, нам нужно снизить напряжение.

Правильная схема подключения светодиодов: последовательно или параллельно | Полезное своими руками.

Какая схема подключения светодиодов лучше — последовательная или параллельная

Известно, что светодиоды лучше всего соединять последовательно. В этом случае ток на каждом из них будет одинаковый, что упрощает контроль над ним. Но бывают случаи, что без параллельного соединения не обойтись. Например, если есть источник питания, и к нему необходимо подключить несколько светодиодных лампочек, суммарное падение напряжений на которых превышает напряжение источника. Иными словами, питания источника не достаточно для последовательно соединенных лампочек, и они не загораются. По законам параллельного соединения падение напряжений на каждой ветке будет одинаковым и равным напряжению источника, а ток может отличаться. В связи с этим расчеты по определению характеристик резисторов будут проводиться отдельно для каждой ветки. Почему нельзя подсоединить все светодиодные лампочки к одному резистору? Потому что технология производства не позволяет сделать светодиоды с идеально равными характеристиками. Светодиоды имеют разное внутреннее сопротивление, и порой различия в нем очень сильны даже для одинаковых моделей, взятых из одной партии.

Подключение красного светодиода параллельно с другим

Светодиоды параллельно соединяют тогда, когда надо включить одновременно несколько светодиодов от низковольтного источника питания. Лучшим вариантом было бы соединить светодиоды последовательно , но нет источника напряжения, от которого можно было бы их запитать. И в этом случае есть одно большое НО! И дело тут вот в чём.

Регистрация Вход.

Способы подключения светодиодов

Как правильно включить светодиод, соединять их и входные цепи приборов на их основе оптронов, твердотельных реле? Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. В схемах нередко приходится объединять в группы светоизлучающие полупроводниковые приборы светодиоды и устройства на их основе. В таких группах нужно обеспечить, чтобы все, соединенные светодиоды имели приблизительно одинаковую яркость свечения. Соединение светодиодов обычно применяется для повышения суммарной яркости. Оптопары и твердотельные реле необходимо включать в группы, чтобы обеспечить одновременное управление несколькими гальванически развязанными выходами.

Последовательное или параллельное подключение светодиодов?

Так как светодиод является полупроводниковым прибором, то при включении в цепь необходимо соблюдать полярность. Светодиод имеет два вывода, один из которых катод «минус» , а другой — анод «плюс». При обратном включении светодиод «гореть» не будет. Более того, возможен выход из строя светодиода при малых допустимых значениях обратного напряжения. Зависимости тока от напряжения при прямом синяя кривая и обратном красная кривая включениях показаны на следующем рисунке. Не трудно определить, что каждому значению напряжения соответствует своя величина тока, протекающего через диод. Чем выше напряжение, тем выше значение тока и тем выше яркость.

Второй вариант – включить все светодиоды параллельно и нагрузить одним подключать последовательно, например, от 1-го до 8-ми светодиодов.

Параллельное соединение светодиодов

При конструировании различных электронных устройств часто возникает необходимость в последовательном, параллельном или комбинированном включении элементов. Не стали исключением и светодиоды. Учитывая их небольшие размеры, а также с целью повышения яркости, в одном корпусе осветительного прибора можно разместить несколько LED-чипов. Как правильно собрать электрическую цепь, чтобы надёжность схемы была на высоком уровне?

Особенности параллельного и последовательного соединений светодиодов

Рассмотрим способы включения лед диодов средней мощности к наиболее популярным номиналам 5В, 12 вольт, В. Затем их можно использовать при изготовлении цветомузыкальных устройств, индикаторов уровня сигнала, плавное включение и выключение. Давно собираюсь сделать плавный искусственный рассвет , чтобы соблюдать распорядок дня. К тому же эмуляция рассвета позволяет просыпаться гораздо лучше и легче.

Подключение одного светодиода никогда не создаст больших проблем.

Пайка светодиодов последовательно

В светильниках и фонариках применяется две схемы — последовательное и параллельное соединение светодиодов. У этих схем есть масса вариаций и комбинированных вариантов, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы понять какая схема соединений лучше — нужно узнать, что такое вольт-амперная характеристика и какая она у LED. Вольт-амперная характеристика сокр. ВАХ — это график отображающий зависимость величины тока протекающего через любой прибор от напряжения, приложенного к нему. Простая и очень ёмкая характеристика для анализа нелинейных компонентов.

Светлый угол — светодиоды

By Franki , July 26, in Радиоэлементы. Сразу предупреждаю, вопрос может быть идиотский, ибо человек я не сильно в этом всем разбирающийся Так вот.


схемы включения светодиодов параллельно и последовательно, как правильно соединить ленты или панели к сети с напряжением 12 и 220 вольт

Соединение светодиодов – несложная процедура даже для человека без профессиональных навыков.

Соединение в LED цепочку компонентов может быть нескольких видов – последовательное и параллельное.

Эти схемы могут выполняться в различных вариациях, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Принципы подключения

Светоизлучающие диоды активно применяются в подсветке, индикации. Своими руками можно создать устройства, поэтому важно знать, как производить соединение светодиодов.

К основным способам подключения относятся:

  • параллельное;
  • последовательное;
  • комбинированное.

Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:

  • неправильное соединение;
  • некачественные диоды или блоки питания.

Конструкция излучающего диода подразумевает его подключение к источнику постоянного тока. При соединении важно соблюдать полярность компонента – если перепутать катод и анод, диод не будет излучать световой поток.

Важно! Любой компонент имеет техдокументацию, в которой указывается полярность. Ее узнать можно по маркировке компонента или визуально.

Полярность

Определить, какой из электродов является плюсом, а какой – минусом, можно несколькими способами.

Первый – конструктивно. Обычный LED компонент имеет две ножки, длинная является плюсом (анодом), а короткая – катодом.

При помощи тестера. Для этого нужно взять мультиметр, перевести его в положение «Прозвонка» и прикладывать щупы к электродам. Когда красный щуп коснется анода, а черный катода – светодиод загорится. Если при перестановке на шкале высвечивается и не меняется «бесконечное» сопротивление, есть неполадка с элементом. Так что мультитестер используется и для проверки работоспособности излучающих приборов.

Визуальный осмотр. Можно посмотреть внутрь колбы. Широкая часть – это катод, а узкая – анод. Мощные светодиоды сверхъяркого типа имеют маркировку выводов «+» и «–». Компоненты для поверхностного монтажа обычно имеют специальный скос, который указывает на катод.

Включение в источник питания. Диод можно подключить к аккумулятору, батарее или другому блоку. Нужно постепенно повышать электропитание, которое вызовет свечение. Если компонент не горит, полярность следует поменять. Собирается такая схема проверки обязательно с использованием токоограничивающего резистора.

По технической документации. В паспорте прибора будет написано, какая полярность.

После определения плюса и минуса электродов нужно разобраться с методом подсоединения.

Способы подключения

Этапы соединения:

  • определение полярности;
  • составление схемы подключения;
  • подбор драйвера и блока питания;
  • расчет резистора;
  • сбор цепи;
  • тестирование подключенной системы.

Можно выделить 2 метода соединения – к электросети 220 Вольт и 12 Вольт. Осуществить подключение можно последовательно или параллельно. Наилучшим способом считается последовательное соединение светодиодов.

Подключение к напряжению 220 В

Чтобы светодиод загорелся, через него должен проходить ток в 20 мА и выше, а падение напряжения не должно превышать 2,2 – 3 В в зависимости от материалов кристалла. С учетом указанных параметров выбирается токоограничивающий резистор по закону Ома. Его формула:

R=(Uпит-Uпад)/(I*0,75), где R – номинал резистора, Uпит – напряжение источника, Uпад – падение на диоде, I – номинальный ток, 0,75 – коэффициент надежности.

Падением напряжения называют уровень напряжения, которое светодиод преобразует в свечение.

Также требуется знать мощность резистора. Она вычисляется как P=I*I*R=(Uпит-Uпад)*(Uпит-Uпад)/R.

Таким образом, для тока в 20 мА, сети 220 В и падения напряжения на диоде 2,2-3 В номинал сопротивления должен быть равен 30 кОм. Мощность сопротивления равняется 2 Вт.

Упрощенная схема подключения будет состоять из светодиода, диода, конденсатора и резисторов.

Но такое соединение используется все реже. Чтобы подключить светодиоды к электросети, используются специальные устройства – драйверы. Они преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное, пригодное для работы элемента. В большинстве светодиодных лент драйверы уже имеются в конструкции. В основе драйвера находятся диодный мост, делитель напряжения и стабилизатор. Основное преимущество – простота исполнения и надежность эксплуатации.

Как выбрать нужный драйвер, зависит от трех параметров:

  • выходной ток;
  • максимальное и минимальное напряжение на выходе;

Рабочий ток является важнейшей характеристикой. Ток драйвера должен быть чуть меньше или равен току светодиода.

Подключение к сети 12 в

Напряжение 12 В является оптимальным для работы светоизлучающего диода. Оно безопасно, и используется для включения в особо опасных помещениях (ванная, смотровые ямы гаража, бани).

Для подключения к 12 В нужен резистор. Он рассчитывается по той же формуле, что и для 220 В.

Важное преимущество 12 В – оно постоянное. Это позволяет упростить схему соединения.

Последовательное подключение

Чтобы подключить светодиоды последовательно, нужно к катоду одного устройства припаять анод другого, и так до нужной длины цепочки. Соединение производится через токоограничивающий резистор. По схеме будет протекать один и тот же ток через все элементы. Уровень напряжения будет суммой падений на каждом участке.

Так, для подключения к источнику питания с напряжением 12 Вольт потребуется не более четырех светодиодов 3 Вольт (3*4=12). Для большего числа диодов нужен более мощный аккумулятор.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • одинаковый уровень тока;
  • простота.

Недостатки:

  • количество светодиодов ограничено падением напряжения;
  • если сломается один элемент, непригодной становится вся цепочка.

Схема раньше использовалась в гирляндах для елки. Сейчас ее вытеснило смешанное соединение.

Параллельное подключение

При параллельном подключении уровень напряжения на каждом светодиоде одинаков. Сила тока наоборот состоит из суммы токов, проходящих через элементы. Подключаются диоды так же через резисторы, но для каждого устройства он свой. Это связано с тем, что любой светоизлучающий диод имеет различные характеристики. Если поставить один резистор, через светодиоды будет пропускаться разный ток, и некоторые могут выйти из строя.

Параллельное подключение может использоваться для реализации двухцветного свечения ламп.

Плюсы и минусы

Преимущества:

  • можно использовать большее количество диодов;
  • если перегорит один светодиод, цепь продолжит работу.

