Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Устройство и схема подключения светодиодной rgb ленты

Подборка диодов и расчёт БП

СД ленту подключают к блоку питания напряжением 24, 12 или 6 вольт. Их потребность в мощности приведена в таблице.Светодиод марки SMD Мощность (Вт.) Количество сд (шт.)3528                               4,8                               603528                               7,2                              1203528                               16,0                             2405050                               7,2                               305050                               14,0                             605050                                25,0                            120

Сначала уточняют, сколько потребляет 1 м ленты. Например, две 5-и метровые используют 72 ватта. Эксплуатационный запас блока должен иметь 30%. Для работы длиной в два раза большей типа 5050 c 30 светодиодами необходимо выбрать БП мощностью 93,6 ватта.

Существуют основные типы этого устройства.

  • Герметичный, компактный в корпусе из пластика. Защищён от влаги. Предел его мощности 75 ватт. Для двух лент необходимы 2 блока питания по 50 Вт. Из-за небольших размеров БП используют при монтаже интерьерной подсветки.
  • Такой же тип в алюминиевом корпусе. Его 100 Вт мощности достаточно для эксплуатации двух лент. Имеет больший вес (1 кг) и габариты. Подходит к подсветке уличных указателей. Защищён от дождя, солнечных лучей, колебаний температуры, мороза.
  • Открытый БП. При 100 Вт мощности обладает большим весом и размерами. Редко используют для подсветки стен и потолков из-за сложности найти свободное место. Устанавливают в отдельном шкафу. Стоимость более низкая.

Пошаговая инструкция по монтажу

Первое, что необходимо сделать – обезжирить поверхность для установки RGB полосы. Основание из металла обязательно покрывается материалом, обеспечивающим электроизоляцию.

Последовательность действий:

  • проверка целостности полосы и соответствия ее мощности вольтажу источника питания;
  • приклеивание на основание (чтобы не навредить системе, радиус изгибов не должен превышать 2 см);
  • выбор места размещения управляющего устройства и источника электропитания, доступного для обслуживания (если управление на основе инфракрасных лучей, контроллер должен быть видимым во время эксплуатации);
  • нарезание отрезков (при необходимости) по указанным производителем линиям, соединение и изоляция;
  • удаление с клеевого слоя защиты, наклеивание отрезков на основание;
  • подключение ленты к контроллеру, регулятора – к электропитанию (обязательно соблюдение полярности);
  • подача напряжения.

Отрезки соединяются между собой при помощи проводов с сечением от 0,75 м2.

К «R» на контроллере присоединяется красный провод, к «G» — зеленый, к «B» — синий. Четвертый провод (может быть любого цвета) подключается к «V+». Для подключения питания к контроллеру красный провод присоединяют к «V+», черный – к «V-». К бытовой электросети система подключается при помощи обычной вилки с проводом, подключенным к разъемам «L+» И «N-».

Преимущества такого способа подключения

Для светодиодной ленты традиционным вариантом подключения к сети через блок питания. Такая необходимость продиктована тем, что в стандартной сети напряжения рассчитана на 220 вольт. В тоже время питание ленты осуществляется от напряжения 12 или 24 вольт. Причем такое питание осветительного прибора имеет следующие недостатки:

  • нужно правильно рассчитать мощность преобразователя напряжения;
  • схема подключения блока питания и дополнительными приспособлениями (контроллер с пультом питания) не всегда проста и понятна;

Схема подключения светодиодной ленты к блоку питания

  • наличие достаточного количества проводов, которые нужно маскировать. Освещая данной продукцией шкаф провода можно спрятать достаточно легко, а вот в других ситуациях с их маскировкой придется повозиться;
  • необходимость наличия вблизи подсветки розетки, через которую будет происходить питание осветительной установки;
  • в ходе работы преобразователь напряжения нагревается, что является частой причиной его поломки. Поэтому, чтобы продлить срок его службы, для блока питания следует организовать нормальное охлаждение и вентиляцию. А это требует дополнительных затрат времени и сил.

