Параллельное соединение светильников. Схема подключения люминесцентных ламп
Современные интерьеры характеризуются большим жизненным пространством, которое разделяется на разные жилые зоны. На смену небольшим комнатам приходят квартиры со свободной планировкой, характеризующиеся зонами кухни, гостиной, спальни, рабочего кабинета. Эти пространства разделяются с помощью пола, потолка, перегородок и освещения. Именно своими руками хозяева жилья создают уютную теплую обстановку, подчеркивающую предметы, формы, удовлетворяющую их жизненные потребности. Важной частью создания зон комфорта является подключение правильного освещения, поскольку для каждой зоны, комнаты оно имеет свои особенности. Места для работы, чтения, приготовления пищи, отдыха необходимо освещать в соответствии с их функциональными задачами.
Правильная схема подключения элементов освещения обеспечивает равномерное освещение всех уголков жизненного пространства помещения, выделяя, подчеркивая их назначение с помощью распределенного света. небольших размеров и мощности успешно выполняют такие задачи. Осветительные приборы монтируются на подвесных потолках. Как подключить точечные светильники четко и подробно покажет электрическая схема, а также алгоритм подключения. Монтаж этих элементов легко осуществить даже своими руками. О том вы можете узнать в нашей статье.
Примечание
Важно помнить, что расположение, конфигурацию потолочных осветительных приборов нужно планировать еще на этапе проектирования.
Правила подключения светильников к сети 220В
- Схема состоит из распределительных коробок, проводов и гофры.
- Важно использовать исключительно медный провод. Если в проводах были скрутки, их лучше пропаять и изолировать.
- Для каждого из светильников выделяется отдельный гибкий провод. Подключение, соединение их вместе происходит посредством медных гильз или специального «клеммника», который после этого дополнительно изолируется с помощью изоляционной ленты.
- До установки потолков важно проверить выключателем проводку, а также лампочки.
До начала монтажа на потолочной поверхности важно определить места расположения встроенных светильников. По своей конструкции такие осветительные приборы охватывают сектор освещения всего лишь 30º. С другой стороны, за счет своей компактности схема их установления может быть достаточно плотной. Если следовать ей, то на разных потолках их может располагаться достаточно много.
Для обеспечения оптимальной освещенности помещения схема установки элементов света должна быть следующей:
- Расстояние между точками света должно быть не больше метра.
- Отверстия для светильников нужно располагать на расстоянии 25-30 мм от ближайшего каркаса.
- Точечный светильник должен располагаться на удалении 60 см от стены.
- Контуры освещения разных зон лучше разделить отдельным выключателем.
Можно установить и подключить своими руками. Технология и схема универсальна — одинакова для всех видов подвесных потолков.
Технические характеристики точечного освещения
- Важно использовать светильники одного вида для определенных контуров освещения.
- Мощные осветительные приборы больше 40 ватт могут повредить натяжной потолок.
- Для пластиковых вариантов потолка проводку рекомендуется выбирать более защищенную от пожара по сравнению с потолками из гипсокартона.
- В обязательном порядке провод для освещения должен быть многожильным, мягким и гибким.
- Периодически следует проверять крепление, затяжку прижимных болтов креплений проводки.
Порядок подключения освещения своими руками
- Планирование . Если подвесной потолок формируется из нескольких уровней, подключение светильников должно производиться с выделением отдельных контуров освещения, которые управляются отдельным выключателем сети 220 вольт. Схема монтажа разрабатывается заранее.
- Протяжка и закрепление проводов . Рекомендуется крепить проводку к металлическим профилям, используя специальные пластмассовые стяжки. На местах крепления световых точек сформировать петли, которые легко будет зацепить и достать через просверленные в потолочных панелях отверстия. При этом важно допускать небольшое их провисание.
В другом варианте можно протянуть проводку своими руками от первого отверстия к остальным, но в таком случае проводка будет лежать непосредственно на самом гипсокартоне изнутри.
- Сверление отверстий под точечные светильники . Схема размещения приобретает окончательные контуры после монтажа потолочной поверхности. В случае пластиковых или лучше расположить осветительные приборы по центру панелей, а не на стыке. Отверстия делаются с помощью дрели и специальной насадки под названием «коронка». Просверлить их легко своими руками. Важно подобрать правильный диаметр насадки.
- Подключение освещения . Важно проводить подключение 220 В, следуя строгому алгоритму:
- Закрепление светильников . Отогнуть своими руками боковые скобы до упора и вставить в отверстие. После этого скобы защелкнутся. Вставить лампу и зафиксировать ее сверху стопорным кольцом. Такая конструкция надежно удерживает светильники на потолке. После этого можно производить подключение основного провода к сети.
На завершающем этапе остается только проверить работу освещения распределенного света. Таким образом, следуя технологии и соблюдая последовательность работ, можно легко установить встроенные точечные светильники на подвесной потолок своими руками.
В светильниках и фонариках применяется две схемы – последовательное и параллельное соединение светодиодов. У этих схем есть масса вариаций и комбинированных вариантов, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.
Чтобы понять какая схема соединений лучше – нужно узнать, что такое вольт-амперная характеристика и какая она у LED.
На фото LED матрица для подключения к сети 220В
Основные теоретические вопросы
Вольт-амперная характеристика (сокр. ВАХ) – это график отображающий зависимость величины тока протекающего через любой прибор от напряжения, приложенного к нему. Простая и очень ёмкая характеристика для анализа нелинейных компонентов. С её помощью можно выбрать режимы работы, и определить характеристики источника питания для прибора.
Взгляните на пример линейной и нелинейной ВАХ.
График под номером 1 на рисунке отображает линейную зависимость тока от напряжения, такую имеют все приборы резистивного характера, например:
- Лампа накаливания;
- обогреватель;
- резистор (сопротивление);
График номер 2 – это ВАХ характерная для p-n переходов диодов, транзисторов и диодов.
Подробнее о работе диодов
Какое выбрать подключение светодиодов: последовательно или параллельно? Это сильно зависит от условий работы и источника питания, а также системы стабилизации напряжения и тока. Для правильного выбора нужно рассмотреть оба варианта.
Изначально шла речь о вольт-амперной характеристике не просто так, рассмотрим подробно её форму для Led приборов.
Обратите внимание, что в области напряжений ниже чем 2,5В, ток через светодиод протекает крайне малый или вообще не протекает. Преодолев уровень в 2,5 вольта через диод начинает протекать ток и он зажигается на участке от 2,5 до 3 вольт. После этого уровня ток начинает стремительно нарастать.
Для 5 мм диодов белого свечения рабочий ток – 20мА при 3В, а при 3.5 вольта ток будет равняться 80 мА, что в четверо превышает номинал.
Яркость диода хоть и зависит от протекающего через него тока, но при чрезмерно больших значениях LED светится не намного ярче, чем при номинале. Поэтому не стоит экспериментировать с высоким показателями – ваши диоды просто перегорят.
Значения напряжений могут различаться в зависимости от типов и конструкции LED, на это влияет их количество в одном корпусе, цвет, и даже материал который был выбран в качестве основы чипа.
Как правильно подключать?
При параллельном соединении светодиодов нужно пользоваться ограничительным резистором для каждого из диодов, как изображено на рисунке ниже. Это даёт возможность установить ток для каждого из элементов электрический схемы.
Схема параллельного соединения светодиодов
Ниже схема НЕ правильного подключения резистора в цепь.
Так подключать не правильно
При параллельном подключении светодиодов и любых других потребителей, напряжение на их выводах будет равным. С одной стороны это хорошо, но не для диодов. Каждый светодиод, даже набор взятый из одной партии, имеет небольшой технологический разброс параметров. Напряжение, необходимое для достижения номинального тока, может незначительно отличаться в пределах десятых долей вольта.
Выше вы видели вольт-амперную характеристику прибора и легко сделаете вывод, что незначительное превышение номинального напряжения ведет к лавинообразному росту тока и перегреву. Некоторые предлагают исключить и резистор из этой схемы, такое соединение светодиодов самое неудачное!
Общий ток в цепи равен сумме токов в каждой из ветвей параллельной цепи. Если выбирать, как соединять светодиоды для работы в цепи с повышенным напряжением (6 и более вольт), лучше использовать последовательное соединение.
Последовательное подключение диодов
При такой схеме вы можете использовать диоды в цепях с любым напряжением.
Напряжения между элементами распределятся в нужном количестве, а ток вы зададите резистором. Параллельное включение светодиодов не позволяет добиться такого результата. При последовательном подключении общий ток цепи будет равным току через один из элементов.
Онлайн калькулятор для расчета резистора
| Тип соединения: | |
| Напряжение питания: | Вольт |
| Прямое напряжение светодиода: | Вольт |
| Ток через светодиод: | Милиампер |
| Количество светодиодов: | шт. |
| Результаты: | |
| Точное значение резистора: | Ом |
| Стандартное значение резистора: | Ом |
| Минимальная мощность резистора: | Ватт |
| Общая потребляемая мощность: | Ватт |
Варианты соединений
Чтобы выполнить последовательное соединение светодиодов на 220В, воспользуйтесь схемой ниже.
В данном случае в большей степени ограничивает ток конденсатор С1, он играет роль реактивного сопротивления. Подробнее о расчете конденсатора мы писали в . Для получения необходимого значения емкости конденсатора воспользуйтесь онлайн калькулятором.
люминесцентных ламп" data-essbishovercontainer="">Люминесцентные лампы подключаются в соответствии с несколько более сложной схемой по сравнению со своими ближайшими «родственниками» — лампами накаливания. Для зажигания ламп люминесцентного типа, в цепь должны быть включены пусковые устройства, от качества которых напрямую зависит срок эксплуатации светильников.
Чтобы разобраться в особенностях схем, надо в первую очередь изучить устройство и механизм действия подобных приборов.
Каждый из таких приборов является герметичной колбой, наполненной специальной смесью газов. При этом смесь рассчитана таким образом, чтобы на ионизацию газов уходило гораздо меньшее по сравнению с обыкновенными лампами накаливания количество энергии, что позволяет заметно экономить на освещении.
Чтобы люминесцентная лампа постоянно давала свет, в ней должен поддерживаться тлеющий разряд. Для обеспечения такового осуществляется подача требуемого напряжения на электроды лампочки. Главная проблема заключается в том, что разряд может появиться только при подаче напряжения, существенно превышающего рабочее. Однако и эту проблему производители ламп с успехом решили.
Электроды установлены по обеим сторонам люминесцентной лампы. Они принимают напряжение, благодаря которому и поддерживается разряд. У каждого электрода есть по два контакта. С ними соединяется источник тока, благодаря чему обеспечивается прогревание окружающего электроды пространства.
Таким образом, люминесцентная лампа зажигается после прогрева ее электродов. Для этого они подвергаются воздействию высоковольтного импульса, и лишь затем в действие вступает рабочее напряжение, величина которого должна быть достаточной для поддержания разряда.
| Световой поток, лм | Светодиодная лампа, Вт | Контактная люминисцентная лампа, Вт | Лампа накаливания, Вт |
|---|---|---|---|
| 50 | 1 | 4 | 20 |
| 100 | 5 | 25 | |
| 100-200 | 6/7 | 30/35 | |
| 300 | 4 | 8/9 | 40 |
| 400 | 10 | 50 | |
| 500 | 6 | 11 | 60 |
| 600 | 7/8 | 14 | 65 |
Под воздействием разряда газ в колбе начинает излучать ультрафиолетовый свет, невосприимчивый человеческим глазом. Чтобы свет стал видимым человеку, внутренняя поверхность колбы покрывается люминофором. Это вещество обеспечивает смещение частотного диапазона света в видимый спектр. Путем изменения состава люминофора, меняется и гамма цветовых температур, благодаря чему обеспечивается широкий ассортимент люминесцентных ламп.
Лампы люминесцентного типа, в отличие от простых ламп накаливания, не могут просто включаться в электрическую сеть. Для появления дуги, как отмечалось, должны прогреться электроды и появиться импульсное напряжение. Эти условия обеспечиваются при помощи специальных балластов. Наибольшее распространение получили балласты электромагнитного и электронного типа.
Классическое подключение через электромагнитный балласт
Особенности схемы
В соответствии с этой схемой в цепь включается дроссель. Также в составе схемы обязательно присутствует стартер.
Стартер для люминесцентных ламп — Philips Ecoclick StartersS10 220-240V 4-65W
Последний представляет собой маломощный неоновый источник света. Устройство оснащено биметаллическими контактами и питается от электросети с переменными значениями тока. Дроссель, стартерные контакты и электродные нити подключаются последовательно.
Вместо стартера в схему может включаться обыкновенная кнопка от электрозвонка. В данном случае напряжение будет подаваться путем удерживания кнопки звонка в нажатом положении. Кнопку нужно отпустить после зажигания светильника.
Порядок действия схемы с балластом электромагнитного типа выглядит следующим образом:
- после включения в сеть, дроссель начинает накапливать электромагнитную энергию;
- через стартерные контакты обеспечивается поступление электричества;
- ток устремляется по вольфрамовым нитям нагрева электродов;
- электроды и стартер нагреваются;
- происходит размыкание контактов стартера;
- аккумулированная дросселем энергия высвобождается;
- величина напряжения на электродах меняется;
- люминесцентная лампа дает свет.
В целях повышения показателя полезного действия и уменьшения помех, возникающих в процессе включения лампы, схема комплектуется двумя конденсаторами. Один из них (меньший) размещается внутри стартера. Его главная функция заключается в погашении искр и улучшении неонового импульса.
Среди ключевых преимуществ схемы с балластом электромагнитного типа можно выделить:
- надежность, проверенную временем;
- простоту;
- доступную стоимость.
- Недостатков, как показывает практика, больше, чем преимуществ. Среди их числа нужно выделить:
- внушительный вес осветительного прибора;
- продолжительное время включения светильника (в среднем до 3 секунд);
- низкую эффективность системы при эксплуатации на холоде;
- сравнительно высокое потребление энергии;
- шумную работу дросселя;
- мерцание, негативно воздействующее на зрение.
Порядок подключения
Подсоединение лампы по рассмотренной схеме выполняется с задействованием стартеров. Далее будет рассмотрен пример установки одного светильника с включением в схему стартера модели S10. Это современное устройство имеет невозгораемый корпус и высококачественную конструкцию, что делает его лучшим в своей нише.
Главные задачи стартера сводятся к:
- обеспечению включения лампы;
- пробою газового промежутка. Для этого цепь разрывается после довольно длительного нагрева электродов лампы, что приводит к выбросу мощного импульса и непосредственно пробою.
Дроссель используется для выполнения таких задач:
- ограничения величины тока в момент замыкания электродов;
- генерации напряжения, достаточного для пробоя газов;
- поддержания горения разряда на постоянном стабильном уровне.
В рассматриваемом примере подключается лампа на 40 Вт. При этом дроссель должен иметь аналогичную мощность. Мощность же используемого стартера равна 4-65 Вт.
Подключаем в соответствии с представленной схемой. Для этого делаем следующее.
Первый шаг
Параллельно подключаем стартер к штыревым боковым контактам на выходе люминесцентного светильника. Эти контакты представляют собой выводы нитей накаливания герметичной колбы.
Второй шаг
На оставшиеся свободными контакты подключаем дроссель.
Третий шаг
К питающим контактам подключаем конденсатор, опять-таки, параллельно. Благодаря конденсатору будет компенсироваться реактивная мощность и уменьшаться помехи в сети.
Подключение через современный электронный балласт
Особенности схемы
Современный вариант подключения. В схему включается электронный балласт – это экономное и усовершенствованное устройство обеспечивает гораздо более длительный срок службы люминесцентных ламп по сравнению с вышерассмотренным вариантом.
В схемах с электронным балластом люминесцентные лампы работают на повышенном напряжении (до 133 кГц). Благодаря этому свет получается ровным, без мерцаний.
Современные микросхемы позволяют собирать специализированные пусковые устройства с низким энергопотреблением и компактными размерами. Это дает возможность помещать балласт прямо в цоколь лампы, что делает реальным производство малогабаритных осветительных приборов, вкручивающихся в обыкновенный патрон, стандартный для ламп накаливания.
При этом микросхемы не только обеспечивают светильники питанием, но и плавно подогревают электроды, повышая их эффективность и увеличивая срок службы. Именно такие люминесцентные лампы можно использовать в комплексе с диммерами – устройствами, предназначенными для плавного регулирования яркости света лампочек. К люминесцентным лампам с электромагнитными балластами диммер не подключишь.
По конструкции электронный балласт является преобразователем электронапряжения. Миниатюрный инвертор трансформирует постоянный ток в высокочастотный и переменный. Именно он и поступает на нагреватели электродов. С повышением частоты интенсивность нагрева электродов уменьшается.
Включение преобразователя организовано таким образом, чтобы сначала частота тока находилась на высоком уровне. Люминесцентная лампочка, при этом, включается в контур, резонансная частота которого значительно меньше начальной частоты преобразователя.
Далее частота начинает постепенно уменьшаться, а напряжение на лампе и колебательном контуре увеличиваться, за счет чего контур приближается к резонансу. Интенсивность нагрева электродов также увеличивается. В какой-то момент создаются условия, достаточные для создания газового разряда, в результате возникновения которого лампа начинает давать свет. Осветительный прибор замыкает контур, режим работы которого при этом изменяется.
При использовании электронных балластов схемы подключения ламп составлены так, что у регулирующего устройства появляется возможность подстраиваться под характеристики лампочки. К примеру, спустя определенный период использования люминесцентные лампы требуют более высокого напряжения для создания начального разряда. Балласт сможет подстроиться под такие изменения и обеспечить необходимое качество освещения.
Таким образом, среди многочисленных преимуществ современных электронных балластов нужно выделить следующие моменты:
- высокую экономичность эксплуатации;
- бережный прогрев электродов осветительного прибора;
- плавное включение лампочки;
- отсутствие мерцания;
- возможность использования в условиях низких температур;
- самостоятельную адаптацию под характеристики светильника;
- высокую надежность;
- небольшой вес и компактные размеры;
- увеличение срока эксплуатации осветительных приборов.
Недостатков всего 2:
- усложненная схема подключения;
- более высокие требования к правильности выполнения монтажа и качеству используемых комплектующих.
Порядок подключения
Все необходимые коннекторы и провода обычно идут в комплекте с электронным балластом. Со схемой подключения вы можете ознакомиться на представленном изображении. Также подходящие схемы приводятся в инструкциях к балластам и непосредственно осветительным приборам.
В такой схеме лампа включается в 3 основные стадии, а именно:
- электроды прогреваются, благодаря чему обеспечивается более бережный и плавный пуск и сохраняется ресурс прибора;
- происходит создание мощного импульса, требующегося для поджига;
- значение рабочего напряжение стабилизируется, после чего напряжение подается на светильник.
Современные схемы подсоединения ламп исключают необходимость применения стартера. Благодаря этому риск перегорания балласта в случае запуска без установленной лампы исключается.
Схема для последовательного подключения двух ламп
Отдельного внимания заслуживает схема подсоединения сразу двух люминесцентных лампочек к одному балласту. Приборы подключаются последовательно. Для выполнения работы нужно подготовить:
- индукционный дроссель;
- стартеры в количестве двух штук;
- непосредственно люминесцентные лампы.
Последовательность подключения
Первый шаг. К каждой лампочке подсоединяется стартер. Соединение параллельное. В рассматриваемом примере стартер подключаем на штыревой выход с обоих торцов осветительного прибора.
Второй шаг. Свободные контакты подсоединяются к электросети. При этом соединение выполняется последовательно, посредством дросселя.
Третий шаг. Параллельно к контактам осветительного прибора подсоединяются конденсаторы. Они будут уменьшать выраженность помех в электросети и компенсировать возникающую реактивную мощность.
Важный момент! В обычных бытовых выключателях, в особенности это характерно для бюджетных моделей, контакты могут залипать под воздействием повышенных стартовых токов. Ввиду этого для использования в комплексе с люминесцентными осветительными приборами рекомендуется использовать только специально предназначенные для этого высококачественные выключатели.
Взрывозащищенные люминесцентные светильники серии LN
Удачной работы!
Видео – Схема подключения люминесцентных ламп