Особенности и подключение светодиодных ламп на 12 вольт

С развитием электротехники традиционная лампа накаливания перестает быть единственным вариантом для освещения жилья. Светодиодные лампы 12 В приобрели большую популярность у потребителей. Благодаря высокой энергоэффективности и надёжности, они заменили классические приборы.

Устройство и принцип работы светодиодных ламп

Светодиодные (LED) светильники работают при напряжении 12 В и имеют нескольких составных частей, которые соединены между собой в одном корпусе.

Рассмотрим основные элементы:

• Цоколь. Вкручивается в патрон люстры или другого светильника. Чаще всего для бытового применения выпускают винтовой цоколь типа Е27 и Е14. Изготавливают преимущественно из латуни, с антикоррозийным покрытием из никеля.
• Драйвер. Элемент, стабилизирующий поступающее напряжение. Преображает переменный ток в постоянный, чтобы обеспечить деятельность светодиода.
• Радиатор. Компонент, создающий для светодиодов приемлемый температурный режим функционирования. Чаще всего встречаются алюминиевые и композитные, они достаточно бюджетные и качественно отводят тепло.
• Рассеиватель. Прозрачный «колпак», который помогает разделить свет в пространстве. Производится в виде полусферы, чтобы рассеивать свет под широким углом. В качестве материала применяют поликарбонат или пластик. Рассеиватель предотвращает попадание внутрь корпуса пыли и влаги.
• Светодиоды. Главный рабочий компонент лампы. За счёт работы диода и появляется освещение.

Устройство светодиодной лампы:

Механизм работы основан на физических процессах в полупроводниках. Свечение появляется после прохождения электрического тока через границу соединения двух полупроводников, в одном из которых должны преобладать электроны, которые отрицательно заряженные, а в другом – положительно заряженные ионы.

В результате возникает видимое глазу световое излучение. Кроме свечения происходит ещё и выделение тепла, которое отводится от светодиода при помощи радиатора.

Технические характеристики светодиодных ламп 12 В

Технико-эксплуатационных особенностей у ламп 12 В много. Перечень основных из них:

• Цветовая температура. Её показатели в пределах 2700–6500 К. При работе лампы преобладает холодный (белый) или тёплый (жёлтый) свет.
• Долговечность. Средний срок использования осветительных приборов равняется 50 000 часов.
• Мощность. Этот показатель необходим для расчёта совокупного использования освещения в помещении или здании целиком. У всех типов светодиодных светильников потребляемая мощность меняется от 3 до 25 Вт.
• Наличие драйвера. Как правило, производители изготавливают светодиодные светильники с большим объёмом напряжения — к примеру, 150–250 В. Поэтому таким приборам не опасны основательные перепады напряжения.
• Направление потока света. Светодиод сам по себе может направлять излучение только в одну сторону. Если осветительный прибор должен освещать всё вокруг равномерно, для этого перед светодиодом необходимо расположить рассеиватель из матированного поликарбоната.
• Возможность регулировки яркости. Для управления уровнем освещённости используется диммер (прибор, который формирует питание в виде импульсов). В соответствии с частотой импульса, свет горит тусклее или ярче.

Виды светодиодных ламп и их цоколей

По конструкции светодиодные источники света разделяют на несколько видов. Они следующие:

• приборы общего направления — применяются для освещения производственных зданий, и в жилом пространстве;
• светодиодные лампы с ориентированным светом — размещают в приборах, применяют для освещения частей зданий и ландшафта;
• линейные лампы — они имеют аналогичный цоколь с люминесцентными, что позволяет сразу заменить один источник света на другой.

При подключении светодиодных источников к электрической линии с напряжением 220 В, они должны питаться от блока питания, который выбирается с учётом назначения светильников.

Виды блоков питания:

• Герметичные — используют для установки ламп в ванной комнате, сауне, в качестве уличного освещения.
• Негерметичные — предназначены для монтажа внутри помещения с обычным показателем влажности.
• С активным охлаждением — оснащаются вентилятором для увеличения мощности и уменьшения габаритов.
• Пассивное охлаждение — для отвода тепла используется радиатор.

Основные характеристики блоков питания:

• Мощность.
• Выходной ток.
• Напряжение на выходе.

Чтобы LED источники света подходили к уже применяемой схеме электроснабжения домов, их оснащают винтовыми цоколями. В качестве альтернативы светильникам галогенного типа выпускают лампы со штырьковыми цоколями.

Основные типы цоколей представлены в таблице:

Цветовая температура

В свечении светодиодных источников света преобладает или синяя длина волны или красная с жёлтым. По этой причине они и делятся на холодные и тёплые соответственно.