Недостатки:

  • требуется много резисторов;
  • если сломается один элемент, на другие увеличится нагрузка.

Смешанное подключение

Смешанный тип соединения является самим оптимальным. Он используется во всех LED лентах, гирляндах, светодиодных панелях и представляет собой смесь параллельного и последовательного включений.

Так, параллельно включаются не отдельные элементы, а группы светодиодов. В группах диоды подключаются последовательно через один резистор для каждой цепи.

Преимущество:

  • при поломке элемента из одной цепочки вся гирлянда будет светить дальше;
  • нужно не так много резисторов.

В этом способе учтены и исправлены все недостатки из параллельного и последовательного соединений.

Как подключить мощный светодиод

Для мощного светодиода потребуется источник питания с большим номиналом. Так, диод 1 В будет загораться, если по нему будет протекать ток величиной не менее 350 мА. Для 5 В элемента потребуется источник тока с нагрузкой не менее 1,4 А.

Схема соединения также будет включать токоограничивающий резистор и интегральный стабилизатор напряжения. Он помогает обезопасить светодиод от скачков электричества. Чаще всего используется интегральная микросхема LM317 для стабилизации. Подключить мощный светодиод можно параллельно, последовательно и комбинированным способом.

Распространенные ошибки при подключении

Самые часто встречающиеся ошибки при соединении светодиодов:

  1. Выбор резистора не того номинала – если подобрать слишком маленькое сопротивление, светодиод может перегореть. При большом значении светить диод будет не в полную силу.
  2. Подключение напрямую к источнику питания без токоограничивающего резистора. Излучающий компонент сразу сгорит.
  3. Соединение по параллельной схеме с одним резистором для всех диодов. Компоненты начнут выходить из строя, так как рабочий ток у каждого различный.
  4. Соединение по последовательной схеме светодиодов, рассчитанных на разный ток. В таком случае часть диодов перегорит, а часть будет светить тусклее.
  5. Подключение напрямую к сети 220 В без защиты.

Важно! Совершение описанных ошибок повлечет за собой негативные последствия в виде поломки диода или нанесения себе травм.

Основные выводы

Все светодиоды, в не зависимости от их рабочего напряжения или силы тока, подключаются последовательно или параллельно. Способ включения может быть и комбинированным – в таком случае устраняются недостатки последовательного и параллельного соединений. Важно уметь правильно собирать цепь, подбирать источник питания, считать номиналы токоограничивающих резисторов и нужное количество светодиодов, чтобы схема функционировала. Соединение без токоограничивающего резистора и других защитных элементов приведет к поломке диода.

Предыдущая

Лампы и светильникиКакие лампочки лучше для дома: светодиодные или энергосберегающие

Следующая

Лампы и светильникиКак сделать светильник из светодиодной ленты на 12 и 220 Вольт своими руками

Как соединить светодиодные лампы последовательно или параллельно. Как подключить точечные светильники параллельно

Лампы накаливания – это весьма распространенный источник света. В люстрах и других светильниках, так же как в подвесных и натяжных потолках, их может быть три, пять, а то и несколько десятков. Каждый такой источник света – это один из элементов электрической цепи, которые, как нам известно еще из школьной программы, могут по-разному соединяться как между собой, так и с другими элементами на схемах. Далее напомним нашим читателям:

  • на каких схемах лампы соединены параллельно;
  • на каких – последовательно;
  • и в чем суть различных соединений ламп.

Увидев, как соединены между собой лампы на схемах, наши читатели впоследствии смогут сделать оптимальный выбор осветительной системы.

Электрическая цепь с последовательным соединением

Элементы электрических цепей могут соединяться либо последовательно, либо параллельно. Точно так же делается последовательное подключение и параллельное подключение ламп. Это совершенно разные соединения, которые приводят к различным результатам их работы. Чтобы наглядно понять детали этих соединений, рассмотрим пример с лампами накаливания. Берем две лампочки, два патрона и присоединяем к их клеммам провода.

Чтобы хорошо различать проводники при соединении, выбираем для них красный и черный цвета. Для ламп накаливания, которые по сути являются резисторами, эти провода будут как бы равноправными. Перемена их местами никак не будет сказываться на работе лампы.

Сделаем последовательное соединение лампочек:

  • укладываем их на стол с расправленными проводами, с концами, зачищенными от изоляции;
  • выбираем произвольно по одному проводу в каждой лампе. Для наглядности выберем оба черных провода;
  • скручиваем концы двух выбранных проводов.


Если свободные концы двух красных проводов присоединить к источнику питания, через лампочки потечет электрический ток. В каждой лампе он будет одинаковым. Причем независимо от того, какие у этой лампы характеристики. Для того чтобы определить мощность лампы накаливания, потребуется узнать как величину тока, так и величину напряжения. В результате последовательного соединения каждая лампа оказывает влияние на работу остальных лампочек.

На лампе, как и на любом резисторе в электрической цепи, получается падение напряжения. Его величина определяется по закону Ома для участка цепи как произведение величин тока и напряжения. При накале спирали, который соответствует правильному режиму работы лампочки, ее сопротивление таково, что выделяемая энергия, включая свет, обеспечивает ее оптимальную яркость и продолжительность работы. Поэтому каждая лампочка может эффективно работать только при определенном напряжении. А ему будет соответствовать сопротивление горячей светящейся спирали.

Чем слабее, тем ярче

При последовательном соединении двух лампочек напряжения на них будут одинаковыми только при одинаковых сопротивлениях их спиралей. А это получится лишь при их одинаковой конструкции. По этой причине перед тем как подключить последовательно соединенные лампы к источнику питания, необходимо обязательно знать их рабочие напряжения (или токи) и мощность. Если этих характеристик нет, правильно оценить на глаз яркость, оптимальную для лампочки, сложно.

Можно, конечно же, подключить каждую лампочку к регулятору напряжения (ЛАТРу или диммеру). Плавно изменяя и при этом измеряя величину напряжения на лампе, получаем более или менее яркое ее свечение. Но лампочка при такой оценке может работать неправильно и, что наиболее опасно, давать слишком много света. Это сократит срок ее службы. Поэтому сделанные замеры тока или напряжения для расчетов параметров других присоединяемых лампочек получатся не такими, какими они должны быть на самом деле.

  • При последовательном соединении лампочек необходимо пользоваться только заводскими данными мощности и напряжения для них.

Особую бдительность надо соблюдать тогда, когда напряжение источника питания заметно больше рабочего напряжения каждой из ламп последовательного соединения. При неоптимально подобранных параметрах некоторые из них могут перегореть по причине неправильного распределения напряжения между ними. В этом легко убедиться, если вкрутить в уже подготовленные нами патроны лампочки разной мощности, но для напряжения 220 В. Что из этого получилось, видно на изображении, которое приведено ниже.

Используя соединительную колодку и проводной выключатель, выполняем монтаж проводов испытуемых лампочек. Подключаем вилку к розетке и включаем выключатель. Мы видим разную яркость источников света. Менее мощная лампочка 40 Вт из-за большего сопротивления работает при более высоком напряжении. Поэтому она светит заметно ярче 60-ваттной. Теперь должно быть понятно, что лампочки остаются работоспособными по причине их более высокого рабочего напряжения. Оно существенно больше падения напряжения питания на каждой из них.



Перед последовательным соединением

Если бы лампочки 40 Вт и 60 Вт были, к примеру, подключены на напряжение 127 В, одна из них непременно сгорела бы. Рекомендуется сделать расчет суммы падений напряжения на каждой лампе перед тем как соединить их последовательно. При этом результат меньше напряжения питания соединенных ламп должен быть получен на основании заводских данных.

  • Самым большим неудобством при последовательном соединении большого числа лампочек является перегорание одной из них. После этого перестает работать вся цепочка из ламп. Приходится брать тестер и проверять каждую.

Последовательное соединение других типов ламп также возможно. Однако давать общие рекомендации по этому поводу сложно. Дело в том, что все прочие электрические источники света, а это различные газоразрядные и светодиодные лампы, являются нелинейными элементами, к которым неприменим закон Ома для участка цепи. К тому же их надо подключать через балласты различной конструкции.

Современные электронные балласты работают совершенно иначе, чем традиционные индуктивные. Определить все необходимые параметры расчетным путем не получится. По этой причине для газоразрядных и светодиодных источников света более подходящей будет схема параллельного соединения.


Лучше соединять параллельно

Когда существует параллельное соединение ламп, напряжение источника питания всегда оказывается на клеммах каждой из них. Между ними могут быть только проводники электрического тока. Их сопротивлением пренебрегают по причине крайне малой величины. Схема параллельного подключения исключает взаимное электрическое влияние между источниками света. Каждый из них светит в полную силу, если подключается к выходу источника питания с напряжением, соответствующим их номинальному значению.

  • Последовательно соединять лампы накаливания и светодиоды рекомендуется только при необходимости подсоединить самый простой и дешевый источник питания для низковольтных источников света – электрическую сеть на 220 вольт. С источниками света, подключенными по такой схеме, сталкивались все. Это елочная гирлянда.
  • Соединение ламп накаливания, а также подключение светильников рекомендуется в основном делать параллельно. Эта схема подключения не оставит совсем без света при перегорании даже нескольких лампочек.

Когда проводка в квартире или доме уже присутствует и нет надобности подключать дополнительные источники света, то вопрос — как подключить лампу, не является актуальным. Но как же выполнить эту работу когда появляется такая необходимость. Тут без элементарных знаний электротехники и умения составить принципиальную, казалось бы, элементарную схему уже не обойтись.

Все источники света люминесцентные (экономки), светодиодные светильники могут быть подключены, как в принципе и все имеющиеся в электрической цепи сопротивления, параллельно, последовательно, смешанно. Смешанное соединение не используется для подключения ламп, так как в нём просто нет необходимости. А вот на параллельном и последовательном подключении стоит остановить своё внимание поподробнее.

Последовательное и параллельное подключение двух и более источников света

Для того чтобы подключить самую простую лампочку накаливания, как в принципе и любую другую, нужно подключить её один контакт к фазе, а другой к нулю, самому распространённому в бытовых условиях стран СНГ переменному напряжению 220 вольт.

Параллельное подключение устройств освещения подразумевает под собой подключение двух и более источников светового потока в параллель, то есть одни контакты ламп подключаются только к фазе, а все другие только к нулю, как показано на рисунке 1.

Через каждую лампочку пройдёт ток, который будет зависеть от её мощности, так же как и яркость светового потока, излучаемого ими, будет тоже зависеть от мощности каждой лампы. Естественно, что ток I будет равен сумме всех трёх токов, поэтому диаметр сечения основных проводников следует выбирать согласно ему. Это подключение считается самым распространённым и приемлемым, так как к нему можно будет, при необходимости в будущем, добавлять источники света и они не будут влиять на уже установленные.

При последовательном соединении, изображённом на рисунке, ток, протекающий по одной лампочке, будет зависеть от мощности, каждого источника света, а напряжение на них будет разделено на количество ламп и при данном входящем напряжении 220 вольт, будет равняется 110 вольт на каждом источнике света.

Такое подключение нужно обязательно выполнять со светильниками, которые имеют равную мощность. Рассмотреть это можно на примере двух ламп накаливания. Так как если подключить одну лампу 20 Ватт, а другую, например, на 200 Ватт, то лампа с меньшей мощностью тут же выйдет из строя, так как по ней пройдёт ток такой же, как и во второй лампе мощностью 200 Ватт, а это в 10 раз больше её номинала. Такое подключение может быть использовано для увеличения срока службы ламп накаливания, например, в подъездах и на лестничных клетках. Подключив две лампы на 220 вольт и мощностью, например, по 60 Ватт, они будут гореть вполсилы и прослужат очень долго. Нужно учесть, что это возможно только при подключении ламп накаливания. Последовательное подключение двух и более светодиодных ламп (светильников) и экономичных ламп нецелесообразно, так как они и так обладают довольно большим сроком службы.

Подключение лампы на один выключатель или на несколько

Как подключить лампу через выключатель? Главным нюансом при подключении является то, что нулевой провод питания непосредственно подключается к сети 220 вольт, а через выключатель разрывается фаза. Это делается для того чтобы можно было смело решать проблемами с патроном осветительного прибора, отключив лишь выключатель. Если подключение двух выключателей выполнить последовательно, то только при нажатии обеих клавиш лампа загорится. Такие виды подключения выключателей освещения очень редко используются, только при определённых индивидуальных условиях.

Интереснее является подключение так называемого проходного выключателя.

Суть такой схемы подключения одной лампы заключается в том, что включение и отключение лампы может быть произведено как от первого, так и от второго выключателя, вне зависимости в каком положении каждый из них. Например, это удобно, допустим, в длинном коридоре при входе в него человек нажимает на клавишу выключателя 2, и спокойно идёт по освещённому помещению, дойдя до конца коридора, не нужно возвращаться для выключения света, а можно лёгким нажатием выключателя 1, установленного в конце коридора, произвести отключение данного источника света. При таком подключении фаза тоже проходит через выключатели.

Усовершенствование освещения путём установки датчика движения

Главная функция установки датчика движения и подключения его к системе освещения, это автоматическое включение освещения без нажатия на клавишу выключателя освещения. То есть человек зашел помещение или в зону срабатывания датчика и свет включился, после ухода свет самостоятельно (автоматически) выключился. При выборе датчика движения необходимо в первую очередь учесть максимальную мощность ламп освещения.

Схема подключения датчика движения тоже не вызывает особых сложностей. Её можно устанавливать как с выключателем, так и без него. Просто при включении контакта выключателя датчик движения выводится из сети освещения, и осветительный прибор включается напрямую без датчика.

В любом случае работая с напряжением обязательно выполнять требования техники безопасности, а в частности:

  • проверять наличие и отсутствие напряжения на токоведущих элементах, к которым человек дотрагивается при монтаже;
  • автоматы питания освещения должны быть под замком;
  • работы производить исправным инструментом.

Видео о подключении ламп

Светодиоды (они же led) на протяжении многих лет активно применяются как в производстве телевизоров, так и в качестве основного освещения дома или квартиры, однако вопрос о том, как правильно выполнить подключение светодиодов актуален и по сей день.

ВАЖНО!!! Опытный электрик слил в сеть секрет, как платить за электроэнергию вдвое меньше, легальный способ…

На сегодняшний день их существует огромное количество, различной мощности (сверхяркие ), работающих от постоянного напряжения, которые можно подключать тремя способами:

  1. Параллельно.
  2. Последовательно.
  3. Комбинированно.

Также существуют специально разработанные схемы, позволяющие подключить светодиод к стационарной бытовой сети 220В. Давайте рассмотрим более детально все варианты подключения led, их преимущества и недостатки, а также как это выполнить своими руками.

Основные принципы подключения

Как было сказано ранее, конструкция светоизлучающего диода подразумевает их подключение исключительно к источнику постоянного тока. Однако, поскольку рабочая часть светодиода – это полупроводниковый кристалл кремния, то очень важно соблюдать полярность, в противном случае светодиод не будет излучать световой поток.

Каждый светодиод имеет техническую документацию, в которой содержатся инструкции и указания по правильному подключению. Если документации нет, можно посмотреть . Маркировка поможет узнать производителя, а зная производителя, Вы сможете найти нужный даташит, в котором и содержится информация по подключению. Вот, такой не хитрый совет.

Как определить полярность?

Для решения вопроса существует всего 3 способа:

С полярностью разобрались, теперь нам нужно определиться с тем, как подключить LED к сети. Для тех, кто не понял, читайте подробную и интересную статью . В ней мы собрали все возможные способы проверки, и даже при помощи батарейки.

Способы подключения

Условно, подключение происходит по 2 способам:

  1. К стационарной сети промышленной частоты (50Гц) напряжением 220В;
  2. К сети с безопасным напряжением величиной 12В.

Если необходимо подключить несколько led к одному источнику питания, тогда нужно выбрать последовательное или параллельное подключение.

Рассмотрим каждый из вышеприведенных примеров по отдельности.

Подключение светодиодов к напряжению 220В

Первое, что нужно знать при подключении к сети 220В, — для номинального свечения через светодиод должен проходить ток в 20мА, а падение напряжения на нем не должно превышать 2,2-3В. Исходя из этого, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора по следующей формуле:

в которой 0,75 – коэффициент надежности led, U пит – это напряжения источника питания, U пад – напряжение, которое падает на светоизлучающем диоде и создает световой поток, I – номинальный ток, проходящий через него, и R – номинал сопротивления для регулирования проходящего тока. После соответствующих вычислений, номинал сопротивления должен соответствовать 30 кОм.

Однако не стоит забывать, что на сопротивлении будет выделятся большое количество тепла за счет падения напряжения. По этой причине дополнительно необходимо рассчитать мощность этого резистора по формуле:

Для нашего случая U – это будет разность напряжения питающей сети и напряжения падения на светодиоде. После соответствующих вычислений, для подключения одного led мощность сопротивления должна равняться 2Вт.

После определения номинала и мощности сопротивления можно собрать схему для подключения одного светодиода к 220В. Для ее надежной работы необходимо ставить дополнительный диод, который будет защищать светоизлучающий диод от пробоя, при возникновении амплитудного напряжения на выводах светодиода в 315В (220*√2).

Схема практически не применяется, поскольку в ней возникают очень большие потери из-за выделения тепла в сопротивлении. Рассмотрим более эффективную схему подключения к 220 В:

На схеме, как видим, установлен обратный диод VD1, пропускающий обе полуволны на конденсатор C1 емкостью 220 нФ, на котором происходит падение напряжение до необходимого номинала.

Сопротивление R1 номиналом 240 кОм, разряжает конденсатор при выключенной сети, а во время работы схемы не играет никакой роли.

Но это упрощенная модель для подключения LED, в большинстве светодиодных ламп уже встроенный драйвер (схема), который преобразует переменное напряжение 220В в постоянное с величиной 5-24В для их надежной работы. Схему драйвера Вы можете видеть на следующем фото:


Подключение светодиодов к сети 12В

12 вольт – это безопасное напряжение, которое применяется в особо опасных помещениях. Именно к таким и относятся ванные комнаты, бани, смотровые ямы, подземные сооружения и другие помещения.

Для подключения к источнику постоянного напряжения номиналом 12В, аналогично, подключению к сетям 220В необходимо гасящее сопротивление. В противном случае, если подключить его напрямую к источнику, из-за большего проходящего тока светодиод мгновенно сгорит.

Номинал этого сопротивления и его мощность рассчитываются по тем же формулам:

В отличии от цепей 220В, для подключения одного светодиода к сети 12В нам потребуется сопротивление со следующими характеристиками:

  • R = 1,3 кОм;
  • P = 0,125Вт.

Еще одним достоинством напряжения 12В, является то, что в большинстве случаев оно уже выпрямленное (постоянное), что значительно упрощает схему подключения. Рекомендуется дополнительно монтировать стабилизатор напряжения типа КРЭН или аналога.


Как мы уже знаем, светоизлучающий диод можно подключить как к цепям 12В, так и к цепям 220В, однако существует и несколько вариаций их соединения между собой:

  • Последовательное.
  • Параллельное.

Последовательное подключение

При последовательном соединении через токоограничивающий резистор в одну цепочку собираются несколько светодиодов, причем катод предыдущего припаивается к аноду последующего:


В схеме, по всем светодиодам будет проходить один ток (20мА), а уровень напряжения будет состоять из сумм падения напряжения на каждом. Это означает, используя данную схему подключения, нельзя включить в цепь любое количество светодиодов, т.к. оно ограничено падением напряжения.

Падение напряжения – это уровень напряжения, которое светоизлучающий диод преобразует в световую энергию (свечение).

Например, в схеме падение напряжения на одном светодиоде составит 3 Вольта. Всего в схеме 3 светодиода. Источник питания 12В. Считаем, 3 Вольта * 3 led = 9 В — падение напряжения.

После несложных расчетов, мы видим, что не сможем включить в схему параллельного подключения более 4 светодиодов (3*4=12В), запитывая их от обычного автомобильного аккумулятора (или другого источника с напряжением 12В).

Если захотим последовательно подключить большее количество LEd, то понадобится источник питания с большим номиналом.

Данная схема довольно часто встречалась в елочных гирляндах, однако из-за одного существенного недостатка в современных применяют смешанное подключение. Что за недостаток, разберем ниже.

Недостатки последовательного подключения
  1. При выходе из строя хотя бы одного элемента, не рабочей становится вся схема;
  2. Для питания большого количества led нужен источник с высоким напряжением.

Параллельное подключение

В данной ситуации все происходит наоборот. На каждом светодиоде уровень напряжения одинаковый, а сила тока состоит из суммы токов, проходящих через них.


Следуя из вышесказанного делаем вывод, если у нас есть источник в 12В и 10 светодиодов, блок питания должен выдерживать нагрузку в 0,2А (10*0,002).

Исходя из вышеупомянутых расчетов — для параллельного подключения потребуется токоограничивающий резистор с номиналом 2,4 Ом (12*0,2).

Это глубокое заблуждение!!! Почему? Ответ Вы найдете ниже

Характеристики каждого светодиода даже одной серии и партии всегда разные. Если другими словами: чтобы засветился один, необходимо пропустить через него ток с номиналом 20 мА, а для другого этот номинал может составлять уже 25 мА.

Таким образом, если в схеме установить только одно сопротивление, номинал которого был рассчитан ранее, через светодиоды будет проходить разный ток, что вызовет перегрев и выход из строя светодиодов, рассчитанных на номинал в 18мА, а более мощные будут светить всего на 70% от номинала.

Исходя из вышесказанного, стоит понимать, что при параллельном подключении, необходимо устанавливать отдельное сопротивление для каждого.


Недостатки параллельного подключения:
  1. Большое количество элементов;
  2. При выходе одного диода из строя увеличивается нагрузка на остальные.

Смешанное подключение

Подобный способ подключения является самым оптимальным. По такому принципу собраны все светодиодные ленты. Он подразумевает комбинацию параллельного и последовательного подключения. Как он выполняется можно увидеть на фото:


Схема подразумевает включение параллельно не отдельных светодиодов, а последовательных цепочек из них. В результате этого даже при выходе из строя одной или нескольких цепочек, светодиодная гирлянда или лента будут по-прежнему одинаково светить.

Мы рассмотрели основные способы подключения простых светодиодов. Теперь разберем методы соединения мощных светодиодов, и с какими проблемами можно столкнуться при неправильном подключении.

Как подключить мощный светодиод?

Для работоспособности мощных светоизлучающих диодов, так же, как и простых нам потребуется источник питания. Однако в отличии от предыдущего варианта, он должен быть на порядок мощней.

Чтобы засветить мощный светодиод номиналом 1W, источник питания должен выдерживать не менее 350 мА нагрузки. Если номинал 5W, то источник питания постоянного тока должен выдержать нагрузку тока не менее 1,4А.

Для корректной работы мощного светодиода обязательно необходимо использовать интегральный стабилизатор напряжения типа LM, который защищает его от скачков напряжения.


Если необходимо подключить не один, а несколько мощных LED, рекомендуем ознакомиться с правилами последовательного и параллельного подключения, которые были описаны выше.

Ошибки при подключении

Видео

Ошибки подключения могут повлечь за собой неприятные последствия, от банальной поломки светодиодов, до нанесения себе повреждений. Поэтому, настоятельно рекомендуем посмотреть видео, где разбирают часто встречающиеся ошибки.

Заключение

Прочитав статью можно сделать вывод, что все светодиоды, вне зависимости от рабочего напряжения, всегда подключаются параллельно или последовательно — школьный курс физики. Еще стоит помнить, что никакой светодиод не подключается напрямую в сеть 220В, всегда нужно использовать защитные элементы в схеме подключения. Тип применяемых защитных элементов зависит от вида подключаемого светоизлучающего диода.

Секция Физика

Номинация: Учебные проекты

Параллельное соединение лампочки и электродвигателя в повседневной жизни и техника безопасности при работе с электроприборами.

Научный руководитель: Колегойда Е.А., учитель начальных классов

Актуальность: Последовательное соединение ламп накаливания в домашнем быту используется редко.

Ситуация была такая, что подъездная лампа перегорала с периодичностью в один месяц, и надо было что-то делать.

Обычно, в таких случаях лампу включают через диод, чтобы она питалась пониженным напряжением 110В и долго служила. Вариант проверенный, но при этом сама лампа мерцает, да и светит в полнакала.

Когда же стоят две последовательно, то они так же питаются пониженным напряжением 110В, не мерцают, долго служат, светят и потребляют энергии как одна. Причем их можно развести по разным углам помещения, что тоже плюс.

Здесь в линии коричневого цвета, лампы HL1 и HL2 соединены последовательно – одна за другой. Поэтому такое соединение называют последовательным .

Если подать напряжение питания 220В на концы L и N , то загорятся обе лампы, но гореть они будут не в полную силу, а в половину накала. Так как сопротивление нитей ламп рассчитано на питающее напряжение 220В, и когда они стоят в цепи последовательно, одна за другой, то за счет добавления сопротивления нити накала следующей лампы, общее сопротивление цепи будет увеличиваться, а значит, для следующей лампы напряжение всегда будет меньше согласно закону Ома.

Поэтому при последовательном соединении двух ламп напряжение 220В будет делиться пополам, и составит 110В для каждой.

Примером последовательного соединения могут служить новогодние гирлянды. Здесь из миниатюрных лампочек с низким питанием создается одна лампа на напряжение 220В.

Например, берем лампочки, рассчитанные на 6,3 Вольта и делим их на 220 Вольт. Получается 35 штук. То есть, чтобы сделать одну лампу на напряжение 220В, нам нужно соединить последовательно 35 штук с напряжением питания 6,3 Вольта.

Как Вы знаете, у гирлянд есть один недостаток. Перегорает одна из ламп, например, канала зеленого цвета, значит, не горит канал зеленого цвета. Тогда мы идем на рынок, покупаем лампочки зеленого цвета, а потом дома по одной вынимаем, вставляем новую, и пока не заработает канал, перебираем его весь.

Вывод:

Недостатком последовательного соединения является то, что если выйдет из строя хоть одна из ламп, гореть не будут все, так как нарушается электрическая цепь.

А вторым недостатком, является слабое свечение. Поэтому последовательное соединение ламп накаливания на напряжение 220В в домашних условиях практически не применяется.

Параллельным соединением называют такое соединение, где все элементы электрической цепи, в данном случае лампы накаливания, находятся под одним и тем же напряжением. То есть получается, что каждая лампа, своими контактами, подключена и к фазе и к нулю. И если перегорит любая из ламп, то остальные будут гореть. Именно такое соединение ламп, рассчитанных на напряжение питания 220В, используется в домашнем быту, и не только.

На следующем рисунке так же изображено параллельное соединение. Здесь все три лампы соединены в одном месте. Еще такое соединение называют «звезда»

Бывают моменты, что когда именно из одной точки нужно развести проводку в разные направления.

Именно «звездой» делают разводку по квартире при монтаже розеток.

Параллельное включение ламп применяется и при освещении дорог. В частности, электрические лампы и двигатели, предназначенные для работы при определенном напряжении, всегда включают параллельно.
На электровозах постоянного тока и некоторых тепловозах тяговые двигатели в процессе регулирования скорости движения нужно включать под различные напряжения, поэтому они в процессе разгона переключаются с последовательного соединения на параллельное.

Цель моей исследовательской работы: показать преимущества параллельного соединения ламп и предложить рекомендации по технике безопасности при работе с электричеством.

Практическая ценность проделанной работы: при параллельном соединении элементов требуется больше проводов в реальной жизни, но это компенсируется тем, что если ломается один элемент, то все остальные работают. При этом весь ток будет проходить через эту вторую лампу. Это очень удобно. Если елочная гирлянда имеет параллельно включенные лампочки, и одна из них перегорает, то вы можете этого и не заметить. А когда заметите, просто заменить погасшую лампочку.

Так, электроприборы в наших домах включаются в цепь параллельно. И если один из них выходит из строя, то остальные остаются в рабочем состоянии.

Эквивалентным сопротивлением называется сопротивление, которое может заменить все элементы, входящие в данную цепь.

Стоить отметить, что при параллельном соединении эквивалентное сопротивление будет достаточно малым. Соответственно, сила тока будет достаточно большой. Это стоит учитывать при включении в розетки большого количества электрических приборов. Ведь тогда сила тока возрастет, что может привести к перегреванию проводов и пожарам.

Исследования:

1. Для представления проекта параллельного соединения лампочки и электродвигателя я установил пропеллер, затем замкнул выключатель, электродвигатель начнет вращаться, а лампочка загорится. Если выкрутить лампочку, замкнуть выключатель, электродвигатель продолжит работать.

2. Человеческое тело — проводник. Если случайно человек окажется под напряжением, то в большинстве случаев он не избежит травмы и даже смерти. Для этого я собрал конструктор со звуком звездных войн и светом, управляемый сенсором. Заменил кнопку сенсорной пластиной. Прерывистое прикосновение пальцев к пластине позволяет управлять звездными войнами.

Полученные результаты и их оценка:

Первый эксперимент показал, что параллельное соединение имеет существенные преимущества перед последовательным, вследствие чего оно получило наиболее широкое распространение, так если ломается один элемент, то все остальные работают.

Второй эксперимент показывает, что человеческое тело имеет не очень большое сопротивление (1кОм) и обладает свойствами электрического конденсатора (это устройство для накопления заряда и энергии ) . Человеческое тело — проводник. Если случайно человек окажется под напряжением, то в большинстве случаев он не избежит травмы и даже смерти.

Электричество – друг человечества. Однако, при неправильном обращении к нему, такая дружба может оказаться очень опасной. Чтобы снизить вероятность поражения электрическим током, необходимо соблюдать элементарные правила безопасной работы

Таким образом, я предлагаю рекомендации по технике безопасности при работе с электричеством.

Первая помощь при поражении электрическим током.

Электрический ток ничем не пахнет, не имеет цвета, не издает звуков и не осязается, поэтому предупредить человека о своем присутствии не может. О нем просто надо знать или быть предельно осторожным. При поражении электрическим током опасность усугубляется неспособностью пострадавшего помочь себе.

Обеспечь свою безопасность. Надень сухие перчатки (резиновые, шерстяные, кожаные и т.п.), резиновые сапоги. По возможности отключи источник тока. При подходе к пострадавшему по земле иди мелкими, не более 10 см, шагами.

Сбрось с пострадавшего провод сухим токонепроводящим предметом (палка, пластик). Оттащи пострадавшего за одежду не менее чем на 10 метров от места касания проводом земли или от оборудования, находящегося под напряжением.


Вызови (самостоятельно или с помощью окружающих) «скорую помощь».

Определи наличие пульса на сонной артерии, реакции зрачков на свет, самостоятельного дыхания.

При отсутствии признаков жизни проведи сердечно-легочную реанимацию.

При восстановлении самостоятельного дыхания и сердцебиения придай пострадавшему устойчивое боковое положение.

Если пострадавший пришел в сознание, укрой и согрей его. Следи за его состоянием до прибытия медицинского персонала, может наступить повторная остановка сердца.

Освобождение пострадавшего от тока.

