Особливості та підключення світлодіодних ламп на 12 вольт

З розвитком електротехніки традиційна лампа розжарювання перестає бути єдиним варіантом освітлення житла. Світлодіодні лампи 12 В набули великої популярності у споживачів. Завдяки високій енергоефективності та надійності, вони замінили класичні прилади.

Пристрій та принцип роботи світлодіодних ламп

Світлодіодні (LED) світильники працюють при напрузі 12 і мають декількох складових частин, які з’єднані між собою в одному корпусі.

Розглянемо основні елементи:

• Цоколь. Вкручується в патрон люстри чи іншого світильника. Найчастіше для побутового застосування випускають гвинтовий цоколь типу Е27 та Е14. Виготовляють переважно з латуні з антикорозійним покриттям з нікелю.
• Драйвер. Елемент, що стабілізує напругу, що надходить. Перетворює змінний струм на постійний, щоб забезпечити діяльність світлодіода.
• Радіатор. Компонент, що створює світлодіодів прийнятний температурний режим функціонування. Найчастіше зустрічаються алюмінієві та композитні, вони досить бюджетні та якісно відводять тепло.
• Розсіювач. Прозорий “ковпак”, який допомагає розділити світло у просторі. Виготовляється у вигляді напівсфери, щоб розсіювати світло під широким кутом. Як матеріал застосовують полікарбонат або пластик. Розсіювач запобігає потраплянню всередину корпусу пилу та вологи.
• Світлодіоди. Головний робочий компонент лампи. За рахунок роботи діода з’являється освітлення.

Влаштування світлодіодної лампи:

Механізм роботи ґрунтується на фізичних процесах у напівпровідниках. Світло з’являється після проходження електричного струму через межу з’єднання двох напівпровідників, в одному з яких повинні переважати електрони, які негативно заряджені, а в іншому – позитивно заряджені іони.

Внаслідок цього виникає видиме оку світлове випромінювання. Окрім свічення відбувається ще й виділення тепла, яке відводиться від світлодіода за допомогою радіатора.

Технічні характеристики світлодіодних ламп 12 В

Техніко-експлуатаційних особливостей ламп 12 В багато. Перелік основних із них:

• Кольорова температура. Її показники в межах 2700-6500 К. При роботі лампи переважає холодне (біле) або тепле (жовте) світло.
• Довговічність. Середній термін використання освітлювальних приладів дорівнює 50000 годин.
• Потужність. Цей показник необхідний для розрахунку сукупного використання освітлення у приміщенні чи будівлі повністю. У всіх типів світлодіодних світильників споживана потужність змінюється від 3 до 25 Вт.
• Наявність драйвера. Як правило, виробники виготовляють світлодіодні світильники з великим обсягом напруги – наприклад, 150-250 В. Тому таким приладам безпечні ґрунтовні перепади напруги.
• Напрямок потоку світла. Світлодіод сам по собі може спрямовувати випромінювання лише в один бік. Якщо світильник повинен висвітлювати все навколо рівномірно, для цього перед світлодіодом необхідно розташувати розсіювач з матованого полікарбонату.
• Можливість регулювання яскравості. Для керування рівнем освітленості використовується диммер (прилад, що формує живлення у вигляді імпульсів). Відповідно до частоти імпульсу, світло горить тьмяніше або яскравіше.

Види світлодіодних ламп та їх цоколів

За конструкцією світлодіодні джерела світла поділяють на кілька видів. Вони такі:

• прилади загального напрямку – застосовуються для освітлення виробничих будівель та в житловому просторі;
• світлодіодні лампи з орієнтованим світлом – розміщують у приладах, застосовують для освітлення частин будівель та ландшафту;
• лінійні лампи – вони мають аналогічний цоколь з люмінесцентними, що дозволяє відразу замінити одне джерело світла на інше.

При підключенні світлодіодних джерел до електричної лінії з напругою 220 В вони повинні живитися від блока живлення, який вибирається з урахуванням призначення світильників.

Види блоків живлення:

• Герметичні – використовують для встановлення ламп у ванній кімнаті, сауні, як вуличного освітлення.
• Негерметичні – призначені для монтажу всередині приміщення із звичайним показником вологості.
• З активним охолодженням – оснащуються вентилятором для збільшення потужності та зменшення габаритів.
• Пасивне охолодження – для відведення тепла використовується радіатор.

Основні характеристики блоків живлення:

• Потужність.
• Вихідний струм.
• Напруга на виході.

Щоб LED джерела світла підходили до схеми електропостачання будинків, що вже застосовується, їх оснащують гвинтовими цоколями. Як альтернатива світильникам галогенного типу випускають лампи зі штирковими цоколями.

Основні типи цоколів представлені у таблиці:

кольорова температура

У світінні світлодіодних джерел світла переважає або синя довжина хвилі або червона з жовтим. Тому вони і діляться на холодні і теплі відповідно.

Колірна температура має широкий діапазон:

• до 2800 К – тепле жовте світло з червоним відтінком;
• 3000 К – тепле біле світло з жовтим;
• 3500 К – природне нейтральне біле світло;
• 4000 К – холодний білий;
• 5000-6000 К – денне світло;
• 6500 К і вище – холодний денний з блакитним відтінком.

