Схемы подключения и правила монтажа точечных светильников

Содержание:

Распространенные ошибки при подключениях

Светодиод – это токовый элемент, который «болезненно» реагирует на повышения протекающего тока. Это надо учитывать при создании систем, включающих СД, где много элементов, влияющих на работу диодов и их ресурс. Это является распространенной ошибкой и касается LED-систем на аккумуляторных батареях: если батарея недостаточно мощная, то протекающий ток ограничивается ее внутренним сопротивлением, что не позволит превысить граничные значения токовых характеристик диодов и не приведет к выходу их из строя.

Для систем, включающих диоды, лучшими считаются с последовательным соединением. Они простые в разработке и производстве, малоэлементные, надежные в эксплуатации, обеспечивают подключение к высоковольтным источникам без применения понижающих трансформаторов.

Конечно, системы с параллельным подсоединением имеют свои достоинства – возможность использования в миниатюрных приборах. Но они требуют низковольтных источников тока.

Для увеличения надежности и ресурса LED-систем применяются стабилизаторы и драйверы, что позволяет избегать ошибок при проектировании и дает возможность использовать все виды подключений.

Выбор нужного драйвера

Драйверы – это электронные блоки питания, используемые при подключении СД, которые чувствительны к превышению токов. Эти приборы в основном построены на принципах широтно-импульсной модуляции (ШИМ), которая обеспечивает максимальный КПД системы и автоматическое регулирование тока. При выборе нужного драйвера для LED-схемы учитываются:

  • входное и выходное напряжение;
  • выходной ток;
  • выходная мощность;
  • степень защиты от окружающей среды.

Входное и выходное напряжения – это требования параметров сети: переменное или постоянное (домовая сеть 220 В — переменное, автомобильная сеть 12 В — постоянное). Ток нагрузки рассчитывается по количеству светодиодов и их токовых данных. Выходная мощность определяется мощностью всей схемы. Степень защиты зависит от того, где размещается светильник – на улице или в помещении.

Типы ламп и схемы подключения

Перед монтажом различных видов осветительных приборов желательно ознакомиться с принципом работы и их внутренним устройством, а также с особенностями схемы включения в питающую сеть

Также важно знать, что каждая из разновидностей способна работать длительное время лишь при строгом соблюдении правил эксплуатации

Люминесцентные лампы

Помимо традиционных ламп накаливания для освещения служебных и частично бытовых пространств нередко применяются их люминесцентные трубчатые аналоги. Они чаще всего устанавливаются на следующих объектах:

  • в цехах и на конвейерных линиях промышленных производств;
  • в административных зданиях и в различных боксах;
  • в гаражах, торговых залах и подобных им местах общественного пользования.

Значительно реже они используются в домашних условиях – иногда ставят на кухне для организации подсветки рабочей зоны.

Особенностью люминесцентных осветителей является невозможность прямого подключения к сети 220 Вольт, так как для пробоя газового столба требуется высокое напряжение. Для их включения используется особая электронная схема, в состав которой входят такие элементы запуска как дроссель, стартер и высоковольтный конденсатор (в некоторых случаях он не обязателен).

В последние годы неэкономичные и сильно гудящие во время работы дроссельные преобразователи заменяются так называемым «электронным балластом». Порядок его подключения обычно указывается в виде схемы, изображенной на корпусе прибора.

Галогенные источники и светодиодные лампы

Осветители первого типа традиционно устанавливаются при монтаже подвесных и натяжных потолков. Они также идеально подходят при необходимости освещения зон с повышенной влажностью, так как выпускаются в нескольких модификациях. Одно из них рассчитано на работу от 12-ти Вольт. Для их получения в районе потолочных перекрытий устанавливается преобразователь, рассчитанный на соответствующее выходное напряжение.

Для светодиодных ламп характерно наличие встроенного драйвера, позволяющего получать нужное напряжение питания (12 или 24 Вольта). Образцы светодиодных осветителей, рассчитанные на работу от 220 Вольт, включаются подобно лампам накаливания. Но в отличие от обычных осветителей включать их в виде последовательной цепочки не рекомендуется.

Важно правильно подбирать тип ламп для определения нужного порядка их подключения. Не допускается соединять в последовательную цепочку энергосберегающие осветители, при монтаже люминесцентных и галогенных светильников руководствуются схемами их включения

При пониженном сетевом напряжении энергосберегающие лампы быстро выходят из строя, а люминесцентные осветители могут совсем не загореться.

Когда проводка в квартире или доме уже присутствует и нет надобности подключать дополнительные источники света, то вопрос — как подключить лампу, не является актуальным. Но как же выполнить эту работу когда появляется такая необходимость. Тут без элементарных знаний электротехники и умения составить принципиальную, казалось бы, элементарную схему уже не обойтись.

Все источники света люминесцентные (экономки), лампы накаливания, светодиодные светильники могут быть подключены, как в принципе и все имеющиеся в электрической цепи сопротивления, параллельно, последовательно, смешанно. Смешанное соединение не используется для подключения ламп, так как в нём просто нет необходимости

А вот на параллельном и последовательном подключении стоит остановить своё внимание поподробнее

Последовательное и параллельное подключение двух и более источников света

Для того чтобы подключить самую простую лампочку накаливания, как в принципе и любую другую, нужно подключить её один контакт к фазе, а другой к нулю, самому распространённому в бытовых условиях стран СНГ переменному напряжению 220 вольт.

Параллельное подключение устройств освещения подразумевает под собой подключение двух и более источников светового потока в параллель, то есть одни контакты ламп подключаются только к фазе, а все другие только к нулю, как показано на рисунке 1.

Через каждую лампочку пройдёт ток, который будет зависеть от её мощности, так же как и яркость светового потока, излучаемого ими, будет тоже зависеть от мощности каждой лампы. Естественно, что ток I будет равен сумме всех трёх токов, поэтому диаметр сечения основных проводников следует выбирать согласно ему. Это подключение считается самым распространённым и приемлемым, так как к нему можно будет, при необходимости в будущем, добавлять источники света и они не будут влиять на уже установленные.

При последовательном соединении, изображённом на рисунке, ток, протекающий по одной лампочке, будет зависеть от мощности, каждого источника света, а напряжение на них будет разделено на количество ламп и при данном входящем напряжении 220 вольт, будет равняется 110 вольт на каждом источнике света.

Такое подключение нужно обязательно выполнять со светильниками, которые имеют равную мощность. Рассмотреть это можно на примере двух ламп накаливания. Так как если подключить одну лампу 20 Ватт, а другую, например, на 200 Ватт, то лампа с меньшей мощностью тут же выйдет из строя, так как по ней пройдёт ток такой же, как и во второй лампе мощностью 200 Ватт, а это в 10 раз больше её номинала. Такое подключение может быть использовано для увеличения срока службы ламп накаливания, например, в подъездах и на лестничных клетках. Подключив две лампы на 220 вольт и мощностью, например, по 60 Ватт, они будут гореть вполсилы и прослужат очень долго. Нужно учесть, что это возможно только при подключении ламп накаливания. Последовательное подключение двух и более светодиодных ламп (светильников) и экономичных ламп нецелесообразно, так как они и так обладают довольно большим сроком службы.

Подключение лампы на один выключатель или на несколько

Как подключить лампу через выключатель? Главным нюансом при подключении является то, что нулевой провод питания непосредственно подключается к сети 220 вольт, а через выключатель разрывается фаза. Это делается для того чтобы можно было смело решать проблемами с патроном осветительного прибора, отключив лишь выключатель. Если подключение двух выключателей выполнить последовательно, то только при нажатии обеих клавиш лампа загорится. Такие виды подключения выключателей освещения очень редко используются, только при определённых индивидуальных условиях.

Интереснее является подключение так называемого проходного выключателя.

Суть такой схемы подключения одной лампы заключается в том, что включение и отключение лампы может быть произведено как от первого, так и от второго выключателя, вне зависимости в каком положении каждый из них. Например, это удобно, допустим, в длинном коридоре при входе в него человек нажимает на клавишу выключателя 2, и спокойно идёт по освещённому помещению, дойдя до конца коридора, не нужно возвращаться для выключения света, а можно лёгким нажатием выключателя 1, установленного в конце коридора, произвести отключение данного источника света. При таком подключении фаза тоже проходит через выключатели.

