Vetaif.ru

Авто журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как соединить светодиоды для 12 вольт

Особенности подключения светодиода к блоку питания 12 вольт

Исторически сложилось так, что источники питания на 12 вольт наиболее распространены и востребованы. Они и безопасны для здоровья людей, и надежны. Бортовые электросистемы автомобилей тоже имеет двенадцативольтовое питание в большинстве случаев. Практика показывает, что подключить светодиод к 12 вольтам, как и к источнику питания с другим напряжением, просто, если знать некоторые правила и законы электротехники.

  • Характеристики светодиодов
  • Обзор источников питания
  • Алгоритм действий при подключении

Преимущества и недостатки 12 В освещения

Для перехода на осветительные приборы, которые подключаются к низковольтному источнику питания, следует изучить их достоинства и недостатки. Среди преимуществ можно выделить следующее:

  • Безопасность. Использование светодиодных лампам в светильниках на 12 В повышает уровень защиты и устраняет возможность поражения электрическим током.
  • Пожарная безопасность. Проводка низковольтного напряжения не может быть источником возгорания и причиной возникновения пожара. Поэтому провода не нуждаются в дополнительной защите, их не помещают в гофрированные рукава.
  • Универсальность. Электрический ток напряжение которого не превышает 12 В считается условно безопасным, который не может нанести серьезные повреждения человеку. В связи с этим эти лампы могут использоваться в помещениях с нормальными условиями и повышенной опасности. Например, в светильниках для сауны, погреба, ванной комнаты, кухни, спальни и т. д.
  • Экономия. При использовании данного источника света для освещения помещения снижает расход электроэнергии и соответственно затраты денежных средств на оплату счетов.
  • Экологичность. В конструкции не используются материалы, которые в процессе эксплуатации устройства излучают вредные вещества для здоровья человека или животных.
  • Надежность. Лампы имеют высокую устойчивость к механическим повреждениям: царапины, сколы, выщерблены и т. д.

Не смотря на все преимущества источник света, имеет и свои недостатки. К минусам светодиодным лампам рассчитанных на 12V относятся:

  • Требуется дополнительное устройство — блок питания (БП). Наличие драйвера стабилизирующего и понижающего напряжение сети с 220 на 12 В усложняет прокладку проводки. Он обладает своим КПД, которое снижает эффективность освещения и за счет него в схеме появляется дополнительное слабое звено, которое может выйти из строя.
  • Яркость свечения. На мощность светового потока лампы подключенной к низковольтной сети оказывает влияние падение напряжение. Это происходит из-за потребления большого тока. Поэтому длина проводника от трансформатора до первого и последнего источника света должна быть одинаковой, допускается погрешность в 2 – 3 %. Иначе последний светильник будет, тускнея светить, чем первый.

Области применения светодиодных лент 12В

Диодные ленты 12 Вольт сегодня получили достаточно широкое распространение в различных областях. Благодаря безопасности низкого напряжения они с успехом применяются в освещении помещений с повышенной влажностью (ванная комната или кухня). Также широко применяются в качестве основного освещения или подсветки потолков в гостиных, спальнях и прихожих. Не обошло вниманием такие световые приборы и современное автомобилестроение, где ленты используются в виде дневных ходовых огней.

Аккумулятор

Для питания фонаря я решил использовать аккумуляторные элементы из «сдохшей» батареи шуруповерта. Достал из корпуса все 10 элементов. Шуруповерт работал от этой батареи 5-10 минут и садился, по моей версии, для работы фонаря вполне могут подойти элементы этой батареи. Ведь для фонаря нужны токи, гораздо меньшие, чем для шуруповерта.

Я замерил напряжение на каждом элементе по отдельности — на всех было около 1,1 В, только одна показывала 0. Видимо это неисправная банка, ее в мусорку. Остальные еще послужат. Для моей светодиодной сборки будет достаточно трех банок.

Проштудировав интернет, я вывел для себя важную информацию о никель-кадмиевых аккумуляторах: номинальное напряжение каждого элемента 1.2 вольт, заряжать банку следует до напряжения 1.4 вольт (напряжение на банке без нагрузки), разряжать следует не ниже 0.9 вольт — если составленно несколько элементов последовательно, то не ниже 1 вольта на элемент. Заряжать можно током десятой доли емкости (в моем случае 1.2А/ч=0.12А), но по факту можно и большим (шуруповерт заряжается не более часа, значит токи зарядки не менее 1.2А). Для тренировки/востановления полезно разрядить аккумулятор до 1 В какой-либо нагрузкой и зарядить заново, так несколько раз. Заодно оценить примерное время работы фонаря.

Итак, для трех элементов, соединенных последовательно, параметры таковы: напряжение зарядки 1.4X3=4.2 вольта, номинальное напряжение 1.2X3=3.6 вольт, ток заряда — какой даст зарядное мобильного со стабилизатором моего изготовления.

Единственный не ясный момент: как мерять минимальное напряжение на разряженных аккумуляторах. До подключения моего светильника на трех элементах было напряжение 3.5 вольт, при подключении — 2.8 вольт, напряжение быстро восстанавливается при отключении опять до 3.5 вольт. Я решил так: на нагрузке напряжение не должно падать ниже 2.7 вольт (0.9 В на элемент), без нагрузки желательно чтобы было 3 вольта (1 В на элемент). Однако, разряжать придется долго, чем дольше разряжаешь, тем стабильнее напряжение, перестает быстро падать на зажженых светодиодах!

Читать еще:  Как понять что тормозные колодки пора менять

Свои и без того разряженные аккумуляторы я разряжал несколько часов, иногда отключая лампу на несколько минут. В итоге получилось 2.71 В с подключенной лампой и 3.45 В без нагрузки, разряжать дальше не рискнул. Замечу, светодиоды продолжали светить, хоть и тускловато.

Выводы

  1. Надо заранее думать, где будут размещены блоки питания лент и посчитать их мощность и ток
  2. Если блоки питания в щите, то надо не лениться и по формулам посчитать падение напряжения в кабеле и предусмотреть кабель соответствующего сечения. Можно разделить ленту на несколько участков и протянуть от блока несколько кабелей, по каждому пойдёт меньший ток.
  3. Если блоки питания не в щите, то надо предусмотреть место для них. Место должно быть обслуживаемое, проветриваемое, не пожароопасное.
  4. Блоки питания выбираем хорошие. Чтобы держал короткое замыкание. Лучший вариант в металлическом кожухе IP67, но это дороже всего. Можно брать блоки на DIN рейку, они обычно качественные. Хорошо если с подстройкой выходного напряжения.
  5. Время от времени надо не забывать подкручивать все контакты блоков питания. Собственно, это надо делать на всех элементах щита, а то из-за плохого контакта может начать греться клемма.

174,852 просмотров всего, 450 просмотров сегодня

Как подключить к 220 В светодиодную ленту на 12 или 24 В

Определяющим параметром здесь является потребляемая мощность. Длина ленты может быть самой разной, особенно если вы составляли ее из отдельных отрезков, спаивая их вместе, что очень сильно влияет на энергопотребление.

Потребляемая мощность зависит от двух параметров и имеет 2 основных ограничения:

  • Энергопотребление зависит от длины led-ленты, которая не должна превышать стандартную длину катушки в 5 метров.
  • Максимальную энергию для светящейся ленты задает блок питания. Именно он обеспечивает исходящее напряжение, которое является определяющим параметром электропитания. Поэтому перед тем, как подключить диодную ленту на 12 В к 220 В, следует взять в руки рулетку и точно измерить длину светящейся полосы, а еще лучше – пересчитать диоды, чтобы точно определить номинальную потребляемую мощность и подобрать для нее подходящий по выдаваемым показателям блок питания.

Если перед вами задача – как подключить несколько светодиодных лент к сети 220 В и при этом требуется запитать 2, 3 и более светодиодных лент, то здесь существует 2 варианта:

  1. Делается разводка в проводке на участке с сетевым напряжением 220 В – тогда для каждой ленты или отдельно подключаемого участка следует приобрести отдельный блок питания.
  2. Нужно приобрести блок питания с несколькими портами (разъемами) для параллельного подключения штекеров для питания лент. В этом случае совокупная мощность подключаемых лент должна соответствовать номинальной выдаваемой мощности блока питания.

Но общим правилом, которое нужно помнить перед тем, как подключить диодную ленту с любым напряжением к 220 Вникогда не соединять ленты последовательно.

Самодельный трансформаторный блок питания на 12 вольт

В завершении приведем простую схему БП для питания светодиодного источника света мощностью до 120 Вт на основе интегрального стабилизатора КР142ЕН8Б.

Схема блока питания для светодиодной ленты на 12 вольт

Обозначения:

  • Резисторы: в схеме не задействованы.
  • Конденсаторы: С1 и С2 – 100 нФ; С3 – 1000 мкФ х 25 В; С4 и С5 -2200 мкФ х 25 В.
  • Выпрямитель: VD1 – диодный мост КВРС 15005 или любой другой, рассчитанный на ток не менее 10 ампер;
  • Диод VD2 – 1N4005 (в качестве альтернативы подойдет любой кремневый диод).
  • Транзистор VT1 – TIP 3005, собственно подойдет любой биполярник, у которого ток коллектора от 10,0 А и более.
  • Микросхема DA1 – интегральный стабилизатор КР142ЕН8Б, в качестве альтернативы можно использовать МС7812ВТ или подобные аналоги.
  • ТР1 – допускается использование любого понижающего трансформатора со вторичной обмоткой рассчитанной на напряжение 12-18 В и ток нагрузки от 10,0 А.

Собранная схема не требует настройки, если сборка была произведена правильно. Этот БП может запитать как обычную ленту на 12 вольт 60 ватт, так и более мощные источники света.

Собирать с нуля импульсный инверторный БП бесперспективно. Проще приспособить для этой цели готовое устройство, например, взять со сгоревших в люстре ламповых энергосберегающих светильников электронный баланс и отремонтировать его, внеся небольшие изменения (увеличить напряжение и потребляемый ток). По сути, это готовые импульсные БП.

Читать еще:  Почему болтается шкив коленвала

Светодиоды 12 вольт для авто имеют 11 главных достоинств, о которых вам полезно будет узнать, они постепенно вытесняют из обихода старые лампочки, даже в автомобилях водители стараются установить светодиодную подсветку. Сегодня ее широко используются для:

  • освещения салона машины;
  • подсветки приборной доски;
  • освещения багажника
  • замены обычных лампочек, установленных в фарах


Схема подбора светодиодных LED ламп для автомобиля

Спрос на светодиоды вполне оправдан, ведь они имеют множество преимуществ перед лампами накаливания и ртутными лампочками.

Светодиоды 12 вольт для авто их преимущества и эффективность

1. Экономичное энергопотребление. Светодиодные лампы потребляют на 70% меньше электроэнергии, чем лампы накаливания.
2. Светодиоды не перегорают, поэтому их не придется менять даже после длительного периода эксплуатации.
3. Они не требуют специальных условий для утилизации, потому что светодиоды не опасны для окружающей среды, в отличие от ртутных ламп.
4. Яркость освещения остается постоянной, не зависимо от срока службы ламп.
5. Светодиодные лампы очень прочные. Их изготавливают из алюминия и поликарбонатного стекла, способного выдерживать большие ударные нагрузки.
6. Светодиоды обеспечивают хорошую освещаемость. При таком свете все предметы и их цвета видны отчетливо. Светодиоды 12 вольт для авто идеально подходят для ближнего света.
7. Светодиоды включаются мгновенно и могут работать при любой температуре окружающей среды.
8. Светодиодное освещение не вызывает усталости глаз, потому что оно не имеет эффекта низкочастотных пульсаций.
9. Мощные фонари, сделанные из светодиодов, не слепят глаза.
10. Они меньше нагреваются, поэтому не испортят оптику в авто.

  • LED-устройства дают более яркий свет, если сравнивать его со светом от ламп накаливания. Поэтому ваша машина со светодиодными фарами будет более заметной на трассе. Светодиодные лампы для автомобиля 12 вольт широко используются в противотуманных фарах. Стробоскоп со светодиодами поможет сделать ваш автомобиль заметнее на дороге в любое время суток. Сигнализация с ярким светодиодом отпугнет грабителей.

Сверхяркие автомобильные LED-лампы – конструктивные особенности

Устройство светодиодных лампочек с цоколем Е27 видно на рисунке 1


Рис.1 Устройство LED-лампы

Независимо от размеров, все светодиодные лампочки имеют стандартный набор элементов:

1. Рассеиватель. Он имеет форму полусферы. Его главной функцией является распределение светового пучка и увеличение угла свечения. Рассеиватель изготавливается из прозрачного пластика. Использование этого материала стало возможным, потому что в светодиодных лампах рассеиватель не нагревается до высоких температур.
2. Светодиодные чипы.
Они отвечают за мощность лампы. Их количество зависит от размеров осветительного изделия. Чипы в качественных лампочках отвечают за долгий срок службы изделия и его эксплуатационные характеристики.
3. Печатная плата отводит к радиатору тепло от светодиодных чипов, чтобы обеспечить им работу в безопасном температурном режиме.
4. Зона, в которой температура достигает высшей отметки, находится ниже печатной платы. Особенностью LED-ламп является то, что температура направляется не наружу,а внутрь устройства. Поэтому светодиодным лампам нужен специальный теплоотводящий элемент.
5. Радиатор отводит тепло от печатной платы со светодиодными чипами. Элементы конструкции радиатора сделаны из алюминиевых сплавов. Радиатор состоит из множества металлических пластинок. Такая конструкция увеличивает площадь теплоотвода.
6. Конденсатор сглаживает пульсации выходного напряжения.
7. Драйвер преобразовывает переменный ток в постоянный.
8. Основание цоколя защищает корпус светодиодной лампы от электротока. Основание изготавливают из полимеров.
9. Цоколь необходим для контакта лампы с патроном осветительного устройства. Его делают из латуни с никелевым покрытием. Такой материал не боится коррозии.

Как сделать светодиодные лампочки для авто своими руками

Если постараться, то можно изготовить светодиодные лампы для автомобиля своими руками. Как сделать светодиод самому можно посмотреть на видео:

Виды светодиодов, которые используются в автомобилях

Для получения необходимой яркости освещения в разных частях автомобиля используются такие типы светодиодных ламп:

  • в передних фарах дальнего света применяют цоколь Н1. Водители грузового транспорта часто используют светодиодные лампы для авто 24 вольта, с успехом заменяющие ксеноновые;
  • чтобы сделать огни ближнего света более яркими устанавливают лампы Н4 и Н7.
  • в багажнике и салоне используют C5W, W5W, BA9S;

  • подсветка заднего номерного знака или панели приборов монтируется с использованием ламп Т5;
  • для противотуманных фар подойдут лампы Н1, Н3, НВ3, НВ2, Н4,Н7, Н11. Автомобильные светодиоды на 12 вольт применяются чаще других. Светодиодная лампа на 12 вольт от аккумулятора может использоваться также для ближнего освещения.
  • для поворотного сигнала подходят лампы BA15S. Этот тип светодиодов соответствует P21W.
  • для огней задних габаритов устанавливают BAY15D. В европейских авто этот тип двухконтактных светодиодов обозначают P21/5W.
Читать еще:  Как правильно ставить проставки под стойки

Популярные led-лампы на 12 вольт. Производители и их ценовые категории

Среди всех покупаемых светодиодных ламп для авто лидируют изделия таких компаний:

  • КАРКАМ Электроникс. Компания выпускает LED-лампы для автомобильного освещения на основе светодиодов CREE. Комплект из двух ламп Н4 обойдется в 2990 руб. Светодиоды 12 вольт для авто этой компании часто применяются в противотуманных фарах.
  • OSRAM. Изделия OSRAM LED изготавливаются с точным соблюдением технологии, с тщательным контролем качества сырья на всех этапах процесса и на каждом из заводов OSRAM, что расположены по всему миру. Цена Osram P21W LEDriving Premium около 1200 руб.
  • Philips Automotive. Компания является мировым лидером в производстве LED -лампочек. Лампа Philips X-treme Ultinon LED H4 обойдется в 3847 руб. Распространенные
    светодиоды для автомобиля 12 вольт от Филипс обойдутся в 600-700 рублей. Популярные hb4 светодиоды можно приобрести приблизительно за 4000 руб.
  • Маяк. Лампа H11 знаменитой российской компании обойдется в 500 рублей.

Светодиоды 24 вольта для авто (Китай) также пользуются спросом на рынке из-за низкой стоимости. Светодиодные лампы для автомобиля 24 вольта можно купить в среднем за 1000 рублей.

Особенности монтажа и схемы для подключения. Почему нельзя напрямую подключать светодиоды к сети автомобиля

Напряжение в электросети автомобиля колеблется от 12, 5 вольт до 14,5 вольт, а рабочее напряжение светодиода около 3 вольт, поэтому напрямую подсоединять их в бортовую сеть нельзя. Перед подключением каждого элемента к аккумулятору, нужно определить полярность светодиода. Минус соединяют с катодом светодиода, а плюс с источником постоянного тока. Подключение светодиодов к 12 вольт автомобиля без резистора выполнять нельзя.

Для создания подсветки используют готовые ленты. Они сделаны из нескольких светодиодов и резисторов. Каждый такой кластер предназначен для определенного напряжения.

Если электрические параметры отвечают допустимым для вашего автотранспорта, то можно начинать монтаж. При необходимости светодиодные ленты можно делить на части. Делать это нужно по разметкам, нанесенным производителем, чтобы не повредить электросхему.

Светодиодными лентами удобно подсвечивать номерные знаки, багажное отделение, колеса, ручки автомобиля и сидения.

Мощные светодиоды 12 вольт для авто применяют в фарах.

Как самостоятельно собрать цепь светодиодов. Зачем необходим стабилизатор напряжения и резистор

Цепь из трех светодиодов белого цвета с напряжением по 3,5 вольт и резистора, несложно собрать своими руками. Все лампочки соединяют последовательно, а разницу с напряжением автомобильной электросети компенсируют с помощью резистора на 100 Ом и мощностью 0, 5 Ватт. Его тоже подключают в цепь последовательно. Цепочек можно собрать несколько штук и подключить их параллельно, чтобы на всех участках было одинаковое падение напряжения. Лампочки собирают на фольгированном текстолите.

Стабилизатор напряжения, подключенный к цепи, поможет предотвратить снижение яркости фар в тот момент, когда автомобиль начнет движение

Для выполнения сборки понадобятся пластиковые хомуты и паяльник. Если вы профессионально умеете паять и разбираетесь в устройстве электропроводки вашего транспорта, то можете смело приступать к работе. Если таких знаний у вас нет, то лучше доверить работу профессионалам, чтобы не рисковать своим автомобилем. Они выполнят эту работу быстро и качественно. Ниже видео с тестом светодиодов 12 вольт.

Подключение 3-х светодиодов к 12 В

Подключение трех светодиодов к источнику питания 12 В, позволяет использовать резистор с меньшей мощностью, так как суммарное падение напряжения на трех светодиодах будет больше в 3 раза.

Допустим, что у нас имеется желтый светодиод со следующими параметрами:

Рассчитаем сопротивление балластного резистора по уже известной формуле:

Ближайший резистор, подходящий по номиналу 510 Ом, определим требуемую мощность

Рассчитываем сопротивление светодиода:

Общий ток в цепи с учетом добавленного сопротивления резистора:

Подставляем получившееся значение в формулу мощности постоянного тока:

По сравнению с предыдущим примером, в данном случае нам требуется менее мощный резистор, а значит, выбираем на 0,125 Вт.

Данная схема подключения используется в светодиодных лентах на 12 В, с той лишь разницей, что там таких цепочек несколько и между собой они соединены параллельно.

Этот способ имеет существенный недостаток – при сгорании одного из светодиодов, остальные перестают работать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector