ด้วยการพัฒนาทางวิศวกรรมไฟฟ้า หลอดไส้แบบดั้งเดิมจึงไม่ใช่ทางเลือกเดียวสำหรับไฟบ้านอีกต่อไป หลอดไฟ LED 12V ได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่ผู้บริโภค เนื่องจากประสิทธิภาพในการใช้พลังงานและความน่าเชื่อถือสูง พวกเขาจึงได้เปลี่ยนเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบคลาสสิก
อุปกรณ์และหลักการทำงานของหลอดไฟ LED
หลอดไฟไดโอดเปล่งแสง (LED) ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 12 V และมีส่วนประกอบหลายอย่างที่เชื่อมต่อกันในเรือนเดียว
พิจารณาองค์ประกอบหลัก:
- ฐาน มันถูกขันเข้ากับซ็อกเก็ตของโคมระย้าหรือโคมไฟอื่น ๆ ส่วนใหญ่มักจะผลิตฐานสกรูประเภท E27 และ E14 สำหรับใช้ในบ้าน ส่วนใหญ่ทำจากทองเหลืองพร้อมเคลือบป้องกันการกัดกร่อนชุบนิกเกิล
- คนขับ. องค์ประกอบที่ทำให้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าคงที่ แปลงไฟ AC เป็น DC เพื่อจ่ายไฟให้กับ LED
- หม้อน้ำ. ส่วนประกอบที่สร้างอุณหภูมิการทำงานที่ยอมรับได้สำหรับ LED อะลูมิเนียมและคอมโพสิทที่พบได้บ่อยที่สุดคือ ประหยัดงบประมาณและสามารถขจัดความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ดิฟฟิวเซอร์ “ฮูด” แบบโปร่งใสที่ช่วยแยกแสงในอวกาศ ผลิตในรูปของซีกโลกเพื่อกระจายแสงในมุมกว้าง วัสดุที่ใช้เป็นโพลีคาร์บอเนตหรือพลาสติก ตัวกระจายแสงช่วยป้องกันฝุ่นและความชื้นไม่ให้เข้าไปในตัวเครื่อง
- ไฟ LED องค์ประกอบการทำงานหลักของหลอดไฟ เนื่องจากการทำงานของไดโอด แสงจึงปรากฏขึ้น
อุปกรณ์หลอดไฟ LED:
กลไกการทำงานขึ้นอยู่กับกระบวนการทางกายภาพในเซมิคอนดักเตอร์ เรืองแสงปรากฏขึ้นหลังจากกระแสไฟฟ้าผ่านขอบเขตของการเชื่อมต่อของสารกึ่งตัวนำสองตัว ซึ่งหนึ่งในนั้นควรถูกครอบงำด้วยอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ และอีกตัวหนึ่งควรเป็นไอออนที่มีประจุบวก
ส่งผลให้มองเห็นแสงได้ด้วยตา นอกจากการเรืองแสงแล้ว ยังมีการปล่อยความร้อนซึ่งนำออกจาก LED โดยใช้หม้อน้ำ
ข้อมูลจำเพาะของหลอดไฟ LED 12V
หลอดไฟ 12 V มีคุณสมบัติทางเทคนิคและการใช้งานมากมาย รายการหลัก:
- อุณหภูมิที่มีสีสัน ประสิทธิภาพการทำงานอยู่ในช่วง 2700–6500 K เมื่อหลอดไฟทำงาน แสงเย็น (สีขาว) หรือแสงอุ่น (สีเหลือง) จะเหนือกว่า
- ความทนทาน อายุการใช้งานเฉลี่ยของโคมไฟคือ 50,000 ชั่วโมง
- พลัง. ตัวบ่งชี้นี้จำเป็นในการคำนวณการใช้แสงทั้งหมดในห้องหรืออาคารโดยรวม สำหรับหลอดไฟ LED ทุกประเภท อัตราสิ้นเปลืองพลังงานจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 3 ถึง 25 วัตต์
- ความพร้อมใช้งานของไดรเวอร์ ตามกฎแล้วผู้ผลิตจะผลิตหลอด LED ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงเช่น 150-250 V ดังนั้นอุปกรณ์ดังกล่าวจึงไม่เป็นอันตรายต่อแรงดันไฟฟ้าตกที่สำคัญ
- ทิศทางการไหลของแสง ตัว LED เองสามารถส่งรังสีได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น หากอุปกรณ์ให้แสงสว่างต้องส่องสว่างทุกอย่างอย่างสม่ำเสมอ ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องวางตัวกระจายแสงที่ทำจากโพลีคาร์บอเนตที่มีฝ้าไว้ด้านหน้า LED
- ความสามารถในการปรับความสว่าง ในการควบคุมระดับความสว่างจะใช้เครื่องหรี่ (อุปกรณ์ที่สร้างพลังงานในรูปของพัลส์) ตามความถี่พัลส์ แสงจะหรี่ลงหรือสว่างขึ้น
ประเภทของหลอดไฟ LED และฐานของหลอดไฟ
โดยการออกแบบ แหล่งกำเนิดแสง LED แบ่งออกเป็นหลายประเภท มีดังต่อไปนี้:
- อุปกรณ์เอนกประสงค์ – ใช้สำหรับให้แสงสว่างในอาคารอุตสาหกรรมและในพื้นที่อยู่อาศัย
- หลอดไฟ LED พร้อมไฟส่องทิศทาง – วางในเครื่องใช้ ใช้เพื่อส่องสว่างส่วนต่างๆ ของอาคารและภูมิทัศน์
- โคมไฟเชิงเส้น – มีฐานคล้ายกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ซึ่งช่วยให้คุณเปลี่ยนแหล่งกำเนิดแสงหนึ่งด้วยแหล่งกำเนิดแสงอื่นได้ทันที
เมื่อเชื่อมต่อแหล่งกำเนิด LED กับสายไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 V จะต้องใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟซึ่งถูกเลือกโดยคำนึงถึงวัตถุประสงค์ของการติดตั้ง
ประเภทของแหล่งจ่ายไฟ:
- ปิดผนึก – ใช้สำหรับติดตั้งโคมไฟในห้องน้ำ ซาวน่า เป็นไฟถนน
- รั่ว – ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งในอาคารพร้อมตัวบ่งชี้ความชื้นปกติ
- ด้วยการระบายความร้อนแบบแอคทีฟ – ติดตั้งพัดลมเพื่อเพิ่มพลังและลดขนาด
- การระบายความร้อนแบบพาสซีฟ – ใช้ฮีทซิงค์เพื่อขจัดความร้อน
ลักษณะสำคัญของแหล่งจ่ายไฟ:
- พลัง.
- กระแสไฟขาออก
- แรงดันขาออก.
เพื่อให้แหล่งกำเนิดแสง LED พอดีกับรูปแบบการจ่ายไฟที่ใช้แล้วของบ้านเรือน จึงมีฐานสกรูติดตั้งไว้ หลอดฮาโลเจนมีฐานเป็นขาแทนหลอดฮาโลเจน
แท่นประเภทหลักแสดงไว้ในตาราง:
อุณหภูมิที่มีสีสัน
ในการเรืองแสงของแหล่งกำเนิดแสง LED ความยาวคลื่นสีน้ำเงินหรือสีแดงที่มีสีเหลืองมีอิทธิพลเหนือกว่า ด้วยเหตุนี้จึงแบ่งออกเป็นแบบเย็นและแบบอุ่นตามลำดับ
อุณหภูมิสีมีหลากหลาย:
- สูงถึง 2800 K – แสงสีเหลืองอบอุ่นพร้อมโทนสีแดง
- 3000 K – แสงสีขาวนวลพร้อมสีเหลือง
- 3500 K – แสงสีขาวที่เป็นกลางตามธรรมชาติ
- 4000 K – ขาวเย็น;
- 5000-6000 K – กลางวัน;
- 6500 K ขึ้นไป – กลางวันเย็นพร้อมโทนสีน้ำเงิน
กำลังไฟและแรงดันใช้งาน