Усовершенствование освещения путём установки датчика движения

Главная функция установки датчика движения и подключения его к системе освещения, это автоматическое включение освещения без нажатия на клавишу выключателя освещения. То есть человек зашел помещение или в зону срабатывания датчика и свет включился, после ухода свет самостоятельно (автоматически) выключился. При выборе датчика движения необходимо в первую очередь учесть максимальную мощность ламп освещения.

Схема подключения датчика движения тоже не вызывает особых сложностей. Её можно устанавливать как с выключателем, так и без него. Просто при включении контакта выключателя датчик движения выводится из сети освещения, и осветительный прибор включается напрямую без датчика.

В любом случае работая с напряжением обязательно выполнять требования техники безопасности, а в частности:

  • проверять наличие и отсутствие напряжения на токоведущих элементах, к которым человек дотрагивается при монтаже;
  • автоматы питания освещения должны быть под замком;
  • работы производить исправным инструментом.

Параллельное соединение проводников

Параллельное соединение проводников выглядит вот так.

параллельное соединение резисторов

Ну что, думаю, начнем с сопротивления.

Сопротивление при параллельном соединении проводников

Давайте пометим клеммы как А и В

В этом случае общее сопротивление RAB будет находиться по формуле

Если же мы имеем только два параллельно соединенных проводника

То в этом случае можно упростить длинную неудобную формулу и она примет вид такой вид.

Напряжение при параллельном соединении проводников

Здесь, думаю ничего гадать не надо. Так как все проводники соединяются параллельно, то и напряжение у всех будет одинаково.

Получается, что напряжение на R1 будет такое же как и на R2, как и на R3, так и на Rn

Сила тока при параллельном соединении проводников

Если с напряжением все понятно, то с силой тока могут быть небольшие затруднения. Как вы помните, при последовательном соединении сила тока через каждый проводник была одинакова. Здесь же совсем наоборот. Через каждый проводник будет течь своя сила тока. Как же ее вычислить? Придется опять прибегать к Закону Ома.

Чтобы опять же было нам проще, давайте рассмотрим все это дело на реальном примере. На рисунке ниже видим параллельное соединение трех резисторов, подключенных к источнику питания U.

Как мы уже знаем, на каждом резисторе одно и то же напряжение U. Но будет ли сила тока такая же, как и во всей цепи? Нет. Поэтому для каждого резистора мы должны вычислить свою силу тока по закону Ома I=U/R. В результате получаем, что

I1 = U/R1

I2 = U/R2

I3 = U/R3

Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них

In = U/Rn

В этом случае, сила тока в цепи будет равна:

Задача

Вычислить силу тока через каждый резистор и силу тока в цепи, если известно напряжение источника питания и номиналы резисторов.

Решение

Воспользуемся формулами, которые приводили выше.

I1 = U/R1

I2 = U/R2

I3 = U/R3

Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них

In = U/Rn

Следовательно,

I1 = U/R1 = 10/2=5 Ампер

I2 = U/R2 = 10/5=2 Ампера

I3 = U/R3 = 10/10=1 Ампер

Далее, воспользуемся формулой

чтобы найти силу тока, которая течет в цепи

I=I1 + I2 + I3 = 5+2+1=8 Ампер

2-ой способ найти I

I=U/Rобщее

Чтобы найти Rобщее мы должны воспользоваться формулой

Чтобы не париться с вычислениями, есть онлайн калькуляторы. Вот один из них. Я за вас уже все вычислил. Параллельное соединение 3-ех резисторов номиналом в 2, 5, и 10 Ом равняется 1,25 Ом, то есть Rобщее = 1,25 Ом.

I=U/Rобщее = 10/1,25=8 Ампер.

Параллельное соединение резисторов в электронике также называется делителем тока, так как резисторы делят ток между собой.

Ну а вот вам бонусом объяснение, что такое последовательное и параллельное соединение проводников от лучшего преподавателя России.

Вариант соединения с преобразователем

Вместо подключения двух лампочек к сети на 220 В, можно провести соединение осветительных приборов с сетью при помощи преобразователей частот на 12 В. Подобные устройства проводят электрический ток к нескольким светильникам с небольшой паузой на 1-2 секунды. При этом приборы освещения получают электричество плавно, без резкого увеличения нагрузки.

Когда можно подключить преобразователь:

  • для подачи тока на лампы накаливания;
  • для обеспечения электричеством галогенных лампочек.

Переключатель устанавливается в цепь до преобразователя. В противном случае, контакты могут перегореть. Это должно происходить постольку, поскольку сила тока больше при низком напряжении. Кроме того, преобразователь обеспечивает небольшую задержку поступающего напряжения. Если прерыватель добавлять после выключателя, то не будет обеспечен постепенный, плавный запуск лампочек. Таким образом, теряется весь смысл включения преобразователя в схему.

Если монтируется двухклавишный переключатель, то понадобится подключить 2 преобразователя. Питание к нему должно будет поступать через вторую линию. «Нуль» останется общим.

Типы ламп и схемы подключения

Подключение ламп накаливания, приведенное выше, не представляет особой сложности. Но схема галогенных и люминесцентных ламп имеет некоторые отличия.

Галогенные

Питание пониженным напряжением повышает безопасность эксплуатации источников света. При этом яркость остается прежней. Галогенные лампы могут применяться с понижающими трансформаторами на 6, 12 и 24 В (рис. ниже).

Схема подключения галогенной лампы

Напряжение 220 В подается на малогабаритный электронный трансформатор, который можно встроить даже в корпус выключателя. Низковольтные галогенные лампы часто применяются в подвесных потолках. Их подключают параллельно и соединяют с трансформатором. На фото ниже представлена блок-схема с двумя трансформаторами. Напряжение 220 В подается на них через распределительную коробку. Нулевой провод обозначен синим цветом, а фазный – коричневым, со вставленным в разрыв выключателем.

Схема подключения галогенных ламп

Группы ламп соединены между собой параллельно в распределительной коробке, после которой производится разветвление питающих проводов на первичные обмотки трансформаторов.

Лампы подключаются ко вторичной обмотке 12 В параллельно между собой. Для их соединения применяются клеммные колодки (на схеме не показаны).

Выходной провод низкого напряжения не должен быть длиннее 2 метров. Иначе возрастают потери напряжения, и лампы будут светиться хуже. Будет лучше, если сделать расчет напряжения для всех ламп.

Пример расчета

Пример расчета напряжения на лампочках в зависимости от потерь в проводах следующий. При питающем напряжении V=12 В к трансформатору подключены параллельно 2 лампочки с сопротивлениями R1 = R2 = 36 Ом. Сопротивления подводящих проводов к ним равны r1 = r2 = r3 = r4 = 1,5 Ом. Требуется найти напряжение на каждой лампочке. Схема изображена на рис. ниже.

Потери в проводах питания лампочек

Напряжение на первой и второй лампочках составят:

V1 = VR(2r + R)/(4r2 +6rR + R2) = 10,34 В,

V2 = VR2/(4r2 +6rR + R2) = 9,54 В.

Из расчета видно, что даже небольшие сопротивления подводящих проводов приводят к существенному падению на них напряжения.

Общая нагрузка в схеме поддерживается на уровне 70-75% от максимальной, чтобы не перегревались трансформаторы.

Люминесцентные

Недостатком люминесцентных ламп является эффект мерцания, что ухудшает восприятие света глазами. Современные электронные ПРА (пускорегулирующие аппараты) решают эту проблему, но цена их выше. Для уменьшения пульсации при использовании электромагнитного балласта применяется двухламповая схема подключения, где на одной из ламп фаза сдвигается во времени. В результате суммарный световой поток выравнивается.

На рис. ниже изображена схема светильника с расщепленной фазой. Две лампы подключены к сети переменного напряжения параллельно. Обе они содержат индуктивные балласты (L1) и (L2). Но к лампе (2) подключен дополнительный балластный конденсатор (Сб), благодаря которому создается сдвиг тока по фазе на 600.

Схема двухлампового светильника

В результате снижается суммарная пульсация светового потока светильника. Кроме того, ток внешней цепи почти совпадает по фазе с напряжением питания за счет комбинации опережающей и отстающей схем, что позволяет увеличить коэффициент мощности.

Последовательное включение

При последовательном соединении светодиодов в электросхеме исключены индивидуальные настройки цепи каждого СД в отдельности. Но есть и свои особенности.

Последовательное соединение.

Схема настраивается одним резистором, при этом происходит срабатывание всех диодов одновременно. Преимуществом этого соединения является малокомпонентность и простота. Недостатком – невысокая «живучесть»: при выходе из строя одного СД выключается вся система.

Последовательный способ подключить LED-приборы позволяет использовать высоковольтные источники тока. Обычно это стационарные осветительные приборы различного назначения, использующие стандартные общественные электросети.

Китайские люстры: в чем особенность

Китайские люстры отличаются тем, что их качество сборки оставляет желать лучшего. Поэтому каждую люстру лучше проверить с прозвонкой, чтобы не получить короткое замыкание.

Не менее важно проверить качество изоляции. Для этого все провода соединяют в одну скрутку, берут тестер, и проверяют, нет ли касания оголенных частей проводов к корпусу

Если изоляция плохая, то этот осветительный прибор лучше отнести на обмен.

Без проверки подсоединения каждой лампочки здесь не обойтись. Для этого поочередно в каждый патрон вкручивается лампочка и проверяется на целостность соединения. При выкрученных лампочках прибор должен показывать высокое сопротивление (бесконечность), а при вкрученной всего несколько десятков Ом.

Затем можно приступать к соединению всех проводников, в зависимости от образованных групп.

Подключение светильников на 220 В

В отличие от стандартной лампы накаливания, светодиодный светильник требует питания только постоянным током. Поэтому чтобы подключить его от бытовой сети в 220В требуется специальный преобразовательный блок. Приборы, выпускаемые современными производителями, рассчитанные на такой номинал, имеют в своем составе преобразователь, поэтому их можно включать напрямую в розетку.

Существуют три способа, как подключить светодиодный светильники к бытовой сети в 220 В:

  1. Последовательный.
  2. Параллельный.
  3. Лучевой.

У каждого из них есть свои особенности монтажа, плюсы и минусы в применении в различных условиях и технические параметры. Рассмотрим их подробно.

Последовательный

Последовательная схема подключения стандартных светодиодных ламп, предназначенных для сети в 220В, предполагает соединение всех светильников между собой одним проводником. Суть в том, что в начало этой цепочки подается фаза, а к ее концу – ноль. Таким способом она замыкается и каждый из приборов работает в общей системе.

Преимущество такого последовательного подключения заключается в возможности существенно сэкономить на проводке. Для соединения всех светильников требуется одножильный провод, а если в сети 220В используется заземление, то двухжильный, вместо трехжильного кабеля. Недостаток – если одна из люстр перегорит, выключится вся схема, и потребуется поиск вышедшего из строя элемента для его ремонта или замены.

Алгоритм последовательного подключения светодиодного светильника:

  1. Выполнить монтаж светильников в соответствии с планом.
  2. Подключить электроприборы освещения проводкой по последовательному способу.
  3. Подвести жилу с фазой от выключателя к первой люстре.
  4. Проложить и от распределительной коробки нулевой проводник к последнему осветительному прибору.
  5. Проверить надежность и правильность всех соединений проводки, завершить установку электрооборудования.
  6. Подключить напряжение сети 220В, проверить исправность приборов.

Фазный провод к выключателю и нулевой к последнему светильнику в схеме может подходить как напрямую от электрощитка, так и от ближайшей распределительной коробки.

При выборе последовательного метода следует учитывать общее распределение напряжения на каждый источник света. По этой причине в такую систему не ставят более шести светильников, так как яркость их будет значительно снижаться.

Параллельный

В отличие от вышеописанного случая, параллельная схема требует подключать к каждому светодиодному светильнику два проводника – фазу и ноль (или три, если есть заземление) от сети 220В. Недостатком этого способа является повышенный расход кабеля или провода. С другой стороны – каждый прибор освещения будет проявлять заявленную изготовителем световую силу.

Чтобы подключить светодиодный светильник по параллельной цепочке от 220В, нужно выполнять следующий ряд действий:

  1. Выполнить установку всех осветительных приборов по ранее разработанной планировке.
  2. Подвести к первому фонарю провод от выключателя с фазой, затем от этого проводника подвести к следующему и т. д. – до последнего.
  3. Аналогичным образом от распределительной коробки нужно подключить нулевую жилу и, если есть, заземляющий проводник.
  4. Фаза к выключателю и ноль и земля к светильникам подводятся либо от распредмодуля, либо от электрощитка.
  5. Завершить монтажные процедуры, проверить правильность и надежность собранной электросхемы.
  6. Включить сеть 220В и проверить работоспособность установленных приборов.

Если в одном помещении существует несколько функциональных областей, устанавливать светодиодные светильники лучше группами. Для этого необходимо подключить их через двух- или трехклавишный выключатель.

Лучевой

Лучевое подключение – это частная разновидность параллельной системы. Чтобы подключить светодиодные светильники этим способом, необходимо в центр расположения приборов (например, когда они размещены по периметру зала) подвести кабель. Далее от распредмодуля к каждой люстре или их группе подводится провод с фазой, нулем и, если требуется, землей.

В начале главного кабеля устанавливается выключатель для управления группой светильников. Если планируется управлять каждой из них отдельно, схема существенно усложняется – добавляются проводники, выключатели. В случае, когда необходимо менять яркость, время и цвет, в систему также можно монтировать диммеры.

Почему перегорают светодиодные лампы: основные причины

На самом деле может быть множество проблем с лампами, мы назовем только основные из них. Останавливаться на всех нет никакого смысла, тем более что они очень редкие.

Некачественная продукция

Как правило, именно некачественные светодиодные лампы чаще всего выходят из строя. Поэтому мы никогда не рекомендуем покупать светодиодные лампы в Китае, там всегда ужасная сборка. Именно она и приводит к тому, что уже через несколько месяцев лампа просто гаснет и больше не загорается.

Почему китайские лампы или подделки всегда выходят из строя:

  1. Некачественная сборка. Как правило, их собирают очень быстро, соответственно нет никакой надежности.
  2. Неправильные драйвера. Чаще всего экономят именно на них, что приводит к нагреванию, из-за которого и перегорают светодиоды. Также некачественный драйвер делает так, чтобы диоды горели на полную, что недопустимо.
  3. Плохая пайка. Некачественные лампы всегда изготавливаются на скорую руку, здесь нет времени паять их правильно, соответственно выход из строя обеспечен.

Чтобы не сделать ошибку во время выбора, рекомендуем почитать нашу статью: как правильно выбрать светодиодную лампу, здесь вы найдете все советы, которые помогут вам не допустить ошибку и выбрать по-настоящему качественную продукцию.

В этом видео вы узнаете, почему перегорают светодиодные лампы.

Проблема с проводкой в доме

Если уверены, что вы купили реально качественные лампы, но они продолжают выходить из строя. Тогда проблема может заключаться в вашей проводке. Может быть неправильное соединение, которое и проводит к замыканию. Также может постоянно разрываться цепь, в этом случае лампа будет получать разное напряжение, диоды при этом работать не могут. Скорее всего, они просто перегорят.

Еще одна возможная причина – это перепады напряжения, которые особенно часто случаются в сельской местности. Чтобы их избежать, достаточно использовать специальные стабилизаторы напряжения.

Мы рекомендуем проверить всю проводку в доме, именно это позволит вам избежать всех возможных перегораний. И помните, что выйти из строя из-за проводки может не только светодиодная лампа, но и другая бытовая техника в доме.

Другие причины перегорания светодиодных ламп

Существуют и несколько других причин, о которых вы узнаете ниже:

  • Технические характеристики светодиодных ламп не соответствуют действительности. Здесь производитель указывает неверное количество возможных включений.
  • Попала влага. Особенно часто ламы перегорают в кухнях и ванных комнатах, уровень влаги там всегда повышен.

Также читайте: Как увеличить яркость светодиодной лампы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector