Как защитить светодиоды от перегорания?

Эксперимент 13. Бережем светодиод от перегорания

Нам уже известно, что светодиод будет поврежден, если через него протекает слишком большой ток. Электрический ток выделяет тепло, которое расплавляет светодиод. Неудивительно, что вы можете очень легко вывести его из строя, нагревая слишком сильно один из его выводов паяльником. Вопрос только в том, какой же нагрев будет избыточным? Давайте выясним это.
Вам понадобятся:

1. Паяльник мощностью 30-40 Вт.
2. Паяльник-карандаш мощностью 15 Вт.
3. Пара светодиодов, которые в ходе эксперимента будут выведены из строя.
4. Резистор с сопротивлением 680 Ом.
5. Кусачки для проводов и тонкогубцы.
6. Держатель с зажимами типа «крокодил», предназначенный для удерживания ваших компонентов.

Здесь не будем использовать зажимы типа «крокодил» для подключения светодиодов к источнику питания, поскольку «крокодилы» будут отводить и поглощать некоторое количество тепла от паяльника.

Вместо этого, пожалуйста, используйте тонкогубцы для изгиба выводов светодиода, чтобы сделать на их концах небольшие крючки, а затем такую же операцию выполните с нагрузочным резистором сопротивлением 680 Ом.

Наконец, надо таким же образом согнуть новые провода вашего сетевого адаптера, чтобы их концы тоже были в форме небольших крючков. Теперь можно соединить крючки вместе, как звенья цепочки, как это показано рис. 1.

Рис. 1. За счет зацепления проводов резистора и светодиода белого цвета мы минимизируем пути отвода тепла при выполнении последующего испытания.

Установите на вашем сетевом адаптере выходное напряжение 12 В перед тем, как включить его в сеть, после чего светодиод должен загореться ярким светом. В этом эксперименте я использовал белый светодиод, потому что его легче фотографировать.
Следует убедиться, что два паяльника по-настоящему разогрелись. Они могут быть включены, по меньшей мере, в течение пяти минут.

Теперь нужно взять паяльник-карандаш и, прочно удерживая его жало у одного из выводов светящегося светодиода, по часам вести отсчет времени. На рис. 2 показано, каким в этом случае должно быть расположение элементов.

Я готов поспорить, что вы сможете продолжать такой нагрев в течение полных трех минут без каких-либо последствий для светодиода, именно поэтому-то я использую паяльник мощностью 15 Вт для тонких работ с электроникой, поскольку он не представляет опасности для электронных компонентов.

Рис. 2. Разогрев вывода светодиода паяльником мощностью 15 Вт. Стандартный светодиод должен выдерживать такое воздействие в течение 2–3 мин, но если вы поменяете паяльник на 30-ваттный, то вероятнее всего светодиод сгорит уже через 15 сек.

Дайте светодиоду остыть, а затем приложите более мощный паяльник к той же части вывода, что и ранее. Перед этим, разумеется, надо убедиться, что паяльник разогрет до максимума. В итоге вы обнаружите, что ваш светодиод продержится не более 10 сек (замечу, что некоторые светодиоды более устойчивы к высоким температурам, чем другие).

Именно поэтому-то я и не использую 30-ваттный паяльник для выполнения деликатных работ с электронными компонентами.Паяльник большего размера необязательно при разогреве достигает более высокой температуры, чем паяльник меньшего размера. Он просто за тот же промежуток времени отдает больше тепла. Другими словами, большее количество тепла и с большей скоростью может быть им отдано.

Выбросите ваш перегоревший светодиод, замените его новым и подключите точно так же, как и предыдущий, но дополнительно подсоедините медный «крокодил» к одному из выводов светодиода возле его корпуса, как это показано на рис. 3. Приложите жало вашего паяльника мощность 30 или 40 Вт к этому выводу несколько ниже «крокодила».

На этот раз вы сможете удерживать паяльник на этом месте не менее двух минут без каких-либо последствий для светодиода.

Рис. 3. Когда используется зажим типа «крокодил» в качестве теплоотвода, вы смело можете пользоваться 30-ваттным паяльником (установленным ниже зажима) не опасаясь повредить светодиод.

Представьте себе тепловой поток, который отходит от жала вашего паяльника и поступает по выводу к светодиоду. Только теперь на его пути будет медный зажим типа «крокодил», как это показано на рис. 4. Зажим ведет себя как пустая емкость, которая готова к заполнению.

Он меньше «сопротивляется» поступлению тепла, чем оставшаяся часть вывода, которая идет к светодиоду, поэтому поток тепла «предпочитает» направиться в медный зажим, оставляя светодиод не поврежденным.

В конце вашего эксперимента, если вы коснетесь зажима, то обнаружите, что он разогрелся, в то время как светодиод остался относительно холодным.

Зажим типа «крокодил», который известен, как теплоотвод. Он изготовлен из меди, потому что медь является одним из наилучших проводников.
Поскольку 15-ваттный паяльник не может повредить светодиод, то вы можете решить, что он полностью безопасен и при этом нет необходимости использовать теплоотвод. Что ж, это может быть и так.

Проблема состоит в том, что вы на самом деле точно не знаете, является ли ваш полупроводник более термоустойчивым, чем светодиод.

Поскольку последствия от перегорания компонента являются столь существенными, я полагаю, что вы должны следить за тем, чтобы они функционировали нормально и использовать теплоотводы в следующих обстоятельствах:

1.  Если вы прикладываете 15-ваттный паяльник слишком близко к полупроводнику в течение 20 сек или более.
2. Если вы 30-ваттным паяльником касаетесь резистора или конденсатора в течение 10 сек или более. (Никогда не следует использовать его вблизи полупроводников.)
3. Если вы прикладываете 30-ваттный паяльник к чему-либо плавкому в течение 20 сек или более. К плавким деталям относятся изоляция проводов, пластиковые разъемы и компоненты внутри переключателей.

Правила для отвода тепла

1.  Полноразмерные медные «крокодилы» будут «работать» лучше.
2. Устанавливать «крокодил» нужно как можно ближе к компоненту и как можно дальше от места соединения пайкой. (Вы не должны отводить слишком много тепла от места соединения.)
3. Следует убедиться, что между «крокодилом» и выводом компонента устанавливается соединение типа «металл—металл», чтобы обеспечить эффективный отвод тепла.

Фундаментальные сведения

ВсеоперфорированныхплатахДля опытов будем использовать перфорированные платы.Существует три способа монтажа деталей на плате. Навесной монтаж. В этом случае вы используете перфори­рованную плату, у которой нет соединений между отверстиями. Это может быть, когда плата не имеет медных контактов вооб­ще, как это показано на рис. 5, а, либо когда на плате имеются небольшие медные кружки вокруг каждого отверстия, как на рис.5, б. Эти печатные контакты не соединяются друг с дру­гом, а используются только для прикрепления устанавливаемых компонентов схемы, которую вы собираете. Навесной монтаж дает возможность расположить компонен­ты в удобной компактной форме, которая будет очень похожа на расположение компонентов на электрической схеме. На другой стороне платы вы должны будете согнуть выводы компонентов для их соединения между собой, добавляя при необходимости соединительные провода нужной длины. Преимущество такого монтажа заключается в том, что он может быть выполнен очень компактно, а недостаток в том, что компоновка может быть очень сложной, и возможно приводящей к ошибкам.Рис. 5. Для навесного монтажа при выполнении эксперимента 14 может быть использована либо эта представленная здесь простая перфорированная плата (а), либо перфорированная плата с медными контактами (б) Монтаж в стиле макетной платы. В этом случае следует ис­пользовать перфорированную печатную плату, на которой име­ются медные проводящие дорожки с точно таким же располо­жением, что и проводники внутри макетной платы. Как только вы собрали работающую схему на макетной плате, вы переме­щаете все ее компоненты на перфорированную плату один за другим, сохраняя то же самое их расположение относительно друг друга. Если вы правильно припаяли выводы компонентов к соответствующим медным проводящим дорожкам на плате, то вы завершили установку компонента. После этого надо от­кусить избыточные, торчащие концы выводов. Преимущество этого способа монтажа заключается в том, что он выполняется очень быстро, требует минимального планирования и миними­зирует вероятность ошибки. Недостаток этого монтажа в том, что он имеет тенденцию к образованию неиспользуемого про­странства. Пример недорогой перфорированной печатной пла­ты для такого использования показан на рис. 6.Рис. 6. Перфорированная плата с протравленными медными дорожками, расположенными таким же образом, как и на макетной плате. Это пример платы, которая может быть использована при выполнении эксперимента 15 Монтаж на специально разработанной перфорированной печатной плате. Вы можете с помощью травления изготовить свою собственную плату с медными проводящими дорожка­ми, которые необходимы для соединения всех компонентов между собой. Это наиболее профессиональный способ завер­шения проекта, но требует больше времени, создает проблемы и требует наличия специального оборудования и больших навыков.Навесной монтаж, описанный в первом пункте приведенного ранее списка, работает аналогично зажимам типа «крокодил», но по занимаемой площади имеет гораздо меньший размер. В первом проекте с использованием пайки мы будем использовать именно этот способ монтажа.

  Чарльз Платт

Возможно, вам это будет интересно:

Источник: http://meandr.org/archives/23756

Светодиодные ленты и причины их перегорания

Светодиодная продукция на российском рынке сейчас весьма и весьма популярна, особенно это касается светодиодных лент. Многие автовладельцы хотят ощутить мощь светодиодного потока на проходимой трассе. Почему же срок эксплуатации, указанный на этикетке производителями как цифру с 4 нулями, на деле оказывается в разы ниже?

Что необходимо знать, чтобы сориентироваться в светодиодных новинках на рынке и выбрать то, что вам нужно?

Хотя предложений на рынке множество, но проблема перегорания светодиодной ленты актуальна для многих. Чтобы найти ответы на этот вопросы, изучим причины выхода лент из строя.

Экономить на некачественных лентах невозможно

Жесткая конкуренция не всегда мотивирует улучшать качество выпускаемой продукции. Покупатели выбирают, воспользовавшись советом продавца, ленту подешевле, радуясь полученной экономии. Но восторг от покупки длится недолго — дешевые светодиодные ленты быстро перегорают. Даже если лента служит долго, то через какое-то время яркость свечения падает примерно на 30-40%, накапливается разочарование.

Светодиодные ленты могут долго служить, если речь о качественных товарах, произведенных в точном соответствии требованиям техпроцесса. Около 99% светодиодной продукции на наших рынках изготавливают в Китае. Конечно, и в этой стране можно найти качественные ленты, но стоить 100 рублей они, безусловно, не будут.

Многие не задаются вопросом, возможно ли перегорание светодиодной ленты, которая куплена за символические 100 рублей. В итоге они получают на руки продукт с минимумом меди в проводах или же даже с использованием фольги, некачественными резисторами и диодами, слабым клеевым слоем и т.д.

Если вы приобрели дешевую светодиодную продукцию, не удивительно, что пройдет небольшой промежуток времени, и она перегорит, утратит пестроту или яркость свечения, свет будет неравномерным от начала к концу ленты, а качество клеевой полосы окажется низким.

Через светодиод должен течь стабилизированный номинальный ток (уточните его паспортное значение). Только тогда свет будет ровным, а длительность эксплуатации перешагнет рубеж в 10000 ч. Грамотные инженеры в Китае рассчитывают балластный блок питания таким образом, чтобы напряжение на выходе было чуть выше номинального.

При этом первоначальная яркость убеждает покупателя приобрести такой товар, бизнес-цель оказалась достигнутой. Но через 1—2—3 месяца эксплуатации поток света уменьшится примерно на треть в лучшем случае, в худшем возможно перегорание светодиодной продукции. Это говорит о том, что производитель умышленно снижает характеристики товара.

Если вы не сомневаетесь в качестве ленты, причиной её перегорания может оказаться проблема в электропроводке. Слабый контакт в распределительной коробке — причина напряжения на входе, который может спровоцировать поломку.

Если какие-то элементы светодиодных лент оказались нерабочими

Покупка ленты, которая довольно-таки дорого стоит, — не всегда гарантирует ее длительную работу. Сломаться может и дорогой товар. Причиной могут оказаться не дешевые комплектующие либо брак, допущенный при производстве, а несоответствие характеристик ленты условиям эксплуатации. Зачастую в расчет не принимается сила тока ленты и источник энергии, от которой она будет работать, или отмечается несоблюдение температурного режима в ходе монтажа светодиодных лент, которые будут эксплуатировать в помещении или на улице.

Частичное перегорание светодиодной ленты. Причины

Бывает, что причина перегорания части светодиодной ленты или всего установленного оборудования — ошибка монтажа. Элементарная ошибка — неправильная установка ленты без обеспечения надежной механической защиты для нее. В итоге минимальное повреждение ведет к тому, что влага попадает внутрь устройства, и это ведет к перегоранию отдельных участков или целых светодиодных лент.

Порой причина входа из строя ленты — ошибки при создании схемы подключения. Т.к. в основном светодиодные ленты — это цепочка из параллельных сегментов, на ее концах значение силы тока, который проходит по всем участкам, складывается. И если речь о большом отрезке, общая сила тока может оказаться немалой величиной. Это ведет к перегреву дорожек ленты и частичному или полному выходу ее из строя. Чтобы предупредить возникновение этой проблемы, нужно разбить длинные участков светодиодной ленты на мелкие части.

Правила эксплуатации светодиодной ленты для продления срока ее эксплуатации

Чтобы светодиодная лампа не перегорела раньше установленного производителем срока, нужно соблюдать некоторые правила:

• Нельзя подключать светодиодные ленты последовательно, если их длина выше 5 метров, только параллельно. Иначе возникнут серьезные перепады напряжения и сила тока на дорожках увеличится многократно, вызывая серьезные повреждения.
• Не эксплуатировать ленту при температуре окружающей среды выше 40 градусов Цельсия.
• Недопустимо попадание воды на поверхность открытых лент. Нельзя погружать ленты в воду, даже какие-то их части.
• Важен правильный монтаж светодиодной ленты. Грамотная установка и соблюдение условий эксплуатации оборудования позволит увеличить длительность службы.
• Перед началом монтажа оборудования, рекомендуем включить его и проверить указанный цвет. Опыт многих установщиков показывает, что ленты из различных партий могут сильно отличаться по оттенку.
• В ходе подключения важно соблюдать полярность, если не хотите, чтобы лента перестала работать через 2-3 мес.
• Если вы монтируете оборудование на металлическую поверхность, проводящую ток, ее нужно изолировать. Если вы не сделаете это, случится короткое замыкание, что может вызвать самые трагичные последствия.
• В ходе монтажа недопустимы даже небольшие повреждения дорожки лент. Их разрезание допустимо лишь между спецучастками для пайки. При разрезании ленты в других местах возникнут нерабочие сегменты. У LED-ленты кратность резки равна 3 диодам, она зависит от плотности светодиодов. Вы не допустите ошибки, поскольку на ленте обычно указывается. Даже допустив ошибку, вы можете потерять всего 1 участок в 3 светодиода, остальной отрезок ленты будет нормально функционировать. Для резки вы можете применять обычные ножницы.
• Если вы не наклеите, к примеру, ленту SMD 5050 на алюминиевый спецпрофиль, то отдельные ее сегменты вскоре будут угасать. Другие поверхности (гипсокартон, обои, коробки из пластика, стекло и другие материалы) не подойдут для этой цели. Исключение — лишь led лента SMD 3528 с низкой мощностью без защиты от попадания влаги (в 1 метре находятся 6 десятков диодов).

Частая причина светодиодных лент — перегорание из-за их подключения напрямую к бытовым блокам питания. Светодиодная лента может работать лишь от постоянного тока, величина напряжения при этом — 12 или 24 В.

Напряжение обычно указывают по всей длине светодиодной ленты. Если нужно преобразовать его из переменного в постоянный, понадобится импульсный блок питания. Этот девайс преобразовывает напряжение в сети переменного тока 220 В в постоянный ток нужной вам величины. Для расчета тока поможет специальный онлайн-калькулятор, его можно найти на специальных сайтах.

Выбирая блок питания, важно не только, какая величина постоянного напряжения на выходе, но и величина, выдаваемая в нагрузку. Чтобы не допустить ошибки при выборе, нужно тщательно рассчитать суммарную величину тока, потребляемую светодиодными лентами.

Светодиодные ленты часто используют в качестве украшения интерьера и экстерьера зданий и домов. Каждый покупатель, делая выбор оборудования, хочет быть уверен в длительном сроке службы, отсутствии проблем в работе и монтаже. Это можно сделать, если покупать товар, произведенный надежной компанией, не делая ошибки в ходе установке и эксплуатации светодиодной ленты.

Источник: https://konveyt.ru/info/articles/svetodiodnye_lenty_i_prichiny_ikh_peregoraniya/

Схема блока защиты ламп от перегорания

Осветительные лампы имеют небольшую долговечность, что является проблемой в современном мире. Во время включения питания ламп происходит выход их из строя, что является актуальной проблемой.
Нить накаливания в холодном виде образует небольшое сопротивление. Оно слишком уменьшено, чем сопротивление раскаленной нити электротоком. Мы зажигаем свет, то нить лампы в холодном состоянии, и значение тока существенно выше номинала, поэтому она имеет свойство перегорать.

Лампы в светильниках и люстрах перегорают по различным причинам. Если она одна, то это уже лучше. Можно сэкономить на покупке лампочек, если знать основную причину. Кроме экономии у вас не выйдет из строя светильник, или того хуже, не случится пожар в доме.

Существует множество разных вариантов модуля защиты ламп. Некоторые способы защиты ламп разберем на примерах в материалах из жизни.

Полная защита осветительных ламп

Предлагаемый блок защиты ламп служит для продления срока службы ламп накаливания и от преждевременного выхода из строя накаливающей нити при резкой подаче напряжения при эксплуатации ламп. Данный способ особенно подойдет для ламп, расположенных в труднодоступных местах (рекламные щиты, столбы для освещения). Этот прибор хорош и дома, так как в квартире нередко перегорают лампы. Установив это устройство, решается проблема частой замены ламп в связи с выходом их из строя.

Устройство защиты осветительных ламп создает медленный разогрев нити в течение нескольких секунд при включении света. Если напряжение внезапно отключится на короткое время, а затем снова включится, то процесс плавного нагрева нити повторится после вновь поданного напряжения. Происходит стабилизация питания, наибольшее значение его уменьшается до 220 вольт. Блок защиты ламп обладает минимальным временем реагирования на скачки напряжения – несколько миллисекунд. Контроллер управления имеет защиту.

Модуль защиты ламп выдерживает ток импульса 140 ампер, что дает возможность не ставить предохранитель, и быть уверенным в надежности системы и защите ламп.

Схема устройства:

Резистор для подстройки на 300 кОм изображен условно. При применении точных деталей он не нужен. В нашем случае R7 и R8 объединяются в одно сопротивление значением 1,15 мОм. Конкретное значение определяется выходом «Тест». Прибор подключается к сети с точным напряжением 220 вольт переменного тока, и регулировкой резистора ставится логическая единица на выходе «Тест». Для выбора порога стабильного напряжения меньше, чем 220 вольт, эту процедуру проводят при напряжении 215 вольт.

Мощностные характеристики ламп должны иметь границы наибольшим током триака ВТ139-600. Нельзя допустить ток выше 16 ампер. Прибор сочетается с лампами до 3,5 кВт мощности при условии, что триак будет установлен на радиаторе для теплоотвода. Без радиатора можно подсоединять лампы до 300 ватт. Для подключения к прибору ламп нагрузкой более 3500 ватт применяют триак мощнее.

Дроссель для подавления помех в схеме питающей цепи не предусмотрен, так как помехи могут поступать наружу от прибора только тогда, когда разогрев спирали ламп во время пуска за 2,5 секунды превышено напряжение питания сети более 220 вольт.

Это незначительно, и триак после разогрева при малом напряжении открывается. Чтобы устройство стоило недорого, это можно не учитывать.

Если необходимо полностью сделать защиту от помех радиоволн, то монтируют дроссель большой мощности между нагрузкой и вторым выводом, в этом нет особых проблем.

Контроллер схемы можно заменить другим, подходящим по параметрам. Также поступают и с триаком, подобного типа, подобранным по току нагрузки. Управляющий ток триака не рекомендуется подбирать выше 50 миллиампер. Защита ламп обеспечена.

Блок защиты ламп накаливания и галогенных

Он представляет собой конденсатор мощностью до 200 Вт. Существуют схемы защиты галогенных ламп и с большей мощностью. Он защищает лампы, плавный разогрев нити накаливания, что значительно замедлит процесс износа, увеличит срок службы.

Продемонстрируем его подключение на практике, на лампах накаливания и галогенных лампах. На энергосберегающие лампы он никак не действует.

Для сравнения результатов сначала подключим без блока защиты. Лампа зажигается мгновенно. Теперь подключим блок защиты ламп. Он подключается на фазовый провод. Для определения фазы пользуемся индикаторной отверткой. Подключаем блок с помощью зажимных клемм.

Для сравнения подключим галогенную лампу. Вставляем лампу в патрон, подключаем к сети. Подключение защиты галогенных ламп получается аналогичным. Такой розжиг можно использовать там, где есть нить накаливания.

Еще можно поставить термистор. Деталь копеечная, но работает надежно, помех не создает. Нужно брать термистор большого размера для более медленного нагрева, с сопротивлением выше 0,5 кОм. Его можно легко встроить внутрь любого корпуса, выключателя. На выводы надевается изоляция, она не плавится, так как температура небольшая.

Обычные лампочки накаливания со спиралью лучше подключать на меньшее напряжение (180-200 В). Если напряжение 240 вольт, то можно две лампы соединить последовательно.

Галогеновые лампы любят постоянное точное напряжение, поэтому их необходимо подключать к стабильному напряжению, и сделать плавный пуск (блок защиты ламп).

Как сберечь лампы от перегорания?

Лампы бывают энергосберегающие, спиральные, диодные. Они часто сгорают, а мы не знаем почему, что происходит. Нужно понять, почему это происходит. Они сгорают из-за того, что существуют старые пылесосы, стиральные машины, моторы во дворе, у соседей есть старая техника. Люди ей пользуются, и при запуске этой техники происходит резкий скачок импульсной силы тока. Мотор взял на себя ток, запустился, затем идет резкий скачок в сеть, возникает большая сила тока.

Во время выплеска большой силы тока происходит сгорание ламп. Чтобы не было этой проблемы, продаются модули защиты ламп — сетевые фильтры. В нем находится варистор. Устройство защиты светодиодных ламп рассчитано на силу тока в 100 ампер. При резком скачке напряжения и силы тока варистор гасит эти скачки. В сетевом фильтре стоит один обыкновенный варистор, который стоит копейки.

Французские фильтры имеют два варистора, и стоят они дорого. За эти деньги можно купить несколько сотен варисторов. Для этого каждый может сделать такой фильтр. Иногда умельцы ставят варисторы прямо в корпус розетки. Если варистор будет стоять в другой комнате, то он не поможет для лампочки на кухне или в коридоре.
Поможет варистор, который находится ближе от этого объекта.

Конструкция патрона – причина перегорания ламп

Одной из причин перегорания ламп является конструкция патрона. На контактах колодки нет пружинящего эффекта.

Средний контакт патрона пружинит, а боковые контакты просто упираются. Нужно немного подогнуть усики, сделать так, чтобы они пружинили. Простые колодки намного надежнее. В них боковые усы пружинят, им ничто не мешает, лампы в них перегорают реже. Боковые ступеньки под контактами можно просто откусить плоскогубцами. Теперь у боковых контактов появился ход и хороший пружинящий эффект. Защита ламп сделана, они перестают перегорать.

Вечная лампа накаливания

Для изготовления понадобится лампа, цоколь от другой лампы накаливания, предварительно снятый и очищенный, два диода Д226, инструменты (кусачки, плоскогубцы), надфиль, паяльные принадлежности. Подключение через диод позволяет повысить срок в разы. Исходя из опыта, можно сказать, что в подвале у меня лампочка такой конструкции работает исправно уже несколько лет.

В качестве диода применяется любой, на напряжение не менее 350 В. Учитываем силу тока, которая должна быть, не менее 0,5 А. Можно использовать диоды Д245, а в нашем случае Д226. Такие диоды использовались в старых советских телевизорах, в любой старой радиотехнике. Их можно купить в магазине радиодеталей, стоят они копейки. Схема подключения лампы через диод простая, но создает хорошую защиту.

Берем диод и откусываем один вывод корпуса под корень. Второй вывод в виде трубочки тоже откусываем.

В трубочку вставляем проволочку и запаиваем. Получается так:

Теперь берем цоколь и надеваем его, и опаиваем конец провода. Лишнюю часть провода откусываем. Зафиксируем в 3-4 местах два цоколя между собой паяльником.

Вечная лампочка готова. Единственный недостаток этой лампочки – мерцающий свет. Для подъезда или подвала мерцание не играет важной роли.

Принцип диода можно применить, поставив диод не в лампочке, а в выключателе или в светильнике. Этот способ будет полезен тем, кто не особо дружит с электричеством.

Можно использовать такую схему подключения лампы накаливания:

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Источник: https://elektronchic.ru/domashnij-elektrik/zashhita-lamp.html

Блок защиты ламп: выбор, принцип работы, установка и подключение

Чаще всего лампочка перегорает при включении, когда нить накаливания еще не разогрелась и ей присуще небольшое сопротивление. Чтобы избежать такого развития событий, придумано аппаратное устройство — блок защиты ламп (его еще называют устройством плавного пуска). задача блока — предотвратить ущерб, причиняемый лампочке в результате скачков напряжения в сети.

Лампы накаливания функционируют согласно принципу термоэлектронной эмиссии. При попадании тока в спираль она нагревается, в результате чего продуцируется свет видимой части спектра. Причем мощность тепловыделения обратной пропорциональна диаметру проводника. Вследствие этого утончившиеся участки спирали накаляются очень быстро, что приводит к потере их прочности. Именно истонченные места являются слабым звеном, где и происходит перегорание.

Обратите внимание! К перегоранию ламп приводят не только перепады напряжения, но и такие явления, как наведенная и паразитарная пульсация.

Галогенные лампочки также склонны к перегоранию в результате скачков напряжения. Имеется у таких источников света особенность, присущая только им, — склонность к перегреванию. Чрезмерно разогретая лампочка может перегореть в любой момент.

В защите нуждаются не только лампы накаливания и галогенные светильники, но и светодиодные лампы.

На первый взгляд это выглядит странно, ведь у светодиодов отсутствует спираль, и свечение кристалла возникает в результате возбуждения электронов, а не разогревания спирали. Однако в основе принципа действия светодиодов также имеется термоэлектронная эмиссия.

По прошествии нескольких лет полупроводниковый участок выгорает и, если присмотреться к ЛЕД-лампе, на ней заметны тусклые кристаллы с пробитым слоем полупроводника.

Принцип работы блока

Блок защиты запускается последовательно с прибором освещения и ограниченно пропускает электричество. Увеличение тока осуществляется постепенно — в течение 1–2 секунд. Без блока ток поступает мгновенно, что часто приводит к перегоранию лампы.

Устройство блока простейшее. Для его функционирования не имеют значения вход-выход, фаза-земля, а также полярность. Устройство следует подключать в последовательном режиме с выключателем, установленным в разрыв фазы.

Прибор плавного включения позволяет:

1. Избежать негативного влияния перепадов напряжения при подключении светильника.
2. Стабилизировать ток в лампочках после воздействия на них пускового электричества.
3. Продлить срок службы источника света.

Немаловажный плюс защитного прибора состоит в том, что он предотвращает мигание лампы. Благодаря этому находиться в освещенном помещении комфортно, так как на глаза не оказывается чрезмерной нагрузки.

Установка и подключение

Монтаж защитного блока обычно осуществляется на потолке, то есть там, где закреплены приборы освещения. Если лампочка не единственная, устройство плавного пуска устанавливают до первого источника света.

Также блоки размещают в монтажных коробах под переключателем света. Однако следует иметь в виду, что для размещения блока в монтажной коробке существует ограничение: максимальная мощность устройства не должна превышать 300 Вт.

Обратите внимание! Какое бы место для установки блока ни было выбрано, к устройству должен быть обеспечен беспрепятственный доступ для проведения ремонтных работ.

Типичная схема подключения блока показана на рисунке ниже.

В случае с переключателем с подсветкой параллельно блоку подключают резистор. Уровень сопротивления для резистора должен находиться в пределах 33–100 кОм, а мощность — не превышать 2 Вт.

Уровень мощность блока выбирается исходя из суммарной мощности всех потребителей. При этом необходим некоторый запас мощности, обычно в пределах 50% от номинала всех приборов освещения.

Для нормальной работы защитного блока необходимо его охлаждение. Чтобы добиться поступления воздуха, в корпусе создают специальные отверстия.

Меры предосторожности

При перегорании лампочки происходит размыкание нити накаливания, что ведет к короткому замыканию. Вследствие этого существует опасность выхода из строя защитного блока. Чтобы не допустить этого, выполняют следующие действия:

1. Защитное устройство устанавливают на максимально доступном участке (подрозетник или щиток). До потолочного блока добраться будет значительно сложнее.
2. Устанавливают по выделенному автоматическому выключателю на каждую линию. Номинальный показатель выключателя подбирается с небольшим запасом, поскольку перепады тока при данном варианте подключения не принимаются во внимание.
3. Не допускается установка защитного блока в помещениях с повышенным уровнем влажности.

Выбор защитного блока

При подборе подходящего устройства плавного пуска рекомендуется учитывать два фактора — мощность и производителя. О мощности блока сказано выше. Что касается брендов, наибольшей известностью обладают такие компании:

• «Feron» (КНР);
• «Camelion» (КНР);
• «Шепро» (Россия);
• «Гранит 1000», «Гранит 500» (Беларусь);
• «Композит» (Россия);
• «Вжик» (совместное производство России и Китая).

Самые популярные модели выпускаются компаниями «Feron» и «Гранит». Продукция китайского производителя отличается невысокими ценами. Как и большая часть изделий из Китая, блоки от компании «Feron» считаются не слишком качественными. Для них характерны следующие недостатки:

• просадки напряжения, что нарушает работу светильника;
• мигание лампы при подключении и в процессе функционирования;
• регулярные помехи;
• среднее качество пайки;
• экономия на материалах, из которых изготовлен блок.

Продукция белорусской компании считается значительно более качественной. Однако «Гранит» не отличается компактностью, что в некоторых случаях является критически важным недостатком (например, при размещении в подрозетнике выключателя). Также следует отметить стоимость «Гранита» — более высокую, чем у китайских производителей.

Изготовление блока защиты

Схема плавного подключения к сети лампы накаливания довольно проста. Однако в ходе изготовления блока своими руками следует принимать во внимание некоторые технические нюансы. Также нужно соблюдать нормативные акты, касающиеся электротехнических приборов. В качестве примера ниже приведена схема, по которой работает самостоятельно изготовленный блок защиты.

На схеме, изображенной выше, показано плавное включение лампы накаливания. Причем полярность в расчет не принимается. Прибор подключается в разрыв фазы, чтобы создать последовательное подключение с переключателем. Последний должен быть одноклавишным.

При создании блока также необходимо учитывать такие обстоятельства:

1. Полевой транзистор в начале работы прибора должен быть закрыт. Данный элемент принимает напряжение стабилизации, так как он включен в диагональ диодного моста.
2. Конденсатор С1 получает заряд при прохождении напряжения по резистору R1 и диоду VD1 до достижения уровня 9,1 В. Данный уровень является предельным благодаря ограничивающему действию стабилитрона.
3. Когда напряжение доходит до нужного уровня, транзистор понемногу открывается, что приводит к возрастанию тока и сокращению напряжения на стоке. Далее начинается плавный нагрев нити накаливания лампочки.
4. Для нормального запуска необходим второй резистор, так как он дает возможность разрядки конденсатора после выключения электропитания светильника. В этот момент напряжение на стоке небольшое — порядка 0,85 В при силе тока около 1 Ампера.

Блок будет работать как в сетях со стандартным напряжением 220 В, так и при пониженном напряжении.

Приборы плавного пуска дают возможность существенно увеличить рабочий ресурс лампочек. Однако их установка сопряжена с соблюдением технических регламентов и требует хотя бы минимальных познаний в электротехнике. Если таковых не имеется, для выполнения монтажа лучше пригласить профессионала.

Блок защиты ламп: выбор, принцип работы, установка и подключение

Источник: https://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/blok-zashhity-lamp.html

Все о блоках защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп

Рано или поздно любыеисточники света, применяемые в приборах освещения, перегорают. Причин этомумножество. В лампочках со спиралью происходит разрыв последней, а влэд-элементах – расслоение и выход из строя полупроводников кристаллов.

 Единственный способ максимально продлить срокслужбы светодиодных иэнергосберегающих ламп – это установить в сеть специальный блок защиты. Рассмотрим,какие основные причины перегорания ламп существуют, каким наилучшим способзащитить их от резких изменений параметров бытовой сети, каковы основныетехнические данные блоков защиты, что нужно знать при их выборе, как правильноих подключить, установить и подобрать место монтажа.

Почему лампы перегорают

В отличие от обычныхламп накаливания у галогенных принцип работы позволяет частично восстанавливатьпостоянно утончающуюся в ходе свечения спираль. Это несколько продлевает срокее действия. Светодиодный кристалл служит на порядок дольше, но он также незастрахован от перегорания. Помимо естественного износа спирали илиполупроводниковой матрицы, существует целый ряд специфических причин,значительно снижающих их долговечность. Это такие свойства бытовой сети 220 В, как:

1. Скачки напряжения.
2. Фатальные скачки.
3. Наведенная пульсация.
4. Паразитарная пульсация.

Рассмотрим ихособенности более детально.

Скачки напряжения

Изменение значениянапряжение – достаточно характерное явление для отечественной бытовой сети. Любаяэнергосберегающая светодиодная лампа, оснащенная элементарным гасящимдрайвером, имеет защиту от эффекта повышения номинала. С другой стороны, от егопадения лэд-элемент не может быть огражден таким блоком. Потребуется такжеустановка высоковольтного конденсатора.

Фатальные скачки напряжения

Кэтому виду причин поломок светодиодных и энергосберегающих ламп относятсясверхвысокое повышение силы тока и напряжения в сети. Это происходит приразряде молнии в непосредственной близости с линией электропередач. Какправило, стандартные блоки защиты не успевают блокировать воздействие такоймощности, и электроника сгорает моментально. В этом случае происходит эффектмигающих лэд-светильников в отключенном состоянии.

Наведенная пульсация

При близком расположении двух проводников, один из которых ведет к мощному потребителю, во втором, ведущем к светодиодной лампе, возникает достаточная для инициации свечения сила тока. Проблема в том, что такое дополнительно включение/выключение (равное частоте переменного тока, то есть 50 раз в секунду!) очень быстро приведет энергосберегающее устройство в негодность.

Паразитарная пульсация

Эффект паразитнойпульсации возникает при использовании выключателей с лэд-подсветкой. Через ееэлементы проходит ток, достаточной силы, чтобы возбудить кристаллы светодиоднойэнергосберегающей лампы. В результате она мигает и, естественно, постепеннорасходует ресурс полупроводниковой матрицы.

Как защитить лампы лед от скачковнапряжения в электросети

Для устранениямерцания, основной причины уменьшения срока действия лэд-элемента, потребуетсяустановка блока защиты. Это особый прибор, внутри которого расположен элемент сэлектрическим сопротивлением, несколько меньшим, чем в светодиоднойэнергосберегающей лампе. Возникающие паразитная и наведенные пульсации простопроходят через него, минуя светильник. Чтобы модуль начал работать, егонеобходимо подключить к входным контактам самого драйвера питания.

Почему встроенные блоки питания незащищают

Стандартные блоки питания, устанавливаемые в любой энергосберегающей светодиодной лампе, это гасящие драйвера. Их основное назначение – защитить кристалл от скачка напряжения. Однако они не могут предотвратить воздействия на нее микротоков, достаточных для мерцания.

Полупроводниковый кристалл имеет меньшее сопротивление, и потому подвергается действию паразитной и наведенной пульсации. Также они не способны предохранить от падения номинала в сети, что также вредно для лэд-элементов. Поэтому требуется установка отдельно блока защиты.

Блоки защиты ламп: подключение иприменение, работа и устройство

Блок защиты отимпульсных перенапряжений предохраняет энергосберегающие светодиодные лампы отскачков в сети до 20 кВ. В зависимости от конструкционных особенностей онмонтируется в схему параллельно или последовательно.

Технические данные

Устройства для защитыот перепадов сети для светодиодов и энергосберегающих ламп характеризуютсятремя основными параметрами:

1. Суммарная мощность потребляемых светильников.
2. Входное напряжение.
3. Номинал на выходе.

Важно! Дополнительными характеристиками, влияющими на функциональность блока защиты, являются диапазон рабочих температур и степень защиты от атмосферной влажности.

Особенности выбора

Первым необходимымусловием выбора блока защиты для светодиодных и иных энергосберегающих лампявляется правильный расчет суммарной мощности потребления. При этом к расчетноймощности для страховки лучше добавить еще 20-30% от полученного значения. Еслиустройство приобретается не только для лэд-элементов, но и для лампочекнакаливания или галогенок, то желательно, чтобы оно было оснащено системойплавного повышения напряжения.

Правила и способы подключения

Блок защиты для однойили нескольких светодиодных или других энергосберегающих ламп устанавливается всамом начале схемы (после выключателя) в соответствии с конструкцией (последовательноили параллельно).

Важно! Если в схеме есть выключатель с подсветкой, потребуется установить дополнительный резистор (около 50 кОм и 1Вт) – параллельно блоку защиты. Последний в неактивном состоянии разрывает цепь, и потому лед-элемент работать не будет.

Места установки защиты

Если блок защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп небольшой (до 300 Вт), его можно установить в распределительном модуле для проводки. Однако необходимо иметь ввиду, что он должен хорошо охлаждаться и быть доступным в случае необходимости ремонта или замены.

Основные выводы

Блокзащиты устраняет перепады напряжения в сети, обеспечивая длительный срок службыгалогенным и прочим энергосберегающим и светодиодным лампам. Чаще всегопричиной перегорания лампочек являются:

1. Скачки напряжения.
2. Фатальное повышение силы тока.
3. Наведенная пульсация.
4. Паразитарная пульсация.

Длянадежной защиты энергосберегающих ламп и светодиодных светильников необходимо вначало электросхемы установить параллельно или последовательно (в зависимостиот конструкции) специальный блок. При его выборе нужно учесть суммарнуюмощность электроприборов, а также напряжение на входе и выходе и условиябудущей эксплуатации.

Источник: https://svetilnik.info/svetodiody/blok-zashhity-dlya-svetodiodnyh-i-energosberegayushhih-lamp.html