Цветовая температура имеет широкий диапазон:

• до 2800 К – теплый жёлтый свет с красным оттенком;
• 3000 К – тёплый белый свет с жёлтым;
• 3500 К – естественный нейтральный белый свет;
• 4000 К – холодный белый;
• 5000-6000 К – дневной свет;
• 6500 К и выше – холодный дневной с голубоватым оттенком.

Мощность и рабочее напряжение 

Изучая функциональные свойства на упаковке товара, большинство акцентирует внимание на значениях потребляемой мощности и рабочего напряжения.

Показатель мощности немаловажен при подсчёте общего потребления электроэнергии. Светодиодные лампы производят с различной мощностью, в соответствии с их назначением. Например, для дома хватит от 3 до 20 Вт, для освещения улицы необходимы более энергоёмкие лампы, около 25 Вт.

Другим важным показателем является рабочее напряжение. Источник тока может быть постоянный или переменный, но напряжение светодиодам нужно постоянное – 12 В. За их работу отвечает драйвер, который преобразует его в сети до необходимого показателя.

Где используются светодиодные светильники на 12 В?

Из-за низкого напряжения питания и большого количества типов цоколей светодиодные лампочки на 12 вольт универсальны. Они могут использоваться для:

• общего освещения (светодиоды 12 вольт для люстры), включая встраиваемые в натяжные потолки (светодиодные потолочные светильники);
• декоративной подсветки – наружной и внутренней (точечные светильники).

Отдельной категорией идут автомобильные светодиодные лампочки, которые могут устанавливаться практически во все осветительные приборы автомобиля. Светодиодная лампа 12v предназначена также для карнизов, мебели, витрин, оформления фонтанов, садовых дорожек, клумб. Легко встраивается в конструкции:

• панели;
• рекламные щиты;
• вывески.

Низковольтное питание обеспечивает приборам повышенную электро- и пожаробезопасность, что позволяет применять их в следующих помещениях:

• кухни;
• ванные комнаты;
• сауны;
• бассейны, в том числе для подводной подсветки;
• склады;
• подвальные помещения;
• под открытым небом без специальных мер защиты и прокладки проводки с повышенной изоляцией.

Схема подключения ламп на 12 В

Подключение аналогично лампам накаливания и люминесцентным — следует обесточить патрон и вкрутить в него лампу. Если необходимо подключить несколько LED-источников света, то возможны два варианта соединения: последовательный и параллельный.

Последовательное соединение

Требует минимального количества проводов, но применяется крайне редко. Причиной этому служат такие недостатки:

• при перегорании одной лампочки из строя выходит вся цепь;
• лампы работают не в полную силу, так как при последовательном соединении напряжение суммируется.

Схема довольно проста:

1. Подведите фазу от распределительной коробки к выключателю.
2. От выключателя протяните фазу к светодиодной лампе.
3. Ко второму контакту последней лампы в цепи подключите нулевой провод.
4. От ламп друг к другу протяните фазовый провод.

Параллельное соединение

Главное преимущество – подача одинакового напряжения ко всем лампочкам в цепи. В случае перегорания из цепи выпадает лишь вышедший из строя источник освещения, который легко заменить.

Важно продумать момент соединения всех элементов. Чаще всего для этого используют клеммную колодку. С одной стороны, на её перемычки подают фазу, с обратной стороны подключают провода, тянущиеся от лампочек.

Схема подключения:

Преимущества и недостатки

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.
• Экономия. При использовании данного источника света для помещения снижается расход электроэнергии и соответственно затраты денежных средств на оплату счетов.
• Экологичность. В конструкциях не используются материалы, которые в процессе эксплуатации устройства излучают вредные вещества для здоровья человека или животных.
• Надёжность. Лампы имеют высокую устойчивость к механическим повреждениям: царапины, сколы и т. д.

К минусам светодиодных ламп, рассчитанных на 12V, относятся:

• Необходимость в блоке питания (БП). Наличие драйвера, стабилизирующего и понижающего напряжение сети с 220 на 12 В усложняет прокладку проводки, снижает эффективность освещения, и за счёт него в схеме появляется дополнительное слабое звено, которое может выйти из строя.
• Яркость свечения. На мощность светового потока лампы, подключённой к низковольтной сети, оказывает влияние падение напряжение. Это происходит из-за потребления большего тока.

Правильно выбранный светодиодный источник света будет работать долгое время. Сейчас основной недостаток ламп заключается в высокой стоимости, но с развитием и совершенствованием технологий они станут общедоступны всем покупателям.

Светодиодные лампы 12 вольт можно назвать самым приемлемым вариантом для потребителя. Они обладают всеми необходимыми качествами для успешной и эффективной эксплуатации в течение долгого времени. Производители предоставляют большой ассортимент, позволяющий каждому выбрать лучший для себя вариант.