Но питание светодиодной ленты можно сделать не только от сети напряжения в 220 вольт, но и от батареек. Такой способ подключения данного типа led-продукции имеет следующие преимущества:

  • не нужно проводить расчет мощности блока питания, нужного для подсветки конкретного типа и длины;
  • отсутствие зависимости размещения светодиодной ленты от места локализации розеток;
  • возможность поместить подсветку не только в шкаф, но и создать для кухни качественную подсветку рабочей поверхности;

Светодиодная подсветка рабочей поверхности

в разы уменьшается количество проводом, необходимые, чтобы питание источника света было оптимальным.

При этом такую подсветку сделать своими руками будет намного проще, чем при создании традиционного способа подключения.

Для чего нужен усилитель RGB

Какие-то устройства обязательны, какие-то устанавливаются в особых случаях или вовсе по желанию. Сегодня же мы рассмотрим такую деталь, как усилитель RGB и попробуем выяснить, нужен ли он в Вашем конкретном случае.

Как можно понять из названия этого модуля, используется он для светодиодной ленты, способной менять цвет свечения. Главная его функция — усиление чего-то, что в процессе подключения и дальнейшего использования ленты может ослабляться. О чем же речь? Для чего нужен усилитель RGB?

Как это работает?

Всё дело в том, что, как правило, RGB светодиодная лента используется для декорирования относительно больших участков, отрезков или и вовсе для создания крупных световых конструкций. При этом задействован большой метраж светодиодной ленты, он составляется из нескольких отдельных отрезков (чаще всего каждый из них имеет около 5 метров в длину), но работает при этом вся конструкция от одного, пускай и весьма мощного источника питания.

Светодиодная лента RGB и сама её конструкция выполнена так, что для подключения используется последовательное соединение. Т.е. к источнику питания подключен только первый отрезок, а все последующие подключаются друг к другу. Для того, чтобы обеспечить стабильным током весь метраж конструкции, источник питания подает на ленту гораздо большее напряжение, чем она требует, иначе первый отрезок будет светить ярче всех, а каждый последующий — всё менее ярко.

Для того, чтобы необходимый ток дошел до самого дальнего отрезка, через несколько первых проходит весьма завышенный ток, что приводит к не самым приятным последствиям. Токопроводящие дорожки на ленте работают с постоянным перегревом, могут оплавляться, или вовсе отключаться. Всё это приводит к неправильной работе ленты, моментальному снижению срока её службы, да и вовсе не имеет особого смысла.

Но как же быть? Нельзя же подключить отдельный источник питания к каждому отрезку ленты. Вот тут и пригодятся усилители RGB.

Преимущества использования усилителей RGB

Усилитель RGB используется как раз при последовательном подключении нескольких светодиодных лент и обеспечивает подачу тока напрямую от источника питания к каждому отдельному отрезку ленты. Усилитель RGB представляет собой небольшой блок, который выступает соединителем между двумя отрезками ленты и на который питание поступает напрямую от блока питания.

Усилители RGB, в первую очередь, снижают нагрузку на управляющий контроллер, который отвечает за смену яркости свечения, на смену цвета и прочие настраиваемые свойства ленты. Все отрезки подключены фактически к одному контроллеру и работают совершенно синхронно, при этом за стабильное питание отвечает именно усилитель RGB, поэтому контроллер может быть даже меньшей мощности, чем обычно.

Ниже приведены схемы подключения  светодиодной ленты RGB с применением  усилителей RGB

 

Используя усилители RGB, Вы сможете создавать самые сложные световые конструкции, и при этом количество используемых отрезков светодиодной ленты практически не ограничено. Главное — при покупке правильно рассчитать мощность блока питания.

Единственным недостатком можно назвать увеличение количества элементов в конечной готовой конструкции. Но это вынужденная мера, которая автоматически гарантирует стабильную и надежную работу светодиодных лент на протяжении длительного времени.

Что нужно для подключения

Нам понадобятся:

  • Лента со светодиодами.
  • Блок питания.
  • RGB-контроллер в комплекте с пультом управления (необязательно).
  • RGB-усилитель (в некоторых случаях).

В первую очередь выбираем блок питания. Включение линии светодиодов напрямую в сеть 220в недопустимо, она сразу перегорит. Они рассчитаны на напряжение 12 и 24 вольта и постоянный ток. БП преобразует ток в сети (он, как правило, переменный) в постоянный и понижает напряжение. Характеристики ленты написаны на этикетке.

БП рекомендуем выбирать с запасом хотя бы 30%. Если характеристики с лентой будут совпадать, то блок станет работать на износ, и срок его службы сократится.

RGB-контроллер подключается в цепи между БП и светодиодами. Он регулирует яркость и цвет светодиодов.

Если контроллер не нужен, то можно подключить к питанию напрямую. Тогда нужно к «+» контакту блока (некоторые виды БП называют драйверами) присоединить «+» проводок ленты. А к «-» драйвера сразу три цветовых провода.

В некоторых случаях для того, чтобы правильно подключить rgb ленту, необходимо добавить в цепь усилитель. Об этом ниже.

Контроллер для RGB ленты

Считается, что многоцветную светодиодную полосу нельзя присоединить к источнику питания без контроллера. Его мощность выбирается, исходя из мощности ленты. Назначение этого прибора – создавать световые эффекты изменением яркости и цвета излучения. Для управления используется пульт, излучающий инфракрасные или радиоволны, или Wi-Fi. Более эффективно с точки зрения создания световых эффектов управление через интернет.

У большинства этих регуляторов 3 канала управления (отдельный на каждый цвет). Режимом работы подсветки можно управлять вручную или при помощи программ, заложенных в устройство. Анодом управляет микропроцессор, отключающий/подключающий цвета. К одному регулятору можно подключить полосу определенной длины (5 м или 2 отрезка по 5 м параллельно). Если параметр больше, в схему включается усилитель.

Нужно подобрать любые батарейки, которые способны дать напряжение, необходимое для конкретного светодиодного источника света, и спаять их (или поместить в специальный контейнер). На полосе с диодами указывается вольтаж, необходимый для одного метра. Данные по отдельным цепочкам доступны в справочниках.

Между источником света и блоком питания припаивается тумблер (плюс к плюсу). Такая лента может пригодиться так же при перебоях в подаче электроэнергии в городской квартире.

Герметичные блоки питания

Герметичные модели полностью запечатаны в водонепроницаемом корпусе.

Внутри них помещается схема со всей электроникой и заливается силиконовым компаундом. Доступ влаги или влажного воздуха внутрь таких изделий перекрыт на 100%.

С одной стороны это и хорошо, но с другой стороны, вы тем самым ухудшаете условия охлаждения. Нагревающиеся электронные компоненты, просто не будут успевать толком охлаждаться.

И стоит хоть чуть-чуть нагрузить такую модель даже до номинальных параметров, как вам тут же будет обеспечен поход в магазин за новым экземпляром.

Чтобы подобного избежать, выбирайте БП не в пластиковых корпусах, а в алюминиевых.

Теплоотвод у них на порядок лучше. И на улице им не страшен не только дождь, но и солнце и мороз.

Эти блоки питания имеют степень защиты IP67. Их можно устанавливать:

на улице

во влажных помещениях

Однако при этом их запрещено погружать в воду. Для подводной подсветки бассейнов, прудов или фонтанов, лучше воспользуйтесь иными устройствами.

Из-за своих компактных размеров их часто применяют для подсветки потолка. Они хорошо встают в узкую нишу и без проблем прячутся за не высокими бортиками.

Главный их недостаток — это стоимость. Они дороже не герметичных моделей минимум в 2-3 раза.

Второй существенный минус — малая мощность. В пластиковом корпусе можно найти разновидности до 75Вт включительно. В алюминиевом — до 100Вт.

Электрическая схема LED RGB ленты на светодиодах SMD-5050

Разобравшись с устройством светодиода легко разобраться и с устройством светодиодной ленты. В верхней части картинки фотография работоспособного отрезка LED RGB ленты, а в нижней его электрическая схема.

Как видно из схемы, одноименные контактные площадки светодиодной ленты, находящиеся с ее правой и левой стороны электрически соединены между собой напрямую. Таким образом, обеспечивается возможность подачи питающего напряжения на ленту с любого конца и на следующий отрезок ленты при ее наращивании.

Кристаллы светодиодов VD1, VD2 и VD3 одинакового цвета свечения соединены последовательно. Для ограничения тока в каждой из цветовых цепей установлены токоограничивающие резисторы. Два из них номиналом 150 Ом, а один 300 Ом, в цепи кристаллов красного цвета. Резистор большего номинала установлен для выравнивания яркости всех цветов с учетом интенсивности излучения кристаллом светодиода и не одинаковой цветовой чувствительности человеческого глаза к разным цветам.

Способы подключения к сети 220 В

В зависимости от количества светодиодов в ленте, им требуется питание на 12 или 24 В. Но в обычной квартире или доме такого питания нет, а есть обычно однофазная сеть. Подключение возможно при помощи двух вариантов:

  1. Специальная лента, которая напрямую подключается к сети 220 В. Она представляет собой 20 шт светодиодов, подключенных параллельно. При таком способе соединения им для нормальной работы как раз и нужны 220 В. Но это речь идет о специальных лентах. Они, как правило, идут сразу в комплекте с вилкой.

  2. Обычная светодиодная лента с последовательным соединением большого количества светодиодов подключается через адаптеры (преобразователи напряжения), которые 220 В понижают до 12 В или 24 В (адаптеры разные).

Так как ленты с непосредственным подключением в 220 В в особых средствах не нуждаются, дальше говорить будет о подключении тех, которым необходимо пониженное напряжение.

Схемы для одной ленты

Светодиодная лента идет обычно куском длиной в 5 метров. Если вам достаточно такой длины, отлично, Просто берете преобразователь 220/12 В или 220/24 В. Ко входу подключаете сетевой шнур с вилкой, к выходу ленту. В этом случае схема подключения выглядит (рисунок ниже) как последовательное подключение (один за одним) всех элементов.

Схема подключения одной светодиодной ленты к 220 В

При подключении соблюдайте полярность. Плюс — к плюсу, минус — к минусу. Эти обозначения (плюс и минус, есть как на блоке питания, так и на ленте. Не перепутайте, иначе работать не будет. Для подключения одной ленты можно взять медные провода в защитной оболочке (например, витую пару), сечением 1,5 мм².

Если длина должна быть более 5 метров (2, 3 ленты и более)

Часто для подсветки потолка или других объектов необходима светодиодная лента длиной более 5 метров. Это может быть 10, 15 или 20 метров, то есть надо подключить две ленты и более. Последовательно (одну за другой) их соединять нельзя. Через светодиоды, находящиеся ближе других к блоку питания, будет проходить повышенный ток, что приведет к их перегреву. Они быстро потеряют яркость, а потом вообще гореть перестанут. В этом случае надо подключить светодиодную ленту к 220 В параллельно: от блока питания протянуть провод к одной и к другой.

Как подключить две светодиодные ленты к 220 В. Один из вариантов

Если физически одна лента должна находится за другой, просто от блока питания тянем длинный провод

Обратите внимание: его сечение 1,5 мм². Если подключить требуется три или четыре ленты, их тоже подсоединяем к выходу блока питания отдельной парой проводов

При таком подключении все ленты будут светиться одинаково. Только будьте внимательны: надо выбрать адаптер, который выдает нужное напряжение 12/24 В с  силой тока, достаточной для питания всех лент (о том, как посчитать нужную мощность чуть ниже).

Это способ хорош всем, кроме того, что мощный блоки питания имеет большие размеры, больший вес и значительно большую стоимость. Вес и размеры — проблема, если делаете подсветку потолка. Ведь надо придумать где это оборудование установить, Что далеко не всегда легко. Да и цена, тоже немаловажна. Потому стоит рассмотреть вариант с двумя адаптерами меньшей производительности.

Вариант подключения с двумя адаптерами

На схеме показано подключение двух лент к двум адаптерам. Если вам надо подключить три ленты, не обязательно использовать три адаптера. Один может быть более мощный, он может питать две ленты (подключение параллельное, как на рисунке выше).

Как запитать мощные ленты

Однако, если по этой схеме подключить к 220 В светодиодные ленты большой мощности (от 14 Вт/м и более), на каждом из светодиодов происходит заметное падение напряжения, в результате дальний край ленты светится намного слабее. Если по такой схеме подключена многоцветная RGB лента, она может светить не теми цветами. Чтобы избавится от этого явления, каждую ленту подключают к источнику питания с двух сторон.

Как подключить светодиодную ленту к 220 В и не потерять в яркости свечения

При таком способе возрастает расход провода, но зато светятся светодиоды более равномерно. По опыту замечено, что этот способ подключения увеличивает и срок службы светодиодов — они медленнее деградируют. Это решение не обязательное, но оно действительно продлевает срок жизни и выравнивает неравномерное свечение.