จากการศึกษาคุณสมบัติการทำงานบนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ ส่วนใหญ่เน้นที่ค่าการใช้พลังงานและแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน
ไฟแสดงสถานะเพาเวอร์มีความสำคัญเมื่อคำนวณปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด หลอดไฟ LED ผลิตขึ้นด้วยพลังงานที่แตกต่างกันตามวัตถุประสงค์ ตัวอย่างเช่น จาก 3 ถึง 20 วัตต์ก็เพียงพอแล้วสำหรับบ้าน ซึ่งจำเป็นต้องใช้หลอดไฟที่ใช้พลังงานมากขึ้นประมาณ 25 วัตต์เพื่อให้แสงสว่างแก่ถนน
ตัวบ่งชี้ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน แหล่งที่มาปัจจุบันสามารถเป็นค่าคงที่หรือผันแปรได้ แต่แรงดันไฟฟ้าของ LED ต้องการค่าคงที่ – 12 V ไดรเวอร์มีหน้าที่รับผิดชอบงานซึ่งจะแปลงในเครือข่ายเป็นตัวบ่งชี้ที่ต้องการ
ไฟ LED 12V ใช้ที่ไหน?
เนื่องจากแรงดันไฟต่ำและประเภทฐานจำนวนมาก หลอดไฟ LED 12 โวลต์จึงเป็นแบบสากล สามารถใช้สำหรับ:
- แสงทั่วไป (ไฟ LED 12 โวลต์สำหรับโคมไฟระย้า) รวมถึงไฟที่ติดตั้งในเพดานยืด (ไฟเพดาน LED)
- ไฟตกแต่ง – ภายนอกและภายใน (สปอตไลท์)
หลอดไฟ LED สำหรับรถยนต์เป็นประเภทแยกต่างหาก ซึ่งสามารถติดตั้งได้กับอุปกรณ์ส่องสว่างในรถยนต์เกือบทั้งหมด หลอดไฟ LED 12v ยังออกแบบมาสำหรับบัว เฟอร์นิเจอร์ หน้าต่างร้านค้า น้ำพุ ทางเดินในสวน เตียงดอกไม้ รวมเข้ากับโครงสร้างได้อย่างง่ายดาย:
- แผง;
- บิลบอร์ด;
- ป้าย
พลังงานแรงดันต่ำช่วยให้อุปกรณ์มีความปลอดภัยทางไฟฟ้าและอัคคีภัยเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ในห้องต่อไปนี้:
- ห้องครัว;
- ห้องน้ำ;
- ซาวน่า;
- สระว่ายน้ำ รวมทั้งไฟใต้น้ำ
- คลังสินค้า;
- ห้องใต้ดิน;
- กลางแจ้งโดยไม่มีมาตรการป้องกันพิเศษและการเดินสายไฟพร้อมฉนวนที่เพิ่มขึ้น
แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับหลอด 12 V
การเชื่อมต่อคล้ายกับหลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์ – คุณควรยกเลิกการจ่ายไฟให้กับคาร์ทริดจ์และขันสกรูหลอดไฟเข้าไป หากคุณต้องการเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดแสง LED หลายแหล่ง ตัวเลือกการเชื่อมต่อสองแบบก็สามารถทำได้: แบบอนุกรมและแบบขนาน
การเชื่อมต่อแบบอนุกรม
ต้องใช้ลวดจำนวนน้อยที่สุด แต่ไม่ค่อยได้ใช้ เหตุผลนี้มีข้อบกพร่องดังต่อไปนี้:
- เมื่อหลอดหนึ่งหมด วงจรทั้งหมดก็จะล้มเหลว
- หลอดไฟทำงานไม่เต็มกำลัง เนื่องจากเมื่อต่อแบบอนุกรม แรงดันไฟจะถูกรวมเข้าด้วยกัน
โครงการนี้ค่อนข้างง่าย:
- นำเฟสจากกล่องรวมสัญญาณไปยังสวิตช์
- จากสวิตซ์ให้ยืดเฟสไปที่หลอดไฟ LED
- ต่อสายกลางเข้ากับหน้าสัมผัสที่สองของหลอดสุดท้ายในวงจร
- ดึงสายเฟสจากโคมเข้าหากัน
การเชื่อมต่อแบบขนาน
ข้อได้เปรียบหลักคือใช้แรงดันไฟฟ้าเดียวกันกับหลอดไฟทั้งหมดในวงจร ในกรณีที่เกิดภาวะหมดไฟ มีเพียงแหล่งกำเนิดแสงที่ล้มเหลวเท่านั้นที่จะหลุดออกจากวงจร ซึ่งง่ายต่อการเปลี่ยน
สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงช่วงเวลาของการเชื่อมต่อขององค์ประกอบทั้งหมด ส่วนใหญ่มักใช้เทอร์มินัลบล็อกสำหรับสิ่งนี้ ในอีกด้านหนึ่งเฟสจะถูกส่งไปยังจัมเปอร์ที่ด้านหลังมีการเชื่อมต่อสายไฟซึ่งยืดออกจากหลอดไฟ
แผนภาพการเดินสายไฟ:
ข้อดีข้อเสีย
หากต้องการเปลี่ยนไปใช้อุปกรณ์ให้แสงสว่างที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ คุณควรศึกษาข้อดีและข้อเสียของอุปกรณ์ดังกล่าว ท่ามกลางข้อดีดังต่อไปนี้:
- ความปลอดภัย. การใช้หลอดไฟ LED ในอุปกรณ์ติดตั้ง 12V จะเพิ่มระดับการป้องกันและขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดไฟฟ้าช็อต
- ความปลอดภัยจากอัคคีภัย สายไฟแรงดันต่ำไม่สามารถเป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟและทำให้เกิดไฟไหม้ได้
- ประหยัด. เมื่อใช้แหล่งกำเนิดแสงนี้สำหรับห้อง ปริมาณการใช้ไฟฟ้าและดังนั้น ค่าใช้จ่ายของเงินเพื่อชำระค่าใช้จ่ายจะลดลง
- ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การออกแบบไม่ใช้วัสดุที่ปล่อยสารที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์หรือสัตว์ระหว่างการทำงานของอุปกรณ์
- ความน่าเชื่อถือ หลอดไฟมีความทนทานสูงต่อความเสียหายทางกล: รอยขีดข่วน เศษ ฯลฯ
ข้อเสียของหลอดไฟ LED ที่ออกแบบมาสำหรับ 12V ได้แก่:
- ความต้องการหน่วยจ่ายไฟ (PSU) การมีไดรเวอร์ที่ช่วยรักษาเสถียรภาพและลดแรงดันไฟหลักจาก 220 เป็น 12 V ทำให้การเดินสายซับซ้อน ลดประสิทธิภาพแสง และเนื่องจากมีจุดอ่อนเพิ่มเติมปรากฏขึ้นในวงจร ซึ่งอาจล้มเหลวได้
- เรืองแสงความสว่าง พลังของฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไฟที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายแรงดันต่ำได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าตก อันเนื่องมาจากการบริโภคกระแสไฟที่มากขึ้น
แหล่งกำเนิดแสง LED ที่เลือกอย่างเหมาะสมจะทำงานเป็นเวลานาน ตอนนี้ข้อเสียเปรียบหลักของหลอดไฟคือค่าใช้จ่ายสูง แต่ด้วยการพัฒนาและปรับปรุงเทคโนโลยีพวกเขาจะเปิดให้ผู้ซื้อทุกคนเปิดเผยต่อสาธารณะ
หลอดไฟ LED 12 โวลต์สามารถเรียกได้ว่าเป็นตัวเลือกที่ยอมรับได้มากที่สุดสำหรับผู้บริโภค พวกเขามีคุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จและมีประสิทธิภาพมาเป็นเวลานาน ผู้ผลิตมีสินค้าให้เลือกมากมาย ทำให้ทุกคนสามารถเลือกทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับตนเอง