Как подключить светодиод в автомобиле

Подключение светодиода в автомобиле своими руками: знание — сила

Светодиодный свет на сегодняшний день является популярным способом освещения не только в квартирах, но и современных автомобилях. Диоды могут использоваться как для установки в ДХО и противотуманные фары, так и для ближнего света, а также обустройства освещения в салоне машины. Подробнее о том, что представляет светодиод, как подключить его своими руками и какие бывают виды таких лампочек, вы сможете узнать из этого материала.

Характеристики светодиодов

Светодиоды представляют собой диоды, который могут светиться в случае протекания через них тока. Свет светодиодной ленты или лампочки зависит от того, какие добавки были использованы при создании проводника. К примеру, желтое и красное освещение, а также оттенки этих цветов, возможны в результате добавления в проводник фосфора, алюминия, индия и гелия. Если в проводник добавляется люминофор голубого свечения, то цвет диода будет белым. На сегодняшний день в продаже можно найти лампы десятков различных цветов и оттенков, но их цвет зависит не от цвета корпуса самого диода, а непосредственно от химических добавок.

Также следует отметить, что диодные элементы в прозрачном корпусе могут светиться при подключении в автомобиле абсолютно любым цветом.

Такое освещение имеет множество достоинств, среди которых:

• если сравнивать с обычными лампочками накаливания, то в данном случае уровень энергопотребления будет в десять раз меньше;
• довольно высокий ресурс эксплуатации, который может составить до десяти лет беспрерывной работы;
• также такие лампы очень прочны и практически не восприимчивы к вибрациям и ударам;
• огромное разнообразие цветов и оттенков;
• возможность функционирования при низком напряжении;
• диодные устройства в целом экологически чисты и безопасны с пожарной точки зрения — такие конструкции не содержат ядовитых элементов, соответственно, они не греются, а значит, возгорания исключаются.

Маркировка

Что касается основных характеристик и маркировки, то об этом расскажем далее. Кристалл диодного компонента монтируется в рефлектор, который изначально задает необходимый угол рассеивания. Этот световой поток проходит через специальный корпус, выполненный из эпоксидной смолы, а когда он доходит до линзы, он сразу же рассеивается. Причем рассеивается он на угол, который зависит от конструкции линзы, он может составлять от 5 до 160 градусов.

Что касается маркировки, то такие диодные элементы можно условно разделить на два типа:

1. Видимого излучения. Обычно используются в качестве индикаторов, а также источников подсветки в различных устройствах и девайсах.
2. Инфракрасного диапазона. Такие устройства применяются в ПДУ, датчиках, контроллерах, а также всевозможных приемо-передаточных устройствах, работающих в инфракрасном диапазоне.

В любом случае, такие источники освещения маркируются при помощи цветового кода. Для начала следует выявить тип диода в соответствии с его конструкцией, а потом уточнить его по маркировке, приведенной в таблице.

Руководство по подключению

Теперь предлагаем узнать, как осуществляется включение светодиода после подключения плюса и минуса, какую схему для этого использовать можно, а какую — нельзя.

В случае с автомобилем, двенадцативольтовая бортовая сеть позволяет реализовать большие возможности в плане подключения плюса и минуса. Если производится реализация схемы в авто, то она может быть последовательной по три элемента. Большее количество деталей, как правило, в сеть уже не включаются, поскольку необходимо помнить о снижении уровня напряжения под нагрузкой. К примеру, если оно даже снизится незначительно, на один вольт, до 11 В, то это может стать причиной большой потери потока света. При обустройстве схемы и подключении плюса можно использовать резистор, но если его нет под рукой, то специалисты рекомендуют применять в таких случаях низковольтный драйвер.

Его использование обусловлено тем, что он также функционирует от двенадцативольтовой сети и также он оснащается специальным регулятором напряжения на выходе. Кроме того, драйвер должен иметь и настройку ампер, что позволит оптимально распределить ток и обеспечить качественное освещение. Кроме того, его конструкция значительно проще, чем если сравнивать с подключением к бытовой сети, такая цепь исключает необходимость использования дополнительного трансформатора, только дроссель.

Как известно, несмотря на то, что автомобильная электроцепь имеет 12 вольт, при запущенном моторе параметр напряжения может варьироваться в районе 13.5-15 вольт. Однако, если в системе происходят скачки, то этот параметр может увеличиться до 30 вольт. При отключенном силовом агрегате уровень напряжения должен составлять в районе 12-13 вольт, в данном случае все зависит от того, насколько заряжена аккумуляторная батарея.

Так что при обустройстве схемы в любом случае нужно использовать стабилизатор либо стабилизированный блок питания. Тем более, что продукты китайского производства с трудом переносят скачки напряжения, поскольку в целом качество проводника на кристалле оставляет желать лучшего. Если же вы используете более качественные, фирменные варианты источников освещения, то они могут функционировать и без стабилизаторов, для них это безопасно (автор видео — канал KAR AutoCity).

Процедура установки диодных элементов в автомобиль может отличаться, в зависимости от того, какую схему вы хотите обустроить и как вы ее будете подключать.

Ниже представлен универсальный вариант этапов сборки, который позволит вам правильно все сделать:

1. Перед тем, как производить сборку, ознакомьтесь с технической документацией. Вы должны точно знать характеристики источников освещения, в частности, сколько вольт в вашей цепи будет подавать каждый LED.
2. Следующим этапом будет составление схемы подключения. Вариантов таких схем в Сети достаточно много, вы без проблем сможете найти что-то для себя. При составлении схемы учтите напряжение питания в электросети.
3. Далее, вам необходимо будет вычислить уровень потребляемой мощности цепи в целом.
4. Когда вы сделаете это, необходимо будет подобрать либо стабилизатор, либо соответствующий блок, либо драйвер, который подойдет для вашей электросхемы по мощности. Также не лишним будет правильно рассчитать резистор на тот случай, если вы планируете использовать питание со стабилизированным напряжением.
5. Затем вам нужно найти правильную полярность на элементах источников освещения. Вы должны точно знать, где плюс, а где — минус. Используя паяльник и расходный материал (олово, канифоль), припаяйте провода к плюсу и минусу, после чего можно подключить источник питания (то есть кабель от бортовой сети). Подключение в данном случае будет зависеть от ваших целей — если вы хотите, чтобы освещение работало при включенном зажигании, то нужно протянуть кабель именно от зажигания.
6. После того, как провода будут припаяны, необходим надежно и плотно вмонтировать диодные элементы на радиатор и зафиксировать их. Далее, собранная конструкция подключается к бортовой сети авто. Если при подключении ничего не перегорело, то проверьте на всякий случай параметр потребления энергии, нагрев диодных элементов, а также ток, который они потребляют. Если ток оказался более высоким или более низким, чем вы планировали, то этот показатель следует подкорректировать.
   Учтите, хоть диоды и нормально переносят вибрации и удары, все компоненты схемы должны быть надежно зафиксированы. Это позволит предотвратить неисправности в работе источников освещения, а также появление посторонних звуков, обусловленных тряской незакрепленных элементов.

Видео «Как сделать стабилизатор напряжения для светодиодов своими руками»

Чтобы предотвратить перегорание диодных источников света, можно попытаться своими руками сделать соответствующий стабилизатор, подробная инструкция приведена на видео (автор ролика — канал Создано в Гараже).

Светодиодные автомобильные лампы. Светлое будущее уже здесь

Удивительно, как быстро светодиоды вытеснили ксенон с олимпа автомобильной моды. Ещё недавно потолком их применения были индикаторные лампочки и карманные калькуляторы, а сегодня светодиоды везде: в телевизорах и смартфонах, в уличном освещении и наружной рекламе, в квартирах и, конечно, в автомобилях. Топовые комплектации дорогих машин щеголяют светодиодной оптикой, оставив ксенон версиям попроще. Что уж говорить об обычных «галогенках», постепенно уходящих в прошлое. Массовое производство диодов делает их доступнее — купить светодиоды для автомобиля сегодня может каждый. Но перед походом в магазин давайте узнаем о них чуть больше.

Технология LED

Light-Emitting Diode (LED), светоизлучающий диод — полупроводник, который светится при пропускании электрического тока. Особенность светодиода — заранее заданный цвет, который зависит от химического состава компонентов. Например, первые светодиоды на основе фосфида галлия были исключительно красными.

До конца XX века светодиоды использовались мало, поскольку были весьма дорогими. Прорыв совершили японцы, создавшие в начале 1990-х годов дешёвый синий светодиод из нитрида галлия. А покрыв его жёлто-зелёным люминофором, переизлучающим часть синего спектра, удалось добиться свечения белого цвета. За эти открытия Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуре присуждена Нобелевская премия по физике.

Сегодня промышленно выпускаются красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, фиолетовый и пурпурный светодиоды. Этого вполне достаточно, ведь их комбинации дают всю воспринимаемую человеком цветовую палитру. Белый цвет, получаемый из синих диодов, имеет разную цветовую температуру в зависимости от состава люминофора: он может быть как тёплым, так и холодным, по аналогии с газоразрядными лампами.

Преимущества светодиодов

Чем же так хороши светодиоды? По сравнению с привычными источниками света — лампами накаливания и газоразрядными лампами — у диодов довольно много преимуществ. Перечислим основные.

Высокая эффективность

Световая отдача (количество люмен света на каждый потребленный ватт) диодов почти в 10 раз выше, чем у ламп накаливания и ксеноновых ламп. Например, чтобы создать световой поток 1200 Лм, понадобится лампа накаливания мощностью 100 Вт, а диодной лампе достаточно 12 Вт. Схожей экономичностью могут похвастать только энергосберегающие люминесцентные лампы, которые в автомобилях не используются.

Прочность и вибростойкость

С детства мы знаем, что с лампой накаливания нужно обращаться аккуратно: чтобы порвать нить, не обязательно даже ронять лампу — достаточно просто с силой встряхнуть её. В галогенных автомобильных лампах используют более прочные нити, но и они со временем утончаются и перегорают. В газоразрядных лампах нитей нет, но малейшее повреждение стеклянной колбы для них фатально. А вот диодная лампа твердотельная, и хрупких элементов в ней просто нет.

Долгий срок службы

Ресурс светодиодной лампы — до 100 тысяч часов, при ежедневном свечении в течение 8 часов качественный диод проработает 34 года. Такие показатели недостижимы для других типов ламп: самые живучие люминесцентные работают не больше 20 тысяч часов, а дешёвый ксенон нередко ломается и после 3 тысяч. Галогенная лампа светит 2–4 тысячи часов, а простая лампа накаливания — всего 1 тысячу. Как видно, разница с диодами огромна. Кстати, светодиоды не умирают моментально, как другие лампы — признаком их скорой кончины служит потускневший свет.

Отсутствие инерционности

При включении диодам не нужно время на прогрев, как ксеноновым лампам: они включаются сразу на полную яркость, и так же моментально выключаются, без плавного затухания. Кстати, количество циклов включения-выключения не оказывает особого влияния на срок службы светодиодов, в то время как лампы накаливания часто сгорают при включении, да и ксеноновыми «моргать» не рекомендуется.

Морозостойкость

Светодиоды не чувствительны к низким температурам, а сами кристаллы на морозе работают даже эффективнее. Температура -40°C для них совершенно нормальна, поэтому светодиоды так популярны у производителей светящихся вывесок уличной рекламы. А вот высокую температуру светодиоды, как и любые полупроводники, не любят: нагрев до 60–80°C для них нежелателен, так что в сауне диодную лампу вы не встретите. А для светодиодов большой мощности требуется дополнительное охлаждение (об этом — ниже).

Экологичность и безопасность

Бытовые и автомобильные светодиоды не дают ультрафиолетового и инфракрасного излучения, а в их конструкции нет ртути и фосфора, как в газоразрядных лампах. В отличие от последних, диодам не требуется особая утилизация — они относятся к малоопасным отходам. И даже порезаться разбитым стеклом лампы не получится — стекла у светодиодов тоже нет.

Особенности автомобильных светодиодов

В автомобилях светодиоды используются повсеместно: в панели приборов и подсветке салона, в стоп-сигналах, поворотниках и ходовых огнях — везде их применение давно отлажено. Даже если с завода в этих узлах стояли обычные лампы накаливания, их замена на светодиоды не вызывает сложностей. Исключение — ближний свет фар, с ним пока не всё так просто.

Обязательное требование для головного освещения — выраженная свето-теневая граница (СТГ), ведь фары должны светить направленно. Их задача — освещать дорогу впереди и обочину, не ослепляя встречные машины. Для этого в классической фаре есть рефлектор — отражатель, формирующий правильный световой пучок. К сожалению, рефлектор для галогенных ламп накаливания подходит далеко не всем светодиодным.

Автомобильная фара — это продуманная оптическая система фокусировки света, рассчитанная на определённый размер источника. У галогенной лампы свет излучает тонкая нить накаливания, именно под неё и заточен рефлектор. При кустарной замене лампы на светодиодную, у которой диоды излучают свет во все стороны, оптическая схема нарушается, и фара светит абы как: вверх, вбок, «ёлочкой» и т. д. Чтобы результат не разочаровал, светодиодные лампы нужно правильно выбирать и скрупулёзно настраивать.

Для рефлекторных фар лучше всего подходят светодиодные лампы головного света, в которых диоды имитируют нить накаливания и расположены с двух сторон в одной плоскости. Чем диоды мельче и плотнее друг к другу, тем лучше: толстые отдельно стоящие диоды не впишутся в галогенную оптическую схему. Для производителей ламп это дилемма, ведь размер и количество диодов напрямую влияют на яркость, а компактные мощные диоды стоят прилично. Поэтому в недорогих китайских лампах много дешёвых диодов, торчащих во все стороны, как новогодняя гирлянда. Хорошие брендовые лампы выглядят скромнее: обычно у них несколько небольших, но качественных диодов, расположенных в ряд.

В линзованной оптике проблемы со свето-теневой границей нет, ведь там её формирует специальная перегородка. Но есть другая сложность с равномерностью освещения. Галогенные и ксеноновые лампы создают более яркое световое пятно в самом важном для водителя месте — на дороге впереди. Но со светодиодной лампой линза светит полностью равномерно и на дорогу, и на обочину, и прямо перед бампером. Это несколько размывает внимание при ночной езде.

При этом светодиодные лампы отлично показывают себя в дальнем свете и в противотуманных фарах — что в рефлекторной оптике, что в линзованной. Дневные ходовые огни и «ангельские глазки» вообще делаются только на диодах, там их преимущества бесспорны. Но вот с ближним светом пока есть нюансы. Конечно, они касаются исключительно нештатной установки диодов вместо галогенных или ксеноновых ламп. У заводских диодных фар, где оптическая схема изначально спроектирована под светодиоды, с ближним светом всё отлично.

При установке светодиодов в поворотники нужно помнить о реле, сигнализирующем о неисправности лампы. Из-за малой мощности диодов поворотники могут начать моргать с аварийной частотой, как будто одна из ламп сгорела. Проблему решает добавление в цепь дополнительного сопротивления.

Охлаждение светодиодов

Известно, что светодиодная лампа, в отличие от галогенной, не нагревает фару. Но это не значит, что сам диод при этом не греется — законы физики никто не отменял. Конечно, светодиоды малой мощности, которые ставят в габаритные огни, подсветку салона, ходовые огни и поворотники, нагреваются незначительно. Но мощные лампы головного света — другое дело, там диодный чип греется ощутимо. И его нужно охлаждать, иначе драйвер лампы (обычно в виде отдельной коробочки, похожей на блок розжига галогена) существенно снизит яркость.

Охлаждение мощных светодиодных ламп бывает активным и пассивным. Активное — с маленьким вентилятором в корпусе лампы, как на процессоре ноутбука — предпочтительнее, с ним яркость диода точно будет стабильной. Но оно требует чистого подкапотного пространства. Если автомобиль ездит по пыльным дорогам и бездорожью, то надёжнее будет пассивное охлаждение без движущихся деталей.

Самостоятельная замена галогенных ламп на светодиодные в любом случае оправдана: их яркость, низкий расход энергии и долговечность оценит любой автолюбитель. Но к установке диодов в фары головного света нужно подходить вдумчиво, хорошо разобравшись, что именно вы делаете и какого результата хотите добиться.

Несколько простых правил подключения светодиодов в авто

Чтобы схема с светодиодными лампочками эффективно работала, недостаточно их просто заменить. Необходимо сделать правильное подключение диодных лент в автомобиле, учтя все особенности устройства светодиодов.

Особенности подключения

Первое, что надо знать, прежде чем подключить диодную ленту, это то, что напряжение бортовой сети авто достигает 14,5 вольт, в то время как максимально допустимое рабочее напряжение светодиода порядка 3 вольт (у синих и белых немного больше, чем у красных и зеленых оттенков). Из этого следует, что напрямую подключение светодиодную лента к аккумулятору не представляется возможным.

Второе – это полярность светодиода. Его следует подключить таким образом, чтобы плюс источника постоянного тока был соединен с анодом светодиода, а минус с катодом.

При создании подсветки можно применять готовые кластеры или светодиодные ленты. Они созданы по схеме, которая включает необходимые резисторы и состоит из несколько светодиодов. Такой кластер или лента рассчитаны на определенное напряжение. Выбирая модель, проверяем, чтобы электрические параметры были допустимы для нашего автомобиля, и начинаем производить монтаж.

Заметим, что диодные ленты имеют определенное преимущество – их можно резать. Разрез производится только в обозначенном производителем месте, иначе она не будет работать.

Лентами освещают автомобиль изнутри и снаружи, осуществляют подключение светодиодов к ручкам, подсвечивают сиденья в салоне, подсвечивают колеса и номерные знаки. Делают подсветку днища, благодаря чему в темноте автомобиль приобретает необычный вид.

Используя светодиоды, можно сделать светящийся узор на автомобиле. Такой вид тюнинга предпочитает не каждый, а вот заменить обычную фару на светодиодную желают многие водители. Поэтому сделать светодиодную лампу для авто в любом месте не проблема.

Как самостоятельно подключить светодиод в автомобиль?

Участок цепи, состоящий из трех светодиодов и резистора можно собрать самостоятельно. Для этого необходимо соединить последовательно три светодиода. Если они белые, то напряжение на каждом составляет 3,5 вольт. Чтобы компенсировать разницу с напряжением бортовой сети, также последовательно необходимо подключить резистор на 100 Ом мощностью 0,5 Ватт. Можно сделать несколько таких цепочек и соединить их между собой параллельно, поскольку при параллельном соединении падение напряжения будет на каждом участке одинаковым.

Параллельное подключение позволяет создавать цепочки сколь угодно большой длины, но обычно автомобиль можно осветить всего несколькими лампочками. Для багажника, например, вполне достаточно 6- 9 светодиодов.

Светодиоды монтируют на полосках фольгированного текстолита. Установка и подключение схемы потребует наличия паяльника, пластиковых хомутов, проводов. Приступать к работе самостоятельно можно в том случае, если вы умеете паять, знаете особенности электропроводки вашего автомобиля и владеете некоторыми навыками по работе с электроприборами.

В противном случае к работе лучше не приступать, если вам дорог ваш автомобиль. Просто обратитесь к специалисту или опытному другу, который сможет оборудовать автомобиль нужным количеством лампочек.

Подбор сопротивления

• закон Ома;
• правила сложения токов и напряжений при последовательном соединении.

Чтобы правильно подобрать и подключить резистор, необходимо также знать величину тока, проходящего через светодиод и падение напряжения на нем. Эти характеристики всегда указываются для каждой светодиодной лампочки. Для стандартных белых светодиодов ток составляет 20 мA, то есть 0,02A, а напряжение, как уже говорилось, 3,5 В.

Яркость светодиодов зависит от напряжения, поэтому она может меняться при изменении напряжения в бортовой сети. Автомобиль заводится – и яркость падает. Чтобы обеспечить стабильно свечение, необходимо применить драйвер светодиодов. Он представляет собой небольшой по размерам предмет с тремя ножками, и довольно хорошо стабилизирует ток.

Если вращать ручку резистора, то будет меняться сопротивление, и вместе с ним ток. Мультиметром замеряют ток, и когда он достигнет 2мА, то перестают менять сопротивление и отключают мультиметр. В итоге получается оптимальная схема, в которой ток всегда будет стабильным и не превысит допустимое для светодиода значение.

Какие светодиоды использовать для авто?

Сегодня продаются целые комплекты для подсветки. В них светодиоды крепятся с помощью кронштейнов на липкой основе. На установочных пластинах показана схема сборки, что значительно ускоряет работу. Можно купить герметичные светодиодные модули, и комбинируя их сделать необходимую подсветку.

Активно применяются светодиодные ленты, как плоские SMD, так и DIP-ленты в силиконовой оболочке, но нужно знать как правильно подключать светодиоды SMD. Они закрепляются элементарно с помощью клея, пластмассовых клипс или скотча, к тому же их всегда можно обрезать до заданных размеров. Занимают они весьма мало места, впрочем, как и другие светодиоды, в силу своих компактных размеров.

Подключение осуществляют непосредственно к аккумулятору через предохранители. Считается, что подключать светодиоды к габаритным огням или к другим устройствам автомобиля небезопасно.

Повышенный спрос на светодиоды привел к тому, что производители стали выпускать уже полностью собранные приборы на основе светодиодов, начиная от маленьких компактных автоламп и заканчивая большими мощными светодиодными балками. Но сделать освещение своими руками всегда дешевле, да и интереснее.

Параллельное и последовательное соединение диодов

Итак, вот две схемы подключения светодиодов — последовательно и параллельно. Чтобы ограничить ток при параллельном подключении к источнику питания, придется использовать резисторы: для правильного подключения светодиода к 12 вольтам нужно 120 Ом, а к 5 вольтам — 24 Ома.

Параллельное и последовательное соединение диодов

Какая схема подключения светодиодов лучше — последовательная или параллельная

Самое правильное подключение нескольких светодиодов — последовательное. Сейчас объясню почему.

Дело в том, что определяющим параметром любого светодиода является его рабочий ток. Именно от тока через светодиод зависит то, какова будет мощность (а значит и яркость) светодиода. Именно превышение максимального тока приводит к чрезмерному повышению температуры кристалла и выходу светодиода из строя — быстрому перегоранию либо постепенному необратимому разрушению (деградации).

Ток — это главное. Он указан в технических характеристиках светодиода (datasheet). А уже в зависимости от тока, на светодиоде будет то или иное напряжение. Напряжение тоже можно найти в справочных данных, но его, как правило, указывают в виде некоторого диапазона, потому что оно вторично.