Как выполнить подключение RGB ленты через контроллер

Как подключить RGB ленту к контроллеру стоит разобрать отдельно, так как есть некоторые особенности.

На фото ниже изображена схема подключения РГБ ленты к контроллеру, соединяющаяся при помощи четырех проводов: 3 из них цветные и 1 соединительный для подачи тока от блока питания. Контроллер должен строго устанавливаться между трансформатором и диодным отрезком.

  1. Первое, что нужно сделать – с одной стороны где только два провода «+» и «-», соединить контроллер с трансформатором, соблюдая полярность проводов.
  1. Далее, с другой стороны, нужно подключить отрезок светодиодной ленты с контроллером, как это сделать смотрите подробно на картинке выше. Соедините четыре провода, 3 из них с соблюдением цветной маркировки, а четвертый провод прикрепите на оставшееся место (он обычно белого или черного цвета).

На деле, если выполнить подключение правильно, процесс оказывается совсем не сложным. Если с первого раза не получилось выполнить соединение верно, то не волнуйтесь – током не ударит. Просто поменяйте провода местами.

Основные схемы подключения RGB-ленты

Когда разобрались с подключением контроллера к RGB-ленте, ваш следующий шаг – соединить все оставшиеся детали в общую цепь. Рассмотрим несколько схем подключения, когда требуется соединить один и более отрезок, а также в каком случае необходим усилитель.

  1. Простой вариант установки всех элементов между собой. Эта схема будет полезна для тех, кто собирается подключить только одну диодную ленту, длиной не более, чем 5 метров. При этом способе достаточно применить один блок питания и RGB контроллер. Если требуемая мощность блока рассчитана правильно, то усилитель не понадобится. Ниже представлена наглядная схема подключения.

  1. Способ для подключения двух светодиодных отрезков, каждый длиной не более 5 м. Этот метод подключения RGB ленты также прост, но требует некоторых условий для его реализации:
  • мощности блока питания и контроллера должно быть достаточно для обслуживания током нескольких диодных отрезков, у которых суммарная длина не более 10 м.
  • потребуются дополнительные провода. Как показано на схеме ниже, это можно выполнить путем присоединения к соответствующим выходам контроллера по два провода, которые идут на две разные ленты, соединяя их параллельно друг другу. То есть к одному контакту контроллера присоединяются сразу два провода.

Насколько эффективен этот способ остается только гадать. Ведь мощности одного блока питания может не хватить на долгое время обслуживания двух отрезков лент, а если вы допустили ошибки в расчетах, то конструкция может вовсе не работать.

Для подключения двух отрезков диодных лент существуют более надежные способы. Подразумевается два основных метода соединения всей цепи, длиной свыше 5 м: при помощи дополнительного блока питания и при помощи усилителя.

  1. Рассмотрим схему подключения РГБ ленты к двум источникам питания, которая представлена ниже. Эта цепь гораздо лучше подходит для обслуживания более длинных участков лент, так как мощность распределяется равномерно на оба отрезка в необходимом объеме. Недостаток этого способа кроется в том, что трансформатор стоит дороже, чем усилитель.

  1. Следующий метод соединения заключается в добавлении нового элемента – усилителя. При его выборе не требуется рассчитывать мощность всей ленты, а только отдельного отрезка, к которому он присоединяется. Его удобнее использовать, так как трансформатор выглядит более громоздким и тяжелым. К тому же не каждый контроллер выдерживает такое напряжение тока. Здесь на помощь приходит использование RGB усилителей сигнала. В итоге оба отрезка будут синхронно работать. Чтобы было понятнее, взгляните на схему.

  1. Способ подключения, который позволяет создать более сложную конструкцию из светодиодов любой длины и сложности. Для этого потребуется несколько блоков питания и усилителей, в соответствии с количеством светодиодных лент. Нужно ли добавлять дополнительный трансформатор зависит от мощности освещения. Ниже следует схема того, как вы сможете постепенно наращивать длину подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.

Вот еще одна возможная схема подключения сложных конструкций, схожая с предыдущими. Как ее выполнить смотрите ниже.

Вот такое существует разнообразие вариаций подключения, и это не предел, дальше все зависит от вашей фантазии. Главное, найти место для размещения всего этого оборудования.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации