Lastnosti in povezava 12-voltnih LED svetilk

Z razvojem elektrotehnike tradicionalna žarnica z žarilno nitko ni več edina možnost za osvetlitev doma. 12V LED sijalke so pridobile veliko popularnost med potrošniki. Zaradi visoke energetske učinkovitosti in zanesljivosti so nadomestili klasične aparate.

Naprava in princip delovanja LED svetilk

Svetilke s svetlečimi diodami (LED) delujejo pri napetosti 12 V in imajo več komponent, ki so med seboj povezane v enem ohišju.

Razmislite o glavnih elementih:

• Podstavek. Privijači se v grlo lestence ali druge svetilke. Najpogosteje se za domačo uporabo proizvaja vijačna podlaga tipov E27 in E14. Izdelane so pretežno iz medenine, z nikljano protikorozijsko prevleko.
• Voznik. Element, ki stabilizira vhodno napetost. Pretvori AC v DC za napajanje LED.
• Radiator. Komponenta, ki ustvari sprejemljivo delovno temperaturo za LED. Najpogostejši so aluminij in kompozit, so precej proračunski in učinkovito odvajajo toploto.
• Difuzor. Prozorna “kapuca”, ki pomaga ločiti svetlobo v prostoru. Proizveden v obliki poloble za razprševanje svetlobe pod širokim kotom. Uporabljen material je polikarbonat ali plastika. Difuzor preprečuje vdor prahu in vlage v ohišje.
• LED diode. Glavna delovna komponenta svetilke. Zaradi delovanja diode se pojavi osvetlitev.

Naprava LED svetilke:

Mehanizem delovanja temelji na fizikalnih procesih v polprevodnikih. Sijaj se pojavi po prehodu električnega toka skozi mejo spoja dveh polprevodnikov, od katerih naj bi v enem prevladovali negativno nabiti elektroni, v drugem pa pozitivno nabiti ioni.

Posledično je svetloba vidna očesu. Poleg sijaja prihaja tudi do sproščanja toplote, ki jo LED dioda odvaja s pomočjo radiatorja.

Specifikacije 12V LED žarnic

Obstaja veliko tehničnih in operativnih značilnosti 12 V žarnic. Seznam glavnih:

• Barvita temperatura. Njena zmogljivost je v območju 2700–6500 K. Ko svetilka deluje, prevladuje hladna (bela) ali topla (rumena) svetloba.
• Vzdržljivost. Povprečna življenjska doba svetlobnih teles je 50.000 ur.
• Moč. Ta indikator je potreben za izračun skupne porabe razsvetljave v prostoru ali stavbi kot celoti. Za vse vrste LED svetilk se poraba energije giblje od 3 do 25 vatov.
• Razpoložljivost voznika. Proizvajalci praviloma izdelujejo LED svetilke z veliko napetostjo – na primer 150-250 V. Zato takšne naprave niso nevarne za večje padce napetosti.
• Smer svetlobnega toka. Sama LED lahko usmerja sevanje le v eno smer. Če mora svetlobna naprava enakomerno osvetliti vse okoli, je za to potrebno pred LED diodo postaviti difuzor iz matiranega polikarbonata.
• Možnost prilagajanja svetlosti. Za nadzor stopnje osvetlitve se uporablja zatemnilnik (naprava, ki ustvarja moč v obliki impulzov). Glede na frekvenco impulza luč gori šibkeje ali močneje.

Vrste LED svetilk in njihove baze

Po zasnovi so LED svetlobni viri razdeljeni na več vrst. Ti so naslednji:

• naprave za splošno uporabo – uporabljajo se za razsvetljavo industrijskih zgradb in bivalnih prostorov;
• LED sijalke z usmerjeno svetlobo – nameščene v aparatih, za osvetlitev delov stavb in pokrajine;
• linearne sijalke – imajo podobno bazo s fluorescentnimi, kar vam omogoča takojšnjo zamenjavo enega vira svetlobe z drugim.

Pri priključitvi LED virov na električni vod z napetostjo 220 V jih je treba napajati z napajalnikom, ki je izbran ob upoštevanju namena napeljave.

Vrste napajalnikov:

• Zaprta – uporablja se za namestitev svetilk v kopalnici, savni, kot ulično razsvetljavo.
• Leaky – zasnovan za namestitev v zaprtih prostorih z normalnim indikatorjem vlažnosti.
• Z aktivnim hlajenjem – opremljen z ventilatorjem za povečanje moči in zmanjšanje velikosti.
• Pasivno hlajenje – za odvajanje toplote se uporablja hladilnik.

Glavne značilnosti napajalnikov:

• Moč.
• izhodni tok.
• Izhodna napetost.

Da bi LED svetlobni viri ustrezali že uporabljeni napajalni shemi hiš, so opremljeni z vijačnimi podstavki. Kot alternativa halogenskim žarnicam se proizvajajo žarnice s podnožjem.

Glavne vrste podstavkov so predstavljene v tabeli:

Barvita temperatura

V siju LED svetlobnih virov prevladuje modra valovna dolžina ali rdeča z rumeno. Zaradi tega jih delimo na hladne in tople.

Barvna temperatura ima širok razpon:

• do 2800 K – topla rumena svetloba z rdečim odtenkom;
• 3000 K – topla bela svetloba z rumeno;
• 3500 K – naravna nevtralna bela svetloba;
• 4000 K – hladno bela;
• 5000-6000 K – dnevna svetloba;
• 6500 K in več – hladen dan z modrikastim odtenkom.

Moč in delovna napetost 

Pri preučevanju funkcionalnih lastnosti na embalaži izdelka se večina osredotoča na vrednosti porabe energije in delovne napetosti.

Indikator moči je pomemben pri izračunu skupne porabe električne energije. LED sijalke se proizvajajo z različnimi močmi, glede na njihov namen. Na primer, za hišo je dovolj od 3 do 20 vatov, za osvetlitev ulice so potrebne bolj energetsko intenzivne sijalke, približno 25 vatov.

Drug pomemben indikator je delovna napetost. Vir toka je lahko konstanten ali spremenljiv, vendar napetost LED potrebuje konstantno – 12 V. Za njihovo delo je odgovoren voznik, ki ga v omrežju pretvori v zahtevani indikator.

Kje se uporabljajo 12V LED luči?

Zaradi nizke napajalne napetosti in velikega števila baznih tipov so 12 voltne LED žarnice univerzalne. Uporabljajo se lahko za:

• splošna razsvetljava (12-voltne LED za lestence), vključno s tistimi, ki so vgrajene v raztegljive strope (LED stropne luči);
• dekorativna razsvetljava – zunanja in notranja (reflektorji).

Avtomobilske LED žarnice so posebna kategorija, ki jih je mogoče vgraditi v skoraj vse avtomobilske svetilke. 12v LED svetilka je namenjena tudi za karnise, pohištvo, izložbe, fontane, vrtne poti, cvetlična korita. Enostavna integracija v strukture:

• plošče;
• panoji;
• napisne table.

Nizkonapetostna moč zagotavlja napravam povečano električno in požarno varnost, kar omogoča njihovo uporabo v naslednjih prostorih:

• kuhinje;
• kopalnice;
• savne;
• bazeni, tudi za podvodno razsvetljavo;
• skladišča;
• kleti;
• na prostem brez posebnih zaščitnih ukrepov in napeljave s povečano izolacijo.

Shema ožičenja za 12 V sijalke

Povezava je podobna žarnicam z žarilno nitko in fluorescenčnim sijalkam – kartušo morate izklopiti in vanj priviti žarnico. Če morate povezati več LED svetlobnih virov, sta možni dve možnosti povezave: serijska in vzporedna.

serijsko povezavo

Zahteva minimalno število žic, vendar se redko uporablja. Razlog za to so naslednje pomanjkljivosti:

• ko ena žarnica pregori, celotno vezje odpove;
• svetilke ne delujejo s polno močjo, saj se pri zaporedni povezavi napetost sešteje.

Shema je precej preprosta:

1. Vodite fazo od razdelilne omarice do stikala.
2. Od stikala raztegnite fazo do LED svetilke.
3. Priključite nevtralno žico na drugi kontakt zadnje svetilke v tokokrogu.
4. Potegnite fazno žico od svetilk drug do drugega.

Vzporedna povezava

Glavna prednost je, da se na vse žarnice v tokokrogu uporablja enaka napetost. V primeru izgorelosti iz tokokroga izpade samo pokvarjeni vir svetlobe, ki ga je enostavno zamenjati.

Pomembno je upoštevati trenutek povezave vseh elementov. Najpogosteje se za to uporablja priključni blok. Na eni strani se na njegove skakalce napaja faza, na hrbtni strani pa so priključene žice, ki se raztezajo od žarnic.

Žični diagram:

Prednosti in slabosti

Če želite preklopiti na svetlobne naprave, ki so priključene na nizkonapetostni vir energije, morate preučiti njihove prednosti in slabosti. Med prednostmi so naslednje:

• Varnost. Uporaba LED žarnic v 12V svetilkah poveča stopnjo zaščite in odpravi možnost električnega udara.
• Požarna varnost. Nizkonapetostna napeljava ne more biti vir vžiga in povzročiti požara.
• Varčevanje. Pri uporabi tega vira svetlobe za sobo se zmanjša poraba električne energije in s tem tudi stroški denarja za plačilo računov.
• Prijaznost do okolja. Zasnove ne uporabljajo materialov, ki med delovanjem naprave oddajajo zdravju ljudi ali živali škodljive snovi.
• Zanesljivost. Svetilke so zelo odporne na mehanske poškodbe: praske, ostružke itd.

Slabosti LED svetilk, zasnovanih za 12V, vključujejo:

• Potreba po napajalni enoti (PSU). Prisotnost gonilnika , ki stabilizira in zniža omrežno napetost z 220 na 12 V, oteži ožičenje, zmanjša učinkovitost osvetlitve in zaradi tega se v vezju pojavi dodatna šibka povezava, ki lahko odpove.
• Svetlost sijaja. Na moč svetlobnega toka sijalke, priključene na nizkonapetostno omrežje, vpliva padec napetosti. To je posledica večje porabe toka.

Pravilno izbran LED svetlobni vir bo deloval dolgo časa. Zdaj je glavna pomanjkljivost svetilk njihova visoka cena, vendar bodo z razvojem in izboljšanjem tehnologije postale javno dostopne vsem kupcem.

12-voltne LED svetilke lahko imenujemo najbolj sprejemljiva možnost za potrošnika. Imajo vse potrebne lastnosti za dolgotrajno uspešno in učinkovito delovanje. Proizvajalci ponujajo široko paleto, ki omogoča vsakomur, da izbere najboljšo možnost zase.