O zi buna, dragi prieteni! Astăzi vom vorbi din nou despre economisirea energiei electrice, în articolele anterioare am numărat câtă energie electrică este consumată de aparatele de uz casnic (aspirator, cuptor cu microunde), iar astăzi vom încerca să calculăm câtă energie electrică este consumată de becurile din casa dvs. și dacă se poate economisi cumva consumul de energie electrica prin becuri.
Deci, să ne dăm seama pentru început ce becuri sunt în apartamentul nostru, următoarele tipuri sunt cel mai des folosite în viața de zi cu zi:
- Incandescent
- Luminiscent (economisire energie)
- LED
Lămpi cu incandescență
Să calculăm câtă energie electrică este consumată de becurile obișnuite de diferite puteri, cele mai populare în viața de zi cu zi.
Consum de energie:
Putere 60 W - consumul de energie va fi de 60 W sau 0,06 kilowați pe 1 oră
Putere 95 W - consumă energie electrică 95 W 0,095 kilowați pe 1 oră
Putere 100W - va consuma 100 sau 0,1 kilowați de energie electrică timp de 1 oră.
Pentru a converti energia electrică de la wați la kilowați, trebuie să numărați 3 numere de la dreapta la stânga și să puneți o virgulă în fața ei, dacă există doar două sau 1 numere, apoi puneți încă 1 sau 2 zerouri în fața acestui număr. De exemplu, 75 W = 0,075 kW, deoarece numerele 2 pentru a le muta cu 3 cifre au adăugat 0,7 W = 0,007 kW, pentru 155 W = 0,155 kW.
Să calculăm cât vom plăti pentru utilizarea luminii, dacă, de exemplu, avem 3 hectare (sufragerie, bucătărie, dormitor) și 3 pe 60 W (hol de intrare, toaletă, baie).
Câtă energie electrică cheltuim
Luați, de exemplu, 3 la 100W ars timp de 5 ore seara și 1 oră dimineața, ca urmare, 6 ore pe zi, obținem 3 bucăți pe oră înfășurând 300 W timp de 6 ore 1800 W sau 1,8 kW.
încă 3 pentru 60W, să presupunem că fiecare arde timp de 1 oră pe zi, în total obținem un total de 3 * 60 W = 180 W sau 0,18 kW. În total, aproximativ 2 kilowați pe zi.
Câtă energie electrică consumă încălzitorul?
La utilizarea lămpilor cu incandescență, consumul de energie electrică va fi după cum urmează:
Totalul pentru 1 zi va fi egal cu 1,8 kW + 0,18 kW ~ 2 kW
În total, 2 kW vor fi bobinați într-o lună * 30 de zile = 60 kW
Cât va trebui să plătiți?
Să luăm costul pentru 1 kilowatt = 4 ruble.
Apoi, pentru 1 oră de lampă de 60W vom plăti 0,06 * 4 p = 24 copeici.
pentru lampă de 1 oră 95 sau 100W = 0,1 * 4 p = 40 copeici.
Când folosiți 6 becuri 3 - 100 W 6 h/zi și 3-60 W 1 h 180 W/zi, avem în vedere:
Costurile pentru 1 zi obținem 2 kW * 4 p = 8 ruble pe zi
timp de 1 lună 60 kW * 4 p = 240 ruble. in 1 luna
Înainte de a trece la calcularea consumului de energie al următoarelor tipuri de lame, trebuie remarcat faptul că, cu aceeași putere de iluminare, consumul de energie va diferi semnificativ. Prin urmare, pentru calcule suplimentare, vom lua becuri egale cu puterea de luminiscență a lămpilor cu incandescență convenționale.
Vă prezentăm un tabel de corespondență a consumului de energie al becurilor cu același flux luminos. Adică, fiecare coloană a tabelului are aceeași putere de luminiscență. Prima linie este puterea lămpii de economisire a energiei, a doua linie este puterea lămpii incandescente cu fluxul luminos corespunzător.
Din prima coloană, vedem că lampa de economisire a energiei de 6 Watt strălucește la fel ca lampa incandescentă de 30W.
Următorul diagramă cu 2 linii arată raportul dintre LED-uri și becurile incandescente.
Lămpi fluorescente (economisire a energiei)
Apoi, pentru ca casa să rămână la fel de strălucitoare ca la becurile obișnuite, trebuie să puneți cele strălucitoare corespunzătoare, adică în loc de 60 de wați, punem una de economisire a energiei la 12W, în loc de o sută punem o energie- economisind unul la 20W, asa ca vom reduce consumul de energie si vom plati de 5 ori mai putin.
Câtă energie electrică consumă fierul de călcat?
Câtă energie electrică cheltuim
Deci, să numărăm câtă energie vor consuma lămpile fluorescente, pentru aceasta luăm același exemplu de 6 becuri, 3 ca o sută de părți, adică 20W și 3 ca 60, adică 12 wați.
Primim:
3 becuri, fiecare câte 6 ore pe zi, fiecare bec consumă 20 de wați pe oră, apoi obținem 360 de wați. + 3 becuri pentru o ora pe zi la 12 wati/ora = 36W.
Total pentru 1 zi: 360 W + 36 W = 396 W = 0,4 kilowați
Total pentru 1 lună: 0,4 * 30 = 12 kilowați
Cât va trebui să plătiți?
În total pe lună, suma de plătit pentru iluminat pur va fi următoarea:
Total în ruble pentru 1 lună: 12 kW * 4 p = 48 de ruble.
Ca rezultat, atunci când folosim lămpi de economisire a energiei, în loc de 240 de ruble pe lună, vom plăti 48 de ruble. Și dacă te uiți la economiile pentru 1 an, atunci în loc de 2880 de ruble vom plăti 576 de ruble.
Beneficiile sunt evidente, consumul de energie este redus de 5 ori. Este posibil să economisiți și mai mult consumul de energie electrică al dispozitivelor de iluminat?
Trecem la un corp de iluminat și mai interesant și mai economic.
LED
Lămpile de acest tip sunt și mai economice și consumă energie nu de 5 ori mai puțin decât becurile obișnuite, ci la 7. Adică dacă vrem să înlocuim 75 de wați, atunci LED-ul va potrivi 10 wați, în timp ce strălucirea va rămâne aceeași.
