Постоянный и переменный ток в освещении

Постоянный и переменный ток в освещении

Без электричества невозможно представить современный мир. Всё, к чему мы так привыкли: освещение, бытовые приборы, компьютеры, телевизоры – так или иначе связано с электропитанием. Но одни приборы работают от переменного тока, а другие – питаются от источников постоянного тока.

От этого зависит возможность их работы, а иногда и целостность, если подключение неправильное.

Что такое постоянный ток?

Электрический заряд или электроны движутся в одном направлении, всегда начиная с генератора, который является началом линии, и до конца линии, которая является электрическим оборудованием.

Что такое переменный ток?

Переменный – это ток, который меняет величину и направление. Причем, в равные промежутки времени. В случае подключения электрической лампочки к сети переменного тока плюс и минус на ее контактах будут меняться местами с определенной частотой или иначе, ток будет менять свое направление с прямого на обратное.

Применение постоянного тока:

· Различные виды техники (бытовая, промышленная)

· Автономные системы (бортовые системы автомобилей, летательных аппаратов, морских судов или электропоездов, общественный транспорт: трамваи и троллейбусы)

· Электронные устройства (электрофонари, игрушки, аккумуляторные электроинструменты и др.)

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

Ученые доказали недавно: передавать постоянный ток выгоднее. Снижаются потери излучения линии. Переменный ток чаще всего используется тогда, когда присутствует необходимость его передачи на большие расстояния.

Применение переменного тока:

· Жилые дома и предприятия

· Инфраструктурные и транспортные объекты

Электричество и свет

ФОТО 3

Лампы накаливания

· У лампочки Ильича на постоянном токе не будет пульсаций света и шума от работы. На переменном — лампа может гудеть из-за того, что спираль работает как электромагнит, сжимаясь и растягиваясь дважды за период.

Люминесцентные лампы

· Эти приборы нельзя включать напрямую в сеть. Для нормальной работы лампе нужен пуско-регулирующий аппарат (ПРА). В простейшем случае он состоит из трёх деталей: стартёра, дросселя и конденсатора. Последний нужен не самой лампе, а остальным потребителям в сети, так как он улучшает коэффициент мощности и фильтрует помехи, создаваемые лампой.

· Прибор питается от переменного напряжения 220 вольт, которое находится в бытовой сети, но токи в ней протекают разные. Можно запитать лампу и постоянным (с ограничением тока). Но предпочитают переменный. Он проще в реализации и электроды при этом изнашиваются равномерно.

Светодиодные лампы

· Светодиод требует для работы небольшое постоянное напряжение (около 3.5 В) и ограничитель тока. Схемы светодиодных ламп весьма разнообразны: от простых до довольно сложных. Самое простое — последовательно со светодиодами поставить гасящий резистор. На нём упадёт лишнее напряжение, он же будет ограничивать ток. Такая схема имеет низкий КПД, поэтому на практике вместо резистора ставят гасящий конденсатор. Он также обладает сопротивлением (для переменного тока), но на нём не рассеивается тепловая мощность. По такой схеме собраны самые дешёвые лампы. Светодиоды в них мерцают с частотой 100 Гц. На постоянном токе такая лампа работать не будет, так как для него конденсатор имеет бесконечное сопротивление.

Для создания яркого направленного освещения используются специальные устройства – прожекторы. Они комплектуются мощными источниками света и поставляются в прочных корпусах из металла и пластика.

Устройства бывают:

Предназначены для равномерного освещения крупных сооружений: домов, стадионов, сцен

Используются для подсветки и выделения светом объектов и их частей

Служат для передачи информации на расстоянии

· Дальнего действия с параболическими отражателями

Изделия выпускаются в основном для военных нужд

В прожекторах устанавливают разные лампы: галогенные, натриевые, металлогалогенные и светодиодные. Бывают модели со сменными лампами, но в некоторых заменить световой элемент не получится.

Светодиодные лампы для уличного освещения имеют различную конфигурацию. Они могут быть выполнены в форме квадрата, прямоугольника, круга, овала или линейки.

Технические параметры:

· Широкий диапазон электропитания – от 100 до 240 Вольт

Если напряжение падает, то светодиодный прожектор продолжает работать в обычном режиме.

· Работа как при переменном, так и при постоянном токе

· Определенное количество диодов

· Различный цвет света – горячий или холодный, разная температура

· Возможность смены угла светорассеивания

Чаще всего угол установки прожекторов для освещения на улице равен 50° и более.

Лампы со светодиодами обладают высоким качеством, экономным потреблением электроэнергии, надежностью и долгим сроком службы.

Прежде, чем выбрать осветительные приборы, внимательно ознакомьтесь с их описанием. И не стесняйтесь задавать вопросы специалистам!

Понижающий трансформатор с 220 на 12 Вольт

В частном доме или же в квартире большая часть электрических приборов имеет напряжение питания 220 Вольт, соответственно и электрическая сеть также имеет 220В. Но бывают случаи, когда нужно понизить напряжение до безопасных 12В для подключения светодиодных лент/ламп, галогенных ламп и других устройств, работающих от переменного тока.

Устройство понижающего трансформатора

Трансформатор – статичное электромагнитное устройство для преобразования переменного тока напряжения U₁ в переменный ток напряжения U₂, той же частоты.

Основными элементами конструкции являются:

1. Магнитопровод, собранный из тонких листов электротехнической стали;
2. Обмотки, выполненные медными или алюминиевыми проводами;
3. Каркас для обмоток;
4. Изоляция;
5. Контактные вывода высокого и низкого напряжения (ВН и НН);
6. Каркас для монтажа.

Принцип работы понижающего трансформатора

На так называемую первичную обмотку, подается напряжение от внешнего источника. Переменный ток, протекая по ней, создает переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции переменный магнитный поток в магнитопроводе создает во всех обмотках, в том числе и первичной, электродвижущую силу. При подсоединении нагрузки на вторичную обмотку, магнитная индукция создает в витках вторичной обмотки напряжение, а от первичной обмотки будет поступать энергия, отдаваемая в цепь вторичной.

Как выбрать понижающий трансформатор

В первую очередь необходимо смотреть на его мощность и исполнение. Мощность обязана быть с запасом, то есть больше суммарной потребляемой мощности подключаемых светильников.

Пример. Допустим, имеется 5 лампочек мощностью по 10Вт и 5 лампочек по 15Вт. Суммарная мощность все сети освещения будет 125Вт, прибавим еще 20% и получим 150Вт. Таким образом, нам необходимо купить понижающий трансформатор 220/12В мощностью не менее 150Вт. Посещаем магазин, находим наиболее близкую мощность более 150 и покупаем.

При его монтаже на улице, потребуется устройство пылевлагозащищенного исполнения (лучше в корпусе из нержавеющей стали). Между тем, при большом расстоянии до светильников необходимо располагать трансформатор на улице. Это связано с падением напряжения на кабеле большей длинны.

Для количественной оценки падения напряжения в кабеле можно воспользоваться простой формулой:

W – суммарная мощность всех потребителей, подключенная к данному проводу, Вт;

V – напряжение источника тока, как правило, 12В или 24В;

L – длина провода, м;

S – площадь сечения провода, мм²;

ρ – значение удельного электрического сопротивление, для меди это примерно 0,018 Ом·мм²/м, для алюминия – 0,0295 Ом·мм²/м;

Для количественной оценки падения мощности на проводах можно воспользоваться следующей формулой:

Если эта мощность получится слишком большой, то, единственное верное решение для уменьшения потерь – это увеличить сечение проводника, иначе останется только гадать, что случится раньше – возгорание проводов или выход из строя светильников.

Но в том случае, когда удаленность потребителей до источника питания небольшое, трансформатор целесообразнее поставить в помещении, в непосредственной близости от источника питания 220 В – например, около щитка или в щите (на сегодняшний день производители изготавливают понижающие трансформаторы с креплением на DIN-рейку).

Понижающие трансформаторы на дин рейку легко устанавливаются в распределительные щиты и при этом в зависимости от модели занимают места всего от 2 до 6 модулей. Первичная обмотка у них электрически отделена от вторичной, что обеспечивает дополнительную защиту для людей. Имеется защита от перегрузок, выполненная на тепловое реле.

Схема подключения понижающего трансформатора

Наиболее замечательный и популярный пример, для наглядной схемы подключения — это подключение экономной системы освещения. Она необходима для реализации схемы освещения с меньшими показателями напряжения, чем классические 220 В. Чаще всего используются 12-вольтные галогенные лампы, которые применяют как в открытых, так и во встроенных светильниках.

Общая схема подключения со светильниками достаточно легка в исполнении и изображена на рисунке.

Понижающий трансформатор подключается через выключатель. Далее к нему параллельно подключаются светильники, при этом его роль заключается в снижении напряжения со стандартных 220 Вольт до 12 Вольт, требуемых для питания точечных галогеновых светильников.

Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт купить

На сегодняшний день в продаже имеются устройства различного исполнения и конструкции. Заказать или купить Вы можете как в розничных магазинах, так и в интернет магазинах. В последних, кстати, более выгодные цены.

Ниже Мы предлагаем Вам ознакомиться и сравнить несколько вариантов:

Модель	ОСЗ- 1,0	ОСОВ-0,25	ТП1-0,25	ОСВМ-0,25	ЯТП-0,25
Ориентировочная цена, руб	от 6500	от 2200	от 5300	от 5300	от 1500
Внешний вид
Мощность, кВА	1	0.25	0.25	0.25	0.25
Первичное напряжение, В	220	220	220	220	220
Вторичное напряжение, В	12, 24, 36, 42	12, 24, 36, 42, 110, 127	12, 24, 36, 42, 110	12, 24, 36, 42, 110, 127	12
Степень защиты	IP20	IP65	IP20	IP55	IP31
Климатическое исполнение	У2	У5	У2	ОМ5	УХЛ 4
Габариты, мм	Д — 275 Ш — 155 В — 270	Д — 200 Ш — 200 В — 225	Д — 320 Ш — 160 В — 302	Д — 200 Ш — 200 В — 225	Д — 210 Ш — 145 В — 145
Вес, кг	16	5.9	13	5.9	6.5

Как видите, отличительной особенностью всех трансформаторов является конструктивное исполнение. Для наружной установки Мы рекомендуем выбрать типа ОСОВ или ОСВМ, так как они имеют водозащищенное исполнение.

Как выбрать светодиодную лампу

В отличие от обычных ламп накаливания, различающихся только мощностью и качеством изготовления, светодиодные лампы имеют много параметров, влияющих на качество и безопасность освещения. Я расскажу об основных параметрах светодиодных ламп и порекомендую, какие лампы лучше подойдут для дома.

Мощность

Светодиодные лампы не стоит выбирать по мощности — эффективность у различных ламп разная и лампы с одинаковой мощностью могут сильно отличаться по яркости: лампы, заменяющие обычную лампочку-грушу 60 Вт могут иметь мощность от 6 до 10 Вт, лампы, заменяющие «свечку» 40 Вт могут иметь мощность от 4 до 7 Вт.

Эквивалент мощности

Большинство производителей светодиодных ламп указывает эквивалент мощности лампы накаливания. Например, на упаковке может быть указано, что лампа имеет мощность 6 Вт и светит, как лампа накаливания 60 Вт. Некоторые производители указывают этот эквивалент достаточно некорректно, поэтому я рекомендую всегда обращать внимание не на эквивалент мощности, а на световой поток.

Световой поток

Яркость лампы, а точнее количество света, которое даёт лампа, определяется параметром «световой поток», измеряющимся в люменах (лм, lm).
Для обычных ламп (груши, свечки) можно приблизительно прикинуть необходимый световой поток, умножив мощность обычной лампы накаливания на 10: 40 Вт — 400 лм, 60 Вт — 600 лм, 100 Вт — 1000 лм. Таким образом, если вы хотите купить светодиодную лампу на замену 60-ваттной лампе накаливания, ищите лампы со световым потоком не менее 600 лм.
К сожалению, многие производители завышают значение светового потока. В реальности он может оказаться даже вдвое ниже заявленного и лампа, которая должна светить, как 60-ваттная лампа накаливания будет светить лишь, как 25-ваттная. Реальные значения светового потока можно узнать только по результатам независимого тестирования.

Цветовая температура

Ламы накаливания светят тёплым желтоватым светом с цветовой температурой 2700-2800К. Если вы хотите, чтобы светодиодная лампа давала свет, максимально похожий на свет лампы накаливания, выбирайте лампы с цветовой температурой 2700-2800К. Многие светодиодные лампы имеют цветовую температуру 3000К — это более белый, но не менее комфортный свет. Свет ламп с цветовой температурой 4000К называют «нейтральный белый». Такой свет больше подходит для офисных помещений. Считается, что белый свет способствует повышению работоспособности, а желтый помогает расслабиться и отдохнуть, поэтому дома в вечернее время свет должен быть тёплым с цветовой температурой не выше 3000К. Лампы с холодным белым светом 5000К и выше предназначены для использования в хозяйственных помещениях. Дома им не место.

Напряжение

Выпускаются светодиодные лампы, работающие от сети 220-230 В и от источников питания 12 вольт.
В светодиодных лампах используется драйверы (электронные платы, установленные в цоколе лампы) разных типов. Во многих лампах используются драйверы со стабилизацией. Яркость таких ламп не меняется при колебаниях напряжения сети в очень больших пределах. Некоторые из ламп светят одинаково ярко при снижении напряжения сети с 230 до 70 вольт. К сожалению, производители часто не указывают реальный диапазон напряжения: на упаковке лампы может быть написано 220-240 В или 230 В, а в реальности лампа горит при гораздо меньшем напряжении.

Лампы на 12 вольт выпускаются с цоколями E27, E14, GU5.3, G4 и могут работать как от постоянного, так и от переменного напряжения. Большинство микроламп с цоколем G4 и некоторые лампы-споты с цоколем GU5.3 при работе от переменного напряжения имеют очень высокую пульсацию света, вредную для глаз и самочувствия в целом. Для того, чтобы избежать пульсации таких ламп, придётся заменить трансформаторы на блоки питания постоянного тока.

Индекс цветопередачи (CRI, Ra)

Свет светодиодной лампы отличается от света лампы накаливания по спектру. Хоть свет и выглядит белым, некоторых цветовых компонентов в нём больше, а некоторых меньше. Индекс цветопередачи показывает, насколько равномерен уровень разных цветовых компонентов в свете. При низком Ra хуже видны оттенки. Такой свет визуально неприятен, причём понять, что в нём не так, очень сложно. У ламп накаливания и солнца Ra выше 98, у хороших светодиодных ламп он больше 80, у очень хороших больше 90. Лампы с Ra ниже 80 в жилых помещениях лучше не использовать.
К сожалению, некоторые производители завышают Ra: на коробке пишут Ra > 80, а фактически он лишь немного превышает 70 и такие лампы лучше не использовать в жилых помещениях.

Работа с выключателем, имеющим индикатор

Многие светодиодные лампы некорректно работают с выключателями, имеющими индикаторную лампочку или светодиод. Когда выключатель выключен, такие лампы вспыхивают или слабо горят. Лишь некоторые производители указывают, работают ли их лампы с такими выключателями.

Поддержка работы с диммером

Большинство светодиодных ламп не могут работать с регуляторами яркости (диммерами), но выпускаются специальные диммируемые светодиодные лампы, поддерживающие регулировку яркости. Такие лампы работают с большинством обычных диммеров для ламп накаливания, но минимальный уровень яркости при диммировании может быть довольно высоким (около 20%). Для того, чтобы лампы при диммировании могли снижать яркость почти до нуля, необходимо использовать специальные диммеры для светодиодных ламп.

Пульсация света

Пульсация света приводит к усталости глаз и общему ухудшению самочувствия, поэтому очень важно использовать только те лампы, у которых нет видимой пульсации. По СНИП для различных типов помещений нормируется пульсация света в диапазоне 5-20%, фактически для человека незаметна пульсация до 35%. Лишь некоторые производители пишут на упаковке ламп «без пульсации». У других ламп уровень пульсации может быть низким, но в параметрах лампы это никак не указывается. Наличие пульсации можно проверить с помощью «карандашного теста» или посмотрев на свет лампы через камеру смартфона (если пульсация есть, на экране будут видны полосы).

Угол освещения

Обычные лампы накаливания светят во все стороны, галогенные споты дают узкий пучок света. Со светодиодными лампами всё сложнее.

Многие светодиодные лампы, заменяющие обычные лампы накаливания, имеют колпак в форме полусферы такого же диаметра, как корпус. Такие лампы практически не светят назад и если они направлены вниз, потолок будет оставаться тёмным, что может быть некомфортно. К счастью, в последнее время появилось много ламп, прозрачный колпак которых больше корпуса и за счёт этого лампа немного светит и назад.
Лампы на светодиодных нитях (filament) имеют такой же большой угол освещения, как обычные лампы накаливания.

Большинство светодиодных спотов (ламп для подвесных потолков с цоколями GU10 и GU5.3) светят рассеянным светом с углом около 100 градусов и ослепляют из-за слишком широкого угла (галогенные споты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов). Только некоторые светодиодные споты имеют такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп. Такие лампы легко распознать по наличию линз перед светодиодами.

Тип лампы

В обычной светодиодной лампе несколько светодиодов накрыты колпаком (обычно матовым). Иногда ещё встречаются устаревшие лампы-кукурузы, вся поверхность которых покрыта множеством мелких светодиодов, напоминающих зёрна кукрузы в початке. Новый тип светодиодных ламп — филаментные лампы (или лампы на светодиодных нитях). Такие лампы внешне очень похожи на лампы накаливания — у них стеклянная колба и широкий угол освещения. Внутри лампы размещены светодиодные нити — керамические или металлические пластины, на которых размещено множество мелких светодиодов в ряд.

Такие лампы более эффективны, чем обычные (они дают более 100 Лм/Вт) и их свет максимально похож на свет ламп накаливания. Большинство филаментных ламп прозрачные, но есть и матовые. Недостаток таких ламп — более низкий срок службы по сравнению с обычными светодиодными лампами.

Срок службы

Производители указывают срок службы ламп от 10 000 до 50 000 часов. Фактически, никто не знает, сколько в реальности прослужит лампа, ведь технологии совершенствуются очень быстро и все сроки службы рассчитываются теоретически. Рекомендую обращать внимание не на указанный срок службы, а на срок гарантии, в течение которого можно обменять лампу, вышедшую из строя.

Гарантия

Все светодиодные лампы имеют гарантию от 1 года до 5 лет. Магазины обязаны менять лампы по гарантии в течение этого срока, если они вышли из строя. Кроме того, по закону о защите прав потребителей, вы можете вернуть лампы в магазин в течение 14 дней после покупки, если они вам не понравились при условии наличия неповреждённой упаковки и, по возможности, чека.

Как выбрать хорошие лампы

Выбор светодиодных ламп — задача непростая. Даже у самых именитых производителей, встречаются лампы с недопустимо высокой пульсацией. У некоторых производителей часть ламп хорошие, а часть не очень. Для того, чтобы точно знать, какие лампы хорошие, а какие нет, я создал проект по независимому тестированию светодиодных ламп lamptest.ru. Я тестирую лампы и публикую результаты измерения всех основных параметров. Сейчас протестировано уже более 1000 моделей ламп 75 брендов и работа продолжается. Поэтому самый простой вариант выбора — найдите интересующую вас лампу на lamptest и посмотрите на её измеренные параметры:

• коэффициент пульсации не должен превышать 35% (а лучше, чтобы он был менее 10%);
• индекс цветопередачи должен быть не менее 80 (для хозяйственных помещений можно от 70);
• световой поток должен быть не меньше, чем у той лампы накаливания, которую вы хотите заменить светодиодной;
• если у вас установлен выключатель с индикатором, убедитесь, что лампа может с ним корректно работать.
• если у вас установлен регулятор яркости, убедитесь, что лампа поддерживает диммирование;
• если вы выбираете лампы-споты, обратите внимание на угол освещения. Лампы с углом более 50° будут ослеплять при установке в потолке большого помещения.

Если интересующей вас лампы пока не на сайте lamptest.ru, рекомендую руководствоваться следующими критериями выбора:

• если на упаковке указано «без пульсации» с большой вероятностью пульсация света лампы будет менее 5%. Если это не указано и есть возможность включить лампу, посмотрите на её свет через камеру мобильного телефона. По экрану не должны идти полосы. Попробуйте покрутить карандашом или другим длинным предметом перед лампой. Если контуры карандаша размыты — пульсаций нет, если вы видите «несколько карандашей» есть видимая пульсация и такую лампу покупать не стоит.
• Посмотрите, как выглядит кожа руки под светом лампы. Если цвет сероватый — у лампы низкий индекс цветопередачи и её лучше не покупать.
• Сравните яркость света лампы с яркостью света лампы накаливания или другой лампы, яркость которой вам известна. Приблизительное сравнение можно сделать с помощью датчика света большинства смартфонов на Android. Установите любое приложение-люксметр (например Sensors Multitool и там выберите «light»). Датчики всех смартфонов не откалиброваны, поэтому значения у всех смартфонов будут совершенно разными, но для сравнения это не важно. Заранее возьмите дома матовую лампу такой же формы, как вы хотите купить, запустите приложение и прислоните смартфон датчиком к лампе (датчик находится над экраном слева или справа, подносите его к верхушке обычных ламп и к центру бока ламп-свечек). Запишите получившееся значение. В магазине включите лампу, подождите хотя бы минуту (при прогреве светодиодные лампы теряют до 12% яркости), запустите приложение и прислоните датчик к лампе. Сравните значение с измеренным дома. Теперь вы почти точно будете знать, ярче измеряемая лампа, чем та, которая была измерена дома, или тусклее.
• Обратите внимание на дату производства лампы (у большинства ламп она указана на корпусе). Если лампа выпущена более, чем два года назад, лучше её не покупайте — прогресс идёт очень быстро и современные лампы лучше тех, которые выпускались раньше.
• Обратите внимание на гарантийный срок. Если гарантия большая (3-5) лет, вероятность выхода лампы из строя гораздо меньше.
• После покупки сфотографируйте чек. Если лампа выйдет из строя, эта фотография поможет вам поменять её по гарантии, если обычный чек потеряется или выцветет.

LV-HARD

Светильник для работы в сетях 12 и 24 вольт. Оптимален для подвижной техники и стационарного применения: на объектах без стационарных электросетей, в помещениях со специфическими условиями эксплуатации (например, высокая влажность), в системах аварийного освещения.

Технические характеристики

Сеть питания

Параметры блока питания

Допустимые условия внешней среды

1 без учета коммутационной коробки

Оптические параметры

1 Опционально доступно 2200K и 6500K
2 Ta = 25°С, с учетом вторичной оптики и КПД драйвера

Массогабаритные показатели

1 С учетом базового крепления

Оптика

Освещение проекта №1

Освещение проекта №2

Освещение проекта №3

Освещение проекта №4

Светильники LV-HARD нашли широкое применение в сельском хозяйстве. Низкая стоимость эксплуатации и высокая эффективность нравятся фермерам, которые ищут световое оборудование, пригодное для подключения к низковольтной безопасной сети.

Цветовая температура

Монохромный цветной RGB и комбинации без управления

Для декоративной подсветки

6500 К
Холодный

Для галерей, музеев, ювелирных магазинов

Для административных и офисных помещений, супермаркетов, больниц

4000 К
Нейтральный

Для выставочных залов, книжных магазинов, офисных помещений

Для библиотек, офисных помещений, магазинов

2200 К
Закатный

Для ресторанов вестибюлей гостиниц бутиков, жилых помещений

Цветовая температура — важная характеристика любого светового оборудования. Она измеряется в градусах по шкале Кельвина (К). Европейские нормы выделяют три группы цветности источников света: теплый белый (ЦТ ниже 3500 K), нейтральный белый или дневной (ЦТ от 3500 до 5300 K), холодный белый (ЦТ выше 5300 K).

Выбор цветовой температуры промышленных светодиодных светильников зависит от задач, которые они решают. При комплектовании светового оборудования для специальной и внедорожной техники Ledvizor рекомендует сочетать приборы с разными цветовыми температурами. Комбинация светильников с холодным и теплым светом позволяет эффективно освещать дорогу, карьер или котлован в любых условиях. Туманными ночами достаточно переключиться на желтый свет, чтобы упростить работу.