Особенности светодиодных ламп на напряжение 12 вольт

Энергосберегающие технологии и оборудование пользуются спросом и популярностью. Одним из таких устройств является светодиодная лампа. В качестве источника света в ней используются светодиоды, которые объединены в одну цепь. Эта лампочка используется в осветительных приборах для оформления подсветки зданий и сооружений, в точечных светильниках, которые монтируются на подвесных или натяжных потолочных конструкциях.

Конструкция светодиодных ламп

Светодиодные лампы предназначены для напряжения 12 В и соответственно конструкция устройства отличается от люминесцентных аналогов или в которых используется нить накаливания. Конструктивно она выполнена из следующих основных компонентов:

• Стеклянная колба. Может изготавливаться из прозрачного или матового стекла и иметь сферическую или плоскую форму. Купольная конструкция увеличивает угол рассеивания светового потока до 270°. Модели лампочек с плоской стеклянной поверхностью применяются в точечных светильниках для подсветки интерьера или разбивки площади на отдельные зоны. Угол освещения 30 – 60°.
• Светодиоды. Источники света последовательно соединяются в одну схему подключения, что повышает светоотдачу устройства.
• Радиатор. Представляет собой металлическую пластину из алюминиевого сплава. Она предназначена для отвода тепла, излучаемого светодиодами.
• Корпус. Изготавливается из высокопрочного пластика, который является диэлектриком и выполняет защитные функции от поражения электрическим током при монтаже или демонтаже источника света.
• Драйвер. Предназначен для стабилизации напряжения и преобразования тока из переменного в постоянный.
• Цоколь. Может изготавливаться под патроны разных видов: стандартной конструкции E27 и E14 или G4, G13, GU10 и так далее.

В зависимости от количества излучаемого света одним диодом и числа определяется яркость светодиодной лампы. Среднее значение освещенность рассчитывается из соотношения 1 Лм (Люмен – единица измерения яркости светового потока) на 100 Вт.

Преимущества и недостатки 12 В освещения

Для перехода на осветительные приборы, которые подключаются к низковольтному источнику питания, следует изучить их достоинства и недостатки. Среди преимуществ можно выделить следующее:

• Безопасность. Использование светодиодных лампам в светильниках на 12 В повышает уровень защиты и устраняет возможность поражения электрическим током.
• Пожарная безопасность. Проводка низковольтного напряжения не может быть источником возгорания и причиной возникновения пожара. Поэтому провода не нуждаются в дополнительной защите, их не помещают в гофрированные рукава.
• Универсальность. Электрический ток напряжение которого не превышает 12 В считается условно безопасным, который не может нанести серьезные повреждения человеку. В связи с этим эти лампы могут использоваться в помещениях с нормальными условиями и повышенной опасности. Например, в светильниках для сауны, погреба, ванной комнаты, кухни, спальни и т. д.
• Экономия. При использовании данного источника света для освещения помещения снижает расход электроэнергии и соответственно затраты денежных средств на оплату счетов.
• Экологичность. В конструкции не используются материалы, которые в процессе эксплуатации устройства излучают вредные вещества для здоровья человека или животных.
• Надежность. Лампы имеют высокую устойчивость к механическим повреждениям: царапины, сколы, выщерблены и т. д.

Не смотря на все преимущества источник света, имеет и свои недостатки. К минусам светодиодным лампам рассчитанных на 12V относятся:

• Требуется дополнительное устройство — блок питания (БП). Наличие драйвера стабилизирующего и понижающего напряжение сети с 220 на 12 В усложняет прокладку проводки. Он обладает своим КПД, которое снижает эффективность освещения и за счет него в схеме появляется дополнительное слабое звено, которое может выйти из строя.
• Яркость свечения. На мощность светового потока лампы подключенной к низковольтной сети оказывает влияние падение напряжение. Это происходит из-за потребления большого тока. Поэтому длина проводника от трансформатора до первого и последнего источника света должна быть одинаковой, допускается погрешность в 2 – 3 %. Иначе последний светильник будет, тускнея светить, чем первый.

Разновидности светодиодных ламп

Источники света классифицируются по нескольким критериям:

• Тип цоколя. Выпускаются традиционного исполнения с типоразмерами: E14, E27,E40. Так же производятся безцокольные модели ламп: G4, G5, G9 и т. д.
• Температура свечения. Различают три типа излучаемого света: мягкий – температура от 2500 до 2700 °К, белый – 3800 – 4500 °К и холодный температура светового потока более 5000 °К
• Тип светодиода. В Зависимости от мощности и назначения лампы светодиоды имеют разную конфигурацию, которая определяется видом кристалла. Он может иметь ножки для подключения или монтироваться непосредственно в плату.

Блок питания для светодиодных ламп 12 В

Блоки питания выбираются в зависимости от назначения светодиодных светильников.

Они делятся на следующие виды:

• Герметичные. Применяются для установки ламп в ванной комнате, сауне, уличное освещение.
• Негерметичные. Предназначены для монтажа внутри помещения с нормальным уровнем влажности.
• С активным охлаждением. Оснащается вентилятором, что способствует увеличению мощности и уменьшению габаритов.
• Пассивное охлаждение. Для отвода тепла используется радиатор. Преимущество – бесшумная работа. Недостаток – мощность ограничивается размерами устройства.

Также блоки питания подбираются по основным характеристикам:

• Мощность. Рассчитывается методом сложения всей подключаемой нагрузки и плюс запас мощности 10 – 15 %, для предотвращения работы в режиме перегрузки.
• Выходной ток. Зависит от количества подключаемых ламп. Если известна мощность нагрузки и «косинус фи» ламп, то ток можно вычислить по формуле: суммарная мощность ламп / 12 / cos φ. Значение параметра определяет также площадь поперечного сечения проводников, соединяющих БП и лампы.
• Напряжение на выходе. Для нашего случая это — 12В.

При подключении светодиодных ламп 12 В к электрической линии с напряжением 220 В они должны питаться от драйвера или блока питания.

Технический прогресс в области энергосберегающих технологий способствует постоянному развитию и улучшению технических и эксплуатационных характеристик светодиодных ламп.

Выбор, преимущества и недостатки светодиодных ламп на 12 В

Технологии постоянно совершенствуются и развиваются, появляются более эффективные решения. Также и с оборудованием, упрощающим жизнь: оно корректируется и дополняется новыми функциями. Современные осветительные приборы существенно отличаются от тех, которые были несколько лет назад. На замену стандартным лампам накаливания пришли куда более экономичные, практичные и эргономичные светодиодные лампы 12 Вольт.

У изделий есть множество мелких недостатков, но постоянные разработки и исследования в конечном счете приведут к тому, что они вытеснят с рынка менее эффективные аналоги.

Конструкция

Конструкция ламп, питаемых постоянным напряжением 12 В, существенно отличается от традиционных ламп накаливания или люминесцентных приборов.

Перечислим основные конструктивные элементы:

1. Стеклянная колба. Обычно производится из прозрачного стекла (реже — матового) в форме шара или диска. Купольная форма позволяет существенно увеличить угол рассеивания, который достигает 270 град. Плоские лампочки используются в точечных источниках света для дополнительного освещения. Некоторые приборы применяют для подсветки предметов интерьера, другие — для зонирования просторных помещений. У точечных светильников угол рассеивания минимальный — от 30 до 60 град.
2. Светодиоды — источники света. Соединяются последовательно друг с другом, что позволяет повысить световую отдачу прибора.
3. Радиатор — алюминиевая пластина, отводящая тепло, которое образуется в процессе излучения led-диодов.
4. Корпус производится из прочного пластика — она является отличным диэлектриком и выполняет защитные функции. Предотвращает поражение током во время установки и демонтажа устройства.
5. Драйвер — стабилизирует напряжение, преобразуя переменный ток в постоянный ток на 12 В.
6. Цоколь. Ввиду высокой популярности изделий выпускаются диодные лампы с самыми разными цоколями. Вы легко сможете найти стандартные изделия под патроны E27, E14, G4. G13, GU10 и т. д.

Яркость такой лампочки зависит от количества светодиодов и мощности их каждого по отдельности. Освещенность изделий рассчитывается по соотношению 1 лм на каждые 100 Вт.

Разновидности

По источнику питания лампочки делятся на две основные категории — низковольтные, предназначенные для эксплуатации от сети 12 В, и обычные, подключаемые к сети 220 В. Существуют и другие разновидности – на 24, 36 или 48 В, которые относятся к категории низковольтных светодиодных ламп. Низковольтные от обычных отличаются использованием драйвера (он же блок питания), стабилизирующего напряжение. Он может быть по умолчанию вмонтирован в конструкцию изделия или устанавливаться отдельно, как самостоятельный элемент.

Мощность таких источников обычно невелика и находится в диапазоне 0,4–8,0 Вт. Причем дробные величины мощности используются чаще целых.

Еще один критерий для классификации 12-вольтовых светодиодных приборов — форма стеклянной колбы. Выделяют следующие разновидности:

• открытого типа;
• устройства с колбами различных геометрических форм;
• круглые плоские изделия, похожие на диск.

Самыми распространенными считаются лампы SMD-типа. Яркость светового потока выбирается в зависимости от размеров данного изделия — чем больше светодиодов, тем более интенсивным будет освещение.

Основные параметры выбора

Технико-эксплуатационных характеристик у ламп накаливания много. Перечислим основные из них:

1. Цветовая температура. Ее значение находится в диапазоне 2700–6500 К. В зависимости от конкретной величины при свечении лампы может быть больше холодного (белого) или теплого (желтого) света.
2. Световой поток. Данный параметр у светодиодных изделий обычно высок и достигает 600 Лм.
3. Долговечность — средняя продолжительность эксплуатации осветительных приборов составляет 50 000 часов.
4. Мощность — от 0,4 до 8 Вт.
5. Наличие драйвера. На самом деле устройства, функционирующие исключительно от сети на 12 или 220 В, встречаются редко. Чаще всего производители выпускают светодиодные лампы с широким диапазоном напряжения — к примеру, 150–250 В. Это значит, что таким устройствам не страшны какие-либо серьезные перепады напряжения.
6. Габаритные размеры. Зачастую данное оборудование используется для замены галогенных ламп, поэтому производители стремятся максимально упростить процесс монтажа изделия и предоставить больше свободы за счет уменьшения габаритов.
7. Количество светодиодов.

На упаковке изделия обычно указывается оттенок света при эксплуатации ламп, что существенно облегчает выбор.

Блок питания для ламп 12 В

Драйверы или блоки питания выбираются в зависимости от предназначения светильника. Они классифицируются на следующие типы:

1. Герметичные. Лучшее решение для эксплуатации в ванной комнате, бане или на улице. Отличный вариант для любых помещений с высоким уровнем влажности и вероятностью попадания брызг.
2. Негерметичные — монтируются в комнатах с нормальным уровнем влажности.
3. Драйвер с активной системой охлаждения дополнен специальным вентилятором, позволяющим увеличить мощность изделия и уменьшить его габариты.
4. С пассивной системой охлаждения — вместо вентилятора используют радиатор. Характеризуются бесшумной работой, но мощность ограничена размерами прибора.

Кроме того, блоки питания делятся по значению технических параметров:

1. Мощность. Для выбора правильного драйвера необходимо суммировать мощность каждого источника света, а затем увеличить полученное значение на 10–15 %. Этот запас нужен для предотвращения выхода из строя в моменты перегрузок.
2. Выходной ток — выбирается в зависимости от числа подключаемых лампочек. Более сложная для вычисления характеристика, которая должна совпадать с требуемой величиной тока для конкретных источников. На величину влияет площадь поперечного сечения элементов, коммутирующих блок питания и лампу.
3. Выходное напряжение — в конкретном случае величина равняется 12 В.

Сфера применения приборов на 12 В

LED-лампы на 12, 24, 36 и 48 В со стандартными цоколями E14, E27, G4, GU10 могут использоваться для дома, при организации систем освещения транспортных средств, торговых залов, витрин или офисных помещений. Практически во всех случаях обычные лампы накаливания или галогенки можно заменить светодиодными аналогами.

Чаще всего низковольтные источники света устанавливают в помещениях с повышенной влажностью, включая ванные комнаты, кухню, сауну, подвал. Они же эксплуатируются и для уличного освещения. Светодиодная лампа с цоколем G4 монтируется в точечный светильник. Выбор в ее пользу следует делать при обустройстве подвесных потолков, поскольку светодиоды, несмотря на необходимость применения охлаждающих радиаторов, нагреваются существенно меньше обычных и галогенных устройств.

Преимущества и недостатки 12-вольтового освещения

Самое главное преимущество светодиодных лампочек на 12, 24 или 36 В связано с их высокой экономичностью. В процессе монтажа нет необходимости тратить деньги на размещение вспомогательных элементов, прокладывать защитные кабель-каналы. Низкое напряжение делает устройства намного более безопасными, чем осветительные приборы, питаемые от сети 220 В. Это позволяет эксплуатировать лампы в комнатах разного предназначения с высоким уровнем влажности (подвалы, бассейны, ванные).

Экономичность достигается и при эксплуатации оборудования. Для получения светового потока, который обеспечивается лампой накаливания на 60 Вт, достаточно светодиодного источника света мощностью на 6–7 Вт.

Низковольтные led-лампы подходят для установки на объектах с повышенными нормами ПУЭ, связанными с высокой степенью опасности. Наиболее ярким примером такого объекта является котельная.

Производители выпускают изделия со стандартными цоколями, что упрощает замену галогенок и ламп накаливания на светодиодные, оснащенные идентичным держателем. При этом нужно учитывать дополнительные параметры, включая световой поток и габаритные размеры.

Теперь перейдем к недостаткам. В бытовых условиях светодиодные лампочки 12 В подключаются через понижающий трансформатор, устанавливаемый перед светильником и уменьшающий напряжение до нужных значений. Понижающие трансформаторы могут характеризоваться внушительными габаритами, поэтому при размещении в люстрах или потолочных конструкциях должно быть предусмотрено свободное место. Реализовать такую схему получается не всегда.

Из-за низкого вольтажа такие источники света характеризуются повышенной величиной тока. По этой причине нужно выбирать проводники правильной длины. Чем больше протяженность кабеля, тем выше сопротивление. Повышение последней величины негативно сказывается на качестве освещения.

Рекомендации по приобретению

Для начала определитесь, для чего покупается лампочка на 12 В. При выборе обратите внимание на мощность изделия, наличие качественного драйвера, величины светового потока и цветовой температуры. Не забывайте о габаритных размерах, влияющих на качество и правильность монтажа.

Если лампа покупается для автотранспорта, то учтите силовые и цветовые ограничения для используемых фар, что связано с их предназначением (лампы ближнего/дальнего света, «противотуманки» и т. п.).

В магазине можно найти светодиодные лампы, подключаемые к сети 220 В и оснащенные блоком питания, замаскировать который не составит труда. Однако эти изделия более громоздкие по сравнению со светодиодными устройствами на 12 В, но для них требуется подключение понижающего трансформатора.

Каких производителей предпочесть

Самыми популярными производителями светодиодных лампочек 12 В являются фирмы Osram и Philips. Это наиболее технологически развитые компании, обеспечивающие высокую функциональность и отличные технико-эксплуатационные характеристики изделий. Но стоимость таких устройств намного выше остальных.

Альтернативой дорогостоящим продуктам от Osram и Philips являются лампы Era, Gauss, Camelion и Feron. Качество изделий далеко не всегда соответствует уровню продукции от двух первых брендовых производителей. Многие изготовители обращаются к компании Philips, приобретая у нее комплектующие детали для собственных разработок.

Заключение

Светодиодные лампы 12 В и светильники заняли свою собственную нишу в сегменте электротехники. Специфические параметры и условия эксплуатации выбивают данные устройства из общего ряда осветительных приборов. Низкие мощность, напряжение и габаритные размеры присущи только им.

На первый взгляд, предназначение таких изделий кроется в декоративном оформлении помещений, но на деле это намного более функциональные источники света. Малые требования к энергообеспечению и многочисленные конфигурационные возможности расширяют сферу использования устройств. Каждый производитель выдвигает вполне логичные предостережения, но в случае с применением ламп в домашних условиях дизайнерские вариации ограничиваются разве что фантазией владельца квартиры или частного дома.

https://profazu.ru/svet/light/svetodiodnaya-lampa-12-volt.html
https://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/svetodiodnye-lampy-12-volt.html