Ce este LED-ul?
Un LED sau o diodă emițătoare de lumină (în engleză Light-Emitting Diode, abreviată ca LED) este un dispozitiv semiconductor care emite lumină atunci când trece un curent electric prin el.
Care este avantajul LED-urilor?
LED-urile pot fi folosite pentru a realiza corpuri de iluminat care consumă un minim de energie, ajută la conservarea mediului, reduc costurile de întreținere și fac oamenii și obiectele să arate mai atractive decât corpurile de iluminat convenționale. În plus, LED-urile durează mult mai mult decât becurile tradiționale.
Cât de eficiente sunt corpurile de iluminat LED?
Corpurile de iluminat cu LED economisesc până la 85% din energia electrică consumată de lămpile cu incandescență convenționale și până la 50% din energia electrică consumată de lămpile fluorescente și de economisire a energiei.
Unde este cel mai bun loc pentru a folosi lumina LED?
Deoarece corpurile de iluminat cu LED-uri consumă puțină energie și nu necesită înlocuire pentru o perioadă lungă de timp, corpurile de iluminat cu LED-uri sunt cel mai bine utilizate acolo unde lumina este aprinsă pentru o perioadă lungă de timp sau continuu pe tot parcursul zilei. Puteți vedea iluminatul cu LED în restaurante, birouri, parcări, pe stradă, în subsoluri și, bineînțeles, în case.
Farurile cu LED-uri economisesc cu adevărat energie?
Pentru a răspunde în detaliu la această întrebare, trebuie să înțelegeți ce este un flux luminos. Fluxul luminos este de obicei măsurat în lumeni. Un bec simplu cu incandescenta emite aproximativ 14 lumeni per watt de energie electrica consumata. O lampă fluorescentă emite aproximativ 61 de lumeni per watt de electricitate. Și o lampă LED modernă emite mai mult de 100 de lumeni pe watt! Acesta este de aproape 2 ori mai eficient decât lămpile fluorescente și de economisire a energiei și de 7 ori mai eficient decât lămpile cu incandescență vechi!
Cum pot economisi bani downlight-urile cu LED?
Să dăm un exemplu. Plafoniera Armstrong 600 Office x600 milimetri cu 4 lămpi fluorescente de 18 wați fiecare consumă aproximativ 330 de kilowați de energie electrică pe an (când se lucrează 12 ore pe zi). Cu un preț de 5 ruble pe kilowatt, costul energiei electrice cheltuite pentru iluminat va fi de aproximativ 1.650 de ruble pe an. Dacă, în loc de un corp de iluminat convențional cu lămpi fluorescente, se folosește o lampă pe bază de LED, atunci costul iluminatului va fi de aproximativ 570 de ruble pe an. În total, doar economiile de energie electrică se vor ridica la aproximativ 1.080 de ruble pe an pentru o lampă! Și imaginați-vă că există 100 dintre aceste lămpi... Și dacă 1000, ca, de exemplu, într-o clădire mică de 10 etaje? Dacă lumina este aprinsă timp de 12 ore pe zi, atunci economiile se vor ridica la mai mult de un milion de ruble pe an!
De ce downlight-urile LED sunt mai bune decât becurile incandescente convenționale?
Cea mai mare parte a energiei pe care o emite filamentul unei lămpi cu incandescență este transformată nu în lumină, ci în căldură. Acesta este motivul pentru care vă puteți arde dacă atingeți lampa incandescentă în timp ce este aprinsă.
Corpurile de iluminat cu LED-uri sunt de aproximativ 7 ori, sau cu alte cuvinte, cu 85% mai eficiente decât becurile cu incandescență. Deoarece LED-urile consumă mult mai puțină energie electrică, nu generează multă căldură. Prin urmare, cel mai probabil nu vă veți arde pe lampa LED.
Durata de viață a corpurilor de iluminat LED este de 50 de ori mai mare. Aceasta înseamnă că nu trebuie să urcați scările pentru a schimba lămpile.
De ce downlight-urile cu LED sunt mai bune decât lămpile fluorescente și de economisire a energiei?
LED-urile nu conțin mercur nociv. Deoarece lămpile fluorescente și de economisire a energiei conțin mercur, acestea nu trebuie aruncate în containerele obișnuite pentru deșeuri. Acestea trebuie eliminate în mod corespunzător cu eliminarea ulterioară pentru a preveni poluarea mediului.
De asemenea, majoritatea lămpilor fluorescente nu pot fi reglate dacă este necesar. De exemplu, în cinematografe, cafenele sau acasă, pentru a crea un decor anume. Când este iluminată cu lumină LED, luminozitatea poate fi reglată cu ușurință folosind surse de alimentare dedicate.
În plus, multe lămpi fluorescente sunt iritante pentru vederea cu clipirea rapidă, uneori invizibilă. Unii oameni sunt foarte sensibili la această clipire și s-ar putea să se simtă mai rău și să aibă dureri de cap. Lumina LED nu clipește.
Lămpile fluorescente și de economisire a energiei, spre deosebire de lămpile cu LED, au timp să atingă puterea maximă. Acest timp poate varia de la câteva secunde la câteva minute sau mai mult. În camerele frigorifice, timpul pentru a atinge puterea maximă crește și mai mult. LED-urile se aprind imediat.
În plus, LED-urile de înaltă calitate emit lumină de calitate superioară cu culori cu aspect mai natural decât iluminatul fluorescent, citiți mai multe mai jos.
Cât de mare este lumina LED de calitate?
Capacitatea unei lămpi de a ilumina obiectele într-un mod care să le facă culorile să pară mai naturale (de exemplu, pentru a face o roșie să arate ca o roșie) este caracterizată de un indice de redare a culorii (CRI). Indicele poate varia de la 0 la 100. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât culorile obiectelor arată mai naturale și lumina în sine este mai plăcută. Indicele de redare a culorii lămpilor fluorescente este de aproximativ 72. Indicele de redare a culorii luminii LED poate ajunge la 95.
Corpurile de iluminat LED sunt disponibile cu lumină caldă sau rece?
Ca și în cazul lămpilor fluorescente și de economisire a energiei, puteți alege temperatura de culoare. Dacă doriți o lumină galbenă asemănătoare cu lumina incandescentă, aveți nevoie de o temperatură de culoare de 2700K. Dacă vrei o lumină albă neutră, ai nevoie de o temperatură de culoare de 5000K, iar dacă îți place lumina cu o tentă albăstruie, poți alege o temperatură de culoare de 6500K.
Cât durează LED-urile?
Corpurile de iluminat LED proiectate și fabricate corespunzător pot funcționa continuu timp de 50.000 de ore sau mai mult. În funcție de câte ore funcționează un corp de iluminat pe zi, durata de viață poate fi de la 6-7 ani cu funcționare non-stop până la 20-30 de ani cu 5-7 ore de funcționare pe zi.
Spre deosebire de alte surse de lumină, LED-urile nu se ard. În timpul funcționării pe termen lung, fluxul luminos de la LED-uri este ușor redus. Chiar și după 50.000 de ore, luminozitatea LED-urilor este mai mare de 70% față de cea inițială. Timpul de funcționare al LED-urilor este influențat de condițiile externe în care funcționează (temperatura mediului ambiant, curent etc.).
Corpurile LED sunt scumpe?
Principala obiecție față de utilizarea luminii LED este că corpurile LED sunt mai scumpe decât corpurile convenționale. Dar gândiți-vă dacă veți economisi la izolarea propriei case? Izolația economisește energia cheltuită pentru încălzire și, de asemenea, reduce costul renovării spațiilor. Țineți cont de acest lucru atunci când vă investiți banii în iluminatul LED. In cazul luminii, atunci cand cumperi corpuri de iluminat cu LED ajungi sa economisesti bani datorita consumului redus de energie si datorita duratei de viata indelungate a LED-urilor.
În plus, care este acest cost ridicat? Acesta este de fapt doar costul instalării dispozitivelor de fixare. În viitor, lumina LED va economisi energie. În plus, veți economisi bani la înlocuirea lămpii.
Dacă instalați iluminat într-o clădire nouă, atunci costul instalării lămpilor cu LED-uri nu este adesea diferit de instalarea lămpilor fluorescente tradiționale și începeți să economisiți energie și banii dvs. încă din primele minute de funcționare a lămpii.
Vrei să afli mai multe?
Completați formularul de pe această pagină de mai jos și vă vom trimite noutățile companiei noastre de iluminat cu LED imediat ce acestea devin disponibile. În viitorul apropiat anunțăm câteva dintre produsele noastre pentru fabricarea corpurilor de iluminat LED:
- Barele noastre luminoase cu LED-uri proprii
- Seturi de asamblare lampă Armstrong
- Profile pentru corpuri de iluminat încastrate
- Ghid de aplicare pentru benzi LED și surse de alimentare pentru lămpi LED
- documentatie pentru asamblarea corpurilor de iluminat tip Armstrong din componentele noastre
Îți place videoclipul? Abonați-vă la canalul nostru!
Comutatoarele indicatoare (iluminate) sunt dispozitive la îndemână care vă permit să localizați rapid comutatorul într-o cameră întunecată. Iluminarea se realizează folosind o lampă de neon instalată în carcasa comutatorului.
Odată cu aspectul lor, funcționalitatea comutatoarelor a crescut, dar nici problemele nu s-au diminuat. La urma urmei, fiecare mecanism are propriile sale caracteristici.
Cum funcționează comutatorul?
Faza care vine la acest comutator este conectată la L - contactul de intrare (Fig. 2), iar de la contactele de ieșire merge la lămpile de iluminat. În acest caz, contactele mobile sunt închise între ele.
Este instalat un circuit de iluminare de fundal, care include o rezistență și un „neon” - o lampă de neon, și este lipit la contactele L1 și L. Astfel, atunci când contactele L și L1 sunt deschise, lampa de neon este aprinsă și când lumina este pornit, aceste contacte sunt închise printr-un contact în mișcare, care exclude circuitele de iluminare din spate.
La ce ar trebui să fii atent?
Atunci când alegeți un comutator cu indicator, este necesar să funcționați cu consumul de energie al tuturor dispozitivelor de iluminat conectate la comutator. Pe interiorul comutatorului sunt indicate marcajul și curentul nominal (maxim admisibil). Practic, întrerupătoarele sunt produse pentru un curent de 10 și 16 A și, în consecință, puterea maximă de conectare a acestora este de 2,2 și 3,5 kW.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că nu trebuie să utilizați întrerupătoare cu iluminare din spate pentru a lucra cu lămpi de economisire a energiei (fluorescente). Pentru că în starea oprită, lampa de economisire a energiei pâlpâie, iar acest „comportament” al lămpii este puțin probabil să mulțumească pe nimeni.
În prezent, există tipuri speciale de corpuri de iluminat - o lampă de lumânare care pâlpâie, care imită fluturarea unei flăcări în vânt.
De ce lampa clipește când comutatorul iluminat este instalat?
Mulți utilizatori au probleme cu lămpile de economisire a energiei atunci când instalează un comutator cu indicator și se pune întrebarea de ce lampa de economisire a energiei clipește. Faptul este că atunci când întrerupătorul este în starea oprit, curentul, care trece prin circuitul lămpii de neon sau LED de semnal, încarcă condensatorul balastului electronic, care se află în interiorul lămpii. Acesta este un motiv comun pentru care lămpile de economisire a energiei pâlpâie - tensiunea atinge valoarea de declanșare și lampa clipește, după care condensatorul se descarcă și procesul se repetă din nou pe măsură ce se încarcă.
Dacă lampa de oprire clipește, puteți elimina lumina de fundal de pe comutator sau puteți pune un rezistor sau un alt condensator în paralel cu lampa.
În prezent, unii producători de corpuri de iluminat au luat în considerare problema când lampa clipește după stingere și au rezolvat-o prin manevrarea lămpilor sau mărirea timpului de întârziere a pornirii - o pornire ușoară.
Mulți utilizatori au probleme cu lămpile de economisire a energiei atunci când instalează un comutator cu indicator și se pune întrebarea de ce lampa de economisire a energiei clipește.
Această soluție la problemă, când lampa LED clipește, este optimă. Din punct de vedere tehnologic, pentru setul de putere al acestor lămpi sunt alocate 1-2 secunde, cu toate acestea, setul de luminozitate completă poate fi atribuit dezavantajelor acestor lămpi numai după 1-1,5 minute.
Un alt motiv pentru care lămpile pâlpâie poate fi conexiunea incorectă, când zero trece prin comutator, și nu faza. Astfel, dacă lămpile LED pâlpâie, puteți reconecta singur întrerupătorul sau puteți apela la un specialist în acest sens. În plus, dacă o lampă fluorescentă clipește, este posibil să nu fie afectată de calitatea lămpii în sine. În acest caz, ar trebui să încercați să dezactivați indicatorul.
Astfel, atunci când achiziționați un comutator cu indicator, cel mai bine este să alegeți lămpi cu pornire lină, iar în timpul instalării, verificați cu atenție conexiunea corectă a firelor, în acest caz, problemele când lampa de economisire a energiei clipește după stingere. nu fi groaznic.
Multe comutatoare au o caracteristică foarte utilă încorporată - iluminarea din spate. Cu această funcție, căutarea comutatorului într-o cameră întunecată este exclusă. Cum functioneazã? Iluminarea de fundal este destul de simplă: un indicator luminos în miniatură este plasat sub butonul comutatorului, iar în buton se face o fereastră mică prin care se poate vedea starea comutatorului.
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 "sizes =" (lățime maximă: 600px) 100vw, 600px ">
Comutator iluminat în interiorul camerei
O lampă de neon sau LED este folosită ca indicator, fiecare dintre ele având propriile sale caracteristici. Multe surse raportează că astfel de întrerupătoare pot fi utilizate numai cu lămpi cu halogen și cu incandescență, deoarece cele cu economie de energie clipesc cu astfel de întrerupătoare, iar cele cu LED-uri strălucesc puțin în întuneric.
Pentru a înțelege aceste fenomene, este necesar să înțelegem mecanismul de funcționare al fiecărui indicator.
Indicator cu neon
Multe întrerupătoare folosesc o lampă cu neon ca indicator; cel mai adesea este un balon de sticlă umplut cu neon, în care doi electrozi sunt plasați la o anumită distanță unul de celălalt.
Presiunea gazului este foarte scăzută - câteva zecimi de milimetru de mercur. Într-un astfel de mediu, între electrozi apare o așa-numită descărcare strălucitoare atunci când li se aplică tensiune - aceasta este strălucirea moleculelor de gaz ionizat. În funcție de tipul de gaz, culoarea strălucitoare poate fi foarte diferită: de la roșu în neon la albastru-verde în argon.
Jpg? .Jpg 360w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/lampa-1-150x150.jpg 150w "sizes =" (max-width: 360px) 100vw, 360px ">
Figura prezintă o lampă de neon în miniatură; în inginerie electrică, acestea sunt cel mai adesea folosite ca indicatori ai prezenței curentului.
Iluminare de fundal pe bec neon
Comutatorul iluminat de pe o lampă cu neon este foarte fiabil, durata de viață a lămpii este mai mare de 5 mii de ore, indicatorul este clar vizibil în întuneric. Schema de conectare este simplă.
Schema de cablare pentru iluminarea din spate la o lampă cu neon
Diagrama arată conexiunea luminii de fundal cu neon la comutator. L1 este o lampă de neon de tip MH-6, curent 0,8 mA, tensiune de aprindere 90 V, acestea sunt date din cartea de referință. R1 - rezistor de amortizare, S1 - comutator de lumină.
Calculul rezistenței de amortizare
Rezistența rezistenței se calculează cu formula:
unde R este rezistența rezistorului (Ohm);
∆U este diferența (Uс - Uз) dintre tensiunea rețelei și aprinderea lămpii în volți;
I este curentul lămpii (A).
R = (220-90)/0,0008 = 162500 OHM.
Cea mai apropiată valoare a rezistenței este de 150 kOhm. În general, valoarea rezistenței poate fi selectată în intervalul de la 150 la 510 kOhm, în timp ce becul funcționează normal, cu o valoare mai mare, durabilitatea crește, iar disiparea puterii scade.
Puterea rezistorului se calculează folosind următoarea formulă:
unde P este puterea (W) disipată peste rezistor;
P = 220-90 × 0,0008 = 0,104 W.
Cea mai apropiată putere nominală a rezistorului este de 0,125 W. Această putere este destul de suficientă, rezistorul se încălzește puțin vizibil, nu mai mult de 40-50 de grade, ceea ce este destul de acceptabil. Dacă este posibil, este recomandabil să furnizați o rezistență de 0,25 W.
Proiecta
Dacă lipiți cablul rezistenței la oricare dintre cablurile lămpii, puteți asambla circuitul.
Jpg? .Jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/sxema-01.jpg 640w "sizes =" (max-width: 600px) 100vw, 600px ">
Iluminat DIY asamblat
Rămâne să conectați circuitul asamblat. Pentru a face acest lucru, cu carcasa comutatorului scoasă, ieșirea rezistenței este conectată la un terminal, iar becurile - la celălalt.
Schema iluminării cu neon
Acum, când cheia este oprită, curentul va curge prin circuit (figura de jos) și, deoarece curentul este limitat de rezistență, puterea sa este suficientă pentru a aprinde lumina de fundal, dar complet insuficientă pentru ca lampa de iluminare să funcționeze. Când este pornit, ieșirile circuitului de iluminare de fundal sunt scurtcircuitate, iar curentul trece prin comutator, ocolind lumina de fundal, către lampa de iluminare (figura de sus).
O astfel de iluminare poate fi instalată într-un comutator, în care nu a fost furnizată de producător și nu este necesar să forați o gaură în cheia de pornire. Materialul din care sunt fabricate cheile este ușor translucid, iar în întuneric întrerupătorul este destul de clar vizibil, deci nu este necesar să găuriți un orificiu pentru becul.
Lumini cu leduri
O lumină de fundal comună este un LED, care este un dispozitiv semiconductor care emite lumină atunci când trece un curent electric prin el.
Culoarea unei diode emițătoare de lumină depinde de materialul din care este fabricată și, într-o oarecare măsură, de tensiunea aplicată. LED-urile sunt o conexiune a doi semiconductori de diferite tipuri de conductivitate pși n... Acest compus se numește joncțiune electron-gaură, pe el are loc emisia de lumină atunci când trece un curent continuu prin el.
Apariția emisiei de lumină este explicată prin recombinarea purtătorilor de sarcină în semiconductori, figura de mai jos arată o imagine aproximativă a ceea ce se întâmplă într-un LED.
Data-lazy-type = "imagine" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/sxema-03.jpg?x15027" alt = "(! LANG: Scheme" width="487" height="234">!}
Recombinarea purtătorilor de sarcină și apariția radiațiilor luminoase
În figură, un cerc cu semnul „-” denotă sarcini negative, acestea se află în zona verde, deci zona n este desemnată în mod convențional. Cercul cu semnul „+” simbolizează purtători de curent pozitivi, ei sunt localizați în zona maro p, granița dintre aceste zone este joncțiunea p-n.
Când, sub acțiunea unui câmp electric, o sarcină pozitivă depășește joncțiunea p-n, atunci chiar la graniță se conectează cu una negativă. Și deoarece în timpul conexiunii există o creștere a energiei din ciocnirea acestor sarcini, atunci o parte din energie este destinată încălzirii materialului, iar o parte este emisă sub formă de cuantum de lumină.
Din punct de vedere structural, un LED este un metal, cel mai adesea o bază de cupru, pe care sunt fixate două cristale semiconductoare de conductivitate diferită, unul dintre ele este anodul, celălalt este catodul. Un reflector din aluminiu cu o lentilă atașată este lipit de bază.
După cum se poate înțelege din figura de mai jos, se acordă multă atenție eliminării căldurii în proiectare, aceasta nu este o coincidență, deoarece semiconductorii funcționează bine într-un coridor termic îngust, depășirea limitelor sale perturbă funcționarea dispozitivului până la eșec. .
Schema dispozitivului LED
La semiconductori, cu creșterea temperaturii, spre deosebire de metale, rezistența nu crește, ci, dimpotrivă, scade. Acest lucru poate provoca o creștere necontrolată a puterii curentului și, în consecință, încălzire; atunci când este atins un anumit prag, are loc o defecțiune.
LED-urile sunt foarte sensibile la depășirea tensiunii de prag, chiar și un impuls pe termen scurt o va dezactiva. Prin urmare, rezistențele de limitare a curentului trebuie selectate foarte precis. În plus, LED-ul este proiectat să transporte curent numai în direcția înainte, adică. de la anod la catod, dacă se aplică o tensiune de polaritate inversă, aceasta o poate deteriora.
Și totuși, în ciuda acestor limitări, LED-urile sunt utilizate pe scară largă pentru iluminarea întrerupătoarelor. Luați în considerare circuitele pentru pornirea și protejarea LED-urilor în comutatoare.
Figura de mai jos arată schema de iluminare. Contine: un rezistor de stingere R1, un LED VD2 si o dioda de protectie VD1. Litera a - anod LED, k - catod.
Circuit de iluminare de fundal cu LED
Deoarece tensiunea de funcționare a LED-ului este mult mai mică decât tensiunea de rețea, se folosesc rezistențe de amortizare pentru a-l reduce, în funcție de curentul consumat, rezistența acestuia va fi diferită.
Calculul rezistenței rezistenței
Rezistența rezistorului R se calculează cu formula:
Data-lazy-type = "imagine" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/formula1.jpg?x15027" alt = "(! LANG: formula1" width="177" height="83">!}
unde R este rezistența rezistenței de amortizare (Ohm);
Să calculăm rezistența de amortizare pentru LED-ul AL307A. Date inițiale: tensiune de funcționare 2 V, curent de la 10 la 20 mA.
Folosind formula de mai sus, R max = (220 - 2) / 0,01 = 218 00 OM, R min = (220 - 2) / 0,02 = 10900 OM. Obținem că rezistența rezistorului ar trebui să fie în intervalul de la 11 la 22 kOhm.
Calculul puterii
Data-lazy-type = "imagine" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/formula2.jpg?x15027" alt = "(! LANG: formula2" width="177" height="83">!}
unde P este puterea disipată în rezistorul (W);
U c - tensiunea de rețea (aici 220 V);
U sd - tensiunea de funcționare LED (V);
I sd - curent de funcționare LED (A);
Calculăm puterea: P min = (220-2) * 0,01 = 2,18 W, P max = (220-2) * 0,02 = 4,36 W. După cum rezultă din calcul, puterea disipată de rezistor este destul de semnificativă.
Dintre puterile nominale ale rezistențelor, cel mai apropiat cel mai mare este de 5 W, dar un astfel de rezistor este destul de mare și nu va fi posibil să îl ascundeți în carcasa comutatorului și este irațional să risipești electricitate.
Deoarece calculul a fost efectuat pentru curentul maxim admisibil al LED-ului și, în acest mod, durabilitatea acestuia este mult redusă, reducând curentul la jumătate, puteți ucide două păsări dintr-o singură piatră: reduceți puterea disipată și creșteți durata de viață. a LED-ului. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să dublezi rezistența rezistenței la 22-39 kOhm.
Conectarea luminii de fundal la bornele comutatorului
Figura de mai sus prezintă schema de conectare a luminii de fundal la bornele comutatorului. Firul de fază al rețelei se potrivește la un terminal, firul de la lampa de iluminat la al doilea, lumina de fundal este conectată la aceste două terminale. Când întrerupătorul este deschis, curentul trece prin circuitul de iluminare de fundal și este pornit, dar lumina este stinsă. Dacă comutatorul este închis, atunci tensiunea va curge prin circuit, ocolind lumina de fundal, iluminarea se va aprinde.
În comutatoarele cu iluminare din spate din fabrică, circuitul prezentat în figura de mai sus este utilizat cel mai des. Valoarea rezistenței este de la 100 la 200 kOhm, producătorii reduc în mod deliberat curentul prin LED la 1-2 mA și, prin urmare, luminozitatea strălucirii, deoarece noaptea este suficient. În același timp, disiparea puterii este redusă; puteți omite și dioda de protecție, deoarece tensiunea inversă nu o depășește pe cea admisibilă.
Aplicarea condensatorului
Un condensator poate fi folosit ca element de amortizare; spre deosebire de un rezistor, nu are o rezistență activă, ci o reactanță, prin urmare, atunci când curentul trece prin el, nu se generează căldură pe el.
Chestia este că atunci când electronii se mișcă de-a lungul stratului conductor al rezistenței, se ciocnesc de nodurile rețelei cristaline ale materialului și le transferă o parte din energia lor cinetică. Prin urmare, materialul se încălzește, iar curentul electric experimentează rezistență la mișcare.
Procese destul de diferite apar atunci când curentul trece printr-un condensator. Un condensator în cel mai simplu caz este alcătuit din două plăci metalice separate printr-un dielectric, astfel încât să nu circule curent electric direct prin el. Dar, pe de altă parte, o sarcină poate fi stocată pe aceste plăci și, dacă este periodic încărcată și descărcată, atunci un curent alternativ începe să curgă în circuit.
Calculul condensatorului de stingere
Dacă un condensator este inclus într-un circuit de curent alternativ, atunci acesta va curge prin el, dar în funcție de capacitatea și frecvența curentului, tensiunea acestuia va scădea într-o anumită măsură. Pentru calcul, utilizați următoarea formulă:
Data-lazy-type = "imagine" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/02/formula3.png?x15027" alt = "(! LANG: formula3" width="260" height="90">!}
unde X c este rezistența capacitivă a condensatorului (OM);
f este frecvența curentului în rețea (în cazul nostru, 50 Hz);
C este capacitatea condensatorului în (μF);
Pentru calcule, această formulă nu este în întregime convenabilă, prin urmare, în practică, cel mai adesea recurg la următoarele - empirice, care permite selectarea unui condensator cu suficientă precizie.
C = (4,45 * I) / (U-U d)
Date inițiale: U c –220 V; U sd –2 V; I sd –20 mA;
Găsim capacitatea condensatorului C = (4,45 * 20) / (220-2) = 0,408 μF, din gama capacităților nominale E24 alegem cea mai apropiată mai mică 0,39 μF. Dar atunci când alegeți un condensator, este necesar să luați în considerare și tensiunea de funcționare a acestuia, nu ar trebui să fie mai mică de U c * 1,41.
Faptul este că într-un circuit de curent alternativ se obișnuiește să se facă distincția între tensiunea efectivă și cea efectivă. Dacă forma de undă a curentului este sinusoidală, atunci tensiunea efectivă este cu 1,41 mai mare decât cea efectivă. Aceasta înseamnă că condensatorul trebuie să aibă o tensiune minimă de funcționare de 220 * 1,41 = 310 V. Și, deoarece nu există o astfel de evaluare, cel mai apropiat cel mai mare va fi 400 V.
În aceste scopuri, puteți folosi un condensator cu film de tip K73-17, dimensiunile și greutatea acestuia permitând plasarea acestuia în carcasa comutatorului.
Comutatorul este în funcțiune. Video
Puteți afla despre combinația dintre o lampă LED și un comutator iluminat din spate din acest videoclip.
Toate calculele făcute în articol sunt valabile pentru modul normal de strălucire; atunci când le folosiți pentru comutatoare, valorile rezistenței pot fi ajustate în sus de 2-3 ori. Acest lucru va reduce luminozitatea LED-ului, neonul și disiparea de putere a rezistențelor și, prin urmare, dimensiunile acestora.
Există întrerupătoare cu iluminare din spate la vânzare, dar rareori cineva se va reuni pentru a înlocui unul deja instalat fără iluminare din spate și încă funcțional.
După ce au petrecut o jumătate de oră, cei care doresc să îmbunătățească confortul vieții de noapte vor putea completa întrerupătoarele din apartamentul lor cu iluminare singuri, chiar și fără abilitățile unui electrician.
Puteți instala comutatorul de iluminare de fundal conform uneia dintre schemele propuse. Circuitul diferă nu numai prin pachet, ci și prin caracteristicile tehnice. De exemplu, un circuit LED poate să nu funcționeze dacă corpul de iluminat conține becuri LED. Iar lămpile de economisire a energiei pot pâlpâi sau străluci slab în întuneric. Să luăm în considerare în detaliu avantajele și dezavantajele fiecăreia dintre scheme.
Comutați circuitul de iluminare pe LED și rezistență
În prezent, întrerupătoarele pentru iluminare sunt instalate, de regulă, LED-uri incluse în comutator conform schemei electrice de mai jos.
Când întrerupătorul este în poziția „OPRIT”, curentul trece prin rezistența R1, apoi prin LED-ul VD2, care este aprins. Dioda VD1 protejează VD2 de întreruperea tensiunii inverse. R1 de orice tip cu o putere mai mare de 1 W, nominală de la 100 la 150 kOhm. Cu ratingul R1 indicat pe diagramă, curentul curge aproximativ 3 mA, ceea ce este suficient pentru o strălucire clar vizibilă în întuneric. Dacă strălucirea LED-ului este insuficientă, atunci valoarea rezistenței trebuie redusă. VD1 de orice tip, VD2 de orice tip și culoare de lumină. Pentru a înțelege teoria și a calcula în mod independent mărimea și puterea rezistorului, trebuie să citiți articolul „Legea puterii curente”.
Circuitul de iluminare al comutatorului de pe LED poate fi instalat dacă în corpul de iluminat se folosesc becuri cu incandescență. Dacă există fluorescente compacte (economisitoare de energie), atunci este posibil ca în întuneric să le observați strălucirea slabă sau pâlpâirea. Dacă în corpul de iluminat sunt instalate becuri LED, atunci este posibil ca lumina de fundal realizată conform acestei scheme să nu funcționeze, deoarece rezistența becului LED este foarte mare și este posibil să nu se genereze un curent suficient de puternic pentru ca LED-ul să strălucească. În întuneric, este posibilă o strălucire slabă a lămpii LED. Circuitul este foarte simplu, dar are un mare dezavantaj, consumă multă energie electrică, cam 1 kWh pe lună. Așa arată circuitul asamblat.
Rămâne doar să conectați capetele care privesc în jos la bornele comutatorului. Dacă nu ați făcut greșeli în timpul instalării, atunci circuitul va funcționa imediat. Am postat special o fotografie pe răsuciri pentru cei care nu au capacitatea de a lipi conexiunile cu un fier de lipit. Pentru fiabilitate și siguranță, mai trebuie să lipiți răsucirile și să acoperiți firele goale și un rezistor cu bandă electrică.
Circuitul de iluminare al comutatorului de pe LED și condensator
Pentru a crește eficiența luminii de fundal în comutator, puteți instala un condensator suplimentar în circuitul electric, reducând în același timp valoarea rezistorului R1 la 100 ohmi.
Acest circuit diferă de cel prezentat mai sus prin utilizarea unui condensator C1 ca element limitator de curent în loc de rezistor. R1 îndeplinește aici funcția de limitare a curentului de încărcare al condensatorului. Rezistența R1 poate fi utilizată de la 100 la 500 Ohm cu o putere de 0,25 W. În loc de o simplă diodă VD1, puteți instala un LED, la fel ca și VD2. Eficiența circuitului nu se va schimba, dar ambele LED-uri vor străluci simultan cu aceeași luminozitate.
Avantajul circuitului cu condensator este consumul redus de energie, aproximativ 0,05 kWh pe lună. Dezavantajele circuitului sunt aceleași cu cele prezentate mai sus și, în plus, dimensiuni mari de gabarit.
Circuitul de iluminare al comutatorului unei lămpi de neon (neon)
Circuitul de iluminare al comutatorului unei lămpi de neon (neon) este lipsit de dezavantajele inerente schemelor de iluminare cu LED-uri prezentate mai sus. O astfel de schemă de iluminare a comutatorului este potrivită pentru întrerupătoarele candelabre și orice alte tipuri de lămpi, atât cu becuri cu incandescență, cât și cu lămpi fluorescente și LED care economisesc energie instalate în ele.
Când comutatorul este deschis, curentul trece prin rezistența R1, lampa cu descărcare HG1 și se aprinde. R1 de orice tip cu putere mai mare de 0,25 W, nominală de la 0,5 la 1,0 MΩ.
În fotografie puteți vedea circuitul asamblat al iluminarii comutatorului, care nu poate fi mai simplu. Este suficient să porniți rezistorul în serie cu o lampă de neon de orice tip și circuitul este gata.
De unde să obțineți o lumină de neon
Lămpile cu descărcare cu neon (neoni) sunt prezentate într-o gamă largă și puteți folosi oricare dintre acestea disponibile. Atenție, în stânga în fotografie, o lampă cu descărcare în gaz cu o rezistență de 200 kΩ, scoasă dintr-un întrerupător defect al unui prelungitor al computerului, care se mai numește și Pilot. Poate fi instalat cu succes în orice comutator fără bătaia de cap suplimentară de a găsi accesorii. Aceleași becuri cu o rezistență sunt instalate în ibricurile electrice și alte aparate electrice pentru a indica starea de pornire. În centrul fotografiei se afla în mod neașteptat MTX-90 Thyratron de dimensiuni mici (triodă) cu catod rece. Pentru a fi corect, voi spune că thyratronul MTX-90 din lampa mea strălucește de mai bine de o duzină de ani.
Becurile de neon (neonii) ne înconjoară aproape peste tot. Esti surprins? Toate luminile fluorescente vechi folosesc un starter, acesta este un adevărat bec de neon găzduit într-un corp cilindric. Pentru a-l scoate din corpul corpului de iluminat, trebuie să rotiți ușor cilindrul în sens invers acelor de ceasornic. Sunt tot atâtea startere câte lămpi fluorescente sunt în lampă. În demaror, un condensator este încă conectat în paralel cu lumina de neon; servește la suprimarea interferențelor și nu este necesar la fabricarea indicatorului.
Dacă demarorul este luat de la o lampă veche, înainte de a folosi becul cu neon, nu fi leneș să-l verifici. Înainte de instalare, este necesar să conectați becul conform schemei de mai sus. Este mai bine să luați neon de la un starter nou, deoarece în vechea sticlă becul unui bec din interior, de regulă, este acoperit cu un strat întunecat și strălucirea va fi mai puțin vizibilă. Lumina de la starter poate fi folosită cu succes atunci când realizați singur indicatorul de fază.
Un kit de iluminat gata făcut pentru instalarea într-un întrerupător de perete poate fi luat dintr-un fierbător electric modern defect. De regulă, majoritatea modelelor au un indicator de încălzire a apei. Indicatorul este o lampă de neon cu care este conectat în serie un rezistor limitator de curent și acest circuit este conectat în paralel cu elementul de încălzire. Dacă în gospodăria dvs. se află un fierbător electric defect, atunci o lampă de neon cu o rezistență poate fi scoasă din ea și instalată în comutator.
Fotografia prezintă trei lumini de neon de la ceainice electrice. După cum puteți vedea, strălucesc destul de puternic, așa că în întuneric vor fi vizibile în comutator de la distanță mare.
Dacă te uiți mai atent la tuburile izolatoare puse la joncțiunea cablurilor lămpii de neon cu firele, vei observa o îngroșare pe unul dintre tuburi. Există o rezistență de limitare a curentului în acest loc. Dacă tăiați tubul pe lungime, se va deschide o imagine, ca în această fotografie.
Instrucțiuni pas cu pas pentru instalarea în comutatorul de iluminare de fundal
Opriți alimentarea cu energie atunci când lucrați la întrerupător!
Becurile de neon vin cu soclu si fara soclu, in care concluziile merg direct de la becul de sticla. Prin urmare, metoda de instalare a acestora este oarecum diferită.
Instalarea unui bec cu neon cu codițe în comutator
De regulă, lungimea cablurilor unei lămpi de neon (neon) sau LED nu este suficientă pentru conectarea directă la bornele comutatorului și, prin urmare, acestea trebuie extinse cu o bucată de sârmă de cupru. În aceste scopuri, sunt potrivite atât firele unice, cât și firele cu toroane de orice secțiune transversală. Cel mai bun mod de a conecta firul la cablu este prin lipire.
Înainte de lipire, bornele lămpii de neon și capetele conductorului trebuie curățate de oxizi și cositorite cu un fier de lipit cu lipit. Apoi lipiți la o lungime de cel puțin 5 mm și lipiți cu lipit.
Apoi locul de lipire și ieșirea lămpii cu neon trebuie izolate prin punerea unui tub izolator. Puteți înfășura pur și simplu câteva spire de bandă adezivă.
Pentru comoditatea lipirii, capătul conductorului lipit este format într-un inel cu ajutorul unui clește cu vârf rotund și fixat de terminalul comutatorului.
Cheile sau capacele pentru întrerupătoarele de perete sunt de obicei din plastic alb și lumina de la un bec de neon (neon) sau LED va trece bine prin ele. Este suficient pentru vizibilitatea cheii comutatorului pe întuneric. Prin urmare, nu este necesar să forați o gaură în comutator împotriva locației de instalare a iluminării de fundal.
Un tub izolator este de asemenea pus pe rezistența lipită sau izolat cu bandă izolatoare. Capătul terminalului este format într-un inel și atașat la al doilea terminal al comutatorului.
Circuitul de iluminare a comutatorului este montat, comutatorul este conectat la cablaj, rămâne doar instalarea cheii și lucrarea poate fi considerată finalizată.
Instalarea unui bec cu neon cu o bază în întrerupător
Nu este practic să folosiți un suport de lampă, deoarece durata de viață a unei lămpi de neon (neon) este mai lungă decât durata de viață a comutatorului și există puțin spațiu în cutie. Prin urmare, este mai recomandabil să atașați baza la circuit folosind lipire.
Pentru a face acest lucru, trebuie să îndepărtați izolația de pe fire, să cosiți capetele goale și să faceți bucle mici. Apoi lipiți la punctele de lipire ale bornelor becului de pe bază.
Un rezistor este lipit de firul care se extinde de la contactul central al bazei la o distanță de 2-3 cm. Bornele rezistorului trebuie scurtate și realizate la capetele buclei pentru fir. Un fir este, de asemenea, lipit la al doilea terminal al rezistenței.
Partea filetată a bazei și rezistența trebuie să fie izolate. Acest lucru se poate face cu tub termocontractabil, bandă izolatoare sau metoda pe care o propun.
Multe tuburi bune din clorură de polivinil (PVC), care sunt adesea folosite pentru a izola firele. Pentru a preveni alunecarea unei bucăți de tub (cambric), diametrele interioare ar trebui să fie puțin mai mici decât lipirea izolată. Există întotdeauna dificultăți în găsirea unui cambric cu diametru adecvat.
Dar dacă cambricul este ținut timp de 15 minute în acetonă, atunci devine elastic și poate fi ușor pus pe o parte care este de o dată și jumătate mai mare decât diametrul său interior. Așa că am izolat în trecutul îndepărtat becuri într-o ghirlandă de Crăciun de casă.
După ce acetona s-a evaporat, cambricul revine la dimensiunea inițială și se înfășoară strâns în jurul bazei lămpii. Nu mai este posibilă îndepărtarea cambricului, decât dacă este re-imuiat cu acetonă. Această metodă de izolație este analogă cu un tub termocontractabil, doar încălzirea nu este necesară.
După efectuarea lucrărilor pregătitoare, lumina de fundal este plasată în cutia de comutare și conectată la contactele acesteia.
Dacă nu există suficient spațiu pentru plasarea unui rezistor sau nu există puterea necesară la îndemână, atunci rezistența poate fi înlocuită cu mai multe de putere mai mică, conectându-le în serie sau în paralel.
Când rezistențele de aceeași rezistență sunt conectate în serie, puterea disipată de un rezistor va fi egală cu puterea calculată împărțită la numărul de rezistențe, iar valoarea lor va scădea și va fi egală cu valoarea calculată împărțită la numărul de rezistențe. . De exemplu, calculul necesită un rezistor de 1 watt 100 kΩ. 1 kOhm = 1000 Ohm. Acest rezistor poate fi înlocuit cu două rezistențe de 0,5 wați 50 kΩ în serie.
Când rezistențele de aceeași rezistență sunt conectate în paralel, puterea este calculată ca atunci când sunt conectate în serie, iar valoarea fiecărui rezistor trebuie să fie egală cu valoarea calculată înmulțită cu numărul de rezistențe conectate în paralel. De exemplu, pentru a înlocui un rezistor de 100 kΩ cu trei, rezistența fiecăruia trebuie să fie de 300 kΩ.
La instalarea circuitului, conectați rezistorul (condensatorul) numai la conductorul de fază al comutatorului. Deoarece curenții care curg prin elementele circuitului nu depășesc câțiva miliamperi, nu există cerințe speciale pentru calitatea contactelor. Dacă cutia cu comutatorul, în care va fi montată lumina de fundal, este metalică, atunci este necesar să se excludă posibilitatea atingerii conductoarelor conductoare ale pereților săi.
Este imposibil să stricați nimic atunci când instalați iluminarea de fundal într-un întrerupător de perete, deoarece corpul de iluminat în sine este un limitator de curent. Cel mai rău lucru care se poate întâmpla este defectarea elementelor montate atunci când se fac greșeli grave. De exemplu, porniți LED-ul fără un rezistor de limitare a curentului sau luați din greșeală valoarea rezistenței în loc de 100 kOhm pentru a lua 100 Ohm.
Calculator pentru calcul
parametrii rezistenței limitatoare de curent
Când se instalează automat într-un comutator de iluminare de fundal pe un LED sau pe o lampă de neon, este necesar să se determine valoarea și puterea rezistenței de limitare a curentului. Calculul poate fi efectuat folosind formulele, dar este mult mai convenabil să calculați parametrii rezistenței folosind un calculator special. Este suficient să introduceți parametrii și să obțineți rezultatul final. Calculatorul poate fi util și pentru selectarea unui rezistor într-un comutator cu iluminare din spate fabricat din fabrică în cazul unei defecțiuni a rezistenței.
Referinţă. Pe LED, căderea de tensiune se află în intervalul 1,5-2 V, pe lampa de neon, 40-80 V. Curentul minim necesar la care este garantată strălucirea LED-ului este de 2 mA, pentru lampa de neon - 0,1 mA. Aceste date pot fi utilizate pentru calcule pe un calculator dacă parametrii LED-ului sau ai lămpii de neon sunt necunoscuți.
