Vlastnosti a pripojenie 12V LED svietidiel

S rozvojom elektrotechniky už tradičná žiarovka nie je jedinou možnosťou domáceho osvetlenia. 12V LED svietidlá si medzi spotrebiteľmi získali veľkú obľubu. Pre svoju vysokú energetickú účinnosť a spoľahlivosť nahradili klasické spotrebiče.

Zariadenie a princíp činnosti LED svietidiel

Svetelné diódy (LED) pracujú pri napätí 12 V a majú niekoľko komponentov, ktoré sú vzájomne prepojené v jednom kryte.

Zvážte hlavné prvky:

• Sokel. Zaskrutkuje sa do objímky lustra alebo iného svietidla. Pre domáce použitie sa najčastejšie vyrába skrutkovacia základňa typu E27 a E14. Sú vyrobené prevažne z mosadze, s poniklovaným antikoróznym povlakom.
• Vodič. Prvok, ktorý stabilizuje prichádzajúce napätie. Konvertuje striedavý prúd na jednosmerný na napájanie LED.
• Radiátor. Komponent, ktorý vytvára prijateľnú prevádzkovú teplotu pre LED diódy. Najbežnejšie sú hliníkové a kompozitné, sú dosť rozpočtové a efektívne odstraňujú teplo.
• Difúzor. Priehľadná “kapucňa”, ktorá pomáha oddeliť svetlo v priestore. Vyrába sa vo forme pologule na rozptyl svetla v širokom uhle. Použitý materiál je polykarbonát alebo plast. Difúzor zabraňuje vniknutiu prachu a vlhkosti do krytu.
• LED diódy. Hlavná pracovná zložka svietidla. V dôsledku činnosti diódy sa objaví osvetlenie.

Zariadenie LED lampy:

Mechanizmus činnosti je založený na fyzikálnych procesoch v polovodičoch. Žiara sa objaví po prechode elektrického prúdu cez hranicu spojenia dvoch polovodičov, z ktorých na jednom by mali dominovať záporne nabité elektróny a na druhom kladne nabité ióny.

V dôsledku toho je svetlo viditeľné pre oko. Okrem žiary dochádza aj k uvoľňovaniu tepla, ktoré je z LED odvádzané pomocou žiariča.

Špecifikácie 12V LED žiaroviek

12 V lampy majú veľa technických a prevádzkových vlastností. Zoznam tých hlavných:

• Farebná teplota. Jej výkon je v rozmedzí 2700–6500 K. Pri prevádzke lampy prevláda studené (biele) alebo teplé (žlté) svetlo.
• Trvanlivosť. Priemerná životnosť svietidiel je 50 000 hodín.
• Moc. Tento indikátor je potrebný na výpočet celkového využitia osvetlenia v miestnosti alebo budove ako celku. Pri všetkých typoch LED svietidiel sa spotreba energie pohybuje od 3 do 25 wattov.
• Dostupnosť vodiča. Výrobcovia spravidla vyrábajú LED lampy s veľkým napätím – napríklad 150-250 V. Preto takéto zariadenia nie sú nebezpečné pre veľké poklesy napätia.
• Smer toku svetla. Samotná LED môže smerovať žiarenie len jedným smerom. Ak musí osvetľovacie zariadenie osvetľovať všetko okolo rovnomerne, je potrebné pred LED umiestniť difúzor vyrobený z matného polykarbonátu.
• Možnosť nastavenia jasu. Na ovládanie úrovne osvetlenia sa používa stmievač (zariadenie, ktoré generuje energiu vo forme impulzov). Podľa pulzovej frekvencie svieti svetlo slabšie alebo jasnejšie.

Typy LED svietidiel a ich pätice

Podľa dizajnu sú svetelné zdroje LED rozdelené do niekoľkých typov. Sú to nasledovné:

• zariadenia na všeobecné použitie – používané na osvetlenie priemyselných budov av obytných priestoroch;
• LED svietidlá s orientovaným svetlom – umiestňujú sa do spotrebičov, slúžia na osvetlenie častí budov a krajiny;
• lineárne lampy – majú podobnú základňu so žiarivkami, čo umožňuje okamžite vymeniť jeden svetelný zdroj za iný.

Pri pripájaní LED zdrojov k elektrickému vedeniu s napätím 220 V musia byť napájané zo zdroja, ktorý je zvolený s ohľadom na účel svietidiel.

Typy napájacích zdrojov:

• Utesnené – používa sa na inštaláciu svietidiel v kúpeľni, saune, ako pouličné osvetlenie.
• Netesný – určený na inštaláciu v interiéri s normálnym indikátorom vlhkosti.
• S aktívnym chladením – vybavený ventilátorom na zvýšenie výkonu a zmenšenie veľkosti.
• Pasívne chladenie – na odvod tepla slúži chladič.

Hlavné charakteristiky napájacích zdrojov:

• Moc.
• výstupný prúd.
• Výstupné napätie.

Aby LED svetelné zdroje zodpovedali už používanej schéme napájania domov, sú vybavené skrutkovými základňami. Ako alternatíva k halogénovým žiarovkám sa vyrábajú žiarovky s kolíkovou päticou.

Hlavné typy soklov sú uvedené v tabuľke:

Farebná teplota

V žiare LED svetelných zdrojov prevláda buď modrá vlnová dĺžka alebo červená so žltou. Z tohto dôvodu sa delia na studené a teplé, resp.

Teplota farby má široký rozsah:

• do 2800 K – teplé žlté svetlo s červeným odtieňom;
• 3000 K – teplé biele svetlo so žltým;
• 3500 K – prirodzené neutrálne biele svetlo;
• 4000 K – studená biela;
• 5000-6000 K – denné svetlo;
• 6500 K a viac – studený deň s modrastým odtieňom.

Výkon a prevádzkové napätie 

Pri skúmaní funkčných vlastností na obale produktu sa väčšina zameriava na hodnoty spotreby energie a prevádzkového napätia.

Indikátor výkonu je dôležitý pri výpočte celkovej spotreby elektrickej energie. LED svietidlá sa vyrábajú s rôznym výkonom v súlade s ich účelom. Napríklad na dom stačí od 3 do 20 wattov, na osvetlenie ulice sú potrebné energeticky náročnejšie lampy, asi 25 wattov.

Ďalším dôležitým ukazovateľom je prevádzkové napätie. Zdroj prúdu môže byť konštantný alebo premenlivý, ale napätie LED diód potrebuje konštantu – 12 V. Za ich prácu je zodpovedný vodič, ktorý ho prevádza v sieti na požadovaný indikátor.

Kde sa používajú 12V LED svetlá?

Vďaka nízkemu napájaciemu napätiu a veľkému počtu typov pätíc sú 12 voltové LED žiarovky univerzálne. Môžu byť použité na:

• všeobecné osvetlenie (12 voltové LED diódy pre lustre), vrátane tých, ktoré sú zabudované do strečových stropov (LED stropné svietidlá);
• dekoratívne osvetlenie – vonkajšie a vnútorné (bodové svetlá).

Samostatnou kategóriou sú automobilové LED žiarovky, ktoré je možné inštalovať takmer do všetkých svietidiel vozidiel. 12v LED svietidlo je určené aj na rímsy, nábytok, výklady, fontány, záhradné chodníky, záhony. Ľahko integrovateľné do štruktúr:

• panely;
• billboardy;
• vývesné štíty.

Nízkonapäťové napájanie poskytuje zariadeniam zvýšenú elektrickú a požiarnu bezpečnosť, čo umožňuje ich použitie v nasledujúcich miestnostiach:

• kuchyne;
• kúpeľne;
• sauny;
• bazény, aj na osvetlenie pod vodou;
• sklady;
• pivnice;
• vonku bez špeciálnych ochranných opatrení a elektroinštalácie so zvýšenou izoláciou.

Schéma zapojenia pre 12 V lampy

Zapojenie je podobné ako u žiaroviek a žiariviek – kazetu by ste mali vypnúť a lampu do nej zaskrutkovať. Ak potrebujete pripojiť niekoľko svetelných zdrojov LED, potom sú možné dve možnosti pripojenia: sériové a paralelné.

sériové pripojenie

Vyžaduje minimálny počet drôtov, ale používa sa zriedka. Dôvodom sú tieto nedostatky:

• keď jedna žiarovka vyhorí, celý okruh zlyhá;
• lampy nefungujú na plný výkon, pretože pri sériovom zapojení sa napätie sčítava.

Schéma je celkom jednoduchá:

1. Fázu veďte zo spojovacej skrinky do spínača.
2. Zo spínača natiahnite fázu na LED lampu.
3. Pripojte neutrálny vodič k druhému kontaktu poslednej lampy v obvode.
4. Vytiahnite fázový vodič zo svietidiel k sebe.

Paralelné pripojenie

Hlavnou výhodou je, že na všetky žiarovky v obvode sa aplikuje rovnaké napätie. V prípade vyhorenia vypadne z okruhu iba zlyhaný svetelný zdroj, ktorý sa dá ľahko vymeniť.

Je dôležité zvážiť moment pripojenia všetkých prvkov. Najčastejšie sa na to používa svorkovnica. Na jednej strane je k jeho prepojkám privádzaná fáza, na zadnej strane sú pripojené vodiče, ktoré sa tiahnu od žiaroviek.

Elektrické schéma:

Výhody a nevýhody

Ak chcete prejsť na osvetľovacie zariadenia, ktoré sú pripojené k nízkonapäťovému zdroju energie, mali by ste si preštudovať ich výhody a nevýhody. Medzi výhody patria nasledujúce:

• Bezpečnosť. Použitie LED svietidiel v 12V svietidlách zvyšuje úroveň ochrany a eliminuje možnosť úrazu elektrickým prúdom.
• Požiarna bezpečnosť. Nízkonapäťové vedenie nemôže byť zdrojom vznietenia a spôsobiť požiar.
• Ukladanie. Pri použití tohto svetelného zdroja pre miestnosť sa znižuje spotreba elektrickej energie a tým aj náklady na zaplatenie účtov.
• Šetrnosť k životnému prostrediu. Konštrukcie nepoužívajú materiály, ktoré počas prevádzky zariadenia vylučujú škodlivé látky pre zdravie ľudí alebo zvierat.
• Spoľahlivosť. Svietidlá sú vysoko odolné voči mechanickému poškodeniu: poškriabaniu, trieskam a pod.

Nevýhody LED svietidiel navrhnutých pre 12V zahŕňajú:

• Potreba napájacej jednotky (PSU). Prítomnosť budiča , ktorý stabilizuje a znižuje sieťové napätie z 220 na 12 V, komplikuje zapojenie, znižuje účinnosť osvetlenia a v dôsledku toho sa v obvode objavuje ďalší slabý článok, ktorý môže zlyhať.
• Jas žiary. Výkon svetelného toku svietidla pripojeného k nízkonapäťovej sieti je ovplyvnený poklesom napätia. Je to spôsobené spotrebou väčšieho prúdu.

Správne zvolený zdroj svetla LED bude fungovať dlho. Teraz je hlavnou nevýhodou svietidiel ich vysoká cena, ale s vývojom a zlepšovaním technológie sa stanú verejne dostupnými pre všetkých kupujúcich.

12 voltové LED lampy možno nazvať najprijateľnejšou možnosťou pre spotrebiteľa. Majú všetky potrebné vlastnosti pre úspešnú a efektívnu prevádzku po dlhú dobu. Výrobcovia poskytujú široký sortiment, ktorý umožňuje každému vybrať si pre seba tú najlepšiu možnosť.