Потужність та робоча напруга 

Вивчаючи функціональні властивості на упаковці товару, більшість акцентує увагу на значення споживаної потужності та робочої напруги.

Показник потужності є важливим при підрахунку загального споживання електроенергії. Світлодіодні лампи виробляють із різною потужністю, відповідно до їх призначення. Наприклад, для будинку вистачить від 3 до 20 Вт, для освітлення вулиці необхідні енергоємніші лампи, близько 25 Вт.

Іншим важливим показником є ​​робоча напруга. Джерело струму може бути постійним або змінним, але напруга світлодіодів потрібна постійна – 12 В. За їх роботу відповідає драйвер, який перетворює його в мережі до необхідного показника.

Де використовуються світлодіодні світильники на 12?

Через низьку напругу живлення та велику кількість типів цоколів світлодіодні лампочки на 12 вольт універсальні. Вони можуть використовуватися для:

• загального освітлення (світлодіоди 12 вольт для люстри), включаючи вбудовувані в натяжні стелі (світлодіодні стельові світильники);
• декоративного підсвічування – зовнішнього та внутрішнього (точкові світильники).

Окремою категорією йдуть автомобільні світлодіодні лампочки, які можуть встановлюватись практично у всі освітлювальні прилади автомобіля. Світлодіодна лампа 12v призначена також для карнизів, меблів, вітрин, оформлення фонтанів, садових доріжок, клумб. Легко вбудовується в конструкції:

• панелі;
• рекламні щити;
• вивіски.

Низьковольтне харчування забезпечує приладам підвищену електро- та пожежну безпеку, що дозволяє застосовувати їх у наступних приміщеннях:

• кухні;
• ванні кімнати;
• сауни;
• басейни, у тому числі для підводного підсвічування;
• склади;
• підвальні приміщення;
• просто неба без спеціальних заходів захисту та прокладання проводки з підвищеною ізоляцією.

Схема підключення ламп на 12 В

Підключення аналогічне лампам розжарювання та люмінесцентним – слід знеструмити патрон і вкрутити в нього лампу. Якщо необхідно підключити кілька LED-джерел світла, то можливі два варіанти з’єднання: послідовний та паралельний.

Послідовне з’єднання

Потребує мінімальної кількості проводів, але застосовується вкрай рідко. Причиною цього є такі недоліки:

• при перегоранні однієї лампочки з ладу виходить весь ланцюг;
• лампи працюють над повну силу, оскільки за послідовному з’єднанні напруга підсумовується.

Схема досить проста:

1. Підведіть фазу від розподільної коробки до вимикача.
2. Від вимикача протягніть фазу до світлодіодної лампи.
3. До другого контакту останньої лампи в ланцюзі підключіть нульовий провід.
4. Від ламп один до одного протягніть фазовий провід.

Паралельне з’єднання

Головна перевага – подача однакової напруги до всіх лампочок у ланцюзі. У разі перегорання з ланцюга випадає лише джерело освітлення, що вийшло з ладу, яке легко замінити.

Важливо продумати момент з’єднання всіх елементів. Найчастіше для цього використовують клемну колодку. З одного боку, на її перемички подають фазу, зі зворотного боку підключають дроти, що тягнуться від лампочок.

Схема підключення:

Переваги і недоліки

Для переходу на освітлювальні прилади, що підключаються до низьковольтного джерела живлення, слід вивчити їх переваги та недоліки. Серед переваг можна виділити таке:

• Безпека. Використання світлодіодних ламп у світильниках на 12 В підвищує рівень захисту та усуває можливість ураження електричним струмом.
• Пожежна безпека. Проведення низьковольтної напруги не може бути джерелом займання та причиною виникнення пожежі.
• Економія. При використанні даного джерела світла для приміщення знижується витрата електроенергії та відповідно витрати коштів на оплату рахунків.
• Екологічність. У конструкціях не використовуються матеріали, які в процесі експлуатації пристрою випромінюють шкідливі речовини для здоров’я людини чи тварин.
• Надійність. Лампи мають високу стійкість до механічних пошкоджень: подряпини, сколи тощо.

До мінусів світлодіодних ламп, розрахованих на 12V, відносяться:

• Необхідність у блоці живлення (БП). Наявність драйвера , що стабілізує та знижує напругу мережі з 220 на 12 В ускладнює прокладку проводки, знижує ефективність освітлення, і за рахунок його у схемі з’являється додаткова слабка ланка, яка може вийти з ладу.
• Яскравість свічення. На потужність світлового потоку лампи , підключеної до низьковольтної мережі, впливає падіння напруги. Це відбувається через споживання більшого струму.

Правильно обране світлодіодне джерело світла буде працювати довгий час. Нині основний недолік ламп полягає у високій вартості, але з розвитком та вдосконаленням технологій вони стануть загальнодоступними всім покупцям.

Світлодіодні лампи 12 вольт можна назвати найприйнятнішим варіантом для споживача. Вони мають усі необхідні якості для успішної та ефективної експлуатації протягом тривалого часу. Виробники пропонують великий асортимент, що дозволяє кожному вибрати найкращий для себе варіант.