Параллельное соединение светодиодов

Подключение галогенной люстры (с пультом и без)

Галогенные светильники работают не от 220 В, а от 12 В или 24 В. Потому в каждой из них установлены понижающие трансформаторы и вся схема собрана и готова к установке. Свободными остаются только два проводника, которые и нужно соединить с проводами, торчащими на потолке. Подключается в произвольном порядке, «фаза» и «ноль» — не имеют значения.

Если люстра укомплектована пультом, к трансформаторам добавляется еще блок управления. Подключение аналогично: есть два проводника, которые нужно соединить с теим, что есть на потолке. Идущий с другой стороны третий проводник (он тонкий)  — это антенна, при помощи которой «общаются» пульт и блок управления. Этот проводник остается внутри стакана в таком виде, в каком он есть.

Как подключить люстру с пультом смотрите в следующем видео.

Параллельное соединение

Необходимость в параллельном включении возникает в случае, когда напряжения источника питания недостаточно для запитки нескольких последовательно соединённых светодиодов. Теоретически, в самом простом варианте можно было бы отдельно объединить все аноды и все катоды излучающих диодов. После чего подключить их к источнику напряжения с соблюдением полярности.

такая схема не работоспособна

Но как говорят: «Правило без исключений не бывает». В китайских игрушках и зажигалках с подсветкой можно увидеть, что светодиоды запитаны прямо от батареек без каких-либо промежуточных элементов. Почему они не перегорают? Дело в том, что ток в цепи ограничен внутренним сопротивлением круглых батареек типа AG1. Их мощности недостаточно, чтобы нанести вред светодиоду.

Ограничить резкое нарастание тока в нагрузке можно с помощью резистора. О том, как это грамотно сделать с одним светодиодом, подробно написано в данной статье. Для цепи из нескольких параллельно подключенных LED с одним резистором схема примет следующий вид.

и этот вариант не пригоден для конструирования

Из второй схемы видно, что резистор R1 ограничивает только суммарный ток цепи, который затем распределяется по ветвям со светодиодами в зависимости от их сопротивления. По закону Ома светодиод с наименьшим сопротивлением p-n-перехода получит наибольшую порцию тока. И скорее всего он будет больше номинального значения, что ускорит деградацию кристалла. Работа светодиода в режиме перегрузки по току рано или поздно приведёт к выходу из строя на обрыв. Оставшиеся в работе светодиоды распределят между собой ток сгоревшего элемента, что также приведёт к резкой потере яркости.

Ниже приведен единственно верный вариант параллельного включения светодиодов.

Пример расчета

Для закрепления теоретических знаний параллельное соединение светодиодов рассмотрим на конкретном примере.

Дано:

• источник напряжения U = +5 В;
• LED1 – красного свечения с U_LED1 = 1,8 В и I_LED1 = 0,02 А;
• LED2 – белого свечения с U_LED2 = 3,2 В и I_LED2 = 0,35 А.

Требуется рассчитать параметры и выбрать резисторы R1 и R2.

При параллельном включении к обеим ветвям (R1-LED1 и R2- LED2) прикладывается одинаковое напряжение, равное 5 В. Сопротивление каждого резистора определим по формуле:

Мощность, которую должны рассеивать резисторы, определим с учетом пересчёта тока LED2 по формуле:

Гипсокартонные потолки

Схема подключения светильников в подвесном потолке выглядит аналогичным образом, однако монтаж начинается только после нанесения слоя шпатлевки. Вначале на бумаге рисуют план расположения светильников с точным расстоянием от стен и друг от друга. Далее делают разводку электрических проводов, фиксируя их на основном потолке, и оставляют свободно свисающие концы. Причем лучше всего оставлять концы с небольшим запасом, примерно 15-20 см.

В целом провод должен свисать ниже гипсокартонной конструкции примерно на 10 см. Дело в том, что короткий провод при непредвиденной ситуации нарастить очень сложно, а вот длину всегда можно уменьшить. В соответствии с рисунком делают метки на потолке и вырезают отверстия с помощью дрели с установленной коронкой, соответствующей размеру отверстия под точечный светильник. В полученные отверстия устанавливают светильники, подсоединяют провода и проверяют работу освещения.

Существует еще одна схема подключения точечных потолочных светильников на гипсокартонной конструкции. К его использованию обращаются в том случае, когда количество источников света не превышает 6 единиц.

Процесс подключения выполняется по следующей схеме:

• От распределительной коробки к месту расположения светильников протягивают электрические провода.
• Далее выполняют монтаж гипсокартонной конструкции и черновые отделочные работы, в частности шпаклевание и шлифовку.
• В потолке вырезают отверстия, в которые при дальнейших установочных работах вставляют точечные приборы освещения.
• Выводят концы прокинутого кабеля наружу и подсоединяют приборы освещения.

Такой способ позволяет легко и быстро найти решение вопроса, как подключить точечный светильник. Однако он не совсем соответствует пожарным нормам и требованиям, так как в этом случае провода оказываются просто лежащими на гипсокартонном потолке. Решить проблему помогает использование негорючего кабеля с большим сечением провода при условии правильного монтажа и наличии бетонного базового перекрытия.

Можно воспользоваться таким способом при подключении на потолке светильников точечного типа при деревянном базовом потолочном перекрытии. Однако здесь обязательна укладка в металлические трубы или негорючие цельнометаллические кабель-каналы

Монтажные работы по укладке электрических проводов важно выполнить перед непосредственной установкой гипсокартонного листа. Отклоняться от перечисленных правил не стоит, так как сочетание дерева, электричества и работы приборов освещения, сопровождающаяся выделением тепла, можно назвать достаточно опасным

Точечные светильники могут работать от напряжения 220 В или 12 В. Вне зависимости от напряжения, подключаться они параллельно (в шлейф или отдельными проводами) или последовательно (гирлянда). Разница в том, что питание для споты на 12 В подается через понижающий трансформатор. Он преобразует сетевые 220 вольт в нужные 12. Подробнее о том, как подключить точечные светильники к одно- и двух- клавишным выключателям поговорим подробнее.

Как подключить ЛЕД-светильник к 220В

Основное достоинство таких светильников в сравнении с работающими от 12 Вольт в том, что их напрямую можно питать от выключателя. В результате не требуются дополнительные финансовые затраты на приобретение блока питания, а также монтаж не вызывает сложностей. Существует несколько способов установки светодиодных светильников:

• последовательное подключение;
• параллельное;
• лучевое.

Каждый используется в разных ситуациях и имеет свои достоинства и недостатки.

Последовательное

Последовательное подключение используется в том случае, если нужно сэкономить метраж кабеля, и при этом к помещению нет особых требований. Для реализации потребуется несколько двойных или тройных проводов. В одну цепь допускается установка не более шести светодиодных лампочек, в противном случае яркость будет низкой. Если один светильник выйдет из строя, придется проверять работоспособность каждого, чтобы устранить поломку.

Само подключение не должно вызывать сложностей. К первому светильнику от выключателя проводится фаза, далее от первого переключателя кабель протягивается к следующему устройству. К последнему светильнику прокладывается ноль, который идет от распределительной коробки.

Если в схеме допустить ошибку и питание с нулем перепутать местами, лампы будут под постоянным напряжением, что небезопасно.

Параллельное

Параллельное подключение более практичное и используется чаще. В процессе реализации каждый светильник будет выдавать яркость, которая заявлена производителем. Единственный недостаток, который можно выделить – повышенный расход проводника в сравнении с последовательным подключением.

Рекомендуется отдавать предпочтение кабелю ВВГ нг 2*1,5 или 3*1,5. Обозначение свидетельствует о наличии ПВХ-оболочки – качественного изоляционного материала. В маркировке отметка «нг» указывает на негорючесть модели. Если к помещению выдвинуты особые требования, иногда используют провода с дополнительной маркировкой «ls», которая означает, что при воспламенении выделяется небольшое количество дыма.