Для примера, заглянем в даташит светодиода 2835:

Как видите, прямой ток указан четко и определенно — 180 мА. А вот напряжение питания светодиодов при таком токе имеет некоторый разброс — от 2.9 до 3.3 Вольта.

Получается, что для того, чтобы задать требуемый режим работы светодиода, нужно обеспечить протекание через него тока определенной величины. Следовательно, для питания светодиодов нужно использовать источник тока, а не напряжения.

Конечно, к светодиоду можно подключить источник стабилизированного напряжения (например, выход лабораторного блока питания), но тогда нужно точно знать какой величины должно быть напряжение для получения заданного тока через светодиод.

Например, в нашем примере со светодиодом 2835, можно было бы подать на него где-то 2.5 В и постепенно повышать напругу до тех пор, пока ток не станет оптимальным (150-180 мА).

Так делать можно, но в этом случае придется настраивать выходное напряжение блока питания под каждый конкретный светодиод, т.к. все они имеют технологический разброс параметров. Если, подключив к одному светодиоду 3.1В, вы получили максимальный ток в 180 мА, то это не значит, что поменяв светодиод на точно такой же из той же партии, вы не сожжёте его (т.к. ток через него при напряжении 3.1В запросто может превысить максимально допустимое значение).

К тому же необходимо очень точно поддерживать напряжение на выходе блока питания, что накладывает определенные требования к его схемотехнике. Превышение заданного напряжения всего на 10% почти гарантированно приведет к перегреву и выходу светодиода из строя, так как ток при этом превысит все мыслимые значения.

Вот прекрасная иллюстрация к вышесказанному:

А самое неприятное то, что проводимость любого светодиода (который по сути является p-n-переходом) находится в очень сильной зависимости от температуры. На практике это приводит к тому, что по мере разогрева светодиода, ток через него начинает неумолимо возрастать. Чтобы вернуть ток к требуемому значению, придется понижать напряжение. В общем, как ни крути, а без контроля тока никак не обойтись.

Поэтому самым правильным и простым решением будет использовать для подключения светодиодов драйвера тока (он же источник тока). И тогда будет совершенно неважно, какой вы возьмете светодиод и каким будет прямое напряжение на нем. Нужно просто найти драйвер на нужный ток и дело в шляпе.

Теперь, возвращаемся к главному вопросу статьи — почему все-таки последовательное подключение, а не параллельное? Давайте посмотрим, в чем разница.

Параллельное подключение

При параллельном подключении светодиодов, напряжение на них будет одинаковым. А так как не существует двух диодов с абсолютно одинаковыми характеристиками, то будет наблюдаться следующая картина: через какой-то светодиод будет идти ток ниже номинального (и светить он будет так себе), зато через соседний светодиод будет херачить ток в два раза превышающий максимальный и через полчаса он сгорит (а может и быстрее, если повезет).

Очевидно, что такого неравномерного распределения мощностей нужно избегать.

Для того, чтобы существенно сгладить разброс в ТТХ светодиодов, лучше подключать их через ограничительные резисторы. Напряжение блока питания при этом может быть существенно выше прямого напряжения на светодиодах. Как подключать светодиоды к источнику питания показано на схеме:

Проблема такой схемы подключения светодиода в том, что чем больше разница между напряжением блока питания и напряжением на диодах, тем больше бесполезной мощности рассеивается на ограничительных резисторах и тем, соответственно, ниже КПД всей схемы.

Ограничение тока происходит по простой схеме: повышение тока через светодиод приводит к повышению тока и через резистор тоже (т.к. они включены последовательно). На резисторе увеличивается падение напряжения, а на светодиоде, соответственно, уменьшается (т.к. общее напряжение постоянно). Уменьшение напряжения на светодиоде автоматически приводит к снижению тока. Так все и работает.

В общем, сопротивление резисторов рассчитывается по закону Ома. Разберем на конкретном примере. Допустим, у нас есть светодиод с номинальным током 70 мА, рабочее напряжение при таком ток равно 3.6 В (это все берем из даташита к светодиоду). И нам нужно подключить его к 12 вольтам. Значит, нам нужно рассчитать сопротивление резистора:

Получается, что для питания светодиода от 12 вольт нужно подключить его через 1-ваттный резистор на 120 Ом.

Точно таким же образом, можно посчитать, каким должно быть сопротивление резистора под любое напряжение. Например, для подключение светодиода к 5 вольтам сопротивление резистора надо уменьшить до 24 Ом.

Значения резисторов под другие токи можно взять из таблицы (расчет производился для светодиодов с прямым напряжением 3.3 вольта):

Uпит	ILED
	5 мА	10 мА	20 мА	30 мА	50 мА	70 мА	100 мА	200 мА	300 мА
5 вольт	340 Ом	170 Ом	85 Ом	57 Ом	34 Ом	24 Ом	17 Ом	8.5 Ом	5.7 Ом
12 вольт	1.74 кОм	870 Ом	435 Ом	290 Ом	174 Ом	124 Ом	87 Ом	43 Ом	29 Ом
24 вольта	4.14 кОм	2.07 кОм	1.06 кОм	690 Ом	414 Ом	296 Ом	207 Ом	103 Ом	69 Ом

При подключении светодиода к переменному напряжению (например, к сети 220 вольт), можно повысить КПД устройства, взяв вместо балластного резистора (активного сопротивления) неполярный конденсатор (реактивное сопротивление). Подробно и с конкретными примерами мы разбирали этот момент в статье про подключение светодиода к 220 В.

Последовательное подключение

При последовательном же подключении светодиодов через них протекает один и тот же ток. Количество светодиодов не имеет значение, это может быть всего один светодиод, а может быть 20 или даже 100 штук.

Например, мы можем взять один светодиод 2835 и подключить его к драйверу на 180 мА и светодиод будет работать в нормальном режиме, отдавая свою максимальную мощность. А можем взять гирлянду из 10 таких же светодиодов и тогда каждый светодиод также будет работать в нормальном паспортном режиме (но общая мощность светильника, конечно, будет в 10 раз больше).

Ниже показаны две схемы включения светодиодов, обратите внимание на разницу напряжений на выходе драйвера:

Так что на вопрос, каким должно быть подключение светодиодов, последовательным или параллельным, может быть только один правильный ответ — конечно, последовательным!

Количество последовательно подключенных светодиодов ограничено только возможностями самого драйвера.

Идеальный драйвер может бесконечно повышать напряжение на своем выходе, чтобы обеспечить нужный ток через нагрузку, поэтому к нему можно подключить бесконечное количество светодиодов. Ну а реальные устройства, к сожалению, имеют ограничение по напряжению не только сверху, но и снизу.

Вот пример готового устройства:

Мы видим, что драйвер способен регулировать выходное напряжение только лишь в пределах 64. 106 вольт. Если для поддержания заданного тока (350 мА) нужно будет поднять напряжение выше 106 вольт, то облом. Драйвер выдаст свой максимум (106В), а уж какой при этом будет ток — это от него уже не зависит.

И, наоборот, к такому led-драйверу нельзя подключать слишком мало светодиодов. Например, если подключить к нему цепочку из 10-ти последовательно включенных светодиодов, драйвер никак не сможет понизить свое выходное напряжение до необходимых 32-36В. И все десять светодидов, скорее всего, просто сгорят.

Наличие минимального напряжения объясняется (в зависимости от схемотехнического решения) ограничениями мощности выходного регулирующего элемента либо выходом за предельные режимы генерации импульсного преобразователя.

Разумеется, драйверы могут быть на любое входное напряжение, не обязательно на 220 вольт. Вот, например, драйвер превращающий любой источник постоянного напряжения (блок питания) от 6 до 20 вольт в источник тока на 3 А:

Вот и все. Теперь вы знаете, как включить светодиод (один или несколько) — либо через токоограничительный резистор, либо через токозадающий драйвер.

Как выбрать нужный драйвер?

Тут все очень просто. Выбирать нужно всего лишь по трем параметрам:

1. выходной ток;
2. максимальное выходное напряжение;
3. минимальное выходное напряжение.

Выходной (рабочий) ток драйвера светодиодов — это самая важная характеристика. Ток должен быть равен оптимальному току для светодиодов.

Например, в нашем распоряжении оказалось 10 штук полноспектральных светодиодов для фитолампы:

Номинальный ток этих диодов — 700 мА (берется из справочника). Следовательно, нам нужен драйвер тока на 700 мА. Ну или чуточку меньше, чтобы продлить срок жизни светодиодов.

Максимальное выходное напряжение драйвера должно быть больше, чем суммарное прямое напряжение всех светодиодов. Для наших фитосветодиодов прямое напряжение лежит в диапазоне 3. 4 вольта. Берем по-максимуму: 4В х 10 = 40В. Наш драйвер должен быть в состоянии выдать не менее 40 вольт.

Минимальное напряжение, соответственно, рассчитывается по минимальному значению прямого напряжения на светодиодах. То есть оно должно быть не более 3В х 10 = 30 Вольт. Другими словами, наш драйвер должен уметь снижать выходное напряжение до 30 вольт (или ниже).

Таким образом, нам нужно подобрать схему драйвера, рассчитанного на ток 650 мА (пусть будет чуть меньше номинального) и способного по необходимости выдавать напряжение в диапазоне от 30 до 40 вольт.

Следовательно, для наших целей подойдет что-нибудь вроде этого:

Разумеется, при выборе драйвера диапазон напряжений всегда можно расширять в любую сторону. Например, вместо драйвера с выходом на 30-40 В прекрасно подойдет тот, который выдает от 20 до 70 Вольт.

Примеры драйверов, идеально совместимых с различными типами светодиодов, приведены в таблице:

Светодиоды	Какой нужен драйвер
60 мА, 0.2 Вт (smd 5050, 2835)	см. схему на TL431
150мА, 0.5Вт (smd 2835, 5630, 5730)	драйвер 150mA, 9-34V (можно одновременно подключить от 3 до 10 светодиодов)
300 мА, 1 Вт (smd 3528, 3535, 5730-1, LED 1W)	драйверы 300мА, 3-64V (на 1-24 последовательно включенных светодиода)
700 мА, 3 Вт (led 3W, фитосветодиоды)	драйвер 700мА (для 6-10 светодиодов)
3000 мА, 10 Ватт (XML2 T6)	драйвер 3A, 21-34V (на 7-10 светодиодов) или см. схему

Кстати, для правильного подключения светодиодов вовсе не обязательно покупать готовый драйвер, можно просто взять какой-нибудь подходящий блок питания (например, зарядник от телефона) и прикрутить к нему простейший стабилизатор тока на одном транзисторе или на LM317.

Готовые схемы стабилизаторов тока для светодиодов можно взять из этой статьи.

Последовательное и параллельное подключение светодиодов

При конструировании различных электронных устройств часто возникает необходимость в последовательном, параллельном или комбинированном включении элементов. Не стали исключением и светодиоды. Учитывая их небольшие размеры, а также с целью повышения яркости, в одном корпусе осветительного прибора можно разместить несколько LED-чипов.

Как правильно собрать электрическую цепь, чтобы надёжность схемы была на высоком уровне? Что нужно знать о светодиодах, соединяя их параллельно или последовательно?

• Параллельное соединение
• Пример расчета
• Последовательное соединение
• Пример расчета
• Два важных момента

Параллельное соединение

Необходимость в параллельном включении возникает в случае, когда напряжения источника питания недостаточно для запитки нескольких последовательно соединённых светодиодов. Теоретически, в самом простом варианте можно было бы отдельно объединить все аноды и все катоды излучающих диодов. После чего подключить их к источнику напряжения с соблюдением полярности. Но такая схема не работоспособна, так как дифференциальное сопротивление открытого светодиода чрезмерно мало, что провоцирует режим короткого замыкания. В результате все светодиоды в цепи единожды вспыхнут и навсегда погаснут.

Но как говорят: «Правило без исключений не бывает». В китайских игрушках и зажигалках с подсветкой можно увидеть, что светодиоды запитаны прямо от батареек без каких-либо промежуточных элементов. Почему они не перегорают? Дело в том, что ток в цепи ограничен внутренним сопротивлением круглых батареек типа AG1. Их мощности недостаточно, чтобы нанести вред светодиоду.

Ограничить резкое нарастание тока в нагрузке можно с помощью резистора. О том, как это грамотно сделать с одним светодиодом, подробно написано в данной статье. Для цепи из нескольких параллельно подключенных LED с одним резистором схема примет следующий вид. Но и этот вариант не пригоден для конструирования осветительных устройств с высокой надёжностью. Почему? Ответ на этот вопрос кроется в особенностях строения полупроводников. В процессе производства полупроводниковых элементов невозможно получить два абсолютно одинаковых прибора. Даже у светодиодов из одной партии будет разное дифференциальное (внутреннее) сопротивление, от которого зависит величина прямого напряжения. Это касается не только светодиодов, но и других полупроводников. Среди диодов, транзисторов и тиристоров тоже не найти двух приборов с равными электрическими параметрами.

Из второй схемы видно, что резистор R1 ограничивает только суммарный ток цепи, который затем распределяется по ветвям со светодиодами в зависимости от их сопротивления. По закону Ома светодиод с наименьшим сопротивлением p-n-перехода получит наибольшую порцию тока. И скорее всего он будет больше номинального значения, что ускорит деградацию кристалла. Работа светодиода в режиме перегрузки по току рано или поздно приведёт к выходу из строя на обрыв. Оставшиеся в работе светодиоды распределят между собой ток сгоревшего элемента, что также приведёт к резкой потере яркости.

Как и в первом варианте, китайцы не стесняются конструировать светильники на базе «полурабочих» схем. Схему с одним резистором часто можно встретить в дешёвых фонариках и маломощных светильниках на пальчиковых батарейках. А чтобы светодиоды проработали хотя бы год, сопротивление резистора умышленно завышают, как бы, исключая возможные перегрузки.

Ниже приведен единственно верный вариант параллельного включения светодиодов. Здесь последовательно с каждым светодиодом подключен ограничительный резистор. Такое схемотехническое решение позволяет выровнять токи в каждой отдельной ветви, не позволяя им превышать рабочее значение.

Подключать светодиоды через резистор рекомендуется только от стабилизированного источника постоянного напряжения.

Пример расчета

Для закрепления теоретических знаний параллельное соединение светодиодов рассмотрим на конкретном примере. В схеме включены два светодиода: слаботочный красный и мощный одноваттный белый, которые для удобства можно запитать от разных выключателей.

• источник напряжения U = +5 В;
• LED1 – красного свечения с U_LED1 = 1,8 В и I_LED1 = 0,02 А;
• LED2 – белого свечения с U_LED2 = 3,2 В и I_LED2 = 0,35 А.

Требуется рассчитать параметры и выбрать резисторы R1 и R2.

При параллельном включении к обеим ветвям (R1-LED1 и R2- LED2) прикладывается одинаковое напряжение, равное 5 В. Сопротивление каждого резистора определим по формуле: Округляем полученное значение R2 до ближайшего большего значения из стандартного ряда E24 – 5,1 Ом. Подставив его обратно в формулу, находим реальный ток во второй ветви: С учетом возможного отклонения сопротивления выбранного резистора, которое для ряда Е24 может достигать 5%, ток 0,33 А является оптимальным. Снижение рабочего тока примерно на 4% сильно не повлияет на яркость, но позволит светодиоду работать без перегрузок.

Мощность, которую должны рассеивать резисторы, определим с учетом пересчёта тока LED2 по формуле: Резистор R1 подойдёт любой как планарный, так и с выводами сопротивлением 160 Ом и мощностью 0,125 Вт. Корпус резистора R2 должен эффективно отводить тепло в течение длительной работы светильника. Поэтому его выбираем с двойным запасом по мощности, а именно: 5,1 Ом – 1 Вт.

Последовательное соединение

В последовательном включении светодиодов нужно соблюдать правило: «Напряжение источника питания должно быть больше суммы падений напряжений на светодиодах». Остаток напряжения в неравенстве гасится одним единственным резистором R, правильное включение которого показано на схеме. Все светодиоды подключаются поочередно от анода к катоду. Сопротивление резистора задаёт ток цепи. Это значит, что соединять последовательно можно светодиоды только с одинаковым рабочим током.

Пример расчета

Расчет сопротивления и мощности резистора проведём на примере включения трёх белых светодиодов из серии Cree XM-L, для которых характерным является ток I_LED = 0,7 А и прямое напряжение U_LED = 2,9 В. Взяв за основу цветовую температуру и требуемую яркость, можно последовательно подключать светодиоды из разных групп в пределах серии XM-L. Например, один Cree XM-L-T6 с ТС=5000°K и два Cree XM-L-T2 с ТС=2600°K, которые в итоге дадут мощный поток нейтрального света. Питание на схему поступает от блока стабилизированного напряжения U = +12 В. Сопротивление резистора находим по закону Ома: Ближайший стандартный номинал – 4,7 Ом, при котором ток теоретически будет равен 0,702 А. Это не критично, но следует быть уверенным, что сопротивление резистора не изменится под влиянием температуры во время работы. Поэтому устанавливать нужно либо прецизионный резистор с допуском менее 1%, либо последовательно с R1 = 4,7 Ом запаять ещё одно сопротивление 0,1-0,2 Ом такой же мощности.

Найдём мощность резистора: По аналогии с расчётами для первой схемы устанавливать нужно резистор примерно с двойным запасом по мощности, то есть один на 5 Вт. Можно его заменить на два штуки по 2 Вт, но тогда придётся пересчитать сопротивление.

Два важных момента

В момент первого включения желательно измерить мультиметром ток в цепи и падение напряжения на каждом светодиоде. Если полученные данные будут отличаться от расчётных, то нужно пересчитать сопротивление резистора. Иначе, ток в схеме может оказаться слишком заниженным (с потерей яркости) или завышенным (с перегревом чипа светодиода).

Как в последовательном, так и в параллельном включении светодиодов нельзя делать расчеты, ссылаясь исключительно на способность источника питания обеспечить нужный ток или напряжение. Важны оба этих параметра, произведение которых даёт мощность. Мощность блока питания всегда должна быть больше мощности потребления, чтобы гарантировать стабильную и продолжительную работу всего устройства.

Основы параллельного и последовательного подключения светодиодов

Светодиодная техника – последнее достижение светотехники, которое внесло изменения в освещение жилья, улиц, общественных мест, транспорта. Их применение имеет ряд особенностей по видам подключения: последовательное соединение светодиодов, параллельное или смешанное. Каждый из этих видов имеет положительные и отрицательные стороны. Последовательное допускает подсоединение к высоковольтной сети, а недостатком является ненадежность. Остальные виды также имеют свои плюсы и минусы.

Параллельное включение

Светодиод (СД, LED ) — микроэлемент, работа которого зависит от многих параметров. Погрешности в микротехнологиях приводят к тому, что вольт-амперная характеристика каждого отдельного СД отличается. Поэтому порог срабатывания («включения») всех диодов одновременно различен. Это допускается стандартами качества и это необходимо учитывать при построении электросхем. Параллельное соединение светодиодов требует именно такой настройки для их одновременного срабатывания.

На электросхеме видно, что для каждого СД выбирается свой резистор. При настройке резисторы R1-R6 регулируют работу всей системы. Порог срабатывания каждого диода лежит в пределах 2,5-3,0 Вольт, поэтому резисторы необходимо подбирать под каждый диод.

Положительным показателем является низковольтная характеристика. Уровень срабатывания одного LED составляет до 3,0 В, поэтому можно рассчитать весь световой узел на низкое напряжение.

Существенным достоинством параллельного подсоединения является «живучесть» такого варианта. При выходе из строя одного светодиодного элемента система продолжает работать и давать освещение.

Это качество используется в мини-приборах, когда важна миниатюризация и они собраны на аккумуляторных «таблетках». Подобные поделки широко выпускаются промышленностью и предназначены для небольших задач — местной подсветки, в рекламных целях и т.д.

Преимущества и недостатки

Преимуществами параллельного подключения СД являются: низкое напряжение питания схемы, что дает возможность построения миниатюрных приборов; высокая «живучесть» системы, так как каждый диод подключен напрямую к источнику тока. Недостатками – необходимость настройки каждого СД, что ведет к увеличению числа элементов (резисторов); необходимость отдельного источника тока (или драйвера) при использовании электросетей общего назначения.

Последовательное включение

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

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.

Системы СД с напряжением 12 В

LED-устройства, рассчитанные на 12 В, как правило принадлежат к классу автомобильного света. Автомобильная сеть имеет стабилизаторы, поэтому необходимости по выравниванию напряжения нет. LED-свет в автомобилях стал популярным – многие фирмы широко применяют светодиодную подсветку в моделях для освещения дороги и работы сигнализации, подсвечивания салона, багажника и приборной панели. Однако применение в автомобилях СД привело к повышению цены световых элементов, особенно головного света и сигнальных светоблоков. В некоторых премиальных моделях стоимость блок-фары сопоставима с ценой недорогого автомобиля.

Также 12-вольтовые LED-диоды используются в строительстве и отделке жилых помещений. Часто это светодиодные ленты, которые не только освещают комнату, но и создают световые инсталляции. Для этого необходима установка понижающих трансформаторов или драйверов, подключенных к домовым электросетям и обеспечивающих долгую работу диодов.

Системы СД напряжением 220 В

Такие диодные системы самые распространенные. Светодиоды с последовательным соединением, рассчитанные на 220 В, служат для освещения больших помещений, применяются в мощных прожекторах, в уличном освещении, сигнальных системах аэропортов и т.д.

Приведенный вариант последовательного соединения на 220 В представляет простейший способ подключить цепочку диодов с малым числом компонентов.

Смешанное подключение светодиодов

Этот вид подключения использует достоинства параллельного и последовательного включения СД. Смешанное (или гибридное) подключение используется в сложных LED-системах, имеющих большое число световых точек и совмещающих мощные узконаправленные светильники и рассеянный свет.

Смешанные соединения реализуют достоинства параллельного и последовательного включений для повышения надежности всей системы: если перегорает один из диодов, то вся схема остается работоспособной, при этом остальные СД не испытывают перенапряжения и сохраняют ресурс.

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.

Тематическое видео: Для чего диоды соединяют последовательно и параллельно.

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.

Maksollo › Блог › Маленький ликбез любителям пересветки, часть 2

И снова всем привет!
Как и обещал, в этот раз я в двух словах расскажу о правилах включения светодиодов в электрическую цепь, о расчете режима работы светодиодов, выборе токоограничительных резисторов для них, а также о расшифровке цветового кода выводных резисторов.

О питании светодиодов в интернете информации масса, но, к сожалению, многие авторы собственных конструкций часто допускают ошибки, главная из которых допускается при включении в общую цепь нескольких светодиодов одновременно. Для начала разберем включение одного светодиода для работы от напряжения 12В, но перед этим определимся в терминологии.

Как я успел заметить, народ часто путает последовательное и параллельное соединение каких-либо элементов электрической цепи. Рассмотрим, ху из ху.

1. Последовательное соединение

Последовательно — это цепочкой, друг за другом, когда один вывод предыдущей детали соединен только с одним выводом следующей. Наглядный пример — хоровод:)

Главные особенности такого соединения:

— в случае с лампочками или светодиодами, они должны быть одинаковыми, рассчитанными на одно и то же напряжение и ток, иначе одни из них гореть не будут, а другие станут гореть слишком ярко, вплоть до перегорания;
— сумма напряжений, на которые рассчитана каждая лампочка, должна быть равна (в идеале) или примерно равна (на практике) напряжению батареи. Или же, с другой стороны, на каждой лампочке будет напряжение, равное напряжению батареи, деленному на число лампочек. Или же с третьей стороны: сумма напряжений на всех элементах последовательной цепи равна напряжению питания;
— в любом участке цепи будет протекать один и тот же ток;
— при перегорании любой лампочки погаснут все сразу, потому как цепь разорвется.

2. Параллельное соединение — все элементы цепи соединены так, что из двух выводов одни соединяются в один проводник, другие в другой. Наглядный пример — девушка и молодой человек держат друг друга за руки, стоя лицом к лицу:))) Ну, или дети, играющие в «паровозик».

Главные особенности:
— лампочки могут быть разной мощности, на разные токи, но на одинаковое напряжение, равное (в идеале) или примерно равное (на практике) напряжению батареи;
— на любом элементе будет одно и то же напряжение;
— ток, потребляемый от батареи равен сумме токов всех лампочек;
— при перегорании любой лампочки остальные продолжат гореть.

Есть еще и третий вариант соединения — соединение смешанное, когда несколько последовательных цепей соединены параллельно и наоборот.

В таком соединении каждый тип цепи имеет те же главные особенности, что и по отдельности. Кстати, если присмотреться, то цепь, показанная на рисунке 1, тоже является примером смешанного соединения: последовательная цепь лампочек подключена параллельно батарее:)))

Переходим к главному — к светодиодам. Лампочки в подсветке, например, приборной панели VDO 2110, соединены параллельно, каждая лампа рассчитана на напряжение 12В (для лампочки ее рабочее напряжение — определяющий параметр, мощность и число их зависит только от мощности источника питания) и может подключаться к питанию напрямую. Со светодиодом все иначе. При работе светодиода в расчетном, штатном режиме напряжение на нем обычно равно 3…3,3В, но определяющим параметром для него является не напряжение, а ток. Свойства полупроводника таково, что при плавном подъеме напряжения на нем, скажем, с помощью реостата регулировки подсветки, оно начинает расти от нуля до определенной величины (для светодиода это упомянутые 3…3,3В), после чего напряжение остается практически неизменным, дальше растет только ток. И когда он превысит некоторую величину, светодиод перегорает. Если подать на светодиод напряжение прямо с аккумулятора, оно-таки будет составлять 12 вольт, но срок жизни диода будет определяться секундами, если не долями секунд.

Чтобы светодиод стал работать от 12В, необходимо ограничить его ток, чтобы он не превышал максимально допустимого для светодиода значения. Это можно сделать несколькими способами: с помощью токоограничивающего резистора, стабилизатора тока, широтно-импульсной модуляции. Так как все это я пишу в расчете на начинающих, два последних способа мы опустим — тем, кто «в танке», это все уже не нужно — и рассмотрим метод расчета токоограничивающего резистора.

Для того, чтобы уменьшить, ограничить ток в цепи светодиода, нам нужно увеличить сопротивление этой цепи. Вспоминаем закон господина Ома:

где: I — ток, U — напряжение, R — сопротивление

Напряжение у нас всегда одно — 12В. Кто-то возразит — не 12, а 14,4В. Скажем, так: напряжение у нас всегда равно напряжению бортовой сети автомобиля, но чтобы уберечь светодиоды от выхода из строя, все расчеты будем делать для максимального напряжения — 14,4В. Так вот, напряжение у нас всегда одно и то же — 14,4В. Номинальный ток современных светодиодов обычно составляет 10…20 мА. Это (как, впрочем, и рабочее прямое падение напряжения на светодиоде — 3…3,3В величина, усредненная для основной массы белых-синих-красных-зеленых-RGB светодиодов в SMD исполнении) лучше уточнить по даташиту, если известен тип светодиода. Если же тип неизвестен, лучше принять значение 10 мА — светить будет послабее, зато точно не сгорит от перегрузки по току.

Чтобы увеличить сопротивление цепи светодиода, последовательно с ним включается токоограничивающий резистор:

Для определения его номинала узнаем, сколько вольт должно упасть на резисторе. Вспоминаем правило последовательной цепи: сумма напряжений на всех элементах равна напряжению питания. Питание у нас 14,4В. Номинальное напряжение на светодиоде — 3,3В.

14,4В — 3,3В = 11,1В

Именно такое напряжение должно быть на резисторе — 11,1В. Ток, протекающий в цепи (в том числе, и через светодиод) равен 10…20 мА. Например, для SMD-светодиода типоразмера 3528 номинальный ток равен обычно 20 мА, но для пущей сохранности возьмем немного меньше — 15мА. Выведем сопротивление из формулы закона Ома:

Напряжение на резисторе мы посчитали — 11,1В, ток через светодиод, а следовательно, и через резистор, мы выбрали — 15мА. Сопротивление резистора R = 11,1В / 15мА = 0,74 кОм. Вообще, если делать все по всем правилам, ток должен быть задан в амперах, при этом значение сопротивления получится в омах: 11,1В / 0,015А = 740 Ом. Что, по сути, то же самое:) Ближайший стандартный номинал к рассчитанной величине — 750 Ом. Расчет закончен.

Полезно бывает посчитать мощность резистора для уверенности, что он выдержит. Для этого нужно ток через резистор (на этот раз удобнее уже в амперах:) ) умножить на напряжение на нем: 11,1В * 0,015А = 0,17 Вт (округленно). Теперь расчет совсем закончен — чтобы запитать один светодиод, нам нужен резистор мощностью 0,25 Вт (ближайшее вверх стандартное значение) сопротивлением 750 Ом.

Для удобства сведу все в одну кучу, пусть шпаргалка будет:

Вместо резистора в цепь можно включить стабилизатор тока, простых схем сейчас много в сети. Может быть, когда-нибудь руки дойдут до их описания.

Чаще всего при пересветке всяческих панелей (приборных, печек и т.п.) светодиоды объединяют в группы (обычно по три, реже — по два), при этом экономятся резисторы. И вот тут самое главное правило: светодиоды в группе необходимо соединять только последовательно!

Почему? Все просто. В последовательной цепи через все элементы течет один и тот же ток, который мы можем точно определить и задать с помощью резистора. В параллельной же мы можем задать только общий ток всей цепи, он будет равен сумме токов через светодиоды. Идеального на свете ничего нет, светодиоды тоже имеют разброс параметров: одни потребляют меньший ток, другие больший и может получиться так, что при токе через три «неправильных» светодиода 45 мА (по 15 мА на каждого — вроде справедливо, правда?), но сильном разбросе их параметров на два из диодов может прийтись по 10 мА, а вот третьему достанутся оставшиеся 25, он обидится один раз — и все. А в сумме получатся те же 45 мА.
Так что вот оно, самое железное правило: несколько светодиодов с одним резистором — только последовательно. А вот эти группы между собой соединяем уже параллельно, потому как каждая из них будет рассчитана на 14,4В.

Расчет для группы из двух-трех диодов ничем не отличается от приведенного, только при расчете напряжения на резисторе из напряжения питания нужно вычитать сумму напряжений всех светодиодов в группе (6,6В — для двух, 9,9 — для трех). Сопротивление и мощность вычисляются одинаково.

На этом, собственно, все:)

Ну и напоследок, обещанная таблица цветовой кодировки резисторов и онлайн-сервис для ее расшифровки.

Спасибо за внимание! Всем правильных схем и хорошего настроения:) До новых встреч в эфире!

Особенности параллельного и последовательного соединений светодиодов

Соединение светодиодов – несложная процедура даже для человека без профессиональных навыков.

Соединение в LED цепочку компонентов может быть нескольких видов – последовательное и параллельное.

Эти схемы могут выполняться в различных вариациях, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Принципы подключения

Светоизлучающие диоды активно применяются в подсветке, индикации. Своими руками можно создать устройства, поэтому важно знать, как производить соединение светодиодов.

К основным способам подключения относятся:

• параллельное;
• последовательное;
• комбинированное.

Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:

• неправильное соединение;
• некачественные диоды или блоки питания.

Конструкция излучающего диода подразумевает его подключение к источнику постоянного тока. При соединении важно соблюдать полярность компонента – если перепутать катод и анод, диод не будет излучать световой поток.

Важно! Любой компонент имеет техдокументацию, в которой указывается полярность. Ее узнать можно по маркировке компонента или визуально.

Полярность

Определить, какой из электродов является плюсом, а какой – минусом, можно несколькими способами.

Первый – конструктивно. Обычный LED компонент имеет две ножки, длинная является плюсом (анодом), а короткая – катодом.

При помощи тестера. Для этого нужно взять мультиметр, перевести его в положение «Прозвонка» и прикладывать щупы к электродам. Когда красный щуп коснется анода, а черный катода – светодиод загорится. Если при перестановке на шкале высвечивается и не меняется «бесконечное» сопротивление, есть неполадка с элементом. Так что мультитестер используется и для проверки работоспособности излучающих приборов.

Визуальный осмотр. Можно посмотреть внутрь колбы. Широкая часть – это катод, а узкая – анод. Мощные светодиоды сверхъяркого типа имеют маркировку выводов «+» и «–». Компоненты для поверхностного монтажа обычно имеют специальный скос, который указывает на катод.

Включение в источник питания. Диод можно подключить к аккумулятору, батарее или другому блоку. Нужно постепенно повышать электропитание, которое вызовет свечение. Если компонент не горит, полярность следует поменять. Собирается такая схема проверки обязательно с использованием токоограничивающего резистора.

По технической документации. В паспорте прибора будет написано, какая полярность.

После определения плюса и минуса электродов нужно разобраться с методом подсоединения.

Способы подключения

Этапы соединения:

• определение полярности;
• составление схемы подключения;
• подбор драйвера и блока питания;
• расчет резистора;
• сбор цепи;
• тестирование подключенной системы.

Можно выделить 2 метода соединения – к электросети 220 Вольт и 12 Вольт. Осуществить подключение можно последовательно или параллельно. Наилучшим способом считается последовательное соединение светодиодов.

Подключение к напряжению 220 В

Чтобы светодиод загорелся, через него должен проходить ток в 20 мА и выше, а падение напряжения не должно превышать 2,2 – 3 В в зависимости от материалов кристалла. С учетом указанных параметров выбирается токоограничивающий резистор по закону Ома. Его формула:

R=(Uпит-Uпад)/(I*0,75), где R – номинал резистора, Uпит – напряжение источника, Uпад – падение на диоде, I – номинальный ток, 0,75 – коэффициент надежности.

Падением напряжения называют уровень напряжения, которое светодиод преобразует в свечение.

Также требуется знать мощность резистора. Она вычисляется как P=I*I*R=(Uпит-Uпад)*(Uпит-Uпад)/R.

Таким образом, для тока в 20 мА, сети 220 В и падения напряжения на диоде 2,2-3 В номинал сопротивления должен быть равен 30 кОм. Мощность сопротивления равняется 2 Вт.

Упрощенная схема подключения будет состоять из светодиода, диода, конденсатора и резисторов.

Но такое соединение используется все реже. Чтобы подключить светодиоды к электросети, используются специальные устройства – драйверы. Они преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное, пригодное для работы элемента. В большинстве светодиодных лент драйверы уже имеются в конструкции. В основе драйвера находятся диодный мост, делитель напряжения и стабилизатор. Основное преимущество – простота исполнения и надежность эксплуатации.

Как выбрать нужный драйвер, зависит от трех параметров:

• выходной ток;
• максимальное и минимальное напряжение на выходе;

Рабочий ток является важнейшей характеристикой. Ток драйвера должен быть чуть меньше или равен току светодиода.

Подключение к сети 12 в

Напряжение 12 В является оптимальным для работы светоизлучающего диода. Оно безопасно, и используется для включения в особо опасных помещениях (ванная, смотровые ямы гаража, бани).

Для подключения к 12 В нужен резистор. Он рассчитывается по той же формуле, что и для 220 В.

Важное преимущество 12 В – оно постоянное. Это позволяет упростить схему соединения.

Последовательное подключение

Чтобы подключить светодиоды последовательно, нужно к катоду одного устройства припаять анод другого, и так до нужной длины цепочки. Соединение производится через токоограничивающий резистор. По схеме будет протекать один и тот же ток через все элементы. Уровень напряжения будет суммой падений на каждом участке.

Так, для подключения к источнику питания с напряжением 12 Вольт потребуется не более четырех светодиодов 3 Вольт (3*4=12). Для большего числа диодов нужен более мощный аккумулятор.

Преимущества и недостатки

• одинаковый уровень тока;
• простота.

• количество светодиодов ограничено падением напряжения;
• если сломается один элемент, непригодной становится вся цепочка.

Схема раньше использовалась в гирляндах для елки. Сейчас ее вытеснило смешанное соединение.

Параллельное подключение

При параллельном подключении уровень напряжения на каждом светодиоде одинаков. Сила тока наоборот состоит из суммы токов, проходящих через элементы. Подключаются диоды так же через резисторы, но для каждого устройства он свой. Это связано с тем, что любой светоизлучающий диод имеет различные характеристики. Если поставить один резистор, через светодиоды будет пропускаться разный ток, и некоторые могут выйти из строя.

Параллельное подключение может использоваться для реализации двухцветного свечения ламп.

Плюсы и минусы

• можно использовать большее количество диодов;
• если перегорит один светодиод, цепь продолжит работу.

• требуется много резисторов;
• если сломается один элемент, на другие увеличится нагрузка.

Смешанное подключение

Смешанный тип соединения является самим оптимальным. Он используется во всех LED лентах, гирляндах, светодиодных панелях и представляет собой смесь параллельного и последовательного включений.

Так, параллельно включаются не отдельные элементы, а группы светодиодов. В группах диоды подключаются последовательно через один резистор для каждой цепи.

• при поломке элемента из одной цепочки вся гирлянда будет светить дальше;
• нужно не так много резисторов.

В этом способе учтены и исправлены все недостатки из параллельного и последовательного соединений.

Как подключить мощный светодиод

Для мощного светодиода потребуется источник питания с большим номиналом. Так, диод 1 В будет загораться, если по нему будет протекать ток величиной не менее 350 мА. Для 5 В элемента потребуется источник тока с нагрузкой не менее 1,4 А.

Схема соединения также будет включать токоограничивающий резистор и интегральный стабилизатор напряжения. Он помогает обезопасить светодиод от скачков электричества. Чаще всего используется интегральная микросхема LM317 для стабилизации. Подключить мощный светодиод можно параллельно, последовательно и комбинированным способом.

Распространенные ошибки при подключении

Самые часто встречающиеся ошибки при соединении светодиодов:

1. Выбор резистора не того номинала – если подобрать слишком маленькое сопротивление, светодиод может перегореть. При большом значении светить диод будет не в полную силу.
2. Подключение напрямую к источнику питания без токоограничивающего резистора. Излучающий компонент сразу сгорит.
3. Соединение по параллельной схеме с одним резистором для всех диодов. Компоненты начнут выходить из строя, так как рабочий ток у каждого различный.
4. Соединение по последовательной схеме светодиодов, рассчитанных на разный ток. В таком случае часть диодов перегорит, а часть будет светить тусклее.
5. Подключение напрямую к сети 220 В без защиты.

Важно! Совершение описанных ошибок повлечет за собой негативные последствия в виде поломки диода или нанесения себе травм.

Основные выводы

Все светодиоды, в не зависимости от их рабочего напряжения или силы тока, подключаются последовательно или параллельно. Способ включения может быть и комбинированным – в таком случае устраняются недостатки последовательного и параллельного соединений. Важно уметь правильно собирать цепь, подбирать источник питания, считать номиналы токоограничивающих резисторов и нужное количество светодиодов, чтобы схема функционировала. Соединение без токоограничивающего резистора и других защитных элементов приведет к поломке диода.

Подключение датчика движения для освещения с выключателем: схема и пошаговая инструкция

Вашему вниманию подробная пошаговая фото-инструкция «Подключение датчика движения», в которой подробно описан процесс установки и подключения датчика движения для управления освещением.

В одной из наших предыдущих статей — «Схема подключения датчика движения», мы рассмотрели все основные используемые схемы подключения, следуя одной из них, а именно схеме подключения датчика движения с выключателем (представлена на изображении ниже), была проведена электропроводка и теперь остался последний этап непосредственно само подключение датчика движения.

В нашем распоряжении имеется инфракрасный датчик движения фирмы DUWI (Дюви), предназначенный для внешней установки, его мы и будем устанавливать.

• Узнать больше об инфракрасных датчиках движения, особенностях их работы, всех положительных сторонах, а так же недостатках ИК технологии обнаружении движения, вы можете из нашей статьи —
• Технология установки датчиков движения различных производителей и моделей сильно не различается, поэтому изучив монтаж датчика движения на этом примере, вы сможете практически любой датчик движения установить и подключить самостоятельно.
• Приступаем к установке:

1. Отключаем подачу электрического тока в месте установки

Отключаем электричество в месте установки. Для этого в электрощите, необходимо рычаги автоматических выключателей перевести в состоянии «выкл.», обычно это положение, при котором рычаг направлен вниз. Какой именно автомат необходимо выключить, если они не подписаны, определяется опытным путем, выключая их по очереди, и проверяя, например индикаторной отверткой, наличие напряжения в проводке в месте установки. В крайнем случае, выключайте все. Но затем еще раз обязательно убедитесь, в отсутствии электрического тока!

2. Снимаем заднюю крышку с датчика движения

Первым делом необходимо снять заднюю крышку у датчика движения. Она выступает в качестве крепежной площадки для монтажа датчика на стене, а так же за ней скрыты все необходимые для подключения клеммы. Для снятия крышки необходимо открутить крепежный винт, расположенный на нижней части датчика движения, после чего аккуратно отсоединить заднюю стенку от основного корпуса датчика.

1. За крышкой расположены провода закрепленные в клеммной колодке, с различной маркировкой:
2. L (Коричневый провод) – контакт для подключения фазного проводника идущего из распределительной коробки
3. N (Синий провод) – контакт для подключения нулевого проводника идущего из распределительной коробки
4. LS (Черный провод) – выходная клемма для подключения питающего кабеля идущего на светильник.
5. Как определить какой из проводов фаза, ноль, а какой заземление самостоятельно, вам поможет наша подробная инструкция — ЗДЕСЬ.

3. Проделываем отверстие для проводов в задней крышке датчика движения

Корпус данного датчика движения имеет два варианта подводки проводов, самый удачный и удобный из которых – напрямую через заднюю стенку. Данный способ коммутации предпочтителен, т.к. все соединения и проводка скрыты корпусом датчика движения.

Изначально задняя стенка полностью глухая без каких-либо отверстий, но место для подводки проводов выделено особым образом и его вы без труда найдете. Проделываем сквозное отверстие как показано на изображении.

4. Крепим заднюю стенку датчика движения на стене

После электропроводки и отделочных работ в необходимом для установки датчика движения месте остался торчать конец провода для подключения. Вот его мы и продеваем через проделанное в предыдущем действии отверстие и закрепляем заднюю стенку датчика движения на стене, через специальные места для крепежа строго по уровню.

ВАЖНО! При креплении задней панели от датчика движения, не повредите электропроводку идущую к нему. Чтобы этого избежать все провода должны быть проложены строго вертикально.

5. Подготавливаем питающий кабель для подключения

Укорачиваем по длине до 4-6см и снимаем изоляцию с жил питающего провода, примерно на 5мм, для дальнейшего подключения к клеммам датчика движения.

6. Подключаем датчик движения

Подключаем питающие провода к клеммам датчика движения, согласно схеме подключения выбранной нами. А именно:

— Белый – фазный провод в клемму L, датчика движения, с коричневым проводом,- Синий – нулевой провод, в клемму N – нулем датчика движения, — Желто-зеленый провод идущий к светильнику, подключаем к клемме LS, с черным- управляющим освещением проводом, датчика движения.

7. Фиксируем корпус датчика движения на стене

После всех подключений, аккуратно помещаем клеммную колодку в нишу за задней стенкой датчика движения, при этом очень осторожно подгибая провода, чтоб они не мешали последующей установке, одеваем корпус датчика движения на заднюю крышку закрепленную на стене. После чего закручиваем фиксирующий винт снизу.

8. Проверка работы датчика движения

• На этом установка датчика движения завершена, теперь необходимо включить подачу электричества и проверить работоспособность датчика движения.
• Если у вас появятся какие-то вопросы или пожелания, обязательно оставляйте их в х к статье, мы постараемся помочь вам и в случае необходимости дополним статью, чтоб она была еще более информативна.
• Так же, обязательно подписывайтесь на рассылку анонсов новых статей нашего сайта!

Как правильно подключить датчик движения — 5 схем монтажа с выключателем и без

Для того, чтобы упростить процесс управления освещением и автоматизировать его включение-отключение в определенных местах (подъезд, коридоры, вход в дом на улице и т.д.), применяются такие устройства как датчики движения.

Помимо работы в сетях освещения, они могут использоваться в охранных системах. Например для подачи звукового сигнала (рев сирены, включение звонка) при обнаружении движения в охраняемой зоне.

А еще их можно настроить на автоматическое открывание входных дверей, что широко применяется в торговых центрах и магазинах.

Давайте же рассмотрим как правильно подключить это устройство, разберем популярные схемы и перечислим ошибки, которые непосредственным образом влияют на погрешность работы прибора.

Двухпроводное подключение датчика движения

Первым делом определитесь, какая у вас модель датчика по типу подключения. Они бывают двух и трехпроводными.

Сначала изучим простейшую двухпроводную схему.

Двухпроводные датчики движения чаще всего ставят в обычные подрозетники. Общая картина его подключения состоит из 4-х элементов:

• автоматический выключатель для подачи питания 220В

Подключение прибора аналогично монтажу одноклавишного выключателя света. То есть, вам нужно подвести питающую фазу к датчику, и через него пустить ее на светильник.

При этом связку «датчик — светильник», лучше использовать на отдельном контуре, а не сажать его на общее освещение.

Рассмотрим процесс монтажа с самого начала. Первым делом заводите трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5мм2 от автомата в щитке в распаячную коробку. Обозначаете и маркируете его жилы: фаза, ноль, земля.

Далее протягиваете уже двухжильный провод до места установки датчика.

Где его лучше всего размещать?

Классический вариант для моделей устанавливаемых в подрозетник — на высоте 1,2-2,0м от уровня пола.

Не путайте их с настенными устройствами, размещаемыми в проходных коридорах или подъездах многоэтажек, либо на входе в здание. Эти обычно задираются под самый потолок, недалеко от дверей.

Также обратите внимание, чтобы никакие открытые двери не перекрывали угол обзора датчика.

Еще их не рекомендуется ставить над батареей или другими нагревательными приборами.

Далее, кабель идущий на светильник, также заводим в распредкоробку. Внутри нее соединяем все жилы в следующей последовательности.

Сначала ноли. От кабеля питания — на кабель светильника.

Читайте также: Все о монтаже сип (самонесущем изолированном проводе) своими руками

Далее заземление, если оно конечно есть.

А вот фазу с автомата, соединяем с одной из жилой, уходящей вниз на датчик (L). Вторую жилу от кабеля датчика, пускаем на светильник (L датчика).

Осталось подключить в подрозетнике сам датчик. Приходящую фазу с условным обозначением L, заводим на соответствующую клемму.

Вторую жилу подключаем на клемму, где нарисован осветительный прибор или знак «нагрузка», как на рисунке внизу.

Осталось спрятать в подрозетник весь механизм и установить декоративную рамку.

Далее на передней панели производим настройку. Для этого выкручиваете по порядку все «флажки».

• 1 — переводите устройство в автоматический режим

• 2-выставляете порог чувствительности

Дабы датчик не включался днем или в другое, не нужное вам время суток, в зависимости от уровня освещенности и силы светового потока.

• 3-задаете время, через которое освещение отключится, как только исчезнет движение в зоне действия прибора

На этом все. Подаете напряжение и проверяете работу всей схемы.

Преимущества подобной двухпроводной схемы и данных датчиков движения:

• простота монтажа и подключения

• возможность принудительного включения освещения без дополнительных выключателей света

Вы легко можете заменить любой одноклавишный выключатель подобным устройством и автоматизировать свою систему освещения, без каких либо капитальных затрат.

Однако есть и недостатки. Данные приборы зачастую плохо работают с энергосберегающими и светодиодным лампочками.

Они начинают мерцать, иногда очень даже сильно.

Трехпроводная схема подключения датчика движения

Переходим к трехпроводным датчикам с тремя клеммами. Самые популярные марки на нашем рынке — это инфракрасные датчики движения IEK модели от ДД-009 до ДД-019.

Популярность их объясняется прежде всего низкой ценой. Но и более дорогие экземпляры от других производителей, в принципе сделаны по точно такому же образцу. И процесс подключения и настройки будет аналогичным.

При покупке таких приборов обращайте внимание на степень их влагозащиты. В основной массе это IP44.

За пределами зданий их можно ставить только под навесом или козырьком. От прямого попадания дождя они не защищены. Здесь уже понадобятся полностью влгаозащищенные модели IP65.

Подключение датчика движения для освещения с выключателем: схема и пошаговая инструкция

С ростом уровня комфорта появляются новые технологии для облегчения жизни. Датчики движения – как раз такие приборы. Они экономят электроэнергию, так как работают периодически, срабатывая на перемещение.

Как работает выключатель с датчиком движения

Цепь остается замкнутой, пока в области видимости сенсора происходит перемещение. Когда движение в зоне видимости прекращается, происходит размыкание контура и выключается свет.

Сенсоры движения устанавливаются в различных зонах:

• коридоры квартир, лестничные площадки;
• гаражи, сараи, кладовые помещения;
• туалеты и санузлы;
• коттеджи, которые включают в себя систему «умный дом».

Устройства, оснащенные датчиком движения, бывают частью охранной системы.

Преимущества датчиков движения:

• экономия электричества;
• удобство;
• безопасность.

• если нет движения, свет выключится даже в присутствии человека;
• реакция на животных;
• сложности в установке;
• высокая цена.

Разновидности

Классификация датчиков движения происходит по сенсору. Каждый из видов устройств работает на определенном физическом законе, но итог одинаков. Существуют акустические, инфракрасные, ультразвуковые и микроволновые сенсоры.

Акустические

Акустический датчик движения срабатывает на звуковые волны — звук открывающейся двери, стук каблуков и на другие резкие хлопки. Подобные приборы используются в коридорах и в дополнение к другим сенсорам. В одиночку ставить в частном доме не рекомендуется.

Инфракрасные

Инфракрасные датчики движения реагируют на тепло человека. Недостаток – могут реагировать на тепло животных или нагретые радиаторы.

Настройка таких приборов проводиться аккуратно, лучше мастером, чтобы в зону действия не попадали отопительные приборы и трубы.

Ультразвуковые

Действуют на движение объекта. Ультразвуковые сенсоры похожи по физике работы на микроволновые датчики, различие в длинах волн, на которых работают приборы. Применяются редко, из за негативного влияния на здоровье человека.

Микроволновые

Микроволновые датчики реагируют на движение человека или животного. Чувствительные сенсоры применяют в охранной системе, за реакцию даже на движение за стеной или перегородкой.

Такой тип выключателей нельзя использовать дома, они больше подходят для открытых территорий, парковок.

Недостаток – малый радиус видимости, для контроля над большой территорией придется установить много датчиков.

Существует особый вид датчиков – это комбинированные устройства. В них сочетается несколько способов детекции. Надежны, но стоят дорого.

Как выбрать место установки для автоматического сенсорного ДД

Существуют выключатели со встроенным датчиком движения и в раздельном комплекте. Если выключатель и датчик в одном корпусе, они монтируются в стену. Разобранный комплект или приобретенные отдельно сенсоры устанавливаются на стене и на потолке. Это большое преимущество, так как охват территории больше.

Для маленькой комнаты с одной дверью хватит одного датчика с узкой направленностью. Главное настроить устройство на работу и навести его на вход.

При монтаже следует тщательно изучить паспорт прибора. У сенсеров есть «слепая зона» по высоте, что важно при установке. Также в паспорте указывают данные об ограничении дальности зоны обнаружения. Для длинных помещений (коридоры, веранды) выбирают дальнобойные приборы.

Схема освещения

Настройка ДД

После установки сенсор следует настроить на работу в конкретном помещении. Для регулировки на корпусе имеются специальные поворотные регуляторы. Нужно отрегулировать угол наклона – точных рекомендаций по установке нет, так как все зависит от модели и от высоты, на которой будет датчик. Важно, чтобы сенсор контролировал как можно большую территорию.

Посмотреть срабатывание на человека и животных. По мере необходимости понемногу увеличивать чувствительность и доводить до нужных значений.

Время задержки – еще один параметр, который нужно установить. В описании прибора указаны минимум и максимум модели, исходя из этих данных, и выбирается положение. Варьируется от 0 до 10 минут.

Уровень освещенности относится к регулированию приборов с фотореле. Не в каждом приборе оно имеется, поэтому такая настройка относится лишь к некоторым моделям. При включении регулятор нужно установить в максимальное положение. Вечером при необходимости дополнительного освещения регулятор поворачивается к минимальному положению, пока лампочка включается.

Регулировочные рычажки находятся на лицевой или тыльной стороне корпуса. Они подписаны – SEN (чувствительность), Time (время задержки), LUX (уровень освещенности).

Выключатель с датчиком движения – это устройство, которое помогает экономить электроэнергию. При движении вблизи сенсора включается свет. Они устанавливаются в разных комнатах квартир и частных домов, а также в гаражах или кладовках. Умное освещение включит и выключит свет, даже если человек забыл это сделать.

Схема подключения датчика движения для освещения

1. Что вам понадобится

2. Процесс установки датчика движения

Определяемся с местом установки

• в зоне действия устройства не должно быть приборов, которые имеют электромагнитное излучение (иначе помехи могут нарушить его работу);
• на датчик не должен быть направлен поток воздуха от кондиционера или вентилятора;
• устройство должно находиться как можно дальше от отопительных приборов;
• на корпус не должен падать прямой свет (если датчик устанавливается в помещении с окном, важно настроить его включение только в темное время суток).

Читайте также: Теплообменник на дымоход своими руками: как соорудить самому

Выполнение перечисленных требований поможет избежать ложных срабатываний или, напротив, исключит несрабатывание датчика, когда потребуется включить освещение.

Совет: если в вашем доме есть животные, и вы хотите избежать срабатывания датчика при их появлении в зоне действия, заранее выберите приемлемый для себя вариант.

Либо вы будете регулировать чувствительность датчика, устанавливая минимальное значение для срабатывания, либо сразу купите модель с функцией игнорирования животных.

Такие устройства не реагируют на движущиеся объекты весом менее 10 или 25 кг.

Подключаем датчик движения

Вариант 1: подключение через осветительный прибор. Это довольно простой и удобный способ, который не требует доступа к распределительной коробке. Отлично подходит для тех мест, где человек находится недолгое время: на крыльце, лестничной площадке, в кладовой и т.д.

Устройство здесь работает следующим образом: свет включается при появлении человека в зоне действия, горит какое-то количество времени, пока есть движение, и выключается при отсутствии движения. Это очень удобно – человеку не нужно нажимать на выключатель, например, если заняты руки.

Пример схемы подключения датчика движения для освещения без выключателя

Как выполняется подключение. От клеммы L напрямую к фазе ведется провод. От клеммы N – нулевой провод, который идет также к осветительному прибору. От клеммы A провод идет к осветительному прибору

Вариант 2: подключение через выключатель. Этот способ чуть сложнее, но в ряде случаев считается более эффективным. К примеру, датчик движения устанавливается на кухне.

Человек заходит в помещение – включается свет, человек садится и не двигается – через какое-то время свет выключается. Согласитесь, не очень комфортно.

Именно для таких ситуаций, когда свет должен гореть без постоянного движения объекта, нужна дополнительная возможность управления освещением – установка трехпозиционного выключателя.

Пример схемы подключения датчика движения для освещения с выключателем

Как выполняется подключение. От клеммы N, как и в предыдущем случае, нулевой провод отходит в распределительную коробку к нулевому проводнику. Там идет разводка на осветительный прибор. От клеммы L фазный провод идет к трехпозиционному выключателю и подключается к клемме, которая отвечает за среднее положение клавиши.

Именно в этом положении управление освещением будет осуществляться датчиком движения. От клеммы A идет третий провод, который соединяет датчик движения и осветительный прибор. В свою очередь от осветительного прибора на выключатель идет провод к клемме с верхним положением клавиши. В таком случае управление освещением осуществляется с помощью выключателя.

Нижнее положение клавиши – это выключение света

Крепим датчик

Выполняем настройку

Стандартно у датчика движения есть три регулятора: освещенность, время и чувствительность. С их помощью прибор настраивают для корректного срабатывания практически под любые условия эксплуатации. Настройка большинства моделей идентична. Важно, что делается она при выключенном освещении.

Регулятор чувствительности следует повернуть до упора по часовой стрелке, а регулятор времени – до упора против часовой стрелки. Для настройки на тестирование датчику может потребоваться около минуты. После этого выполните проверку: выходите и входите в помещение либо в зону действия датчика, если он установлен на улице.

Датчик должен включать свет и выключать его. Важно, чтобы между тестами проходило более 5 секунд. После этого вы можете настраивать чувствительность и время срабатывания так, как вам нужно. Поворачивайте регуляторы и тестируйте – методом проб и ошибок вы точно подберете комфортный для вас режим работы датчика.

Подробное руководство по настройке вы найдете в инструкции и без проблем справитесь с этой задачей.

Будьте уверены – правильный монтаж и настройка, а также подходящая схема подключения датчика движения избавят вас от проблем во время эксплуатации. Свет будет включаться при вашем появлении в зоне работы устройства и отключаться, как только вы покинете ее.

В этом и заключается принцип корректной работы прибора, который служит для удобства и экономии. Можно снизить расход электроэнергии на 50 – 70%.

Если вас заинтересовала возможность установки датчика своими руками, купить его вы можете в нашем интернет-магазине уже сейчас.

3. Полезные материалы

• Датчики движения для включения света
• Схема подключения розетки
• Схема подключения двухклавишного выключателя
• Схема подключения выключателя
• Советы по работе с электропроводкой

Датчик движения: схемы подключения для освещения

Современные устройства управления функциональными объектами все чаще выпускаются в беспроводном исполнении, позволяющим делать это за счет взаимодействия физических полей. Для этих целей используются различные виды и типы датчиков движения, посредством которых удается управлять не только освещением, но и другими параметрами.

Внешний вид датчиков движения

Назначение и принцип работы

В первое время после своего появления большинство типов датчиков движения предназначалось в основном для охраны объектов с ограниченным доступом. Однако сегодня они широко применяются в быту, выполняя такие важные функции как:

• включение освещения в контролируемой зоне и на отдельных площадках;
• запуск приточной и вытяжной вентиляции в санузлах, на кухнях и в ванных комнатах;
• автоматическое открывание и закрывание ворот гаражей или садовых калиток;
• обеспечение срабатывания элементов известной системы «умный дом»;
• включение домашней звуковой сигнализации типа «Серена» (с целью отпугнуть злоумышленников).

Важно! Основное назначение установки датчиков движения – коммутация осветительных приборов, размещаемых в ограниченных зонах, где освещение должно работать без переключателя.

Все автоматические системы с датчиками освещения, срабатывающими от перемещения объекта, содержат в своем составе три функциональных блока. Это:

1. сам осветитель (лампа или люстра);
2. сенсорный элемент, реагирующий на движение;
3. электронный управляющий модуль (контроллер).

Основная задача сенсора – отслеживать обстановку на контролируемом объекте и выдавать сигнал об обнаружении передвижения в зоне чувствительности. После этого он поступает на электронный модуль (контроллер).

Это элемент системы обеспечивает срабатывания светильника с учетом заложенной в него программы.

Такой подход предусматривает не только включение или выключение осветительного прибора, но и позволяет выставлять требуемую задержку реакции устройства и другие параметры.

Принцип работы датчиков движения простейшего типа (без контроллера) основан на том, что они мгновенно реагируют на произвольные перемещения в зоне чувствительности. В результате срабатывания сигнал поступает на исполнительное устройство. В качестве такового может использоваться любой прибор, обеспечивающий требуемую функциональность.

Преимущества светильников со встроенными датчиками

Светильники со встроенными датчиками движения находят широкое применение не только на производственных объектах, но и в быту. Они существенно облегчают жизнь человека, делая ее более комфортной.

К тому же с их помощью удается заметно продлить сроки службы бытовых электроприборов, а также сэкономить на расходе электроэнергии.

Для получения всех перечисленных выше преимуществ осветительный прибор с чувствительным элементом сначала требуется правильно выбрать, а затем – грамотно установить и настроить.

При выборе светильника с контроллером необходимо определиться с его функциональными особенностями, согласно которым он может быть:

• Неподвижно закрепленным устройством (не изменяющим своего положения при перемещениях человека).
• Подвижной системой, автоматически отслеживающей положение перемещающегося объекта и поворачивающейся в его сторону.

Обратите внимание: Второй вариант исполнения чаще всего используется в охранных целях.

При установке таких устройств в помещении или на приусадебном участке неправильной (непрямоугольной) формы, потребуются дополнительные осветительные приборы, оснащенные чувствительными сенсорами.

Читайте также: Лучшие бренды розеток и выключателей: кому отдать предпочтение?

Простая схема подключения к освещению

Перед тем как подключить датчики движения к элементу осветительной системы, например, потребуется понять следующее.

Эта операция ничем существенным не отличается от хорошо известной процедуры установки обыкновенного выключателя.

Такое сходство вполне объяснимо, поскольку по сути своей подключение датчика для освещения с выключателем сродни установке клавишного прибора в обычную питающую сеть.

Подобно ему этот элемент обеспечивает коммутацию осветительной линии, включая и выключая устройство освещения.

Обратите внимание: Схема подключения датчиков движения для сетей освещения, как правило, наносится на магазинную упаковку, в которой продается сам прибор.

Схемы подключения датчика движения: а) без выключателя, б) с выключателем

При рассмотрении этой схемы отмечаются следующие важные моменты в устройстве датчиков освещения:

• К самому прибору от питающей сети подводятся провода ноля и фазы (первый из них обычно имеет изоляцию голубой расцветки, а второй – красного или коричневого цвета).
• Второй конец разомкнутого реле фазного провода подсоединяется к осветителю, куда напрямую (в обход) подводится и нулевая жила.
• Эти коммутации относятся к схеме без выключателя («а»).

В варианте с клавишным выключателем все выглядит несколько сложнее. В данном случае фаза дополнительно заводится на соответствующий контакт выключателя, коммутирующего поступление напряжения на всю систему (включая лампочку освещения).

Это вариант изображен на том же рисунке (случай «б»). Включенный в такую цепь осветительный прибор горит постоянно, пока контакты выключателя замкнуты.

Срабатывание встроенного в датчик реле в этой ситуации блокировано (оно не размыкает линию при отсутствии движущегося объекта).

Пошаговая инструкция подключения датчика без выключателя

Перед тем как подключать датчик света без переключателя к современному светильнику (согласно рассмотренной выше схеме «а») потребуется:

1. снять с купленного прибора заднюю крышку и найти колодку с тремя отходящими от нее проводами;
2. открыть находящуюся неподалеку распределительную коробку и найти не ней клеммы подключаемого осветителя;
3. подсоединить провод в черной изоляции к фазному проводу осветительного прибора (бра или люстры);
4. синий провод соединяется сразу в 3-х точках: на клемме датчика, с проводником того же цвета от осветителя и сетевой нулевой жилой, подводимой к распредкоробке;
5. красный конец от него нужно подключить к фазной шине сети.

По завершении коммутаций следует вернуть на место крышки самого прибора и распределительной коробки, а затем проверить работоспособность всей системы в целом.

Можно ли подключить датчик с выключателем и зачем это нужно

При наличии в квартире или доме ламп, оснащенных включенными в питающую цепь датчиками движения, допускается использовать в этой же схеме выключатель. Это может потребоваться в случаях, когда нужно работать неподвижно в данной зоне или включать освещение в помещении до входа в него.

Таким образом, потребность в выключателе объясняется особыми требованиями, когда нужно чтобы светом в данном месте можно было управлять независимо от наличия чувствительного элемента. Необходимость в использовании схемы с выключателем возникает и в тех случаях, когда предполагается использовать чувствительный прибор не регулярно (только в определенные периоды).

Когда выключатель замкнут, то осветитель горит постоянно. Если же его отключить – датчик активизируется и начинает действовать (работать на замыкание осветительной цепи при появлении человека). Что касается допустимости использования выключателя в срабатывающих от перемещения цепях – организовать такую коммутацию совсем несложно.

Схемы подключения с выключателем

Перед тем как подключать датчик движения через выключатель – рекомендуется ознакомиться с вариантами схем приведенных на рисунке ниже. На схеме слева к распределительной коробке должны подводиться два дополнительных провода, идущие непосредственно от клавишного выключателя.

Схемы подключения датчика движения с выключателем

Они подсоединяются в параллель контактам реле, работающим на замыкание цепочки, подающей питание на осветительный прибор.

Обратите внимание: Это происходит в случае появления в зоне его чувствительности животного или человека.

В рассматриваемой ситуации (при подключении датчиков движения для освещения с выключателем) контакты встроенные в реле блокированы им. Если выключатель включен – срабатывание релейной группы никак не влияет на состояние осветителя (лампа или люстра будут гореть постоянно). И только после его отключения чувствительный элемент вновь начнет функционировать в активном режиме.

Теперь рассмотрим вариант подключения выключателя по схеме справа. В этом случае датчик движения будет работать и выполнять все свои функции только при включенном выключателе.

Настройка и регулировка для освещения

Помимо грамотного подсоединения чувствительного элемента, проводимого согласно прилагаемой к нему схеме, обязательна его подготовка к работе, сводящаяся к установке ряда рабочих параметров. Настройка датчиков движения для освещения

Панель настройки датчика движения

предполагает правильное выставление следующих величин:

1. освещенность (маркировка «LUX»);
2. задержка включения (обозначается как «TIME»);
3. выставление чувствительности в схеме подключения инфракрасного датчика движения (под обозначением «SENS).

Рассмотрим каждый из этих параметров более подробно.

Регулировка по времени «TIME»

Регулировки датчиков движения по временному параметру осуществляются путем выставления длительности промежутка времени, которое осветитель будет гореть после того, как обнаружено перемещение в контролируемой зоне. Обычно данный параметр у типовых светильников варьируется в диапазоне от 1 до 600 секунд.

Существенное влияние на установку этого показателя оказывает скорость движения человека. От нее вообще зависит, сработает ли чувствительный элемент или нет.

В случае когда человек перемещается в контролируемой зоне очень быстро – паузу перед отключением освещения желательно сократить (зачем осветителю зря гореть?). При настройке такого прибора в гараже или другом подсобном помещении ее наоборот следует увеличить.

По уровню освещенности «LUX»

Параметр LUX предназначен для коррекции момента срабатывания датчика в зависимости от освещенности в данном помещении. При снижении ее до некоторого предела светильник включается автоматически. В приборе имеется механический регулятор порога срабатывания по освещению, который может меняться по желанию пользователя.

При малой освещенности на данном объекте параметр LUX выставляется на максимальное значение. В помещениях с повышенной яркостью его нужно будет установить на минимум.

Чувствительность к срабатыванию в зависимости от размера движущегося объекта «SENS»

В некоторых моделях датчиков движения имеется возможность регулировки чувствительности к освещению (SENS). При этом момент срабатывания зависит от выставленного показателя. Если данный образец срабатывает довольно часто, реагируя даже на микроскопические объекты – его чувствительность нужно снизить посредством встроенного регулятора.

Дополнительная информация: Помимо регулятора сделать это можно простым изменением положения чувствительного элемента.

Кроме того, в таких моделях допускается регулировать:

• Расстояние, на котором происходит надежное срабатывание (оно не должно превышать максимального значения 10-12 метров).
• Объем пространства, охватываемого чувствительным элементом (этой настройкой исключается его срабатывание при пролете птиц, например).

Регулировка датчика движения по объему захватываемого пространства

В большинстве образцов, работающих на улице (при подключении датчиков движения к прожектору, в частности) при переходе с зимнего времени на летний график обязательна перенастройка прибора. Это объясняется тем, что при смене температурного режима некоторые важные показатели в них сбиваются.