Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Как подключить светодиодную ленту к батарейке

Разновидности приборов

В зависимости от используемого крепления осветительное оборудование делится на потолочное (подвесное), настенное и настольное. Существует еще одна, отдельная группа – миниатюрные наносветильники, характеризующиеся минимальными габаритами.

Подвесные

Данные источники света применяются в оформлении офисных, магазинных и складских помещений. Точечные приборы позволяют освещать рабочую зону, создавать благоприятные условия для работы сотрудников или покупки товаров, расставляя акценты на тех или иных лотах. Заменяют стандартную люстру или дополняют ее.

Многие потребители пытаются сэкономить на автономных изделиях и покупают светильники с люминесцентными лампами. Это опасные конструкции, поскольку внутри колбы содержатся пары ртути. Также они характеризуются постоянным мерцанием, негативно сказывающимся на общем самочувствии человека. По этой причине выбор в пользу светодиодных автономных светильников очевиден – переплатите в магазине, но экономьте на электроэнергии при эксплуатации (аккумуляторы прослужат дольше, как и сами лампы).

Крепежные элементы бывают разными. Поскольку вес изделия минимален, то может использоваться специальная липучка.

Настенные

Нередко настенные светильники сравнивают с потолочными. К примеру, если вы купите лампу круглой формы, она будет прекрасно смотреться как на стене, так и на потолке. Конечно, если был куплен светильник в форме факела или свечи (стандартное бра), то, мягко говоря, на потолке он будет смотреться неэстетично.

Настенные приборы автономного типа относятся к вспомогательному осветительному оборудованию, но нередко при сравнительно высокой яркости применяются в небольших помещениях в качестве основных источников света.

Настольные

Светодиодные светильники наполнят вашу комнату равномерным и ярким освещением, безопасным и комфортным для глаз человека, характеризуются правильной силой и спектром излучения. Прибор не излучает ультрафиолетовые или инфракрасные лучи, отсутствует мерцание, о чем и писалось выше.

Несмотря на точечный световой поток отдельных светодиодов, подобные приборы могут наполнять мягким светом все пространство комнаты. Особенно актуально это в спальнях, поэтому настольные светильники на батарейках чаще размещаются на прикроватных тумбах.

А за счет разнообразия дизайнерских решений вы сможете подобрать лампу, которая подчеркнет общий интерьер помещения или станет его изюминкой.

Беспроводные настольные приборы такого типа также отлично подходят для выполнения домашних заданий в вечернее время суток. Нередко их применяют на рабочих местах для совместного применения с основным источником света.

Какое управление лучше – инфракрасное или на радиоканале?

Самые первые
модели изначально шли с инфракрасным управлением. В чем их специфика?

Вспомните пульт ДУ от телевизора. Для того, чтобы переключать каналы, пульт необходимо направить непосредственно на экран TV.

То же самое и с инфракрасным контроллером. Он имеет специальный датчик ИК излучения.

При внешнем
датчике, вы сможете запрятать само устройство за стену, потолок и т.п. Но сам
датчик при этом, должен быть в прямой видимости пульта.

Запрячете
его и никакого управления не будет. Поэтому то в последствии и разработали
контроллеры на радиоканале.

На
сегодняшний день, более 90% такой светодиодной продукции, как раз таки и
работает на радиоканалах. Такой подсветкой вы сможете управлять, даже находясь
в соседней комнате.

Контроллеры
на радиоканале имеют в своем названии буквы RF. Проверяйте это на упаковке.

По дизайну и
исполнению есть три разновидности пультов:

кнопочные

сенсорные

На них нет
кучи разноцветных кнопочек, зато присутствует сенсорное кольцо и несколько
клавиш с различным функционалом.

для установки в подрозетники или на рабочий стол

Их монтируют
в стену вместо выключателей света, либо стационарно закрепляют на рабочем
столе.

Сказать
однозначно какие из них лучше или хуже нельзя. Выбирайте по своему вкусу и
возможностям.

Самое
главное, чтобы на этом пульте дистанционного управления была кнопка включения “псевдо”
белого цвета

Почему это важно?

RGB ленты при включении всех трех каналов, дают псевдо белое свечение. Его никак нельзя назвать однозначно белым, но в любом случае, вся эта радуга однажды вам надоест, и захочется простого привычного освещения.

Питание от батарейки

Если покупка аккумулятора – дорогое удовольствие, а заряжать его негде, то заставить светодиодную ленту светиться можно с помощью батареек. Рассмотрим 3 наиболее распространённых варианта подключения.

Вариант №1 предусматривает использование 6 пальчиковых батареек на 1,5 В, соединённых последовательно. Почему именно 6 штук? Потому что светодиодная лента даже при питании от 9В будет работать примерно в половину своей мощности. Во-первых, такого уровня света от ленты вполне хватит для подсветки чего-либо. Во-вторых, через светодиоды будет протекать вдвое меньший ток (нелинейность ВАХ), что позволит значительно продлить срок службы батареек. Но при желании можно увеличить количество элементов питания до 8.

  • с помощью коротких проводков все батарейки запаивают между собой последовательно, скрепляют их изолентой и к крайнему «+» и «–» припаивают два провода для подключения светодиодной ленты;
  • в кассету (контейнер) вставляют 6 батареек, соблюдая указанную полярность. Провода, выходящие из кассеты, вместе со светодиодной лентой зажимают в коннекторе.

Вариант №2 предполагает использование в схеме питание от одной 9 В батарейки «Крона». Ёмкость щелочной кроны примерно равна 0,5-0,6 А*ч. Это значит, что, например, лента на SMD 3528 длиной 30 см будет непрерывно светить в течение 5 часов. Крону часто используют для светодиодного тюнинга велосипеда.

  • надёжность и долговечность;
  • компактность (размер конвертера соизмерим с flash-накопителем);
  • приемлемая стоимость (конвертер 3,7 В-12 В – 2$, батарея – 10$);
  • аккумулятор легко зарядить от смартфона или зарядного устройства, а его ёмкость достигает 2000 мА*ч;
  • светоизлучающие диоды светят на полную яркость.

К конвертеру можно подключать батарейки и аккумуляторы любого типа. Главное, чтобы их напряжение совпадало с входным напряжением конвертера.

Особенности и преимущества

Конструктивно это небольшие электроприборы, работающие от батареек, благодаря чему отсутствует необходимость подключения к сети напряжения. Сегодня автономные источники света применяются везде, а в последнее время они стали незаменимой частью освещения в системах «умный дом».

Изделия зачастую используются в тех местах, где происходят периодические перебои с электроэнергией, нередко отключается свет или попросту нет возможности осуществить подключение осветительного устройства к электросети напряжением 220 В.

Перечислим ряд преимуществ, которые выделяют автономные светодиодные светильники на фоне обычных:

  • продолжительная эксплуатация, поскольку светодиоды потребляют минимум электроэнергии;
  • безопасность – отсутствие проводки, которая может быть повреждена, и подключения к общей сети с опасным для здоровья напряжением (заряд батареек, как известно, минимален и не представляет угрозы);
  • дополнительная установка датчика движения продлевает долговечность изделий – они активируются исключительно при необходимости и не функционируют бессмысленно в течение нескольких часов из-за того, что человек, покинувший помещение, забыл выключить свет;

  • для упрощения настроек и регулировки некоторые модели дополнены пультом дистанционного управления, позволяющим изменять яркость и формат освещения;
  • качественные светодиоды излучают световые пучки без мерцания и пульсации (нет негативного воздействия на зрительный аппарат);
  • модельный ряд представлен разнообразными дизайнерскими решениями, светильники отличаются по размеру, цвету, форме и стоимости;
  • простой монтаж – поскольку нет необходимости подключения к электросети, автономное устройство может быть легко и безопасно установлено на любой поверхности, а в случае чего достаточно просто поменять его расположение.

Схема и принцип её работы

Схема питания светодиода от батарейки на 1,5В представлена на рисунке.

Схема питания светодиода от одной батарейки работает по принципу блокинг-генератора. Формирование импульсов осуществляется за счет отпирания транзистора и перехода его в режим насыщения при помощи положительной обратной связи. Выход из насыщения происходит за счет уменьшения тока базы. Транзистор закрывается, и энергия трансформатора сбрасывается в нагрузку. В результате светодиод вспыхивает на короткий промежуток времени.

Теперь более детально рассмотрим работу схемы, представленной на рисунке. Известно, что ток в катушке индуктивности не может измениться мгновенно. Сначала, в момент подачи напряжения от батарейки транзистор находится в закрытом состоянии. Постепенное нарастание тока в коллекторной, а затем и в базовой обмотке, приводит к плавному отпиранию транзистора. Это приводит к росту тока коллектора, который протекает и через коллекторную обмотку. Данное увеличение тока трансформируется в базовую обмотку и ещё больше увеличивает ток базы.

В результате такого лавинообразного процесса в транзистор входит насыщение. В режиме насыщения коллекторный ток перестаёт нарастать, а значит, напряжение на базовой обмотке станет равным нулю. Это приведёт к снижению тока базы и выходу транзистора из насыщения. Напряжение на базовой обмотке меняет полярность, что способствует практически мгновенному запиранию транзистора. В результате вся накопленная энергия устремляется в нагрузку. Светодиод вспыхивает и пропускает через себя ток, который уменьшается от значения тока коллектора до нуля. На этом временном интервале в трансформаторе происходит обратный блокинг-процесс, который приводит к очередному отпиранию транзистора. Далее цикл повторяется.

Схема работает на частоте в несколько десятков килогерц. Поэтому тысячи вспышек в секунду воспринимаются человеческим глазом как постоянное свечение. Но схему можно немного доработать, исключив провалы тока через светодиод до нуля, и добавив в неё сглаживающий конденсатор и диод. Конденсатор С1 соединяют параллельно светодиоду, соблюдая полярность, а диод VD1 – последовательно, в цепь протекания тока нагрузки. VD1 предотвращает разряд конденсатора на открытый транзистор.

Подключение светодиода к батарейке, согласно данной схеме, требует соблюдения одного правила: нельзя включать собранное устройство без нагрузки (может сгореть транзистор).

К каким батарейкам можно подключать светодиод?

В принципе, просто зажечь светодиод, можно от любой батарейки. Разработанные радиолюбителями и профессионалами электронные схемы позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, сколько времени будет непрерывно работать схема с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батарейкой или батарейками.

Для оценки этого времени следует знать, что одной из основных характеристик любых батарей, будь то химический элемент или аккумулятор, является емкость. Емкость батареи – С выражается в ампер-часах. Например, емкость распространенных пальчиковых батареек формата ААА, в зависимости от типа и производителя, может составлять от 0.5 до 2.5 ампер-часов. В свою очередь светоизлучающие диоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, приблизительно рассчитать, на сколько хватит батареи, можно по формуле:

T= (C*Uбат)/(Uраб.led*Iраб.led)

В данной формуле в числителе стоит работа, которую может совершить батарея, а в знаменателе мощность, которую потребляет светоизлучающий диод. Формула не учитывает КПД конкретно схемы и того факта, что полностью использовать всю емкость батареи крайне проблематично.

При конструировании приборов с батарейным питанием обычно стараются, чтобы их ток потребления не превышал 10 – 30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой можно оценить сколько нужно батареек данной емкости для питания того или иного светодиода.

Параметры питающей сети

При изготовлении любого устройства своими руками, необходимо определить параметры источника, который будет осуществлять питание светодиодов. Сеть 220 В, автомобильный аккумулятор на напряжение 12 В или простые батарейки – в любом случае необходимо определить диапазон питающего напряжения, то есть минимальное и максимальное его значение. На сеть 220 В дается (но не всегда соблюдается) допуск ±10%. Для аккумулятора берется в расчет напряжение при полной зарядке и в разряженном состоянии. С батарейками и так всё понятно.

В случае с автономными источниками питания важно также узнать их емкость и максимальный выходной ток

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