Dobar dan dragi prijatelji! Danas ćemo opet pričati o uštedi električne energije, u prethodnim člancima računali smo koliko struje troše kućanski aparati (usisivač, mikrovalna), a danas ćemo pokušati izračunati koliko struje troše sijalice u vašem domu i da li moguće je nekako uštedjeti na potrošnji struje pomoću sijalica.
Dakle, hajde da za početak shvatimo koje su sijalice u našem stanu, u svakodnevnom životu najčešće se koriste sljedeće vrste:
- Incandescent
- Luminescentno (ušteda energije)
- LED
Žarulje sa žarnom niti
Izračunajmo koliko struje troše obične sijalice različite snage, najpopularnije u svakodnevnom životu.
Potrošnja energije:
Snaga 60W - potrošnja energije će biti 60W ili 0,06 kilovata na 1 sat
Snaga 95 W - troši električnu energiju 95 W 0,095 kilovata na 1 sat
Snaga 100W - trošiće 100 ili 0,1 kilovata struje za 1 sat.
Da biste pretvorili električnu energiju iz vata u kilovate, morate izbrojati 3 broja s desna na lijevo i staviti zarez ispred njega, ako postoje samo dva ili 1 broja, a zatim stavite još 1 ili 2 nule ispred ovog broja. Na primjer, 75W = 0,075 kW pošto su brojevi 2 da bi ih pomjerili za 3 cifre dodali 0,7 W = 0,007 kW, za 155W = 0,155 kW.
Hajde da izračunamo koliko ćemo platiti za korišćenje svetla, ako, na primer, imamo 3 hektara (dnevni boravak, kuhinja, spavaća soba) i 3 sa 60 W (ulazni hol, toalet, kupatilo).
Koliko struje trošimo
Uzmimo, na primjer, 3 na 100W gorjeti 5 sati uveče i 1 sat ujutro kao rezultat 6 sati dnevno, dobijamo 3 komada na sat namotaja 300 W za 6 sati 1800 W ili 1,8 kW.
još 3 za 60W, pretpostavimo da svako gori 1 sat dnevno, ukupno dobijemo ukupno 3 * 60 W = 180 W ili 0,18 kW. Ukupno, oko 2 kilovata dnevno.
Koliko električne energije troši grijač?
Kada koristite žarulje sa žarnom niti, potrošnja električne energije će biti sljedeća:
Ukupno za 1 dan će biti jednako 1,8 kW + 0,18 kW ~ 2 kW
Ukupno, 2 kW će biti namotano za 1 mjesec * 30 dana = 60 kW
Koliko ćete morati da platite?
Uzmimo cijenu za 1 kilovat = 4 rublje.
Tada ćemo za 1 sat lampe od 60W platiti 0,06 * 4 p = 24 kopejki.
za lampu od 1 sata 95 ili 100W = 0,1 * 4 p = 40 kopejki.
Kada se koristi 6 sijalica 3 - 100 W 6 h / dan i 3-60 W 1 h 180 W / dan, uzimamo u obzir:
Troškove za 1 dan dobivamo 2 kW * 4 p = 8 rubalja dnevno
za 1 mjesec 60 kW * 4 p = 240 rubalja. za 1 mjesec
Prije nego što pređemo na izračunavanje potrošnje energije sljedećih vrsta lama, treba napomenuti da će se s istom snagom osvjetljenja potrošnja energije značajno razlikovati. Stoga ćemo za daljnje proračune uzeti sijalice jednake snazi luminiscencije konvencionalnih žarulja sa žarnom niti.
Predstavljamo tabelu korespondencije potrošnje energije sijalica sa istim svjetlosnim tokom. Odnosno, svaka kolona tabele ima istu snagu luminiscencije. Prva linija je snaga štedne žarulje, druga linija je snaga žarulje sa žarnom niti s odgovarajućim svjetlosnim tokom.
Iz 1. kolone vidimo da štedljiva lampa od 6 W sija na isti način kao i žarulja sa žarnom niti od 30 W.
Sljedeća tabela s 2 reda pokazuje omjer LED i žarulja sa žarnom niti.
Fluorescentne lampe (štedne energije)
Zatim, da kuća ostane svetla kao kod običnih sijalica, potrebno je staviti odgovarajuće svetleće, odnosno umesto 60 vati stavljamo štedljivu na 12 W, umesto stotinu stavljamo energet- štedeći jedan na 20W, tako da ćemo smanjiti potrošnju energije i platiti 5 puta manje.
Koliko električne energije troši gvožđe?
Koliko struje trošimo
Pa hajde da izbrojimo koliko će struje potrošiti fluorescentne lampe, za to uzimamo isti primjer od 6 sijalica, 3 kao sto dijelova, tj. 20W i 3 kao 60, odnosno 12 vati.
Dobijamo:
3 sijalice, svaka po 6 sati dnevno, svaka sijalica troši 20 vati na sat, onda dobijemo 360 vati. + 3 sijalice na sat vremena dnevno na 12 vati/sat = 36W.
Ukupno za 1 dan: 360 W + 36 W = 396 W = 0,4 kilovata
Ukupno za 1 mjesec: 0,4 * 30 = 12 kilovata
Koliko ćete morati da platite?
Ukupno za mjesec, iznos koji se plaća isključivo za rasvjetu će biti sljedeći:
Ukupno u rubljama za 1 mjesec: 12 kW * 4 p = 48 rubalja.
Kao rezultat toga, kada koristite lampe za uštedu energije, umjesto 240 rubalja mjesečno, platit ćemo 48 rubalja. A ako pogledate uštedu za 1 godinu, onda ćemo umjesto 2880 rubalja platiti 576 rubalja.
Prednosti su očigledne, potrošnja energije je smanjena za 5 puta. Da li je moguće još više uštedjeti na potrošnji električne energije rasvjetnih uređaja?
Prelazimo na još zanimljivije i ekonomičnije rasvjetno tijelo.
LED
Lampe ovog tipa su još ekonomičnije i troše električnu energiju ne 5 puta manje od konvencionalnih sijalica, već 7. Odnosno, ako želimo zamijeniti 75 vati, onda će LED dioda stati 10 vati, dok će sjaj ostati isti.
Šta je LED?
LED ili dioda koja emituje svjetlost (na engleskom Light-Emitting Diode, skraćeno LED) je poluvodički uređaj koji emituje svjetlost kada kroz njega teče električna struja.
Koja je prednost LED dioda?
LED diode se mogu koristiti za izradu svjetiljki koje troše minimalnu energiju, pomažu u očuvanju okoliša, smanjuju troškove održavanja i čine da ljudi i predmeti izgledaju privlačnije od konvencionalnih svjetiljki. Osim toga, LED diode traju znatno duže od tradicionalnih sijalica.
Koliko su LED svetiljke efikasnije?
LED svjetiljke štede do 85% električne energije koju troše konvencionalne žarulje sa žarnom niti i do 50% električne energije koju troše fluorescentne i štedljive sijalice.
Gdje je najbolje koristiti LED svjetlo?
Budući da LED svjetiljke troše malo energije i ne zahtijevaju dugotrajnu zamjenu, LED svjetiljke se najbolje koriste tamo gdje je svjetlo uključeno duže vrijeme ili neprekidno tokom dana. LED rasvjetu možete vidjeti u restoranima, kancelarijama, parkiralištima, na ulici, u podrumima i naravno u domovima.
Da li LED downlights zaista štede energiju?
Da biste detaljno odgovorili na ovo pitanje, morate razumjeti što je svjetlosni tok. Svjetlosni tok se obično mjeri u lumenima. Jednostavna sijalica sa žarnom niti emituje približno 14 lumena po vatu potrošene električne energije. Fluorescentna lampa emituje oko 61 lumena po vatu električne energije. A moderna LED lampa emituje više od 100 lumena po vatu! Ovo je skoro 2 puta efikasnije od fluorescentnih i štedljivih sijalica i 7 puta efikasnije od starih sijalica sa žarnom niti!
Kako LED svjetiljke mogu uštedjeti novac?
Dajemo primjer. Armstrong 600 Uredska stropna svjetiljka x600 milimetara sa 4 fluorescentne lampe od po 18 vati troše oko 330 kilovata električne energije godišnje (pri radu 12 sati dnevno). Uz cijenu kilovata od 5 rubalja po kilovatu, trošak električne energije utrošene na rasvjetu iznosit će oko 1.650 rubalja godišnje. Ako se umjesto konvencionalne svjetiljke s fluorescentnim svjetiljkama koristi lampa na bazi LED-a, tada će trošak rasvjete biti oko 570 rubalja godišnje. Ukupno, samo ušteda električne energije iznosit će oko 1.080 rubalja godišnje za jednu lampu! I zamislite da ima 100 ovih lampi... A ako 1000, kao, na primjer, u maloj zgradi od 10 spratova? Ako je svjetlo uključeno 12 sati dnevno, tada će ušteda iznositi više od milion rubalja godišnje!
Zašto su LED downlights bolje od običnih sijalica sa žarnom niti?
Najveći dio energije koju žarna niti žarulje sa žarnom niti emitira pretvara se ne u svjetlost, već u toplinu. Zbog toga se možete opeći ako dodirnete lampu sa žarnom niti dok je uključena.
LED svetiljke su otprilike 7 puta, odnosno 85% efikasnije od sijalica sa žarnom niti. Budući da LED diode troše znatno manje električne energije, ne stvaraju mnogo topline. Stoga se najvjerovatnije nećete opeći na LED lampi.
Vijek trajanja LED svjetiljki je 50 puta duži. To znači da se ne morate penjati stepenicama da biste promijenili lampe.
Zašto su LED downlights bolje od fluorescentnih i štedljivih lampi?
LED diode ne sadrže štetnu živu. Budući da fluorescentne i štedljive sijalice sadrže živu, ne treba ih odlagati u obične kontejnere za otpad. Moraju se pravilno odložiti uz naknadno odlaganje kako bi se spriječilo zagađenje okoliša.
Takođe, većina fluorescentnih lampi se ne može prigušiti ako je potrebno. Na primjer, u bioskopima, kafićima ili kod kuće, za kreiranje određene postavke. Kada je osvetljen LED svetlom, osvetljenost se može lako podesiti korišćenjem namenskih izvora napajanja.
Osim toga, mnoge fluorescentne lampe iritiraju vid brzim, ponekad nevidljivim treptanjem. Neki ljudi su vrlo osjetljivi na ovo treptanje, mogu se osjećati lošije i imati glavobolju. LED svjetlo ne treperi.
Fluorescentne i štedljive sijalice, za razliku od LED sijalica, imaju vremena da dostignu punu snagu. Ovo vrijeme može biti u rasponu od nekoliko sekundi do nekoliko minuta ili više. U rashladnim prostorijama, vrijeme za postizanje pune snage se još više povećava. LED diode se odmah pale.
Osim toga, visokokvalitetne LED diode emituju svjetlost boljeg kvaliteta s prirodnijim bojama od fluorescentne rasvjete, pročitajte više u nastavku.
Koliko je kvalitetno LED svjetlo?
Sposobnost lampe da osvjetljava predmete na način da njihove boje izgledaju prirodnije (na primjer, da paradajz izgleda kao paradajz) karakterizira indeks prikazivanja boja (CRI). Indeks može biti u rasponu od 0 do 100. Što je veća vrijednost, to su boje objekata prirodnije i sama svjetlost je ugodnija. Indeks prikazivanja boja fluorescentnih lampi je približno 72. Indeks prikazivanja boja LED svjetla može doseći 95.
Da li su LED svjetiljke dostupne sa toplim ili hladnim svjetlom?
Kao i kod fluorescentnih i štedljivih sijalica, možete odabrati temperaturu boje. Ako želite žuto svjetlo slično svjetlu sa žarnom niti, potrebna vam je temperatura boje od 2700K. Ako želite neutralno bijelo svjetlo, potrebna vam je temperatura boje od 5000K, a ako volite svjetlo s plavičastom nijansom, možete odabrati temperaturu boje od 6500K.
Koliko dugo traju LED diode?
Pravilno dizajnirane i proizvedene LED svjetiljke mogu raditi neprekidno 50.000 sati ili više. U zavisnosti od toga koliko sati svetiljka radi dnevno, životni vek može biti od 6-7 godina sa danonoćnim radom do 20-30 godina sa 5-7 sati rada dnevno.
Za razliku od drugih izvora svjetlosti, LED diode ne izgaraju. U toku dugotrajnog rada, svjetlosni tok iz LED dioda se neznatno smanjuje. Čak i nakon 50.000 sati, svjetlina LED dioda je više od 70% od početne. Na vrijeme rada LED dioda utječu vanjski uvjeti u kojima rade (temperatura okoline, struja, itd.).
Da li su LED lampe skupe?
Glavna zamjerka korištenju LED svjetla je da su LED svjetiljke skuplje od konvencionalnih svjetala. Ali razmislite hoćete li uštedjeti na izolaciji vlastitog doma? Izolacija štedi energiju koja se troši na grijanje, a također smanjuje troškove renoviranja prostora. Imajte to na umu kada ulažete svoj novac u LED rasvjetu. U slučaju svjetla, kada kupujete LED svjetiljke, na kraju uštedite novac zahvaljujući smanjenoj potrošnji energije i zbog dugog vijeka trajanja LED dioda.
Osim toga, koja je to visoka cijena? Ovo je zapravo samo trošak ugradnje uređaja. U budućnosti će LED svjetla uštedjeti energiju. Osim toga, uštedjet ćete novac na zamjeni lampe.
Ako ugrađujete rasvjetu u novu zgradu, onda se cijena ugradnje LED lampi često ne razlikuje od ugradnje tradicionalnih fluorescentnih sijalica, a vi već od prvih minuta rada lampe počinjete štedjeti energiju i vlastiti novac.
Želite li znati više?
Popunite formular na ovoj stranici ispod i mi ćemo vam poslati novosti naše kompanije za LED rasvjetu čim postanu dostupne. U skoroj budućnosti najavljujemo nekoliko naših proizvoda za proizvodnju LED rasvjetnih tijela:
- Naše vlastite LED svjetlosne trake
- Armstrong kompleti za montažu lampe
- Profili za ugradne svetiljke
- Vodič za primjenu LED traka i napajanja za LED lampe
- dokumentaciju za montažu svetiljki tipa Armstrong od naših komponenti
Da li vam se sviđa video? Pretplatite se na naš kanal!
Prekidači indikatora (osvijetljeni) su praktični uređaji koji vam omogućavaju da brzo locirate prekidač u mračnoj prostoriji. Osvetljenje se vrši pomoću neonske lampe ugrađene u kućište prekidača.
Njihovom pojavom povećala se funkcionalnost prekidača, ali se ni problemi nisu smanjili. Uostalom, svaki mehanizam ima svoje karakteristike.
Kako radi prekidač?
Faza koja dolazi do ovog prekidača spojena je na L - ulazni kontakt (slika 2), a od izlaznih kontakata ide na lampe za rasvjetu. U ovom slučaju, pokretni kontakti su međusobno zatvoreni.
Ugrađeno je kolo pozadinskog osvjetljenja, koje uključuje otpornik i "neonsku" - neonsku lampu, a zalemljeno je na kontakte L1 i L. Dakle, kada su kontakti L i L1 otvoreni, neonska lampa je uključena, a kada svjetlo je uključen, ovi kontakti su zatvoreni pokretnim kontaktom, što isključuje krug pozadinskog osvjetljenja.
Na šta treba obratiti pažnju?
Prilikom odabira prekidača sa indikatorom potrebno je raditi sa potrošnjom energije svih rasvjetnih uređaja priključenih na prekidač. Na unutrašnjoj strani prekidača je naznačena oznaka i nazivna struja (maksimalno dozvoljena) struja. U osnovi, prekidači se proizvode za struju od 10 i 16 A i, shodno tome, maksimalna priključna snaga za njih je 2,2 i 3,5 kW.
Također treba napomenuti da ne biste trebali koristiti prekidače s pozadinskim osvjetljenjem za rad sa štedljivim (fluorescentnim) lampama. Zato što u isključenom stanju lampa za uštedu energije treperi, a ovo "ponašanje" lampe neće nikome odgovarati.
Trenutno postoje posebne vrste rasvjetnih tijela - svjetiljka koja treperi, koja imitira treperenje plamena na vjetru.
Zašto lampica treperi kada je uključen prekidač za osvetljenje?
Mnogi korisnici imaju problema sa štedljivim lampama prilikom ugradnje prekidača sa indikatorom, a postavlja se pitanje zašto štedna lampa treperi. Činjenica je da kada je prekidač u isključenom stanju, struja, prolazeći kroz krug signalne neonske ili LED lampe, puni kondenzator elektronske prigušnice, koji se nalazi unutar lampe. Ovo je čest razlog zašto štedljive lampe trepere - napon dostigne vrijednost okidača i lampica treperi, nakon čega se kondenzator prazni i proces se ponavlja dok se puni.
Ako lampica isključena treperi, možete ukloniti pozadinsko osvjetljenje sa prekidača ili postaviti otpornik ili drugi kondenzator paralelno sa lampom.
Trenutno su neki proizvođači rasvjetnih tijela uzeli u obzir problem kada lampica treperi nakon gašenja i riješili ga ranžiranjem lampi ili povećanjem vremena kašnjenja paljenja - mekim startom.
Mnogi korisnici imaju problema sa štedljivim lampama prilikom ugradnje prekidača sa indikatorom, a postavlja se pitanje zašto štedna lampa treperi.
Ovo rješenje problema, kada LED lampica treperi, je optimalno. Tehnološki se za skup snage ovih lampi izdvaja 1-2 sekunde, međutim, set pune svjetline može se pripisati nedostacima ovih lampi tek nakon 1-1,5 minuta.
Drugi razlog zašto lampice trepere može biti neispravan priključak, kada nula prolazi kroz prekidač, a ne faza. Dakle, ako LED lampe trepere, možete sami ponovo spojiti prekidač ili pozvati stručnjaka za to. Osim toga, ako fluorescentna lampa treperi, na to možda neće uticati kvalitet same lampe. U tom slučaju, trebali biste pokušati onemogućiti indikator.
Stoga je pri kupovini prekidača sa indikatorom najbolje odabrati svjetiljke s glatkim startom, a prilikom ugradnje pažljivo provjeriti ispravan spoj žica, u ovom slučaju će problemi kada štedna lampica treperi nakon isključivanja nemoj biti strašno.
Mnogi prekidači imaju ugrađenu veoma korisnu funkciju - pozadinsko osvetljenje. Ovom funkcijom je isključeno traženje prekidača u mračnoj prostoriji. Kako to radi? Pozadinsko osvjetljenje je prilično jednostavno: minijaturni svjetlosni indikator se nalazi ispod dugmeta prekidača, a u dugmetu je napravljen mali prozorčić kroz koji se vidi stanje prekidača.
Jpg? .Jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/vyklyuchatel-768x576..jpg 1024w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/ vyklyuchatel.jpg 1500w "veličine =" (max-width: 600px) 100vw, 600px ">
Prekidač za osvetljenje u unutrašnjosti prostorije
Kao indikator se koristi neonska lampa ili LED, svaki od njih ima svoje karakteristike. Mnogi izvori navode da se takvi prekidači mogu koristiti samo s halogenim i žaruljama sa žarnom niti, budući da one koje štede energiju bljeskaju takvim prekidačima, a LED malo svijetle u mraku.
Da bismo razumjeli ove pojave, potrebno je razumjeti mehanizam rada svakog indikatora.
Neonski indikator
Mnogi prekidači koriste neonsku lampu kao indikator, najčešće je to stakleni balon napunjen neonom, u kojem su dvije elektrode postavljene na određenoj udaljenosti jedna od druge.
Pritisak gasa je veoma nizak - nekoliko desetinki milimetra žive. U takvom mediju dolazi do takozvanog sjajnog pražnjenja između elektroda kada se na njih dovede napon - to je sjaj ioniziranih molekula plina. U zavisnosti od vrste gasa, boja sjaja može biti veoma različita: od crvene u neonu do plavo-zelene u argonu.
Jpg? .Jpg 360w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/lampa-1-150x150.jpg 150w "veličine =" (max-width: 360px) 100vw, 360px ">
Na slici je prikazana minijaturna neonska lampa; u elektrotehnici se najčešće koriste kao indikatori prisutnosti struje.
Pozadinsko osvetljenje na neonskoj sijalici
Osvijetljeni prekidač na neonskoj lampi je vrlo pouzdan, vijek trajanja lampe je više od 5 hiljada sati, indikator je jasno vidljiv u mraku. Dijagram povezivanja je jednostavan.
Šema ožičenja za pozadinsko osvjetljenje neonske lampe
Dijagram prikazuje povezivanje neonskog pozadinskog osvjetljenja na prekidač. L1 je neonska lampa tipa MH-6, struja 0,8 mA, napon paljenja 90 V, ovo su podaci iz priručnika. R1 - prigušni otpornik, S1 - prekidač za svjetlo.
Proračun prigušnog otpornika
Otpor otpornika izračunava se po formuli:
gdje je R otpor otpornika (Ohm);
∆U je razlika (Us - Uz) između napona mreže i paljenja lampe u voltima;
I je struja lampe (A).
R = (220-90) / 0,0008 = 162500 OHM.
Najbliža vrijednost otpornika je 150 kOhm. Općenito, vrijednost otpornika se može odabrati u rasponu od 150 do 510 kOhm, dok sijalica radi normalno, s višom vrijednošću se povećava trajnost, a smanjuje se rasipanje snage.
Snaga otpornika izračunava se pomoću sljedeće formule:
gdje je P snaga (W) rasipana na otporniku;
P = 220-90 × 0,0008 = 0,104 W.
Najbliža veća snaga otpornika je 0,125 W. Ova snaga je sasvim dovoljna, otpornik se zagrijava jedva primjetno, ne više od 40-50 stupnjeva, što je sasvim prihvatljivo. Ako je moguće, preporučljivo je nabaviti otpornik od 0,25 W.
Dizajn
Ako zalemite vod otpornika na bilo koji vod lampe, možete sastaviti kolo.
Jpg? .Jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/sxema-01.jpg 640w "veličine =" (max-width: 600px) 100vw, 600px ">
Sastavljena DIY rasvjeta
Ostaje spojiti sklopljeni krug. Da biste to učinili, s uklonjenim kućištem prekidača, izlaz otpornika je spojen na jedan terminal, a sijalice - na drugi.
Šema neonske rasvjete
Sada, kada je ključ isključen, struja će teći kroz kolo (donja slika), a pošto je struja ograničena otporom, njena snaga je dovoljna da upali pozadinsko osvjetljenje, ali je potpuno nedovoljna da lampa za osvjetljenje radi . Kada su uključeni, izlazi kruga pozadinskog osvjetljenja su kratko spojeni, a struja teče kroz prekidač, zaobilazeći pozadinsko osvjetljenje, do svjetiljke za osvjetljenje (gornja slika).
Takvo osvjetljenje se može ugraditi u prekidač, u kojem nije predviđeno od strane proizvođača, te nije potrebno bušiti rupu u ključu za napajanje. Materijal od kojeg su napravljeni ključevi je lako proziran, a u mraku je prekidač prilično jasno vidljiv, tako da nije potrebno bušiti rupu za sijalicu.
LED svjetla
Uobičajeno pozadinsko osvjetljenje je LED, koji je poluvodički uređaj koji emituje svjetlost kada kroz njega teče električna struja.
Boja diode koja emituje svjetlost ovisi o materijalu od kojeg je napravljena i donekle o primijenjenom naponu. LED diode su spoj dva poluprovodnika različite vrste provodljivosti str i n... Ovo jedinjenje se naziva spoj elektron-rupa, na njemu dolazi do emisije svjetlosti kada jednosmjerna struja prolazi kroz njega.
Pojava svjetlosne emisije se objašnjava rekombinacijom nosača naboja u poluvodičima, slika ispod prikazuje približnu sliku onoga što se dešava u LED diodi.
Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/sxema-03.jpg?x15027" alt = "(! LANG: Šema" width="487" height="234">!}
Rekombinacija nosača naboja i pojava svjetlosnog zračenja
Na slici, krug sa znakom "-" označava negativne naboje, oni su u zelenoj zoni, tako da je područje n konvencionalno označeno. Krug sa znakom "+" simbolizira pozitivne nosioce struje, nalaze se u smeđoj zoni p, granica između ovih područja je p-n spoj.
Kada pod dejstvom električnog polja pozitivni naboj savlada p-n spoj, tada se odmah na granici spaja sa negativnim. A budući da tokom spajanja dolazi do povećanja energije od sudara ovih naboja, tada dio energije odlazi na zagrijavanje materijala, a dio se emituje u obliku svjetlosnog kvanta.
Strukturno, LED je metalna, najčešće bakarna baza, na koju su pričvršćena dva poluvodička kristala različite vodljivosti, jedan od njih je anoda, drugi katoda. Aluminijski reflektor na koji je pričvršćena leća zalijepljen je na bazu.
Kao što se može razumjeti iz donje slike, u dizajnu se puno pažnje posvećuje uklanjanju topline, to nije slučajno, budući da poluvodiči dobro rade u uskom toplinskom koridoru, izlazak izvan njegovih granica ometa rad uređaja do kvara .
Dijagram LED uređaja
U poluvodičima, s povećanjem temperature, za razliku od metala, otpor se ne povećava, već se, naprotiv, smanjuje. To može uzrokovati nekontrolirano povećanje jačine struje i, shodno tome, zagrijavanje; kada se postigne određeni prag, dolazi do kvara.
LED diode su vrlo osjetljive na prekoračenje graničnog napona, čak i kratkotrajni impuls će ga onemogućiti. Stoga se otpornici za ograničavanje struje moraju vrlo precizno odabrati. Osim toga, LED je dizajniran da prenosi struju samo u smjeru naprijed, tj. od anode do katode, ako se primijeni napon obrnutog polariteta, to također može oštetiti.
Pa ipak, uprkos ovim ograničenjima, LED diode se široko koriste za rasvjetu u prekidačima. Razmotrite sklopove za uključivanje i zaštitu LED dioda u prekidačima.
Slika ispod prikazuje shemu osvjetljenja. Sadrži: otpornik za gašenje R1, LED VD2 i zaštitnu diodu VD1. Slovo a - LED anoda, k - katoda.
Krug LED pozadinskog osvjetljenja
Budući da je radni napon LED diode mnogo niži od napona mreže, za njegovo smanjenje se koriste prigušni otpornici, ovisno o potrošenoj struji, njegov otpor će biti različit.
Proračun otpora otpornika
Otpor otpornika R izračunava se po formuli:
Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/formula1.jpg?x15027" alt = "(! LANG: formula1" width="177" height="83">!}
gdje je R otpor otpornika za gašenje (Ohm);
Izračunajmo prigušni otpornik za AL307A LED. Početni podaci: radni napon 2 V, struja od 10 do 20 mA.
Koristeći gornju formulu, R max = (220 - 2) / 0,01 = 218 00 OM, R min = (220 - 2) / 0,02 = 10900 OM. Dobijamo da otpor otpornika treba biti u rasponu od 11 do 22 kOhm.
Proračun snage
Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/formula2.jpg?x15027" alt = "(! LANG: formula2" width="177" height="83">!}
gdje je P snaga rasipana na otporniku (W);
U c - napon mreže (ovdje 220 V);
U sd - LED radni napon (V);
I sd - LED radna struja (A);
Izračunavamo snagu: P min = (220-2) * 0,01 = 2,18 W, P max = (220-2) * 0,02 = 4,36 W. Kao što slijedi iz proračuna, snaga koju troši otpornik je prilično značajna.
Od snaga otpornika, najbliži veći je 5 W, ali takav otpornik je prilično velik i neće ga biti moguće sakriti u kućištu prekidača, a trošiti električnu energiju je neracionalno.
Budući da je proračun izvršen za maksimalnu dozvoljenu struju LED-a, au ovom načinu rada, njegova trajnost je uvelike smanjena, smanjujući struju za polovicu, možete ubiti dvije muhe jednim udarcem: smanjiti rasipanje snage i produžiti vijek trajanja LED diode. Da biste to učinili, samo trebate udvostručiti otpor otpornika na 22-39 kOhm.
Povezivanje pozadinskog osvjetljenja na terminale prekidača
Gornja slika prikazuje dijagram povezivanja pozadinskog osvjetljenja na terminale prekidača. Fazna žica mreže pristaje na jedan terminal, žica od lampe za rasvjetu na drugi, pozadinsko osvjetljenje je spojeno na ova dva terminala. Kada je prekidač otvoren, struja teče kroz krug pozadinskog osvjetljenja i on je uključen, ali svjetlo je isključeno. Ako je prekidač zatvoren, tada će napon teći kroz krug, zaobilazeći pozadinsko osvjetljenje, osvjetljenje će se uključiti.
U tvorničkim prekidačima s pozadinskim osvjetljenjem najčešće se koristi krug prikazan na gornjoj slici. Vrijednost otpornika je od 100 do 200 kOhm, proizvođači namjerno smanjuju struju kroz LED na 1-2 mA, a samim tim i svjetlinu sjaja, jer je noću to sasvim dovoljno. Istovremeno, rasipanje snage je smanjeno, možete izostaviti i zaštitnu diodu, jer obrnuti napon ne prelazi dozvoljeni.
Primena kondenzatora
Kondenzator se može koristiti kao prigušni element; za razliku od otpornika, on nema aktivni otpor, već reaktanciju, stoga, kada struja prolazi kroz njega, na njemu se ne stvara toplina.
Stvar je u tome da kada se elektroni kreću duž provodnog sloja otpornika, sudaraju se s čvorovima kristalne rešetke materijala i prenose im dio svoje kinetičke energije. Zbog toga se materijal zagrijava, a električna struja doživljava otpor kretanja.
Sasvim drugačiji procesi nastaju kada struja teče kroz kondenzator. Kondenzator u najjednostavnijem slučaju se sastoji od dvije metalne ploče koje su razdvojene dielektrikom, tako da kroz njega ne može teći jednosmjerna električna struja. Ali s druge strane, na ovim pločama se može pohraniti naboj, a ako se periodično puni i prazni, tada u krugu počinje teći naizmjenična struja.
Proračun kondenzatora za gašenje
Ako je kondenzator uključen u krug naizmjenične struje, tada će teći kroz njega, ali ovisno o kapacitetu i frekvenciji struje, njegov napon će se smanjiti za određenu količinu. Za izračun koristite sljedeću formulu:
Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/formula3.png?x15027" alt = "(! LANG: formula3" width="260" height="90">!}
gdje je X c kapacitivni otpor kondenzatora (OM);
f je frekvencija struje u mreži (u našem slučaju 50 Hz);
C je kapacitet kondenzatora u (μF);
Za proračune ova formula nije sasvim prikladna, stoga se u praksi najčešće pribjegavaju sljedećem - empirijskom, što omogućava odabir kondenzatora s dovoljnom preciznošću.
C = (4,45 * I) / (U-U d)
Početni podaci: U c –220 V; U sd –2 V; I sd –20 mA;
Nalazimo kapacitivnost kondenzatora C = (4,45 * 20) / (220-2) = 0,408 μF, iz raspona nazivnih kapaciteta E24 biramo najbliži manji 0,39 μF. Ali pri odabiru kondenzatora potrebno je uzeti u obzir i njegov radni napon, on ne bi trebao biti manji od U c * 1,41.
Činjenica je da je u krugu naizmjenične struje uobičajeno razlikovati efektivni i efektivni napon. Ako je trenutni talasni oblik sinusoidan, tada je efektivni napon 1,41 veći od efektivnog. To znači da kondenzator mora imati minimalni radni napon od 220 * 1,41 = 310 V. A kako ne postoji takva ocjena, najbliži veći će biti 400 V.
U ove svrhe možete koristiti filmski kondenzator tipa K73-17, njegove dimenzije i težina omogućavaju postavljanje u kućište prekidača.
Prekidač je u funkciji. Video
O kombinaciji LED lampe i prekidača s pozadinskim osvjetljenjem možete saznati iz ovog videa.
Svi proračuni napravljeni u članku vrijede za režim normalnog sjaja; kada se koriste za prekidače, vrijednosti otpornika mogu se podesiti naviše za 2-3 puta. To će smanjiti svjetlinu LED-a, neona i rasipanje snage otpornika, a time i njihove dimenzije.
U prodaji su prekidači sa pozadinskim osvetljenjem, ali retko ko će se udružiti da zameni već ugrađeni bez pozadinskog osvetljenja i još uvek servisiran.
Nakon pola sata vremena, oni koji žele poboljšati udobnost noćnog života moći će samostalno dopuniti prekidače u svom stanu osvjetljenjem, čak i bez vještina električara.
Možete instalirati prekidač pozadinskog osvjetljenja prema jednoj od predloženih shema. Krug se razlikuje ne samo u paketu, već iu tehničkim karakteristikama. Na primjer, LED kolo možda neće raditi ako svjetiljka sadrži LED sijalice. A štedljive lampe mogu treperiti ili slabo svijetliti u mraku. Razmotrimo detaljno prednosti i nedostatke svake od shema.
Uključite krug osvjetljenja na LED i otpor
Trenutno se ugrađuju prekidači za osvjetljenje, po pravilu, LED diode uključene u prekidač prema električnom dijagramu ispod.
Kada je prekidač u položaju "OFF", struja prolazi kroz otpor R1, zatim kroz LED VD2, koja je uključena. VD1 dioda štiti VD2 od sloma obrnutog napona. R1 bilo koje vrste sa snagom većom od 1 W, nazivne od 100 do 150 kOhm. S ocjenom R1 prikazanom na dijagramu, struja teče oko 3 mA, što je sasvim dovoljno za jasno vidljiv sjaj u mraku. Ako je sjaj LED diode nedovoljan, tada se vrijednost otpora mora smanjiti. VD1 bilo koje vrste, VD2 bilo koje vrste i boje svjetla. Da biste razumjeli teoriju i samostalno izračunali veličinu i snagu otpornika, morate pročitati članak "Zakon jačine struje".
Rasvjetni krug prekidača na LED može se ugraditi ako se u rasvjeti koriste žarulje sa žarnom niti. Ako postoje kompaktne fluorescentne (štedne energije), onda je moguće da ćete u mraku primijetiti njihov blagi sjaj ili treperenje. Ako su LED žarulje ugrađene u svjetiljku, tada pozadinsko osvjetljenje napravljeno prema ovoj shemi možda neće ni raditi, jer je otpor LED žarulje vrlo visok i možda se neće stvoriti struja dovoljne snage da LED svijetli. U mraku je moguć slab sjaj LED svjetla. Kolo je vrlo jednostavno, ali ima veliki nedostatak, troši puno električne energije, oko 1 kWh mjesečno. Ovako izgleda sklopljeno kolo.
Ostaje samo spojiti krajeve koji gledaju prema dolje na terminale prekidača. Ako niste pogriješili tijekom instalacije, krug će odmah raditi. Posebno sam postavio fotografiju na zavojima za one koji nemaju mogućnost lemljenja priključaka lemilom. Za pouzdanost i sigurnost, još uvijek trebate zalemiti zavoje i pokriti gole žice i otpornik električnom trakom.
Rasvjetni krug prekidača na LED diodi i kondenzatoru
Da biste povećali efikasnost pozadinskog osvjetljenja u prekidaču, možete ugraditi dodatni kondenzator u električni krug, uz smanjenje vrijednosti otpornika R1 na 100 oma.
Ovaj sklop se razlikuje od onog koji je gore dat korištenjem kondenzatora C1 kao elementa za ograničavanje struje umjesto otpornika. R1 ovdje obavlja funkciju ograničavanja struje punjenja kondenzatora. Otpor R1 se može koristiti od 100 do 500 Ohma sa snagom od 0,25 W. Umjesto jednostavne diode VD1, možete instalirati LED, isto kao i VD2. Efikasnost kruga se neće promijeniti, ali će obje LED diode zasvijetliti odjednom istom svjetlinom.
Prednost kola sa kondenzatorom je niska potrošnja energije, oko 0,05 kWh mjesečno. Nedostaci kruga su isti kao i gore prikazani i, osim toga, velike ukupne dimenzije.
Krug osvjetljenja prekidača na neonskoj lampi (neon)
Krug osvjetljenja prekidača na neonskoj lampi (neon) lišen je nedostataka svojstvenih gore navedenim shemama LED osvjetljenja. Takva shema osvjetljenja prekidača prikladna je za prekidače lustera i bilo koje druge vrste svjetiljki, s ugrađenim sijalicama sa žarnom niti i štedljivim fluorescentnim i LED lampama.
Kada je prekidač otvoren, struja teče kroz otpor R1, lampu za pražnjenje HG1 i ona svijetli. R1 bilo kojeg tipa snage veće od 0,25 W, nominalnog od 0,5 do 1,0 MΩ.
Na fotografiji možete vidjeti sklopljeno kolo rasvjete prekidača, što ne može biti jednostavnije. Dovoljno je uključiti otpornik u seriji s neonskom lampom bilo koje vrste i krug je spreman.
Gdje nabaviti neonsko svjetlo
Neonske lampe na pražnjenje (neonke) su predstavljene u širokom asortimanu i možete koristiti bilo koju dostupnu. Obratite pažnju, na lijevoj strani na fotografiji lampa za pražnjenje u plinu sa otpornikom od 200 kΩ, izvađena iz neispravnog prekidača kompjuterskog produžnog kabela, koji se još naziva i Pilot. Može se uspješno ugraditi u bilo koji prekidač bez dodatne muke oko pronalaženja dodatne opreme. Iste žarulje sa otpornikom ugrađuju se u kuhala za vodu i druge električne uređaje kako bi označili uključeno stanje. U centru fotografije neočekivano je bio MTX-90 Small-Size Thyratron (trioda) sa hladnom katodom. Da budem pošten, reći ću da MTX-90 tiratron u mojoj svijećnjaci blista već više od desetak godina.
Neonske sijalice (neonke) nas okružuju skoro svuda. Jeste li iznenađeni? Sva stara fluorescentna svjetla koriste starter, ovo je prava neonska sijalica smještena u cilindrično tijelo. Da biste ga uklonili iz tijela svjetiljke, morate lagano okrenuti cilindar u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Startera ima onoliko koliko ima fluorescentnih lampi u lampi. U starteru je kondenzator još uvijek spojen paralelno s neonskom svjetlošću, služi za suzbijanje smetnji i nije potreban u proizvodnji indikatora.
Ako je starter uzet iz stare lampe, prije upotrebe neonske žarulje, nemojte biti lijeni da je provjerite. Prije instalacije potrebno je spojiti sijalicu prema gornjoj shemi. Bolje je uzeti neon sa novog startera, jer je u starom staklu sijalice sijalice iznutra u pravilu prekriveno tamnim premazom i sjaj će biti manje vidljiv. Svjetlo iz startera može se uspješno koristiti kada sami napravite indikator faze.
Gotovi komplet rasvjete za ugradnju u zidni prekidač može se uzeti iz neispravnog modernog električnog kuhala za vodu. U pravilu, većina modela ima indikator grijanja vode. Indikator je neonska lampa s kojom je serijski spojen otpornik za ograničavanje struje i ovaj krug je spojen paralelno s grijaćim elementom. Ako u vašem domaćinstvu leži neispravan električni čajnik, onda se neonska lampa s otpornikom može ukloniti iz njega i ugraditi u prekidač.
Na fotografiji su tri neonske lampe iz električnih kotlova. Kao što vidite, sijaju prilično jako, tako da će u mraku biti vidljive u prekidaču sa velike udaljenosti.
Ako bolje pogledate izolacijske cijevi postavljene na spoju izvoda neonske lampe sa žicama, primijetit ćete zadebljanje na jednoj od cijevi. Na ovom mjestu postoji otpornik za ograničavanje struje. Ako cijev prerežete po dužini, otvorit će se slika, kao na ovoj fotografiji.
Korak po korak upute za ugradnju u prekidač pozadinskog osvjetljenja
Isključite napajanje kada radite na prekidaču!
Neonske sijalice dolaze sa postoljem i bez postolja, kod kojih zaključci idu direktno iz staklene sijalice. Stoga je način njihove instalacije nešto drugačiji.
Ugradnja neonske sijalice sa pigtailima u prekidač
U pravilu, dužina provodnika neonske lampe (neonske) ili LED-a nije dovoljna za direktnu vezu sa stezaljkama prekidača i stoga se moraju produžiti komadom bakarne žice. Za ove namjene prikladne su i jednožilne i višežilne žice bilo kojeg presjeka. Najbolji način za spajanje žice na provod je lemljenje.
Prije lemljenja, terminali neonske lampe i krajevi vodiča moraju se očistiti od oksida i kalajisati lemilom sa lemom. Zatim pridržavati dužinu od najmanje 5 mm i zalemiti lemom.
Zatim se mjesto lemljenja i izlaz neonske lampe moraju izolirati stavljanjem izolacijske cijevi. Možete jednostavno namotati nekoliko zavoja ljepljive trake.
Za praktičnost lemljenja, kraj zalemljenog vodiča se oblikuje u prsten pomoću okruglih kliješta i fiksira na terminal prekidača.
Ključevi ili poklopci za zidne prekidače obično su napravljeni od bijele plastike i kroz njih će dobro proći svjetlost neonske (neonske) sijalice ili LED-a. Dovoljno je za vidljivost prekidača u mraku. Stoga nije potrebno bušiti rupu u prekidaču na mjestu ugradnje pozadinskog osvjetljenja.
Na zalemljeni otpornik stavlja se i izolaciona cijev ili se izoluje izolacionom trakom. Kraj terminala je oblikovan u prsten i pričvršćen za drugi terminal prekidača.
Krug osvjetljenja prekidača je montiran, prekidač je spojen na ožičenje, ostaje samo ugraditi ključ i rad se može smatrati završenim.
Ugradnja neonske sijalice sa postoljem u prekidač
Nepraktično je koristiti držač lampe, jer je vijek trajanja neonske lampe (neon) duži od vijeka trajanja prekidača, a u kutiji je malo mjesta. Stoga je preporučljivije pričvrstiti bazu na krug pomoću lemljenja.
Da biste to učinili, morate ukloniti izolaciju sa žica, kalajisati gole krajeve i napraviti male petlje. Zatim zalemiti na mjesta lemljenja terminala sijalice na postolju.
Otpornik je zalemljen na žicu koja se proteže od središnjeg kontakta baze na udaljenosti od 2-3 cm. Priključci otpornika moraju se skratiti i napraviti na krajevima petlje za žicu. Žica je također zalemljena na drugi terminal otpornika.
Navojni dio baze i otpornik moraju biti izolirani. To se može učiniti termoskupljajućim cijevima, izolacijskom trakom ili metodom koju predlažem.
Mnogo dobrih polivinilhloridnih (PVC) cijevi, koje se često koriste za izolaciju žica. Da bi se spriječilo da komad cijevi (kambrik) sklizne, unutrašnji promjeri trebaju biti nešto manji od izolovanog lema. Uvijek postoje poteškoće u pronalaženju odgovarajućeg prečnika kambrika.
Ali ako se kambrik drži 15 minuta u acetonu, tada postaje elastičan i lako se može staviti na dio koji je jedan i pol puta veći od njegovog unutrašnjeg promjera. Tako sam u davnoj prošlosti izolirao sijalice u domaći božićni vijenac.
Nakon što je aceton ispario, kambrik se vraća u prvobitnu veličinu i čvrsto se omota oko baze lampe. Kambrik više nije moguće ukloniti, osim ako se ponovo natopi acetonom. Ova metoda izolacije je analogna termoskupljajućoj cijevi, samo grijanje nije potrebno.
Nakon izvođenja pripremnih radova, pozadinsko osvjetljenje se postavlja u razvodnu kutiju i spaja na njegove kontakte.
Ako nema dovoljno prostora za postavljanje otpornika ili nema potrebnog napajanja pri ruci, tada se otpornik može zamijeniti sa nekoliko manje snage tako da ih povežete serijski ili paralelno.
Kada su otpornici istog otpora spojeni u seriju, snaga koju rasipa jedan otpornik bit će jednaka izračunatoj snazi podijeljenoj s brojem otpornika, a njihova vrijednost će se smanjiti i bit će jednaka izračunatoj vrijednosti podijeljenoj s brojem otpornika. . Na primjer, za proračun je potreban otpornik od 1 watt 100 kΩ. 1 kOhm = 1000 Ohm. Ovaj otpornik se može zamijeniti sa dva otpornika od 0,5 W od 50 kΩ u seriji.
Kada su otpornici istog otpora povezani paralelno, snaga se računa kao kada su spojeni u seriji, a vrijednost svakog otpornika mora biti jednaka izračunatoj vrijednosti pomnoženoj s brojem paralelno povezanih otpornika. Na primjer, da biste zamijenili jedan otpornik od 100 kΩ sa tri, otpor svakog mora biti 300 kΩ.
Prilikom ugradnje kruga, spojite otpornik (kondenzator) samo na fazni provodnik prekidača. Budući da struje koje teku kroz elemente kola ne prelaze nekoliko miliampera, ne postoje posebni zahtjevi za kvalitetu kontakata. Ako je kutija s prekidačem, u koju će se montirati pozadinsko osvjetljenje, metalna, tada je potrebno isključiti mogućnost dodirivanja provodnih vodiča njegovih zidova.
Nemoguće je ništa pokvariti prilikom ugradnje pozadinskog osvjetljenja u zidni prekidač, jer je sama svjetiljka ograničavač struje. Najgora stvar koja se može dogoditi je kvar montiranih elemenata kada se naprave grube greške. Na primjer, uključite LED bez otpornika za ograničavanje struje ili greškom uzmite vrijednost otpornika umjesto 100 kOhm za 100 Ohm.
Kalkulator za obračun
parametri otpornika za ograničavanje struje
Prilikom samougradnje u prekidač pozadinskog osvjetljenja na LED ili na neonsku lampu, potrebno je odrediti vrijednost i snagu strujnog ograničavajućeg otpora. Izračun se može izvesti pomoću formula, ali je mnogo prikladnije izračunati parametre otpornika pomoću posebnog kalkulatora. Dovoljno je uneti parametre i dobiti gotov rezultat. Kalkulator takođe može biti koristan za odabir otpornika u fabrički napravljenom prekidaču sa pozadinskim osvetljenjem u slučaju kvara otpornika.
Referenca. Na LED diodi pad napona je u rasponu od 1,5-2 V, na neonskoj lampi 40-80 V. Potrebna minimalna struja pri kojoj je zagarantovan LED sjaj je 2 mA, za neonsku lampu - 0,1 mA. Ovi podaci se mogu koristiti za proračune na kalkulatoru ako su parametri LED ili neonske lampe nepoznati.
