Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Особенности подключения светодиода к блоку питания 12 вольт

Как сделать трансформатор

Самодельный бп работает на основе радиолюбительской схемы. Предварительно нужно выяснить принцип действия этой конструкции. При этом не рекомендуется применять самодельный трансформатор старого типа из-за его сильного перегрева. Это устройство не совместимо с ВАХ, то есть вольт-амперными характеристиками различных видов светодиодов.

Компы работают без стабилизаторов напряжения, в отличие от ноутбуков и планшетов. Оно должно понижаться в последнем случае с 19 до 12В на основе бп LM2596. Этот прибор обладает высоким КПД, достигающим 90% и низкой стоимостью — до 50 руб.

Нехватка мощности может быть компенсирована путем разрезания ленты, имеющей большую длину, на ряд одинаковых частей. Сделанные блоки питания можно соединить их параллельно. LM2596 применяется для питания ленты от автомобильного прикуривателя путем его подключения посредством предохранителя 5А.

Чтобы самостоятельно создать импульсный бп с нуля, следует выполнить сборку простого выпрямителя переменного тока на 220 вольт. После этого конструкция наращивается за счет нескольких каскадов выпрямителей импульсного типа. Подбор основной части элементов осуществляется из отслуживших бесперебойников и компьютерных блоков питания.

Основные критерии выбора

Блок питания для ЛЕД-ленты может быть трансформаторный или импульсивный

При покупке важно знать суммарную мощность всех отрезков ленты (напряжение известно – 12 вольт), верно выбрать исполнение и вид системы охлаждения

Блок питания любого вида дает на выходе одно напряжение. Если он в схеме не используется, она называется бестрансформаторной. Это самый дешевый и простой метод подключения светодиодной ленты. Своими руками создается модуль из выпрямительного блока (диодов) и балластного конденсатора, забирающего лишнее напряжение. Пульсации сглаживает специальный фильтр.

Метод
преобразования

Метод преобразования напряжения зависит
от типа БП.

Схема трансформаторного источника питания простая и понятная. Основной элемент – трансформатор, преобразующий 220 В в 12 В, не меняя частоту. За преобразователем ставится выпрямитель, превращающий синусоидный ток в прямой. Достоинства трансформаторного БП: простота конструкции и сравнительная надежность.

Но есть важные минусы:

  • большие
    габариты;
  • значительный
    вес;
  • большой
    расход сырья на производстве;
  • низкий
    КПД.

Именно недостатки заставили изобрести импульсные блоки питания, работающие по другому принципу.

В импульсный БП входит:

  • принижающий
    напряжение преобразователь небольших размеров;
  • выпрямитель
    тока (диодный мост);
  • фильтр;
  • стабилизатор
    (силовой транзистор или стабилитрон).

Такая схема напряжение выпрямляет сразу (на входе переменные 220 В, на выходе – постоянные 220 В).

Трансформатор снижает 220 В до 12 В. После
него ставится генератор импульсов, повышающий частоту до 30-150 кГц. Следующий
элемент – малогабаритный импульсный трансформатор.

Преимущества импульсного преобразования:

  • сравнительно
    небольшая стоимость;
  • КПД
    90-98%;
  • устойчивость
    к колебаниям напряжения.

Минусы: сложная схема и конструкция,
практически непригодная к ремонту.

Охлаждение

Система охлаждения БП для светодиодной полосы может быть пассивная или активная. При первом варианте избыток тепла удаляется естественным образом. При втором варианте в прибор устанавливается вентилятор, охлаждающий прибор принудительно.

Исполнение

Блок питания на 12 В для LED-ленты может быть:

  • открытый
    (интерьерный);
  • с
    закрытым корпусом;
  • с
    герметичным корпусом.

От исполнения зависит уровень защиты от отрицательных воздействий среды. Открытую модель можно использовать в хорошо вентилируемых и сухих жилых помещениях. Если во время работы системы возможны вибрации или удары, БП должен быть в закрытом металлическом корпусе. Герметичный кожух подойдет для установки в условиях с повышенной влажностью.

Выходное
напряжение

Напряжение светодиодной ленты может быть
12, 24 или 36 В, для управляемых SPI – 5 В. Этот параметр указывается на
упаковке и изделии. Выходное напряжение блока питания должно соответствовать
вольтажу источника света.

Существуют БП с плавной регулировкой
напряжения на выходе. Их выбирают, если требуется нестандартное значение
вольтажа или компенсация напряжения в длинных проводах. Чтобы запитать источники
с разным вольтажом, покупают БП с несколькими каналами, каждый из которых
выдает разное напряжение.

Светодиодные ленты 12 Вольт для авто: особенности применения

Умельцы давно облюбовали такой вид тюнинга автомобиля. Прекрасно смотрится RGB-подсветка вдоль порогов автомашины, придавая ей в тёмное время суток фантастический вид. Используют светодиоды и для дополнительной подсветки приборной панели.

Важно! Отечественные автомобили старых образцов не оборудуются дневными ходовыми огнями, а значит, и в этом случае светодиодная лента вполне подойдёт. Однако следует помнить, что для ДХО применимы только белые или жёлтые светодиоды.
Так можно украсить колёсные диски автомашины − в темноте смотрится идеально. Единственной проблемой использования световых лент на авто становится нестабильность напряжения бортовой сети

Хотя и считается, что она всегда составляет 12В, на самом деле может доходить и до 14В. Для светодиодов, требующих стабильного питания, это губительно. Специалисты в таких случаях советуют установить стабилизатор напряжения, который можно приобрести в специализированных магазинах автозапчастей и оборудования или на интернет-ресурсах. Конечно, можно смонтировать питание полосы через сопротивление, но такой способ требует сложных расчётов. К тому же сопротивление в процессе эксплуатации чувствительно греется

Единственной проблемой использования световых лент на авто становится нестабильность напряжения бортовой сети. Хотя и считается, что она всегда составляет 12В, на самом деле может доходить и до 14В. Для светодиодов, требующих стабильного питания, это губительно. Специалисты в таких случаях советуют установить стабилизатор напряжения, который можно приобрести в специализированных магазинах автозапчастей и оборудования или на интернет-ресурсах. Конечно, можно смонтировать питание полосы через сопротивление, но такой способ требует сложных расчётов. К тому же сопротивление в процессе эксплуатации чувствительно греется.

Статья по теме:Драйверы для светодиодов. Зачем нужны, принцип работы, критерии выбора, обзор моделей, как подключить LED-элементы к преобразователю, как сделать своими руками – читайте в публикации.

Виды и параметры светодиодных лент

Существует много разновидностей светодиодных лент, различающихся между собой следующими параметрами:

  • размерами;
  • количеством элементов;
  • плотностью их установки;
  • цветовой гаммой;
  • мощностью;
  • напряжением питания и т.д.

Кроме этого, можно разделить существующие образцы по следующим признакам:

  • количество цветов — одноцветные или монохромные;
  • направление свечения — боковое или фронтальное;
  • тип чипа — SMD 3528 или SMD 5050 (наиболее распространенные).

Для изготовления светильников оптимальным образом подойдут образцы относительно малой мощности, поскольку назначение подобных приборов преимущественно декоративное, выбирать слишком яркие элементы нецелесообразно.

Устройство светодиодной ленты

LED-полотно представляет собой узкую полосу, являющуюся гибкой двусторонней печатной платой. На поверхности размещены токопроводящие дорожки, лицевая сторона содержит светодиоды и ограничивающие резисторы. Обратная сторона имеет клеевой слой для удобства монтажа на несущие поверхности или элементы. Чаще всего продается в катушках по 5 метров, но встречаются и другие размеры.

В продольном направлении она условно разделена на небольшие фрагменты по 2,5. 5 или 10 см, каждый из которых содержит 3 чипа и 1 ограничивающий резистор. Длина отрезка зависит от размера светодиодов и плотности их размещения. По границам частей нанесены линии с двумя контактами, по которым ленту можно разрезать и присоединить к источнику питания или другому куску ленты. Это удобно при обнаружении перегоревшего светодиода — можно вырезать проблемный отрезок и вновь соединить рабочие части.

Для LED-полотен с питанием в 220 В кратность деления при разной плотности размещения чипов составляет 50 или 100 см (по 60 светодиодов на один фрагмент).

Все образцы светодиодных лент обладают той или иной степенью защиты. Она обозначается буквами IP и цифрами. Лента со степенью защиты IP20 имеет открытый монтаж элементов (ничем не прикрытых), а IP68 полностью герметична и может использоваться в воде.

Типы применяемых светодиодов

Чипы (светодиоды), используемые в разных видах лент, имеют маркировку SMD 3528 или SMD 5050, но встречаются и другие варианты. Разница между ними заключается в размерах и потребляемой мощности. Аббревиатура SMD означает Surface Mounted Device (устройство, монтируемое на поверхность), а цифры после нее — размеры светодиода. Например, 3528 означает размер 3,5 на 2,8 мм, а 5050 — 5 на 5 мм (две первые цифры — длина, вторые — ширина).

Контроллеры блоки питания для светодиодных лент

Для подключения необходим соответствующий блок питания. Есть ленты, предназначенные для прямого подключения к сети 220 В. Большинство образцов рассчитаны на питание от адаптеров на 12 вольт. Имеются также более поздние разновидности с питанием 24 и 36 В. Но напряжение адаптера — еще не все, нужно учитывать мощность используемых светодиодов. На ленте имеется информация о величине потребляемой мощности.

Если указано значение 12 Вт/м, то для трехметрового отрезка понадобится 36 Вт мощности. Таким образом нетрудно подсчитать мощность блока питания. На основании этих вычислений подбирается готовый адаптер, способный обеспечивать энергией имеющуюся ленту. При выборе устройства следует увеличить расчетную величину на 15-20 %, чтобы иметь запас мощности.

Варианты схем подключения

Определить оптимальную схему питания для конкретного светодиода можно, если известны его вольтамперные характеристики и параметры сети (батарейки, аккумулятора, бытовой электросети).

Если, например, нужно подключить светодиод к пальчиковой батарейке или нескольким батарейкам, то прямое соединение приведет к быстрому разряду источника или перегоранию диода. Поэтому в схему включается резистор, ограничивающий электроток. Чтобы определить сопротивление резистора, нужно от вольтажа батареек отнять вольтаж светодиодного источника, полученный результат разделить на ток led. Если резистора с такими параметрами нет, нужно купить элемент с ближайшим большим значением.

Домашние мастера для питания светодиодов
используют так же:

  • аккумуляторы
    мобильных кнопочных телефонов на 3,7 В;
  • зарядные
    устройства планшетов на 5 В;
  • батарейки
    крона (9 В);
  • автомобильные
    аккумуляторы (12 В);
  • блоки
    питания ноутбуков (19 В).

На основе зарядных устройств телефонов и планшетов делают ночники из светодиодной ленты на 3,7 или 5 В. На корпус нужно приклеить отрезок, соответствующий по вольтажу, и подключить к USB-гнезду или плате (если корпус можно разобрать).

К батарейке крона можно последовательно
подключить 2-3 СМД-чипа. Возможна регулировка яркости при помощи миниатюрного
диммера.

Аккумулятора на 12 В достаточно для
питания 3 светодиодов СМД, но при использовании в автомобиле требуется резистор
или низковольтный драйвер с настройкой электротока тока (с дросселем).

Дома к блоку питания ноутбука можно
подключить до 5-и диодов последовательно, если меньше, то в схему включается
резистор. Для питания большего количества источников используется смешанная
схема, например, 3 параллельные цепочки, в каждой из которых 3 последовательно
соединенных диода. При таком варианте для каждой последовательной цепи
требуется отдельный резистор.

При выборе драйвера важно учесть так же
характеристики среды, в которой будет работать светодиодный источник. Не стоит
думать, что это оборудование стабилизирует ток только при скачках напряжения

В
помещениях с повышенной температурой электроток повышается, при минусовых
температурах – понижается.

Для прибора освещение на 20-60 Вт достаточно самого простого преобразователя в пластиковом корпусе с минимальной степенью защиты. При мощности 100-150 Вт лучше купить прибор в алюминиевом корпусе, выбирая уровень защиты в соответствии со средой эксплуатации. 

При подборе драйвера значение имеет так
же тип подключения. Диоды можно соединить последовательно или параллельно.
Поэтому перед покупкой нужно нарисовать схему, учитывающую вольтамперные
характеристики светодиодов. При последовательном соединении светодиодов через
каждый проходит один и тот же ток, поэтому яркость свечения тоже одинаковая.
При параллельном подключении можно купить блок с меньшей мощностью, но нужно
помнить, что отдельные части цепи будут излучать поток света разной яркости.

Для светодиодной ленты драйвер не нужен, достаточно блока питания, снижающего напряжение сети до 12 или 24 В. Ток стабилизируют резисторы, вмонтированные в плату вместе с чипами. Это позволяет заменить такой стабилизатор блоком из компьютера на 12 В. Никакого вреда светодиодом такой обмен не нанесет.

Герметичные блоки питания

Чаще всего такие устройства используются для аппаратуры, устанавливаемой на улице. Корпус выполняется из листов алюминия. Габариты у блоков подобного типа очень большие, масса тоже порой бывает более 1 кг. Но у них очень хорошая защита от всех негативных воздействий окружающей среды – прямых солнечный лучей, морозов, дождя и снега.

Маркировка приборов — IP66. Для питания двух светодиодных лент хватит источника мощностью 100 Ватт. Применяются такие блоки исключительно для питания вывесок, находящихся на улице. Конечно, их можно поставить и внутри помещения, но это нецелесообразно – стоимость герметичных блоков питания значительно выше, чем всепогодных.

Схема подключения усилителя

У усилителя есть входные-input и выходные-output клеммы. На входе и выходе те же контакты, что и у контроллера – общий плюс и цвета.

Также присутствуют и клеммы подключения питания:

Напряжение 12-24В можно подавать как от дополнительного блока, так и от общего, если позволяет его мощность.

Для подключения, общие концы предыдущего отрезка светодиодной ленты, заводите во входные клеммы усилителя.

Далее подсоединяете выход. Вставляете в RGBV+ разъемы, провода от дополнительного участка светодиодной ленты.

После этого под винты VDD и GND заводите проводники питания от блока.

Опять же полярность здесь строго соблюдаете! VDD – это плюс, GND – минус.

В итоге у вас должна получиться последовательность:

Блок питания Контроллер Светодиодная лента №1 Усилитель Светодиодная лента №2

Собранная подсветка по такой схеме будет работать и управляться с одного пульта.

Если вам нужно подключить еще 5-10 метров ленты, в схему добавляется еще один усилитель, а возможно и дополнительный блок питания (зависит от мощности освещения).

Только имейте в виду, что параллелить напрямую между собой сами блоки питания нельзя. Делать это нужно через диодный мост. Поэтому они должны быть разделены между собой через отдельные участки лент.

Таким образом можно собрать разноцветную подсветку любой длины под ваши запросы. Главное найти место для размещения всего этого оборудования.

Когда места не хватает, вместо большого усилителя можно использовать микро модель.

Он напоминает из себя что-то типа переходника, и размер у него соответствующий. При этом со своей задачей усиления сигнала справляется хорошо.

Кроме этого, его можно использовать, если вам не хватает мощности вашего контролера. Например, мощность всей светодиодной ленты 110Вт, а контроллера всего 70Вт.

Чтобы не менять его, просто докупаете такой мини усилитель, последовательно соединяете два элемента и наслаждаетесь освещением. Кстати, такого же миниатюрного размера может быть и сам контроллер.

Неправильная последовательность:

контроллер — блок — лента (должно быть: блок — контроллер — лента) или

блок — усилитель — контроллер — лента (правильно: блок — контроллер — усилитель — лента)

С обратной стороны подложки светодиодной ленты, в местах где дорожки отдельных кусков соединяются между собой, есть места заводской пайки.

Так вот, при наклеивании ленты и срыве скотча, эти самые места могут оголиться. Такое зачастую происходит на изделиях эконом класса.

В итоге, когда вы ленту наклеите на алюминиевый профиль, вы тем самым просто закоротите все 4 дорожки между собой и сожгете свою подсветку. Поэтому всегда проверяйте обратную сторону, перед непосредственным процессом наклеивания.

Подключение второго участка ленты (свыше 10 метров) к блоку питания, который был выбран только из расчета мощности первого участка, полагаясь на мощность усилителя.

Даже если для блока и был выбран запас в 30%, в конечном итоге работа на износ рано или поздно выведет из строя или блок или светодиоды.

Как выбрать светодиодные ленты для дома?

Выполняется без блока питания подключение светодиодной ленты 220в. К электролинии устройство подсоединяется кабелями питания. Подобные изделия делаются с разнообразными формами защиты: от пыли, грязи, влажности и механических повреждений. Самоклеющиеся ленты делаются на гибких базах. При этом полоска нарезается на отрезки.

Разновидность светодиодов определяет возможное энергопотребление изделия. Отличается разнообразием световая температура и цветовая палитра свечения. Монтаж выполняется при помощи клипс, которые обеспечивают незамысловатое крепление. На внутренней стороне ленты находится липкая прослойка. Для фиксации конструкции убирается защитный слой и липкой стороной фиксируется к поверхности.

Укладка прибора в профиле

Нюансы монтажа

Как выполнить подключение схемы светодиодной ленты 220в к сети, хорошо знают специалисты. Они могут профессионально провести монтаж и дадут вам рекомендации по уровню освещенности в комнате и равномерному распределению подсветки.

Отдельные элементы полосы RGB

Современные виды светотехнического оборудования предполагают использование качественного кабеля с обязательной изоляцией

При монтаже важно соблюдать все измерения и требования к освещению по СНиП

Какая цена за метр светодиодной ленты 220в?

Таблица 1. Средняя стоимость метра светодиодной ленты 220в

ИзображениеМоделиМощность, ВтКол-во диодовЦвет свеченияСтоимость, руб.
Apeyron led smd 50501260RGB1480
Gauss led 50501260Холодный белый1770
Эра 3528-220-60led4,860Зеленоватый свет1400
Apeyron Electrics1260Теплый белый2070
Novotech 3572534,860Теплый белый1460
Silverstar 5050 smd1260Холодный белый1600

Светодиодные изделия от разных производителей различаются параметрами защиты, плотностью диодов и размерами. Ленты предлагаются потребителям в рулонах.

Для создания равномерного освещения, приобретите профили с рассеивателями. Для лучшей маскировки можете выбрать профили углового типа, которые обеспечивают качественную защиту. Существуют изделия, которые можно подключить к обычной розетке.

Установка отдельных элементов в осветительном приборе

Так как ленты имеют различное напряжение, то сразу определитесь, какое дополнительное оснащение может понадобиться. Скорее всего, это сетевые шнуры, блоки питания и всевозможные соединители. Средняя стоимость метра светодиодной ленты с 60 диодами составляет около 70 рублей. А цена за такого же размера за изделие, но с 120 элементами будет около 140 рублей.

Монтаж ленты своими руками

Схема подключения светодиодной ленты 220в к сети: тонкости работы

Предлагаем вам рассмотреть, как выполняется схема подключения светодиодной ленты 220в к сети. Мы вам советуем приобрести готовый комплект ленты со всеми комплектующими. Так как, покупая детали по отдельности, очень сложно правильно посчитать важные параметры.

Вариант схемы подключения

Например, RGB лента комплектуется следующими элементами:

  • катушка;
  • блок питания;
  • пульт для управления;
  • датчик и специальный контроллер.

Диодную дорожку можно подсоединить разными методами. Прочное соединение обеспечивает пайка проводов. Пользуются популярностью коннекторы или зажимы двустороннего типа. С одной стороны коннектор соединяется с лентой, а с другой стороны подключаются провода, которые подают напряжение. Применяется способ с зажимами 220 вольт.

Разные варианты подключения светодиодной конструкции

Дорожки RGB подключаются определенным образом:

  • в механизме предусмотрено четыре контакта, каждый тянется к определенному светодиоду;
  • контакты определяются при помощи определенной маркировки;
  • из контроллера выводится четыре провода различных цветов;
  • провода ленты и контроллера соединяются при помощи пайки, зажимов или коннекторов.

Правильное подсоединение светодиодной ленты

С помощью светодиодных конструкций вы можете реализовать любые дизайнерские задумки и интересные проекты. Вы можете задействовать оригинальные источники освещения для контурных подсветок полов, ступеней, мебельных гарнитуров и разнообразных декоративных элементов. Подобное освещение с успехом применяется для подсветки труднодоступных мест и только облагораживает интерьер.

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