Прежде всего необходимо быстро освободить пострадавшего от действия электрического тока, т.е. отключить цепь тока с помощью ближайшего штепсельного разъема, выключателя (рубильника) или путем вывертывания пробок на щитке.
В случае отдаленности выключателя от места происшествия можно перерезать провода или перерубить их (каждый провод в отдельности) топором или другим режущим инструментом с сухой рукояткой из изолирующего материала.
При невозможности быстрого разрыва цепи необходимо оттянуть пострадавшего от провода или же отбросить сухой палкой оборвавшийся конец провода от пострадавшего.
Необходимо помнить, что пострадавший сам является проводником электрического тока. Поэтому при освобождении пострадавшего от тока оказывающему помощь необходимо принять меры предосторожности, чтобы самому не оказаться под напряжением: надеть галоши, резиновые перчатки или обернуть свои руки сухой тканью, подложить себе под ноги изолирующий предмет — сухую доску, резиновый коврик или, в крайнем случае, свернутую сухую одежду.
Оттягивать пострадавшего от провода следует за концы его одежды, к открытым частям тела прикасаться нельзя. При освобождении пострадавшего от тока рекомендуется действовать одной рукой.
Если он находится на стремянке, подставке или каком-либо ином приспособлении, надо принять меры, чтобы предотвратить ушибы или переломы при падении.
Если человек попал под напряжение выше 1000 В такие меры предосторожности недостаточны. Необходимо обратиться к специалистам, которые немедленно снимут напряжение.
Первая помощь пострадавшему
Меры первой помощи зависят от состояния пострадавшего после освобождения от тока.
Для определения этого состояния необходимо:
— немедленно уложить пострадавшего на спину;
— расстегнуть стесняющую дыхание одежду;
— проверить по подъему грудной клетки, дышит ли он;
— проверить наличие пульса (на лучевой артерии у запястья или на сонной артерии на шее;
— проверить состояние зрачка (узкий или широкий).
Широкий неподвижный зрачок указывает на отсутствие кровообращения мозга.
Определение состояния пострадавшего должно быть проведено быстро, в течение 15 — 20 секунд.
1. Если пострадавший в сознании, но до того был в обмороке или продолжительное время находился под электрическим шоком, то ему необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача и дальнейшее наблюдение в течение 2-3 часов.
2. В случае невозможности быстро вызвать врача необходимо срочно доставить пострадавшего в лечебное учреждение.
3. При тяжелом состоянии или отсутствии сознания нужно вызвать врача (Скорую помощь) на место происшествия.
4. Ни в коем случае нельзя позволять пострадавшему двигаться: отсутствие тяжелых симптомов после поражения не исключает возможности последующего ухудшения его состояния.
5. При отсутствии сознания, но сохранившемся дыхании, пострадавшего надо удобно уложить, создать приток свежего воздуха, давать нюхать нашатырный спирт, обрызгивать водой, растирать и согревать тело. Если пострадавший плохо дышит, очень редко, поверхностно или, наоборот, судорожно, как умирающий, надо делать искусственное дыхание.
6. При отсутствии признаков жизни (дыхания, сердцебиения, пульса) нельзя считать пострадавшего мертвым. Смерть в первые минуты после поражения — кажущаяся и обратима при оказании помощи. Пораженному угрожает наступление необратимой смерти в том случае, если ему немедленно не будет оказана помощь в виде искусственного дыхания с одновременным массажем сердца. Это мероприятие необходимо проводить непрерывно на месте происшествия до прибытия врача.
7. Переносить пострадавшего следует только в тех случаях, когда опасность продолжает угрожать пострадавшему или оказывающему помощь.

Сопротивление тела человека. От величины сопротивления зависит величина тока, проходящего через тело человека в случае попадания под напряжение. Чем больше сопротивление, тем лучше. Однако сопротивление тела человека имеет свойство меняться в меньшую или большую сторону. Уменьшение сопротивления зависит от таких факторов, как влажность организма, наличие алкоголя в крови, эмоциональное состояние человека и т.д. Здоровые и физически крепкие люди противостоят электричеству лучше больных и ослабленных, причем степень поражения во многом определяется состоянием человека. Пот, возбудимость или переутомление снижают сопротивляемость организма.

Смертельным фактором является сила тока, а не напряжение, причем в отличие от переменного тока к постоянному человек быстро привыкает, а вот переменный крайне опасен. Существует порогово ощутимый ток — 0,6-1,5 мА. Ток в 10-15 мА приводит к тому, что пострадавший уже не способен убрать руки от провода или электроприбора (неотпускающий ток). При 50 мА повреждаются органы дыхания и сердечно-сосудистая система, 100 мА (промышленный ток, к частным домам не подводящийся) вызывают остановку сердца.

Таким образом, чем дольше длится воздействие тока на человека, тем вероятнее летальный исход, поскольку сопротивляемость тела уменьшается.

Как правило, электрическую разводку делают как можно выше от пола, поэтому, чтобы упростить себе работу, полезно обзавестись складной лестницей.

    перед началом ремонтных работ, связанных с опасностью получить удар электрическим током, следует выключить групповой автомат на щитке в квартире или на лестничной клетке;

    надо разместить на электрощите на лестничной клетке предупреждающую табличку, иначе сосед может случайно включить электричество в самый неподходящий момент;

    перед тем как приступить к работам, с помощью индикаторной отвертки нужно удостовериться в действительном отсутствии электричества в сети;

    предохранители (пробки), которые сейчас в строительстве не используют, еще установлены в некоторых домах, поэтому следует помнить, что заменяют их только при перегорании. Кустарный ремонт в виде установки проволочек («жучков») может привести к пожару; Использование самодельных предохранителей. В старых жилых домах, где для защиты электрической сети применяются предохранители с плавкой вставкой, очень часто домашние умельцы делают самодельные плавкие вставки. Делать это категорически запрещается. Лучше использовать автоматические выключатели, либо поставить пробку-автомат.

    главным условием безопасного использования электроэнергии в быту является хорошее состояние изоляции, электротехники, предохранительных щитков, переключателей, розеток, ламповых патронов, светильников, шнуров. Изоляцию следует регулярно проверять и обновлять при необходимости. Чтобы не повредить ее, не рекомендуется подвешивать провода на гвозди, железные и деревянные предметы, перекручивать их, размещать за газовыми и водосточными трубами, радиаторами, использовать в качестве вешалки, вытаскивать вилку из розетки за шнур, покрывать их краской и белить, укладывать на работающие светильники. Нельзя использовать светильники с поврежденными вилкой, проводом или выключателем;

    покидая квартиру, не забудьте выключить свет и электроприборы, поскольку так не только экономится электричество, но и существенно уменьшается риск возникновения пожара;

    не следует пользоваться переносными светильниками в ванной комнате. Покупая светильник для нее, нужно внимательно прочитать инструкцию, поскольку есть светильники для сырых помещений, в конструкции которых использованы специальные элементы, чтобы сделать их безопасными;

    наиболее внимательно надо подойти к вопросу электробезопасности в помещениях, где обычно находятся дети;

    мощность лампочки в светильнике должна соответствовать допустимому для него пределу. В результате нарушения теплового режима могут произойти короткое замыкание и, как следствие, пожар;

    поскольку проводка в квартире, как правило, скрытая, нельзя произвольно сверлить отверстия и забивать гвозди. Если вы не уверены в том, что в данной зоне не проходят какие-либо провода, используйте особую электродрель с двойной изоляцией;

    осветительные устройства не стоит подвешивать на токоведущих проводах — только на специальных приспособлениях.

    Заземление бытовых приборов. Металлический корпус любой бытовой техники потенциально опасен. Это означает то, что если произойдёт пробой фазы на корпус, то прикосновение к корпусу повлечёт за собой поражение электрическим током. В современной технике вероятность пробоя достаточно мала, но она присутствует и поэтому металлические части необходимо заземлять. Делается это при помощи трёхжильной проводки (фаза, ноль, земля), европейской розетки и европейской вилки.

    Эксплуатация мощных потребителей.
    Если в советские времена нагрузка на проводку была незначительной, то сегодня дела обстоят по-другому. Стиральные машины, пылесосы, постоянно работающие электрические нагреватели воды (бойлеры) приводят к постепенному перегреву старой алюминиевой проводки. Это может привести к повреждению изоляции и возникновению короткого замыкания. Чтобы этого не произошло, можно заменить алюминиевые провода на медные, или увеличить сечение провода.

    Электробезопасность во влажных помещениях. Не стоит пользоваться в ванной комнате электрическими приборами, особенно находясь в воде. Влажные помещения особо опасны, т.к. вода – хороший электропроводник. В крайнем случае, необходимо находиться на безопасном расстоянии от воды. Кроме того, обязательно должны использоваться надёжные аппараты защиты сети, которые в случае короткого замыкания или даже маленькой утечки тока отключат напряжение.

    Использование инструмента и электроинструмента. Т.к. в большинстве случаев проводка выполняется скрытым способом, то любые работы по сверлению или штроблению стен, выполняемые электроинструментом, необходимо выполнять с особой осторожностью, дабы случайно не повредить провода и самому не попасть под напряжение.

    Общие советы по безопасности:
    Следите за целостностью сетевых шнуров бытовой техники, не перегружайте проводку мощными потребителями. Используйте современные комплектующие (выключатели, розетки, щитки). В случае необходимости не поленитесь проконсультироваться по разным электрическим вопросам с опытным электриком.

Д ля проведения 3-го занятия потребуются:
1.Устройство собранное в течении 2-го занятия.
2.Электрический патрон, подобный использованному ранее.
3.Отрезок кабеля ВВГ 2*1.5, длинною около 0,5 метра.
4.Электрическая лампочка.
Подсоединяем патрон к кабелю, вворачиваем лампочку — получаем в результате то же изделие, что и в конце 1-го занятия, за исключением отсутствующей эл. вилки.

Берем устройство, собранное в течении 2-го занятия — аккуратно срезаем изоляцию на участке около 1см. провода, идущего на эл. патрон. Снимаем крышку с выключателя, что бы получить доступ к его электрическим клеммам.



Присоединяем второй патрон с лампочкой номер 2, как показано на рисунке ниже.



Таким образом, один конец оказывается присоединен с помощью скрутки к проводу идущему напрямую к лампочке номер 1. Второй конец присоединяется к клемме выключателя вместе с другим проводом идущим на электрическую лампочку номер 1. Изолируем место скрутки проводов, с помощью изоленты, закрываем крышку-корпус выключателя. Втыкаем эл. вилку в розетку, нажимаем выключатель — обе лампочки горят. Такое соединение называется параллельным.


Эл. схема параллельного подключения выглядит вот так.


Особенностью такого соединения, является возможность, задействовать одновременно несколько потребителей электроэнергии, рассчитаных на одно и то же напряжение. Эл. лампочек может быть не две, как в нашем примере, а гораздо больше.

На яркость свечения отдельно взятой лампы, увеличение их количества (до определенного предела) практически не влияет, напряжение эл. сети уменьшается незначительно. Но потребление электроэнергии в сети возрастает с каждым, дополнительно подключенным приемником электроэнергии — растет сила тока, начинают греться провода. Что бы предотвратить возгорание изоляции, при превышении эл. током определенного порога, срабатывает автоматический выключатель, и все гаснет.

В нашем быту, как правило, мы постоянно сталкиваемся именно с таким подключением эл. устройств. Различные электроприборы, группы точечных, и других светильников — все это примеры параллельного соединения.
Можно сказать, что все электроприемники, например, в отдельно взятой квартире так или иначе, в итоге оказываются подключенными параллельно, к жилам вводного питающего кабеля.

В случае, если Вас, заинтересовала эта тема, с теоретической точки зрения, дополнительную интересующую информацию, легко почерпнуть в любом учебнике по электротехнике. Параллельное и последовательное соединение, подробно описано там с позиции законов Кирхгофа и Ома, со всеми формулами и выкладками. Несколько упрощенный вариант этой темы вы можете посмотреть

Необязательное лирическое дополнение.

В моем детстве (конец 70-х), огромной популярностью пользовались, самодельные цветомузыкальные установки. Радиолюбители собирали свои электронные схемы, как правило, используя в выходных каскадах тиристоры ку202н. Это позволяло, применять в качестве источника света, самые обычные лампочки 220-240 вольт. Их покрывали разноцветными лаками, устанавливали в рассеивающие экраны, автомобильные фары — очень ярко и очень красиво. К тому времени, у меня не было, ни достаточных познаний в радиоэлектронике, ни тиристоров, ни магнитофона. Была ламповая радиола Кантата-203, большое количество лампочек от карманного фонаря(2,5 вольт) и огромное желание что-нибудь сделать.

Опытным путем было определено — маленькая лампочка подсоединенная к выходу динамика начинала моргать в такт музыке, чем громче, тем ярче. Лампочка маленькая — света, соответственно, тоже мало. Что же делать? Тут и пришло на помощь параллельное соединение. Паять к тому времени, я уже немного умел (научили на уроках «труда»),взял два достаточно длинных проводка, да и припаял с десяток лампочек. Один проводок к цокольным контактам, второй к боковым. Подключил к «Кантате», влупил громкость на полную — красота! Половину лампочек покрасил зелеными чернилами, половину красными. Прилепил это все пластилином к большой стекляшке от старой люстры, найденной на помойке — настоящая получилась вещь!

Большее количество лампочек добавлять не стал (а хотелось!) — яркость начинала падать, звук в динамиках — хрипеть. Даже у Советских ламповых радиол, запас мощности был ограничен. Соединял я в дальнейшем параллельно и динамики, радиола выдержала, но кассетный магнитофон «Электроника» моего друга, таких издевательств не вынес — сдох. Но точечные светильники и силовая сеть 220 вольт, это совсем другое дело. Можно брать их хоть четыре(светильников), хоть шесть — да и подключать, к двум проводам, торчащим из потолка (где был старый светильник), самое главное делать это очень надежно.


Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт

Светодиоды: подключение своими руками

Повсеместное использование светодиодов начинается в середине 60-х годов прошлого столетия. С тех пор этот прибор претерпел множество изменений. А сегодня, когда светодиоды значительно подешевели, их популярность у потребителей выросла в разы. Освещение, реализованное посредством использования светодиодов, на десять шагов опережают лампы накаливания и люминесцентные приборы освещения — они в разы экономичнее, надежнее и долговечнее.

Что такое светодиод и как он работает

Светодиод — это прибор, использующий свойства p-n-перехода и испускающий фотоны, преобразует электрический ток в световое излучение, которое возникает при обратной комбинации электронов и дыр в области p-n-перехода. То есть необходимым условием подключения светодиодов с получением свечения является p-n-переход, которым является контакт двух полупроводников, имеющих разные типы проводимости. Для этих целей полупроводниковые кристаллы обрабатывают с одной стороны акцепторными примесями, а с другой – донорскими. При этом для излучения света необходима близость энергии квантов света видимого диапазона с шириной запрещенной зоны активной области светодиода. Кроме того, в кристалле должно содержаться ничтожно малое количество дефектов, из-за которых обратная комбинация электронов и дыр в области p-n-перехода происходит без излучения.

Как подключить?

Подключение светодиодов производится при условии строгого соблюдения полярности. Для этих целей выводы светодиодов имеют соответствующие названия: анод и катод. Соответственно — плюс и минус.

Светодиод способен излучать свечение только при прямом включении. При обратном включении он безвозвратно выходит из строя.

Так как светодиод способен излучать свет только при определенных значениях напряжения и силы тока, в схему подключения необходимо вводить ограничивающее сопротивление.

Как подключить светодиод к 220 В?

Каким образом возможно это сделать? Подключить светодиод к источнику тока 220 В совсем не так просто, как может показаться. Суть проблемы состоит в технических характеристиках прибора, работа которого основана на принципе пропускания тока сквозь кристаллы, вследствие чего они начинают производить свечение. Для соблюдения данного принципа необходим другой прибор – драйвер, работа которого заключается в контроле подачи тока на кристалл. При этом драйвер ограничивает ее количеством, необходимым для конкретных моделей используемых светодиодов.

В другом случае подключение светодиодов осуществляется напрямую к напряжению 220 В и используется тогда, когда светодиод должен выглядеть как маломощный индикатор и когда в подключении участвуют лишь один или несколько элементов. В большинстве случаев светодиод используется как источник света и подключается через драйвер, который уже имеет все необходимые параметры для нормальной работы прибора.

Светодиод не будет производить свечение, если поданное на него напряжение будет меньше необходимого значения. С другой стороны, если такое напряжение превысит нужное значение, то прибор выйдет из строя. Чтобы исключить такие случаи, для подключения светодиода используют токоограничивающий резистор.

Примерная схема подключения драйвера для декоративной подсветки светодиодами представлена ниже.

Главной особенностью драйвера является преобразование переменного тока, протекающего в обычной бытовой розетке, и в итоге осуществляется подача на светодиод уже постоянного тока.

Последовательное подключение светодиодов

В подсоединении таких приборов есть свои особенности. Подключение сразу нескольких светодиодов лучше осуществить последовательно. Такое подсоединение сократит потребление энергии и позволит подключить большое количество одновременно. Но при этом все последовательно соединенные светодиоды должны быть одного типа, а блок питания должен обладать достаточной мощностью и иметь возможность обеспечить необходимое напряжение.

Подключение светодиодов по данному принципу достаточно простое. Диоды включаются последовательно. Ярким примером такого соединения может служить обычная елочная гирлянда.

Arduino подключение светодиода

Как решить задачу, чтобы светодиод включался и выключался с интервалом в 1 секунду? В этом нам сможет помочь так называемый скетч – программа, созданная в среде Arduino. Arduino — это электронный конструктор и удобная платформа, получившая самое широкое распространение среди любителей радиоэлектроники, поскольку данная система достаточно проста и удобна в использовании. Устройства на базе Arduino могут управлять различными исполнительными устройствами. В частности, светодиодом.

На рисунке ниже изображена схема подключения светодиода к контроллеру Arduino, на которой прибор подключен к восьмому выводу. Этот факт необходимо учитывать при программировании, задавая необходимые параметры.

Параллельное подсоединение

Параллельное подключение светодиодов повсеместно используется населением в обычной жизни – в любом LED-дисплее или LED-матрице.

Светодиоды имеют технологические расхождения значения прямого снижения напряжения. Соответственно, через них пройдут и разные токи. При этом интенсивность света также будет различаться, что человеческий глаз воспринимает как разную яркость. По этой причине токи необходимо выровнять балластными резисторами.

На рисунке представлена схема параллельного подключения светодиодов одним из способов. При этом вариант «а» — ошибочный, его не рекомендуется применять на практике. Правильный вариант «б» — с балластными резисторами.

Самостоятельное подсоединение

Подключение светодиодов своими руками необходимо осуществлять по всем правилам. Для подсоединения необходимо использовать провода малого сечения в связи с тем, что сопротивление такого провода будет практически равным сопротивлению светодиодов. При этом опыт показывает, что напряжение падает в зависимости от длины провода. По этой причине источники питания располагают вблизи приборов, работающих на светодиодах. Или же применяют источники питания для светодиодов с выходным напряжением 24 В, 36 В или 48 В. В свою очередь, производители светодиодных лент выпускают их на разные напряжения:

  • Подключение к 1,5 B. При таком подключении светодиоды, показатели рабочего напряжения которых в большинстве случаев превышают 1,5 B, нуждаются в источнике питания не менее З,2 B. При этом для подключения применяется блокинг-генератор на резисторе, транзистор и трансформатор.
  • Подключение к 5 B. Такое подключение светодиода предполагает подсоединение резистора, имеющего сопротивление в пределах 100-200 Ом.
  • Подключение к 9 В. Такой источник питания крайне редко применяется для подключения светодиодов. Чаще всего осуществляется последовательное подключение трех диодов, имеющих рабочий ток 20 мА.
  • Подключение к 12 В. Включает в себя определение типа блока, нахождение номинального тока, напряжения и потребляемой мощности. B случае такого подключения необходимо применение резистора, который размещается на любом участке электрической цепи.
  • Подключение к 220 B. При таком подключении необходимо ограничить уровень тока, который будет проходить через светодиод, а также понизить уровень обратного светодиодного напряжения, поскольку только таким образом станет возможным предупредить пробой. Ограничение уровня тока производится резисторами, конденсаторами или катушками индуктивности.

Остановимся на подключении к сети 220 В.

Принцип подсоединения к высоким показателям

Как осуществить подключение светодиода к сети 220 В? Как уже говорилось, для оптимальной сборки прибора необходим драйвер, поскольку для того, чтобы произвести такое подключение и чтобы приборы смогли стабильно работать, необходимо уменьшить амплитуду напряжения и снизить силу тока, а также выполнить преобразование переменного напряжения в постоянное. Помочь решить эту проблему может делитель, который имеет резисторную или емкостную нагрузку, а также различные стабилизаторы.

Выключатель для ламп

Как производится подключение выключателя со светодиодом? Для нас уже давно не является диковинкой электрический выключатель в квартирах. Однако прогресс не стоит на месте, и производители светотехнического оборудования уже усовершенствовали привычные нам выключатели, снабдив их светодиодной подсветкой. Такие устройства предусматривают их подсвечивание при выключенном состоянии. Днем такое усовершенствование, конечно, незаметно. Но ночью эта, казалось бы, мелочь, необычайно актуальна. Осуществление подключения выключателя со светодиодом не является сложной задачей, поскольку производится по очень простой схеме. Однако техника безопасности требует обязательного соблюдения некоторых нюансов.

Как видно из представленной схемы, прибор состоит всего из двух элементов – резистора, ограничивающего ток, и, собственно, источника света. Сложность и своеобразный парадокс заключаются в том, что светодиод размещается в выключатель на 220 В переменного напряжения. При этом сам светодиод рассчитан на постоянное напряжение от 2 до 12 В. Однако, когда сила тока значительно больше, чем этот участок схемы подключения способен пропустить, излишки энергии преобразуются в тепло. И если бы перед светодиодом не было резистора, то сила тока, проходящая через него, кристалл диода просто испарила бы. Все дело в резисторе, который отсекает большую часть тока.

Алгоритм работ

Подключение светодиода в выключателе осуществляется в несколько этапов:

  1. Полностью отключаем подачу электроэнергии.
  2. Разбираем выключатель, к его клеммам подключаем элементы в соответствии с вышеприведенной схемой.
  3. В панели выключателя тонким сверлом высверливаем отверстие для вывода светодиода.
  4. Собираем выключатель.
  5. Возобновляем подачу электроэнергии.
  6. Пользуемся прибором.

Использование модульной схемы подключения светодиодов

В течение многих лет светодиоды использовались в качестве световых флагов и индикаторов, но благодаря развитию синего светодиода (который позволил реализовать белые светодиоды) недавно они нашли свое место в приложениях общего освещения. Это стало возможным благодаря недавнему появлению так называемых светодиодов высокой яркости (HB-LEDs), которые меняют перспективы внутреннего и наружного освещения.

Долгосрочные оценки, предполагающие 100% проникновение на рынок и 50% эффективность преобразования энергии, показывают, что 10%-ное снижение мирового потребления энергии может быть достигнуто за счет использования светодиодов в качестве основных источников света. Эта цель экономии может означать снижение на 50% электроэнергии, используемой для производства искусственного освещения [1]. Это вместе с белым светом, хорошим индексом цветопередачи (CRI) и долгим сроком службы делает светодиоды очень привлекательной и экологически чистой альтернативой в качестве источника света (виды светодиодных гирлянд можно посмотреть на сайте Интернет-магазин гирлянд в Санкт-Петербурге).

Но поскольку HB-светодиоды являются устройствами с низким энергопотреблением (обычно от 1 до 5 Вт), светодиодный светильник (или что-либо подобное лампе, сделанной из светодиодов) не может быть сконструирован из одного устройства. Таким образом, необходимо связать несколько светодиодов для получения желаемого светового потока. Есть несколько способов связать светодиоды для получения желаемого светового потока. У каждой формы ассоциации есть свои преимущества и недостатки.

Решения на основе светодиодов должны иметь несколько светодиодов, связанных для излучения светового потока типичных светильников. Например, светодиод мощностью 1 Вт излучает около 100 лм, а лампа HPS мощностью 100 Вт излучает 9000 лм. Таким образом, потребуется объединение 90 единиц светодиодов мощностью 1 Вт, чтобы иметь такой же световой поток.

Объединение светодиодов для создания струнного модуля вызывает беспокойство по поводу текущего регулирования отдельных устройств или струн. Поскольку светоотдача и коррелированная цветовая температура сильно зависят от прямого тока светодиода [2], необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы все устройства в одной цепочке (или модуле цепочки) управлялись одним и тем же прямым током. Кроме того, перегрузка по току может вызвать ускорение ухудшения светового потока светодиода.

Также существует вероятность отказа светодиода, при котором различные ассоциации (показанные на рисунке 1) будут реагировать по-разному. Согласно [3] светодиоды обычно выходят из строя из-за разрыва цепи из-за электростатического разряда (ESD) и термомеханического напряжения соединительных проводов. Но они также могут выйти из строя в результате короткого замыкания, чаще всего в результате сквозных дислокаций (образование нанотрубок на подложке) или ухудшения пассивирования (дефекты на изолирующем слое SiO2). Важно отметить, что самые современные модели светодиодов не имеют слоя SiO2 [4].

Рис. 1. Три возможности модулей светодиодных цепочек: (а) последовательная цепочка, (б) последовательно-параллельная цепочка и (в) матричный модуль.

Несколько возможностей для объединения светодиодов в цепочку или модуль светильника показаны на рисунке 1. Чистая последовательная ассоциация светодиодов (рисунок 1a), называемая цепочкой светодиодов, имеет то преимущество, что заставляет все устройства использовать один и тот же ток, таким образом дальнейшее выравнивание тока не требуется, поэтому дисбаланс тока отсутствует. С другой стороны, большие последовательные струны могут привести к высокому напряжению на струнах. Более того, если один светодиод выходит из строя как разомкнутая цепь, вся цепочка будет отключена (если не используются специальные схемы защиты), что поставит под угрозу надежность модуля в этом неисправном состоянии.

Параллельное соединение цепочек образует последовательно-параллельный светодиодный модуль (рис. 1b). Это снижает влияние отказа светодиода разомкнутой цепи, из-за которого выйдет только струна, но создаст проблему дисбаланса тока. Поскольку не все светодиоды могут быть идентичны, напряжение на каждой цепочке будет немного отличаться, поэтому их токи также будут отличаться. Следовательно, может потребоваться какая-то схема выравнивания для балансировки тока в отдельных струнах. Матричный модуль (рисунок 1c) создается путем прямого параллельного соединения светодиодов, а затем последовательного соединения этих параллельных кластеров друг с другом.

В результате все строки матрицы модуля имеют одинаковое напряжение. И снова произойдет дисбаланс тока, потому что светодиоды по своей сути различаются по прямому напряжению. Но в этом случае потребовалось бы устройство для выравнивания для каждого светодиода, что оказывается нежизнеспособным. Одним из преимуществ является то, что отказ светодиода из-за разомкнутой цепи приведет к отключению только одного устройства, но если отказ окажется коротким замыканием, весь параллельный кластер отключится из-за падения напряжения до нуля.

Использованные источники

[1] J. Y. Tsao, “Solid state lighting: lamps, chips and materials for tomorrow,” IEEE Circuits & Devices Magazine, vol. 20, no.3, pp. 28-37, 2004. [2] G. Carraro, “Solving high-voltage off-line HB-LED constant current control-circuit issues,” IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), pp. 1316-1318, 2007. [3] J. Arnold, “When the lights go out: LED failure modes and mechanisms,” White Paper, Dfr Solutions, College Park, Margland, 2004. [4] E. F. Schubert, Light Emitting Diodes, Cambridge University Press, 2003. [5] On Semiconductor, AND8109-D  –  LED  constant current source scheme: theory of operation, Application Note, 2003. [6] C. Correa, J. Garcia, C. Barriquello, A. Schittler, D. Camponogara and R. N. Prado, “Aplicação de espelhos de corrente no acionamento de LEDs de potência,” Congresso Brasileiro de Automática (CBA), 2008. (In Portuguese) [7] Y. Hu and M. M. Jovanovic, “A novel LED driver with adaptive drive voltage,” IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), pp. 565-571, 2008. [8] S. M. Baddela and D. S. Zinger, “Parallel connected LEDs operated at high frequency to improve current sharing,” IEEE Industry Applications Conference/39th IAS Annual Meeting, vol. 3, pp. 1677-1681, 2004. [9] C. Chiu and K. Chen, “A High Accuracy Current- Balanced Control Technique for LED Backlight,” IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC), pp. 4202-4206, 2008. [10] Texas Instruments, UCC28810EVM-003 – 110-W Multiple String LED Driver with Universal Line Input and PFC, User’s Guide, 2009. [11] K. I. Hwu and S. Chou, “A simple current-balancing converter for LED lighting,” IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), pp. 587-590, 2009. [12] J. Zhang, L. Xu, X. Wu, Z. Qian. “A Precise Passive Current Balancing Method for Multioutput LED Drivers,” IEEE Transactions on Power  Electronics, vol. 26, no. 8, pp, 2149 – 2159, 2011.

Cláudio R. B. S. Rodrigues, Pedro S. Almeida, Guilherme M. Soares, Mateus F. Braga, Henrique A. C. Braga

A Novel Linear Circuit for Current Equalization in LED Strings

Навигация по записям

Правила подключения и расчет светодиодов

Светодиоды различного назначения прочно вошли в нашу жизнь, и сегодня уже ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что классические лампы накаливания постепенно будут вытеснены с рынка. Преимущества LED большинству из нас давно знакомы, а вот о правилах их подключения известно далеко не всем. А ведь данный осветительный элемент как никакой другой зависит от корректности подаваемого напряжения и силы тока.

В наш магазин электронных компонентов нередко поступают вопросы, касающиеся особенностей подключения светодиодов, обладающих теми или иными характеристиками. В данной статье мы постараемся доступно разъяснить базовые моменты, зная которые каждый из вас сможет правильно подключить и запитать приобретённые электронные компоненты самостоятельно.

Устройство светодиода

Чтобы понять принцип подключения светодиодов и научиться рассчитывать силу подаваемого тока, нужно хорошо представлять себе, как работают данные электронные компоненты. Основу любого светодиода составляет искусственный полупроводниковый кристалл, в котором реализован p-n-переход (область контакта двух полупроводников с различными типами проводимости). Цвет свечения этого кристалла зависит от его состава, а для усиления его яркости к нему примешиваются всевозможные добавки. Кристалл помещён на металлическое основание — катод, выполняющий по совместительству функцию отражателя. Параллельно катоду размещён анод, соединённый с кристаллом посредством тонкого проводка. Вся эта конструкция запаивается в корпус, именуемый по аналогии с лампами накаливания колбой.

Соблюдаем полярность

Светодиоды могут пропускать ток лишь в одном направлении — от анода к катоду, в связи с чем соблюдение полярности при их подключении является важнейшим условием. Как правило, длинный вывод светодиода является анодом, а короткий — катодом. Однако всецело полагаться на это негласное правило не стоит, лучше свериться лишний раз с документацией производителя, чем сжечь электронный компонент.

Резистор обязателен

В силу своего устройства светодиоды очень чувствительны к силе подаваемого на них тока, в связи с чем наличие ограничительного резистора в схеме является обязательным. Многие потребители пренебрегают данным условием, из-за чего ресурс светодиода существенно сокращается. Однако экономия на копеечном резисторе оборачивается в итоге постоянными расходами на то и дело выходящие из строя светодиоды. Зная это, некоторые производители электронных компонентов включают резистор в выпускаемые осветительные элементы на базе LED уже с завода, продлевая тем самым срок их службы. Однако такая продукция встречается на рынке не так уж часто. В подавляющем большинстве случаев резистор необходимо включать в схему самостоятельно. В связи с этим запомните: приобретая светодиоды, купите и резисторы к ним. Иначе может получиться так, что вместо энергоэффективного источника света вы получите нестабильно работающий расходник.

Рассчитываем номинал резистора

Чтобы правильно рассчитать номинал резистора, нужно вспомнить закон Ома. Все мы проходили его в школе, однако лишний раз освежить его в памяти не помешает. Наиболее простой для восприятия, на наш взгляд, является следующая форма записи формулы данного закона:

I = U/R,

где U — напряжение, I — сила тока, R — сопротивление.

Таким образом, сила тока в сегменте электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R). Зная напряжение и силу тока, по этой формуле можно легко высчитать сопротивление. Оно будет равняться напряжению, делёному на силу тока, что можно выразить в виде формулы

R = U/I.

Звучит сложно, но на практике всё гораздо проще. Рассмотрим пример. У нас есть светодиоды 3 мм, в спецификациях которых указано, что их необходимо запитывать током 3 В 20 мА. В наличии у нас имеется стандартный блок питания, выдающий 5 В. Следовательно, для корректной работы светодиодов с данным источником питания из 5 вольт нужно сделать 3. Для этого необходимо купить резисторы, способные рассеивать лишние 2 вольта. Именно тут в действие вступает закон Ома и вышеупомянутая формула расчёта сопротивления — R = U/I. Из формулы следует, что для вычисления целевого сопротивления резистора нам следует излишек напряжения разделить на силу тока:

2В / 0.02 А = 100 Ом.

Итак, в соответствии с расчётами нам нужны резисторы номиналом 100 Ом. Однако не всегда у вас будет получаться такое ровное значение. Вам может потребоваться сопротивление 112 или 136 Ом. В таких ситуациях ваш выбор должен падать на резистор большего номинала, ближайшего к целевому. Да, светодиод при таком сценарии не сможет функционировать на полную мощность. Однако это не принесёт ему никакого вреда. Напротив, работа в режиме 85-90% от заявленной мощности продлит ему эксплуатационный срок, при этом на глаз потерю яркости будет заметить крайне сложно.

Зная силу тока (I) и напряжение (U), мы можем высчитать не только номинальное сопротивление резистора, но и его предельную рассеиваемую мощность. Для этого следует перемножить I и U. Полученный результат и будет отображать требуемую мощность резистора в ваттах. В разбираемом нами примере:

0.02 A × 2 B = 0.04 Вт.

Следовательно, для наших светодиодов 3 мм 3 B 20 мА нам потребуются резисторы с рассеиваемой мощностью 0,04 Вт.

Способы подключения

Как правило, светодиоды 5 мм и 3 мм включаются в схему группами по несколько штук. Делать это можно как последовательно, так и параллельно, используя всего один резистор на группу. Главное помнить простое правило: при последовательном подключении суммируется напряжение, а при параллельном — сила тока.


Схема параллельного подключения

Схема последовательного подключения

Прибегать к объединению светильников в группы можно лишь в том случае, если вы используете электронные компоненты с одинаковыми характеристиками. Если в группе присутствуют отличающиеся по характеристикам светодиоды (даже если эти отличия находятся в рамках погрешности), целесообразно рассчитывать номинал резистора отдельно для каждого из них. Аналогичным образом лучше поступать и в тех случаях, когда светодиодов в группе много. Дело в том, что даже в рамках одной модели может наблюдаться незначительное расхождение в характеристиках, и при одновременном подключении большого количества диодов эти расхождения могут суммироваться и привести к выходу из строя целой группы электронных компонентов.

Подводные камни

Главный подводный камень при работе со светодиодами состоит в том, что магазин радиодеталей может публиковать на своём сайте неточные данные о характеристиках реализуемых электронных компонентов. При этом многие светодиоды также не имеют чётко прописанного номинального напряжения. Как правило, оно лежит в каком-то диапазоне, а не представлено в виде фиксированной числовой величины. При небольшом количестве подключенных светодиодов данный фактор не будет иметь решающего значения, в то время как при большом количестве находящихся в одной группе LED выйти из строя может сразу вся группа. Чтобы избежать подобных эксцессов, мы рекомендуем разбивать светодиоды на группы по 3-5 единиц и каждую подключать через собственный резистор. Цена реализуемого проекта при этом возрастёт не сильно, а вот эксплуатационный срок диодов существенно увеличится.


Последовательное и параллельное подключение

Одним из китов, на котором держатся многие понятия в электронике, является понятие последовательного и параллельного подключения проводников. Знать основные отличия указанных типов подключения просто необходимо. Без этого нельзя понять и прочитать ни одной схемы.

Основные принципы

Электрический ток движется по проводнику от источника к потребителю (нагрузке). Чаще всего в качестве проводника выбирается медный кабель. Связано это с требованием, которое предъявляется к проводнику: он должен легко высвобождать электроны.

Независимо от способа подключения, электрический ток двигается от плюса к минусу. Именно в этом направлении убывает потенциал. При этом стоит помнить, что провод, по котору идет ток, также обладает сопротивлением. Но его значение очень мало. Именно поэтому им пренебрегают. Сопротивление проводника принимают равным нулю. В том случае, если проводник обладает сопротивлением, его принято называть резистором.

Параллельное подключение

В данном случае элементы, входящие в цепь, объединены между собой двумя узлами. С другими узлами у них связей нет. Участки цепи с таким подключением принято называть ветвями. Схема параллельного подключения представлена на рисунке ниже.

Если говорить более понятным языком, то в данном случае все проводники одним концом соединены в одном узле, а вторым – во втором. Это приводит к тому, что электрический ток разделяется на все элементы. Благодаря этому увеличивается проводимость всей цепи.

При подключении проводников в цепь данным способом напряжение каждого из них будет одинаково. А вот сила тока всей цепи будет определяться как сумма токов, протекающих по всем элементам. С учетом закона Ома путем нехитрых математических расчетов получается интересная закономерность: величина, обратная общему сопротивлению всей цепи, определяется как сумма величин, обратных сопротивлениям каждого отдельного элемента. При этом учитываются только элементы, подключенные параллельно.

Последовательное подключение

В данном случае все элементы цепи соединены таким образом, что они не образуют ни одного узла. При данном способе подключения имеется один существенный недостаток. Он заключается в том, что при выходе из строя одного из проводников все последующие элементы работать не смогут. Ярким примером такой ситуации является обычная гирлянда. Если в ней перегорает одна из лампочек, то вся гирлянда перестает работать.

Последовательное подключение элементов отличается тем, что сила тока во всех проводниках равна. Что касается напряжения цепи, то оно равно сумме напряжения отдельных элементов.

В данной схеме проводники включаются в цепь поочередно. А это значит, что сопротивление всей цепи будет складываться из отдельных сопротивлений, характерных для каждого элемента. То есть общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех проводников. Эту же зависимость можно вывести и математическим способом, используя закон Ома.

Смешанные схемы

Бывают ситуации, когда на одной схеме можно увидеть одновременно последовательное и параллельное подключение элементов. В таком случае говорят о смешанном соединении. Расчет подобных схем проводится отдельно для каждой из группы проводников.

Так, чтобы определить общее сопротивление, необходимо сложить сопротивление элементов, подключенных параллельно, и сопротивление элементов с последовательным подключением. При этом последовательное подключение является доминантным. То есть его рассчитывают в первую очередь. И только после этого определяют сопротивление элементов с параллельным подключением.

Подключение светодиодов

Зная основы двух типов подключения элементов в цепи, можно понять принцип создания схем различных электроприборов. Рассмотрим пример. Схема подключения светодиодов во многом зависит от напряжения источника тока.

При небольшом напряжении сети (до 5 В) светодиоды подключают последовательно. Снизить уровень электромагнитных помех в данном случае поможет конденсатор проходного типа и линейные резисторы. Проводимость светодиодов увеличивают за счет использования системных модуляторов.

При напряжении сети 12 В может использоваться и последовательное, и параллельное подключение сети. В случае последовательного подключения используют импульсные блоки питания. Если собирается цепь из трех светодиодов, то можно обойтись без усилителя. Но если цепь будет включать большее количество элементов, то усилитель необходим.

Во втором случае, то есть при параллельном подключении, необходимо использование двух открытых резисторов и усилителя (с пропускной способностью выше 3 А). Причем первый резистор устанавливается перед усилителем, а второй – после.

При высоком напряжении сети (220 В) прибегают к последовательному подключению. При этом дополнительно используют операционные усилители и понижающие блоки питания.

Как заменить выключатель света, подключенный последовательно к другим выключателям света

Как заменить выключатель света, подключенный последовательно к другим выключателям света
Сеть обмена стеками

Сеть Stack Exchange состоит из 179 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетите биржу стека
  1. 0
  2. +0
  3. Войти
  4. Зарегистрироваться

Home Improvement Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для подрядчиков и серьезных мастеров.Регистрация занимает всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Любой может задать вопрос

Любой может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются на вершину

спросил

Просмотрено 9к раз

Я пытаюсь заменить однополюсный выключатель на выключатель с цифровым таймером.Новый выключатель света имеет 3 провода (ноль, линия, нагрузка). Коммутатор не нуждается в заземлении. У моего текущего выключателя света есть 3 выключателя света в коробке. Проводка к выключателю света имеет: 1) оголенный провод (земля) идущий к зеленому винту 2) черный провод, идущий к одному из отверстий сзади, который нужно нажать, чтобы освободить провод, с другим черным проводом, который обвивается вокруг винта рядом с отверстием, где находится другой провод. Этот петлевой провод затем идет к следующему выключателю света (гирляндное соединение), который затем идет к последнему выключателю света).3) 3-й черный провод, идущий к винту на противоположном конце другого черного провода. 4) есть группа белых проводов с заглушками.

Я собирался приступить к перемонтажу нового выключателя света: 1) Удалите черный провод, идущий к отверстию, и предположите, что это провод нагрузки. 2) Разрежьте петлю на черном проводе, соединенном гирляндой, и закройте концы провода вместе, чтобы провод шел только к двум другим выключателям света. 3) 3-й черный провод, я полагаю, это линия к выключателю света.4) Белые провода, которые я предполагаю, являются нейтральными, и я собираюсь использовать правильный для света, который я включаю новым выключателем.

Это правильно?

спросил 1 ноя, 2016 в 18:54

пользователь62077пользователь62077

1111 серебряный знак33 бронзовых знака

2

Черный провод, идущий к нескольким выключателям, должен быть вашим главным звеном.Если черный провод сзади находится на той же стороне (сверху / снизу), что и провод, идущий от винта к другим фонарям, это линия, и ее нужно будет подключить к другим переключателям и вашему новому, иначе они будут больше не работает, если он закрыт, если это так, другой провод является нагрузкой. Белые являются нейтральными в связке (иногда в петле переключения один белый может быть горячим, они должны быть помечены, но часто это не так).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.