Для подключения светильника через выключатель от распределительной коробки протягивают кабель. Его поочередно соединяют с каждым светильником. После первой лампы кабель обрезается и подается к следующему, пока все устройства не будут соединены в одну общую систему.

Преимущество параллельного способа подключения в том, что даже если одна лампа выйдет из строя, цепь будет полностью работоспособной.

Лучевое

По своей природе лучевая схема относится к параллельному подключению, часто применяется для люстр. Принцип реализации заключается в прокладке кабеля к каждому осветительному прибору индивидуально. Этот способ самый трудоемкий и требует больших финансовых затрат из-за большого количества используемого провода. Для экономии кабель от распределительного щитка проводят в центр комнаты и уже оттуда к каждому светильнику. Далее к фазе и нулю подводят одножильные провода, которые прокладываются к светильникам.

Еще на этапе проектирования важно решить, как будут соединены жилы с отдельным кабелем. Если ламп немного, достаточно скрутки

С целью безопасности ее надежно обжимают пассатижами и паяльником сваривают воедино. Существует альтернатива этому способу – приобрести клеммы с определенным количеством выходов. На каждую жилу надевается разъем и лишь после провода тянутся к осветительным приборам.

Схема подключения светодиодных ламп во всех случаях принципиальных отличий не имеет.

Порядок подключения освещения своими руками

Планирование
. Если подвесной потолок формируется из нескольких уровней, подключение светильников должно производиться с выделением отдельных контуров освещения, которые управляются отдельным выключателем сети 220 вольт. Схема монтажа разрабатывается заранее.

Протяжка и закрепление проводов. Рекомендуется крепить проводку к металлическим профилям, используя специальные пластмассовые стяжки. На местах крепления световых точек сформировать петли, которые легко будет зацепить и достать через просверленные в потолочных панелях отверстия

При этом важно допускать небольшое их провисание.

В другом варианте можно протянуть проводку своими руками от первого отверстия к остальным, но в таком случае проводка будет лежать непосредственно на самом гипсокартоне изнутри.

Сверление отверстий под точечные светильники. Схема размещения приобретает окончательные контуры после монтажа потолочной поверхности. В случае пластиковых или лучше расположить осветительные приборы по центру панелей, а не на стыке. Отверстия делаются с помощью дрели и специальной насадки под названием «коронка». Просверлить их легко своими руками

Важно подобрать правильный диаметр насадки.

Подключение освещения. Важно проводить подключение 220 В, следуя строгому алгоритму:

1. Закрепление светильников. Отогнуть своими руками боковые скобы до упора и вставить в отверстие. После этого скобы защелкнутся. Вставить лампу и зафиксировать ее сверху стопорным кольцом. Такая конструкция надежно удерживает светильники на потолке. После этого можно производить подключение основного провода к сети.

Люминесцентные лампы подключаются в соответствии с несколько более сложной схемой по сравнению со своими ближайшими «родственниками» — лампами накаливания. Для зажигания ламп люминесцентного типа, в цепь должны быть включены пусковые устройства, от качества которых напрямую зависит срок эксплуатации светильников.

Чтобы разобраться в особенностях схем, надо в первую очередь изучить устройство и механизм действия подобных приборов.

Каждый из таких приборов является герметичной колбой, наполненной специальной смесью газов. При этом смесь рассчитана таким образом, чтобы на ионизацию газов уходило гораздо меньшее по сравнению с обыкновенными лампами накаливания количество энергии, что позволяет заметно экономить на освещении.

Чтобы люминесцентная лампа постоянно давала свет, в ней должен поддерживаться тлеющий разряд. Для обеспечения такового осуществляется подача требуемого напряжения на электроды лампочки. Главная проблема заключается в том, что разряд может появиться только при подаче напряжения, существенно превышающего рабочее. Однако и эту проблему производители ламп с успехом решили.

Электроды установлены по обеим сторонам люминесцентной лампы. Они принимают напряжение, благодаря которому и поддерживается разряд. У каждого электрода есть по два контакта. С ними соединяется источник тока, благодаря чему обеспечивается прогревание окружающего электроды пространства.

Таким образом, люминесцентная лампа зажигается после прогрева ее электродов. Для этого они подвергаются воздействию высоковольтного импульса, и лишь затем в действие вступает рабочее напряжение, величина которого должна быть достаточной для поддержания разряда.

Световой поток, лм	Светодиодная лампа, Вт	Контактная люминисцентная лампа, Вт	Лампа накаливания, Вт
50	1	4	20
100		5	25
100-200		6/7	30/35
300	4	8/9	40
400		10	50
500	6	11	60
600	7/8	14	65

Под воздействием разряда газ в колбе начинает излучать ультрафиолетовый свет, невосприимчивый человеческим глазом. Чтобы свет стал видимым человеку, внутренняя поверхность колбы покрывается люминофором. Это вещество обеспечивает смещение частотного диапазона света в видимый спектр. Путем изменения состава люминофора, меняется и гамма цветовых температур, благодаря чему обеспечивается широкий ассортимент люминесцентных ламп.

Лампы люминесцентного типа, в отличие от простых ламп накаливания, не могут просто включаться в электрическую сеть. Для появления дуги, как отмечалось, должны прогреться электроды и появиться импульсное напряжение. Эти условия обеспечиваются при помощи специальных балластов. Наибольшее распространение получили балласты электромагнитного и электронного типа.

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.

Параллельное соединение

В большинстве случаев используется параллельная схема подключения точечных светильников (ламп). Даже несмотря на то что требуется большое количество проводов. Зато напряжение на все осветительные приборы подается одинаковое, при перегорании не работает одна, все остальные — в работе. Соответственно, никаких проблем с поиском места поломки.

Схема параллельного подключения точечных светильников

Как подключить точечные светильники параллельно

Есть два способа параллельного соединения:

• Лучевой. На каждый осветительный прибор идет отдельный кабель (двух или трехжильный — зависит от того, есть у вас заземление или нет).

• Шлейфное. Пришедшая от выключателя фаза и нейтраль со щитка заходят на первый светильник. От этого светильника идет кусок кабеля на второй, и так далее. В результате к каждому светильнику, кроме последнего, оказывается подключенным по четыре куска кабеля.

Лучевая

Лучевая схема подключения более надежна — если проблемы случаются, то не горит только эта лампочка. Есть два минуса. Первый — большой расход кабеля. С ним можно смириться, так как делается проводка один раз и надолго, а надежность такой реализации высокая. Второй минус — в одной точке сходится большое количество проводов. Качественное их соединение — непростая задача, но решаемая.

Соединить большое количество проводов можно при помощи обычной клеммной колодки. В этом случае с одной стороны подается фаза, при помощи перемычек она разводится на нужное число контактов. С противоположной стороны подключаются провода, идущие к лампочкам.

Способы соединения проводов при лучевом исполнении

Практически так же можно использовать клеммники Ваго на соответствующее число контактов. Выбрать надо модель для параллельного соединения. Лучше — чтобы они были заполнены пастой, предотвращающей окисление. Этот способ хорош — легок в исполнении (зачистить провода, вставить в гнезда и все), но очень много низкокачественных подделок, а оригиналы стоят дорого (и то не факт, что вам продадут оригинал). Потому многие предпочитают пользоваться обычной клеммной колодкой. Кстати, есть они нескольких видов, но более надежными считаются карболитовые с защитным экраном (на рисунке выше они черного цвета).

И последний приемлемый способ — скрутка всех проводников с последующей сваркой (пайка тут не пойдет, так как проводов слишком много, обеспечить надежный контакт очень сложно). Минус в том, что соединение получается неразъемным. В случае чего, придется удалять сваренную часть, потому нужен «стратегический» запас проводов.

Пример исполнения лучевого подключения точечных светильников

Чтобы уменьшить расход кабеля при лучевом способе соединения, от выключателя до середины потолка тянут линию, там ее закрепляют, и от нее разводят провода к каждому светильнику. Если надо сделать две группы, ставят двухклавишный (двухпозиционный) выключатель, от каждой клавиши тянут отдельную линию, потом расключают светильники по выбранной схеме.

Шлейфное соединение

Шлейфное соединение применяют тогда, когда светильников очень много и тянуть к каждому отдельную магистраль очень уж накладно. Проблема при таком способе реализации в том, что при проблеме соединения в одном месте, все остальные тоже оказываются неработоспособны. Зато локализация повреждения проста: после нормально работающего светильника.

Фактическая реализация параллельного соединения шлейфным способом

В этом случае также можно разделить светильники на две или больше группы. В этом случае понадобиться выключатель с соответствующим количеством клавиш. Схема подключения в этом случае выглядит не очень сложно — добавиться еще одна ветка.

Как подключить точечные светильники к двойному выключателю

Собственно, схема справедлива для обоих способов реализации параллельного подключения. При необходимости можно сделать и три группы. Такие — трехпозиционные — выключатели тоже есть. Если же нужны четыре группы — придется ставить два двухпозиционных.

Параллельное соединение источников питания

Но что будет, если источники питания соединить параллельно? Давайте же рассмотрим это с точки зрения той же самой гидравлики. Имеем те же самые башни, в которых воды до самых краев:

Нет, здесь мы не будет извращаться. Мы просто соединим наши башни у самого основания трубой:

Давление на дно у каждой башни изменится? Думаю, нет. Оно останется таким же, как в одной из башен. А что поменялось? Поменялся просто объем воды. Ее стало в 2 раза больше.

Но вы можете сказать, что в первом случае у нас тоже воды стало в 2 раза больше!

Да, все оно так, но здесь важное значение имеет именно то, что давление на дно башни изменилось и стало также в два раза больше. Если сделать врезку одинакового диаметра прямо у подножия водобашни, то  в случае, когда водобашни стоят одна на другой сила потока воды будет в два раза быстрее, чем если бы мы делали точно такую же врезку на картинке, где мы соединяли водобашни трубой

Более подробно эту мысль я еще озвучивал в статье про Закон Ома.

Если всю эту мысль спроецировать на наши источники питания, то получается, что при последовательном соединении у нас суммировалась напряжение, а при параллельном должна суммироваться сила тока. Но это не значит, что нагрузка, которая кушала, к примеру, 1 Ампер, после того, как мы ее цепанем к двум параллельным источникам питания, будет кушать 2 Ампера. При параллельном соединении у нас напряжение остается таким же, а вот емкость батарей увеличивается. Но нагрузка все равно будет кушать тот же самый 1 Ампер, иначе бы все это противоречило закону Ома.

Настало время все это рассмотреть на реальном примере. Итак, замеры мы уже делали. Осталось соединить два источника питания параллельно, в нашем случае это аккумуляторы li-ion:

Как вы видите, напряжение не изменилось.

При параллельном соединении источников питания должно соблюдаться условие, что на них должно быть одинаковое напряжение.

Вот сами подумайте, что может произойти, если одна из башен будет пустая?

Думаю, нетрудно догадаться, что вода из одной башни будет перетекать в другую башню, пока их уровень не выровняется (закон сообщающихся сосудов), если у одной башни сломался насос и она пустая.

То же самое и с источниками питания. Нельзя соединять источники питания разных напряжений параллельно. Это чревато тем, что вы убьете здоровые аккумуляторы, а дохлые так и останутся дохлыми или чуток зарядятся. Если разница между напряжениями аккумулятора большая, то в такой цепи может течь бешеная сила тока, которая вызовет нагрев и даже возгорание аккумуляторов.

Нельзя соединять источники питания разных напряжений параллельно

Схема подключения светодиодных ламп вместо люминесцентных

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

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

А нужно ли менять люминесцентные лампочки на LED-лампы?

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

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

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