Светодиодная лента с трансформатором – расчет, подбор и подключение с помощью экспертов Electroinfo.net

Содержание

Трансформатор для светодиодной ленты: способ подключения


Трансформатор для светодиодной ленты-01Трансформатор для светодиодной ленты-01

Как подобрать и подключить трансформатор для светодиодной ленты


Трансформатор для светодиодной ленты. Применением светодиодных лент для освещения жилых, офисных и торговых помещений сегодня никого не удивишь, но популярность LED технологий обусловлена не только данью моде. У полупроводниковых источников света низкое потребление электроэнергии и длительный срок службы. Их единственный недостаток — более высокая стоимость по сравнению с другими видами осветительных приборов. При этом на ценовой фактор оказывает немалое влияние цена электронного балласта (трансформатора), блока питания, необходимого для работы светодиодной ленты.

В данной публикации мы рассмотрим ряд вопросов, связанных с БП для светодиодных источников света. Собранная информация поможет подобрать адаптер по мощности и напряжению, правильно подсоединить к нему ленту, а также сделать своими руками простейший блок питания для освещения.

Что такое электронный балласт и зачем он нужен?

Необходимость данного устройства связана с тем, что напряжение питания ленточных светодиодов – 12 вольт (или 24 вольта). Соответственно, для подключения к домашней электросети понадобится понижающий блок питания на 12 вольт, снабженный преобразователем напряжения из переменного в постоянное.

Несмотря на то, что для работы устройств можно использовать как импульсные, так трансформаторные источники питания, последние не получили широкого распространения. Это связано как с большим и габаритами и весом, порождающими проблему, куда спрятать такой адаптер, так и низким КПД. Помимо этого силовой трансформатор «жужжит», чем вносит изрядную долю дискомфорта. Но за счет простоты реализации такие схемы популярны среди начинающих радиолюбителей.

Производители блоков питания для диодов предпочитают использовать импульсные схемы, что позволяет повысить мощность адаптеров и уменьшить их габариты и стоимость. Подробную информацию об импульсных источниках питания можно найти на нашем сайте.

Иногда такие БП называют «трансформаторами» для LED-лент, что не совсем корректно, ведь речь идет именно об импульсных преобразователях напряжения, но поскольку такой термин прочно закрепился, мы также будем его использовать.

Варианты исполнения блоков питания для светодиодных лент

В зависимости от функционального назначения электронный балласт выпускается в следующих вариантах исполнения:

  • В виде компактного сетевого БП. Такие устройства выглядят как обычные зарядки для мобильных устройств.

Трансформатор для светодиодной ленты-1Трансформатор для светодиодной ленты-1
Компактные сетевые блоки питания для светодиодных лент

Данное решение можно назвать эконом вариантом, поскольку из всех видов исполнения оно самое низкое по стоимости. Обратная сторона — низкая мощность, как правило, она не превышает 30-36 Вт (встречаются китайские изделия на 60 Вт, но в них этот параметр сильно завышен). Основная сфера применения — подключение простой подсветки. Главное достоинство — не требуется монтаж, драйвер достаточно воткнуть в розетку, предварительно подключив к выходу ленту.

  • Компактный блок, помещенный в герметичный пластиковый корпус. Максимальная мощность таких устройств 75 Вт. Встречающийся на китайской продукции показатель 100 Вт не соответствует действительности.

Трансформатор для светодиодной ленты-2Трансформатор для светодиодной ленты-2
Герметичный компактный электронный балласт, закрытый от внешнего воздействия

Отличительные особенности: небольшой вес, компактные размеры, защита от влаги и пыли. Это практически идеальный вариант для организации подсветки в потолочных нишах, если не принимать во внимание высокую стоимость адаптера (почти вдвое дороже аналогов с негерметичным корпусом).

  • Электронный балласт в герметичном корпусе из алюминия. Этот вариант исполнения рассчитан на суровые условия эксплуатации. Сфера применения таких БП — освещение наружной рекламы, подсветка зданий и других объектов, где производится монтаж светодиодов большой мощности. Установка в качестве адаптера бытовых источников света экономически не обоснована.

Трансформатор для светодиодной ленты-3Трансформатор для светодиодной ленты-3
Блоки питания Arlight в герметичном алюминиевом корпусе

Отличительные особенности: устойчивость к механическому воздействию и деструктивным природным факторам (дождь, снег, УФ излучение). Что касается мощности, то с учетом нередкого изготовления таких адаптеров по спецзаказам, она может быть в довольно широком диапазоне. У типовых изделий этот параметр, как правило, от 80 до 200 Вт. Цена значительно выше, чем у других вариантов исполнения.

  • Негерметичный балласт. Наиболее популярный БП, широко применяется для питания освещения квартир, офисов и торговых залов. Стоит немного дороже компактного сетевого блока, но может быть значительно мощнее при тех же габаритах.

Трансформатор для светодиодной ленты-4Трансформатор для светодиодной ленты-4
БП в негерметичном исполнении

Мощные устройства данного типа могут быть оборудованы принудительной вентиляцией, обеспечивающей охлаждение электронных компонентов, что продлевает срок службы адаптеров. Изготавливаются под напряжение 12 или 24 В. Невысокая цена и широкий ассортимент, позволяющий подобрать наиболее оптимальный вариант, сделали такие БП наиболее популярными.

Трансформатор для светодиодной ленты

Кратко об управлении

Говоря о драйверах для LED-лент, нельзя не упомянуть об устройствах управления их свечением, в частности, о диммерах и RGB-контролерах.

Поскольку для питания используются импульсные БП, то регулировать интенсивность свечения ленточных светодиодов путем изменения напряжения, как для ламп накаливания, не получится. Для этой цели потребуется приобрести специальное устройство — диммер, например такой, как представлен на рисунке ниже.

Трансформатор для светодиодной ленты-5Трансформатор для светодиодной ленты-5


Диммируемый модуль для монохромной светодиодной ленты

Включается такое устройство в разрыв между БП и лентой.

Для управления RGB-лентами используется специальное устройство, как правило, оно выполнено на базе микроконтроллера. Как правило, в него «защиты» несколько программ, позволяющих как управлять интенсивностью свечения с преобладанием того или иного цвета, так и задействовать другие световые эффекты (видео с их демонстрацией несложно найти в сети).

Трансформатор для светодиодной ленты-6Трансформатор для светодиодной ленты-6
RGB контролер с пультом управления

Включение контролера производится так же, как и диммера (между БП и лентой).

Как выбрать трансформатор для светодиодной ленты?

В первую очередь необходимо определиться с основными характеристиками БП. Для нас значащими являются:

  • входное напряжение.
  • напряжение на выходе.
  • сила тока номинальной нагрузки.

С первым параметром сложностей не возникнет, он должен отвечать стандартам домашней электросети. Напряжение на выходе необходимо подбирать соответственно питанию ленты, оно должно быть 12 или 24 вольта. Что касается мощности адаптера, то он рассчитывается по току номинальной нагрузки с учетом характеристик ленты и ее предполагаемой длины. Расскажем подробно, как он делается.

Расчет мощности трансформатора для светодиодной ленты

Чтобы посчитать, какой мощности нужен БП, для начала вспомним производную от закона Ома: , в нашем случае Р — это расчетная мощность, I — номинальный ток нагрузки, U — напряжение питания.

Спрашивается причем тут длина ленты, объяснить проще на примере. Допустим, для реализации проекта нам требуется три метра монохромной ленты SMD 3528 на 12 вольт. В таблице ее характеристик указана мощность 4,8 Вт/м. Исходя из этого, расчетная мощность для 3 метров составит 14,4 Вт. Учитывая оптимизм производителей, добавим запас 30%, получим 18,42 Вт. Следовательно, нам понадобится блок питания стоком нагрузки не менее 1,5 А (18,42/12).

Как видите, ничего сложного в расчетах нет, главное учитывать характеристики нагрузки. В качестве примера нижа представлена таблица, где показано, какие бывают светодиоды на 12 вольт.

Трансформатор для светодиодной ленты-7Трансформатор для светодиодной ленты-7
Таблица: пример характеристик LED-лент на 12 вольт

Обратим внимание, стандартная длина ленты 5 метров, но допускается использовать куски меньшие по размеру (как производится разрез указано на нашем сайте) или подключить сразу два полноразмерных куска или более. О том, как это сделать пойдет речь ниже.

Подключение трансформатора для светодиодной ленты

Как правило, этот этап не вызывает сложностей, поскольку большинство производителей, таких как Feron или Arlight, к своим изделиям прилагают подробную инструкцию. Для тех, кто остановил свой выбор на нонейме, мы расскажем, как производится подключение светодиода к 24 или 12 вольтам.

Практикуется две схемы подключения прямая и параллельная, они представлены ниже на картинке.

Источник напряжения для светодиодов-8Источник напряжения для светодиодов-8
Схемы подключения А) прямая; В) параллельная

Как правило, последовательная схема подключения нескольких лент не практикуется, за исключением случаев, когда общая длина ленты не превышает 5-ти метров.

Крепление проводов осуществляется к дин-рейке на БП, где указано назначение каждого контакта (пример показан на фото ниже).

Источник напряжения для светодиодов-9

Источник напряжения для светодиодов-9
Пример подключения ленты к БП

К ленте провода припаиваются или для подключения используются специальные переходники. Что касается расстояния от БП до ленты, то чем оно меньше, тем лучше. На практике адаптеры редко устанавливаются далеко от источников света, поэтому длина кабеля в расчет не принимается.

Самодельный трансформаторный блок питания на 12 вольт

В завершении приведем простую схему БП для питания светодиодного источника света мощностью до 120 Вт на основе интегрального стабилизатора КР142ЕН8Б.

Источник напряжения для светодиодов-10Источник напряжения для светодиодов-10
Схема блока питания для светодиодной ленты на 12 вольт

Обозначения:

  • Резисторы: в схеме не задействованы.
  • Конденсаторы: С1 и С2 — 100 нФ; СЗ — 1000 мкФ х 25 В; С4 и С5 -2200 мкФ х 25 В.
  • Выпрямитель: VD1 — диодный мост КВРС 15005 или любой другой, рассчитанный на ток не менее 10 ампер;
  • Диод VD2 — 1 N4005 (в качестве альтернативы подойдет любой кремневый диод).
  • Транзистор VT1 — TIP 3005, собственно подойдет любой биполярник, у которого ток коллектора от 10,0 А и более.
  • Микросхема DA1 — интегральный стабилизатор КР142ЕН8Б, в качестве альтернативы можно использовать МС7812ВТ или подобные аналоги.
  • ТР1 — допускается использование любого понижающего трансформатора со вторичной обмоткой рассчитанной на напряжение 12-18 В и ток нагрузки от 10,0 А.

Собранная схема не требует настройки, если сборка была произведена правильно. Этот БП может запитать как обычную ленту на 12 вольт 60 ватт, так и более мощные источники света.

Собирать с нуля импульсный инверторный БП бесперспективно. Проще приспособить для этой цели готовое устройство, например, взять со сгоревших в люстре ламповых энергосберегающих светильников электронный баланс и отремонтировать его, внеся небольшие изменения (увеличить напряжение и потребляемый ток). По сути, это готовые импульсные БП.

Сопутствующие вопросы

Довольно часто можно услышать вопрос, где используются ленты на 24 вольта, как правило, их используют для освещения. Они могут крепиться клейкой лентой к специальной подложке, рассеивающей тепло или закладываться в профиль для светодиодной ленты, крепящийся на потолок или стены. Подбор БП, расчет мощности и схема подключения светодиодов к 24 вольтам, производится по тому же принципу, что был описан выше.

Что делать, если сгорел один или несколько диодов? Ремонт в данном случае не требует больших усилий. Необходимо визуально найти сгоревший сегмент, определить его довольно просто по внешнему виду, далее он вырезается по меткам на ленте. Оставшиеся куски следует соединить проводом соответствующего сечения, соблюдая полярность. SMD элементы довольно маленькие, перепаивать их не имеет смысла, выгоревший сегмент лучше удалить. Потеря одного из них глобально не отразится на суммарной мощности источника света.

Сколько можно подключать лент к БП? Все зависит от мощности адаптера и характеристик источника света, который от него питается.

Что делать, если с электронного балласта слышен треск или другие не характерные звуки? Следует немедленно отключить питание и произвести технический осмотр устройства.

Источник: asutpp.ru

usilitelstabo.ru

Трансформатор для светодиодных лент 12 вольт

И хотя светодиодная осветительная техника дороже всех остальных, она постепенно вытесняет лампы накаливания и энергосберегающие люминесцентные источники света. И это понятно, LED лампы в разы меньше потребляют электроэнергии. Разнообразие LED конструкций достаточно большое, особой популярностью пользуются светодиодные ленты, особенно, когда есть необходимость подчеркнуть какой-то элемент дизайна помещения. Такая подсветка легко устанавливается на любую поверхность, но вот вопросы ее подключения встречаются сегодня часто. Итак, начнем с того, что этот вид освещения может работать только через блок питания, который собой представляет обычный трансформатор. Самое главное, что трансформатор для светодиодных лент 12 вольт – это компактное устройство, которое можно легко спрятать, так что оно не будет видно.

Блок питания для светодиодной ленты

Виды блоков питания

В принципе, все трансформаторы для светодиодных лент – это стандартные конструкции, которые отличаются друг от друга материалом, из которого изготавливается их корпус. Или полным отсутствием данной части блока питания. Поэтому четыре разновидности:

  1. Корпус трансформатора изготовлен из пластика. Это герметичный прибор, малогабаритный, с небольшим весом и превосходным дизайном. Правда, герметичность конструкции затрудняет происходить теплообмену, к недостаткам можно добавить дороговизну изделия и низкую мощность. Как правило, такие модели не обладают мощностью больше 100 ватт.
  2. Блок питания в алюминиевом корпусе. Сразу же надо отметить, что такие приборы используются на профессиональном уровне. С их помощью подключают светодиодные ленты или другие LED источники света, которые используются в уличной рекламе. Трансформатор в алюминиевом корпусе является обладателем большого ряда достоинств. Это и высочайшая прочность изделия, и высокая надежность плюс герметичность. Именно поэтому такой трансформатор для светодиодной ленты прекрасно выдерживает влажностные, температурные и механические нагрузки. Он прекрасно закрывают внутреннюю электрическую начинку от солнечных лучей. К тому же алюминий является металлом, поэтому сам прибор не перегревается. Единственный недостаток – высокая цена.
  3. Трансформатор открытого типа. На сегодняшний день это самый простой, дешевый и очень популярный вариант. Именно его используют в домашних условиях для организации освещения с помощью светодиодной ленты. Правда, у такого прибора куча недостатков. Во-первых, большие габаритные размеры, превышающие почти в два раза предыдущие две модели. Во-вторых, это трансформатор без корпуса (то есть, металлический корпус есть, но он перфорированный), поэтому его элементы и детали открыты пыли и влаге, что негативно влияет на его корректную работу и срок службы. В-третьих, полностью отсутствует дизайн аппарата, внешний вид у него оставляет желать лучшего.
  4. И последний трансформатор для светодиодной ленты – компактный сетевой вариант. Это миниатюрное устройство, которое не требует крепления к какой-нибудь конструкции. Его можно просто положить на полку или на подвесной потолок, ничем не скрепляя. Основное достоинство – простота использования и установки. Здесь всего лишь одна операция – подключить трансформатор к светодиодной подсветке и вставить вилку от него в розетку. К недостаткам можно отнести тот факт, что это маломощные блоки питания (не больше 60 ватт). Одного такого трансформатора хватает на пять метров длины подсветки.

Как выбрать трансформатор

Не будем здесь разбирать, какой из описанных трансформаторов лучше. Необходимо рассмотреть другой вопрос, который касается расчета и подбора блока питания под LED конструкцию. Поэтому основной упор необходимо сделать на технические характеристики самой светодиодной ленты, где основные показатели – это напряжение и мощность.

Так как нами разбирается тема, касающаяся трансформаторов для светодиодных лент 12 вольт, то необходимо сказать, что такие источники света могут быть разной мощности. Все будет зависеть от количества установленных на ленте светодиодов и от их мощности. Поэтому оптимальный вариант – брать расчет одного метра ленты, а уже потом умножать полученный показатель на количество метров в светодиодной конструкции.

Блоки питания 12 Вольт

Давайте рассмотрим один пример. Вот его исходные значения.

  • Будем рассматривать подключение светодиодной ленты SMD 3528, в которой расположено 60 диодов на одном метре.
  • Напряжение прибора 12В.
  • Мощность – 4,8 Вт/м.
  • Длина ленты стандартная – пять метров. Соответственно мощность всей ленты будет – 24 ватта.

Итак, наша задача подобрать трансформатор для ленты светодиодной длиною 5 м и мощностью 24 Вт. Наверное, сразу можно услышать ответ, мол, что тут думать, если мощность светодиодной ленты 24 ватт, то и мощность блока питания будет такой же. Давайте не будем спешить, ведь существует определенное правило, которое запрещает устанавливать блок питания одинаковой мощности с источником света. Будет происходить банальное перегревание прибора, что приведет его к быстрой порче. Особенно, если трансформатор не будет хорошо охлаждаться, к примеру, будет недостаточного воздухообмена.

Естественно, если мощность блока питания будет меньше, то лента просто не загорится. Поэтому специалисты рекомендуют приобретать трансформаторы с большей мощностью, примерно на треть. Поэтому в нашем случае придется покупать прибор мощностью 30 ватт.

Светодиодная лента 12V

А если возникнет вот такая ситуация. К примеру, вам не требуется лента такой длины, но такой марки. Что делать в этом случае? Все очень даже просто. Для примера возьмем необходимую длину, равную 2 м. Теперь надо сделать несколько математических выкладок:

2х4,8=9,6 Вт – это мощность двухметровой ленты.

9,6х30%=12,5 Вт – это мощность требуемого трансформатора. Правда, таких приборов не существует, поэтому выбираем ближайший больший – это будет 15 ватт.

Подводя итог всему, что было сказано выше, необходимо учитывать тот факт, что блоки питания выбираются по техническим характеристикам осветительных конструкций. А вот будет он с корпусом из алюминия или пластика, или вообще без такового – дело второе. Хотя открытые модели устанавливать на улице не стоит, не выдержат атмосферных нагрузок.

onlineelektrik.ru

Светодиоды, ленты и их питание от ЭТ переменного тока / Habr

Наверное, не ошибусь, если скажу, что более 90% жителей России знающих, что такое светодиодные ленты, на вопрос «можно ли трансформаторы от „галогенок“ использовать для питания светодиодных лент?» ответят «нет, нельзя!». Самым распространенным объяснением станет банальное «электронный трансформатор – это переменный ток, а светодиодам нужен постоянный». Именно так нам говорят в магазинах, именно такой лейтмотив имеют подавляющее большинство «профессиональных» статей на эту тему, чем, в общем-то, и приучили людей тратить заметно больше денег.

Всегда ли это оправдано и как на самом деле ведут себя светодиоды в самых распространенных СД лентах при питании переменным током мы и попробуем узнать в процессе изложения чтения этой статьи.

Сразу оговорюсь, что для обозначения «светодиод» я и далее буду применять само собой напрашивающееся и вполне естественное сокращение СД и намеренно не буду использовать для этого понятия английскую техническую аббревиатуру LED (Light Emitting Diode). В нашей нынешней стране отсутствие какой либо должной технической подготовки менеджеров и продавцов в магазинах уже привело к замусориванию и появлению таких неестественных для технического языка, юродивых для слуха и ужасных в написании буквосочетаний «леды», «led’ы», «ледовые», или как недавно увидел бегущей строкой — «LEDовые светодиоды». Мало того, что «масло – масляное», я просто вторить и плодить это «словомутие» не хочу…

Идейным источником написания исследования стало давнее желание опровергнуть необоснованные и безаппеляционные утверждения о недопустимости питания СД переменным током. В общем-то спорность этого утверждения наверняка бросается в глаза любому специалисту (а равно и «неспециалисту»), понимающему, что светодиод, хоть и излучает свет, есть прежде всего – ДИОД. А это значит, что излучать под воздействием переменного напряжения он все же будет, но только в свой полупериод.

По сути, нам необходимо будет последовательно ответить на три вопроса:

1) Сможет ли ЭТ «запуститься» при подключении нагрузки в виде полупроводниковых диодов;
2) Если ЭТ запустится, не превысит ли импульсное «переменное» электрическое воздействие допустимых параметров отдельных СД в лент. Если все же превысит, то как долго протянет СД в таких условиях;
3) Какова экономическая эффективность от использования ЭТ в конструкциях освещения на светодиодных лентах.
Итак, полгода назад у меня как раз подвернулся удобный для экспериментов случай.

Мне нужно было осветить пространство в ящиках и тумбах столов моей мастерской. После оборудования кухни в моем распоряжении осталось 1,2 метра одноцветной СД ленты общей мощностью около 17 Вт (Aztech 14Ватт/метр) и один электронный трансформатор от «галогенок» — EAC 12V 20-60Вт, самый распространенный и дешевый, купленный за 74 рубля в июле 2014 года. Для начала, чтобы запустить ЭТ, я нагрузил его обыкновенной галогеновой лампой 20 Вт и затем параллельно подключил все 1,2 метра ленты (Рис. 1). Как и ожидалось, лента зажглась. При этом свечение ленты было равномерным, средней яркости, без какого либо заметного глазу мерцания, что неудивительно, т.к. выходной меандр ЭТ промодулирован по амплитуде малозаметной глазу частой 100Гц. В ходе эксперимента отключение лампы в такой схеме тут же приводило к прекращению свечения СД ленты, что говорило о невозможности запуска ЭТ на одной полуволне напряжения. Тогда я разбил ленту на два участка и включил их встречно-параллельно (Рис.2), что по замыслу должно было обеспечить работу выходного каскада ЭТ на обоих полупериодах. При этом, что бы исключить перекос токов противоположного направления и перегрев выходной обмотки ЭТ от появление постоянной составляющей, я обеспечил равенство (по 8 Вт) количества СД в обоих плечах нагрузки. Сразу после подключения по такой схеме (Рис.2) трансформатор благополучно вышел на режим генерации, а обе светодиодные ленты равномерно зажглись и были оставлены на 1 час, за который ни они, ни сам ЭТ совершенно не нагрелись, что свидетельствовало скорее о вполне нормальных электрических режимах, чем нет.

Итак, ответ на первый вопрос, — запустится ли ЭТ при замене галогеновых ламп на светодиод – положительный. Да, запустится! Если обеспечить встречно-параллельное включение лент как на Рисунке 2.

И забегая вперед ...

Забегая вперед, скажу, что как показал дальнейший эксперимент, ЭТ с паспортной минимальной мощностью запуска в 20 Вт, благополучно запускался даже при 10 Вт суммарной светодиодной нагрузки (по 5 Вт в каждом плече).


Идем дальше. Теперь пробуем найти ответ на второй вопрос нашего исследования. Но сейчас нам одних опытов мало, потребуется знание из ТЭРЦиЭ (Теории электро-радиоцепей и элементов), которое в итоге позволит нам предположить: можно ли долговременно питать СД ленты в таком режиме без серьезного ущерба для их долговечности, если вообще рассуждать об ущербе?

Начнем с устройства СД ленты. Лента состоит из соединенных параллельно рабочих участков (Рис.3) из трех излучателей ( обозначены на схеме — E) представляющих собой три отдельных светодиода под общим слоем люминофора. Каждый диод (на схеме — D) излучателя последовательно соединен в триады с диодами из других излучателей и резистором, устанавливающим расчетную рабочую точку диодов (См. Рис. 4).

Резистор в триаде подобран таким образом, что бы при питании от 12 В и расчетной рабочей точке диода Uпр =3,3 В, Iпр = 14 мА на нем гасился избыток напряжения около 2 Вольт.

Между прочим, интересно...

Такая компоновка триады надежна и практична, ибо в случае выхода из строя одиночного СД в триаде, ни один из излучателей полностью не отключится, а продолжит гореть, хоть и с меньшей на треть яркостью. Можно конечно создать триаду на базе одиночного излучателя (и такие ленты встречаются в продаже). В них, рабочим участком определяющим её нарезку будет фрагмент с одиночным излучателем и резистором, но в таком случае, выход из строя одиночного СД в триаде приведет к потере свечения целым излучателем, что будет сразу заметно в любом светильнике.


Покопавшись у производителей SMD светодиодов несложно найти и электрические параметры примененных СД:

Для полноты полученного исследования я дополнительно снял вольтамперную характеристику (ВАХ) рабочего участка ленты (Рис.5), а и путем несложного пересчета получил ВАХ для отдельного СД (Рис.6).

Надеюсь вы...

Надеюсь вы не сомневаетесь, что это можно было сделать и физически, и результаты бы совпали.



Рис.5


Рис.6

Приведенные на рисунках ВАХ не требуют дополнительных пояснений. Добавлю только, что при напряжении менее 2,35 В на отдельном СД его свечение полностью отсутствует, что соответствует напряжению питания рабочего участка около 7 В., а напряжение питания в 15,5 Вольт на ленте является полностью безопасным, т.к. ток через отдельный светодиод не превышает нормальных эксплуатационных 30 мА.

Однако все эти численные выражения рабочих параметров актуальны только для постоянного тока. Мы собираемся испытывать диод при воздействии переменного напряжения, т.е. импульсного напряжения разных направлений. Однако при таком питании предельно допустимые значения токов и напряжений на диоде могут быть в разы, а то и в десятки раз больше пределов для постоянного тока (это общеизвестно и сомневающиеся менеджеры могут почитать лекции по ТЭРЦ) – все зависит от длительности и периодичности воздействия. Но вот беда: выходное напряжение ЭТ имеет достаточно сложную форму, что не позволяет математически достоверно описать его в пределах данной статьи, а ТТХ на светодиоды не снабжены разделом абсолютных значений для импульсных режимов работы. Хотя там, правда, имеется один параметр (Iпр имп), но для какой длительности импульса он актуален – не ясно, для какой скважности воздействия это применимо, тоже можно только догадываться.

Все дело в том....Все дело в том, что p-n переход полупроводника при работе от переменного (импульсного) тока работает с переменной нагрузкой. Токовые периоды, вызывающие нагрев и работу светодиода по излучению световых волн сменяются паузами покоя (при которых ток через переход не течет) и в которых полупроводник остывает. И вопрос здесь уже не столько в абсолютном значении тока через полупроводник, а сколько в том, успеет ли полупроводник в период безтоковой паузы остыть настолько, что бы скомпенсировать нагрев произошедший в токовый период. Т.е. не допустить теплового пробоя.
Здесь, я хочу напомнить «физику» отказа полупроводника. Это нам позволит понять суть происходящих процессов. Она, физика, в общем-то известна, но все же своими словами: долговечность любого прибора определяется его отказоустойчивостью. Отказы диодов при штатной эксплуатации происходят в случае теплового, либо электрического пробоя.

Электрический пробой, как правило, возникает при превышении допустимого обратного напряжения (Uобр). При этом диод теряет свойство односторенней проводимости и начинает проводить в обе стороны. В большинстве случаев электрический пробой обратим и работоспособность прибора восстанавливается.

А вот тепловой пробой, напротив, необратим и возникает при избыточном токе прямого (реже обратного, возникшего уже после электрического пробоя) направления и влечет за собой разрушительного изменения в кристалле полупроводника в результате сильного локального перегрева p-n перехода, неспособного пропустить через себя большое количество заряженных частиц.

Суть здесь такова, что пока не созданы условия для возникновения теплового пробоя – полупроводник работает. Повторюсь, что в общем то не важно какое абсолютное значение имеет ток через него протекающий. Он может быть очень большим! Главное, что бы наш диод не успел перегреться. В паспорте на любой диод указываются два максимально допустимых параметра: Максимальный прямой ток Iпр mzx и Максмальное обратное напряжение U обр макс, для длительного воздействия постоянным током, которые при стандартных условиях эксплуатации гарантированно не приведут ни к электрическому, ни к тепловому пробою.

Поэтому для исследования степени воздействия переменного напряжения ЭТ на светодиоды мы оттолкнемся от постулата, что любое длительное импульсное воздействие тока можно привести к такому значению постоянного тока, при котором работа, совершаемая светодиодом под воздействием импульсного тока, будет идентична работе при постоянно токе.

Как же мы оценим производимую светодиодом работу? Да очень просто. Светодиод под действием протекающего через него тока совершает работу по выделению световой энергии и тепловой. А эти два параметра мы как раз очень легко можем замерить и сравнить для обоих видов тока, а значит определить, как сильно нагружает светодиод выходное напряжение ЭТ по сравнению со стандартным 12 В стабилизатором.

Для оценки световой энергии излучаемой отдельным рабочим участком СД ленты я снял зависимость освещенности от напряжения питания. Освещенность замерялась на расстоянии 10 см от излучателей (Рис 7).


Рис.7

Таким образом, на данном этапе, у нас все готово для того, что бы получить ответ на второй и третий вопросы нашего исследования.
Приступим.

Для начала исследуем выходное напряжение нашего ЭТ:


Рис.8

Сразу скажу, что использовать бытовой электронный тестер-ампервольтметр для измерения амплитуды напряжения такой формы нельзя. Он рассчитан на измерение строго гармонического колебаний, а в нашем случае он будет очень сильно врать, ибо мы имеем дело с переменным импульсным напряжением промодулированным по амплитуде током удвоенной промышленной частоты. Частота модуляции 100 Гц, частота заполнения: 10КГц – двунаправленный меандр, амплитуда сигнала Uа = 18 Вольт. Отдельных выбросов амплитудой более 18 В осциллограф не зафиксировал. Так как заполнение меандр, то действующее значение напряжения будет целиком подчиняться закону модулирующего сигнала, а поэтому в нашем случае Uдейст =Uа/√2= 18/1,41 = 12,7В. Именно поэтому в паспорте на ЭТ указано, что выходное напряжение составляет ~12В.

Глядя на эпюры и сопоставляя их с ТТХ и ВАХ становится ясно, что при действии прямого тока на СД, мы едва ли выйдем за пределы допустимых параметров. Заявленный предельный прямой импульсный ток для одиночного СД в 60 мА достижим только при Uпр > 3,9 В, т.е. при напряжении питания на ленте более 20 В (см. вольт-амперные характеристики), но таких значений мы, как видим все равно не достигаем. С другой стороны, легко видно, что длительность воздействия напряжения свыше упомянутых и совершено безопасных 15,5 В (при которых ток через СД не более 30 мА) составляет не более 8% от общего времени питания от рассматриваемого ЭТ. Думаю едвали это опасно для СД. Ок. Запомним. Проверим чуть позже.
Теперь прикинем, не выйдем ли мы за пределы допустимого обратного напряжения и при воздействии обратного полупериода напряжения. В этом случае сопротивлением R в триаде можно пренебречь, Uа (18В) равномерно распределится по СД в триаде, и амплитудное значение напряжения на диода составит 6 В, что больше заявленных 5В. Но, длительность превышения опять не превысит 8% от общего времени работы СД, и второе, что меня очень сильно смутило, это то, что допустимое обратное напряжение, во всех даташитах как то уж очень подозрительно одинаково для разных серий светодиодов. Оно всегда равно 5В. Ок. Запомним и это и начнем подводить первые итоги.

Итак, теоретически, при прямом полупериоде мы не должны превысить прямых токов для СД, а при обратном полупериоде, превышение заявленного допустимого обратного напряжения мало, — как по продолжительности воздействия, так и по абсолютному значению.

Ну что, же теперь пора проверить наши выводы на практике. Давайте практически оценим световую и тепловую отдачу. Если свет и тепло выделяемые лентой не превысят тех, что выделяются при питании от стандартного источника питания для СД лент, то значит наш положительный теоретический вывод будет подтвержден.

Запитав ленту от ЭТ встречно параллельно измеряем светоотдачу единичного рабочего участка ленты из трех излучаетелей и сравниваем значения с характеристикой на Рис. 7. Люксметр фиксирует значения на уровне 970-990 люкс, что соответствует питанию ленты от источника напряжения чуть ниже 10 В!!! Нагрев ленты оказался ничтожны и через 1 час работы не превысил 35 градусов Цельсия, при температуре окружающего воздуха 25°C. В аналогичных условиях, но при питании постоянным током Uпр=12В, лента нагревалас до 49°C, а создаваемая освещенность составляла около 2000 Люкс. Эти результаты совершенно однозначно говорят о том, что несмотря на все маркетологические увещевания, полупроводник при питании от ЭТ работает в недогруженном режиме и ожидать его скорой смерти едва ли приходится. Кстати, посмотрев на Рис. 9, и произведя замеры площадей фигур светло синего и кирпичного цветов можно понять, почему именно СД светятся так, будто питаются от 10В. Дело в том, что светло-синяя фигура характеризует условия, при которых СД лента совершает полезную работу (помним, что это происходит при Uпит > 7 Вольт). Светло-коричневая фигура за вычетом светло-синей – это условия, при которых СД лента простаивает – не работает! Соотношение их площадей как раз 10 к 8. Все сходится, однако, хе-хе.


Рис.9

И тем не менее, на фоне положительного ответа второй вопрос нашего исследования, мысль о пусть и незначительном, но все же превышении допустимого обратного напряжения мне не давала покоя. Короче, я решил по жесткому: подключил ленту к источнику постоянного тока и плавно увеличивая обратное напряжение стал ожидать, когда же миллиамперметр зафиксирует электрический пробой. Доведя обратное напряжение на отдельном светодиоде почти до 20 Вольт я так и не добился пробоя. Обратный ток при этом не превышал 15 мкА. Оставив все это дело почти на сутки – я убедился, что ничего с излучателями не случилось, а уж видимо от коротких импульсных воздействий 6В против 5В и подавно ничего не должно произойти в обозримой перспективе.

Конечно, надо признать....

Конечно, я признаю, что это, пожалуй, самый спорный момент в моём исследовании, но практический результат, есть опыт более ценный, чем математические расчеты. Ведь опыт есть отражение сути, а теория это всего лишь попытка эту суть просчитать в мозгах.


Выводы и ответ на третий вопрос

Использовать ЭТ от галогенок для питания светодиодных лент можно и похоже это вовсе не скажется на долговечности работы СД лент и источников света. Скорее даже наоборот скажется, но служить они будут дольше. Наверное. Пока получается, что так. Незабудьте только про встречно параллельное включение и равенство плеч.

Теперь главный вопрос не в том, что — можно ли? Вопрос в том, — А стоит ли?
Ответ следующий – если вы собираете смонтировать систему освещения с нови, то наверное не стоит. Так дешевизна ЭТ будет перекрыта покупкой большего количества, либо большей мощности светодиодов, ведь при 10 В световой поток создаваемый СД лентой в два раза меньше того, что имеем при 12В (см. Рис. 7)

Питание от ЭТ оправдано в случаях, когда:

  • — у вас уже есть действующее световое решение на галогенках, и вам хотелось бы без дополнительных затрат на БП и лишних проводов поставить еще и светодиоды. У меня, например, так на кухне сделано;
  • — у вас остались незадействованные ЭТ (коих сейчас будет высвобождаться все больше и больше), а требования к мощности планируемого освещения не велики;
  • — когда у вас созрело решение заменить галогеновые лампы на светодиодные, а изменения в проводку внести по каким то соображениям не получается.

Спасибо.
Vink01

habr.com

схема сборки ленты, выбор драйвера и блока питания

Один из современных источников декоративного и основного освещения –светодиодные ленты. Но большинству таких изделий необходимо питание: постоянное напряжение DC12В, а в розетках – переменное AC220В. Однако, кроме таких устройств, производители выпускают аппараты, предназначенные для работы от бытовой сети.

Светодиодная лента 220В

Светодиодная лента 220В

Конструкция светодиодной ленты

Полоса со светодиодами представляет собой печатную плату на гибкой основе из изоляционного материала. Вдоль этой полосы нанесены две токопроводящие полоски с контактными площадками. Между полосками расположены группы из светодиодов и токоограничивающего сопротивления. Все элементы соединяются последовательно и выполнены в корпусе SMD.

В самых распространённых полосах количество светодиодов в группе – три, и напряжение питания =12В. Эти группы отделены контактными площадками с отметкой линии отреза. Разрезать полосу можно только в этих местах. Если отрезать в другом месте, то разрезанная группа работать не будет.

Размер светодиодов и их количество в метре ленты может быть различным. От этого зависят яркость света и потребляемая мощность.

Устройство светодиодной ленты

Устройство светодиодной ленты

Важно! Напряжение питания светодиодов должно быть постоянным и без пульсаций, иначе свет будет мерцать, что неприятно и вредно для глаз.

Светодиодная лента на 220В

Кроме лент 12В, есть полосы, рассчитанные на 24, 48, 110 и 220В. Количество диодов в неделимых отрезках, соответственно, 6, 12, 30 и 60 штук. Без трансформатора или другого блока питания, только через выпрямитель, в розетку включаются только ленты 220В.

Собираются такие устройства из светодиодов SMD 3528, 5050, 2835, 3014 и особоярких 5630. Режутся такие полосы только отрезками по 50 сантиметров или 60 последовательно соединённых диодов. Внешне эти устройства отличаются от обычных только маркировкой.

Основные параметры LED-лент 220В

Основными параметрами этих устройств являются:

  • длина минимального отрезка;
  • количество диодов, мощность и ток одного метра полосы;
  • защищённость от погодных условий;
  • цветовая температура белого света.

Устройства с питанием от сети 220В

В полосах с питанием от 220В используются SMD светодиоды, которым необходимо питание 3,5В. Поэтому они подключаются последовательно в количестве 60 штук. Режется такая полоска на отрезки, кратные 0,5 или 1 метру.

Полосы из светодиодов SMD 5630 потребляют мощность более 10 Вт/м и монтируются на металлическое основание, отводящее тепло. Повышенная яркость получается также установкой диодов в два ряда.

Хотя питающее напряжение равно напряжению сети, при включении в розетку свет будет моргать с частотой 50Гц. Даже при использовании выпрямительного моста свет будет мерцать. Необходимо дополнительно использовать конденсатор, сглаживающий пульсации и преобразовывающий пульсирующее напряжение в постоянное.

Если есть светодиодная лента 220в RGB, то подключение производится через такой же RGB-контроллер. Распространённые модели контроллеров рассчитаны на использование с =12В, поэтому желательно приобретать эти устройства в комплекте.

Схема подключения светодиодной ленты RGB

Схема подключения светодиодной ленты RGB

Как подключить светодиодную ленту к 220 вольт

Подключение устройства 220В аналогично подключению обычных лент. Длина отрезанного куска, в зависимости от модели, кратна 0,5 или 1 метру.

Выпрямитель состоит из четырёх диодов и конденсатора. Его можно изготовить своими руками или приобрести готовый в магазине или на радиорынке. Без конденсатора свет будет моргать с частотой 100Гц, что, согласно СаНПИНУ, недопустимо в жилых помещениях. Такие конструкции можно устанавливать в кладовке, лестничной клетке и других вспомогательных помещениях.

Подключение к сети 220В

Подключение к сети 220В

Особенности

У этих устройств есть преимущества перед обычными, 12 вольтовыми приборами:

  • не нужен дорогой блок питания;
  • небольшой ток позволяет подключаться тонкими проводами;
  • в продаже есть полоски со встроенным блоком питания, которые просто включаются в розетку.

Как и у любых устройств, у этих тоже есть недостатки:

  • на всех элементах присутствует высокое напряжение, что требует тщательной изоляции;
  • дешёвые устройства быстро выходят из строя и их нельзя отремонтировать заменой маленького участка из трёх диодов;
  • длина отрезка может быть только кратной 100 или 50 сантиметрам;
  • мерцание с частотой 100Гц не заметно глазам, но утомляет и вызывает головную боль.

Способы подключить светодиодную ленту 12В к сети 220В

При включении светодиодной полосы 12В просто в розетку она сгорит. Поэтому для включения таких устройств в бытовую сеть необходимы дополнительные устройства.

Импульсный блок питания

Такие устройства есть самодельные или фабричного производства – это лучший, хотя и самый дорогой вариант. Эти блоки обеспечивают постоянную величину напряжения и отсутствие видимых пульсаций.

Более дорогие устройства опционально оснащаются регулятором яркости света (диммером) и пультом ДУ.

Интересно. В качестве источника постоянного напряжения можно использовать компьютерный блок питания.

Питание устройств от трансформатора

В этих аппаратах находятся понижающий трансформатор 220/12, выпрямительный мост и конденсатор, сглаживающие пульсирующее напряжение после диодного моста.

Такой блок питания можно изготовить самостоятельно из питающего трансформатора от старого лампового приёмника или телевизора, если намотать на нём вторичную обмотку 12В и собрать в корпусе вместе с диодным мостом и конденсатором.

Бестрансформаторный блок питания

Короткий отрезок ленты, например, для ночника или настольной лампы, можно подключить без понижающего трансформатора, через токограничивающий конденсатор. По похожей схеме собраны недорогие светодиодные лампы.

Недостаток этих конструкций в том, что если обычное питающее устройство потребляет из сети ток, приблизительно в 20 раз меньше необходимого для питания светодиодов (за счёт понижающего трансформатора), то бестрансформаторное устройство потребляет полный ток светодиодной ленты. Поэтому подключать к такому блоку длинную LED-полосу нецелесообразно.

Емкость конденсатора С1 необходима 1,4mkF на 0,1А тока ленты, а напряжение от 300В. Тип – МГБО или К73. Требуется фильтрующий конденсатор С2 ёмкостью 20mkF на 0,1А тока и напряжением 15В.

Ток потребления уменьшается при соединении кусочков ленты последовательно. В этом случае он равен току отдельного кусочка. При соединении нескольких отрезков последовательно напряжение конденсатора С2 умножается на их количество.

Для определения тока конструкции необходимо:

  1. Количество светодиодов в метре ленты разделить на 3. Получится число неделимых отрезков;
  2. Мощность метра ленты разделить на число отрезков с тремя светодиодами и на 12В – напряжение питания. Получится ток потребления одного участка;
  3. Умножить ток одного отрезка на количество таких участков. Получается общий ток конструкции.

Ток диодов в выпрямительном мосте определяется током устройства, а напряжение 300В.

Например, в метре ленты SMD3528 плотностью 60 диодов содержится 10 участков по три светодиода. Один участок имеет мощность 4,8Вт/10-0,48Вт и ток, 0,48Вт/12V – 0,04А. В куске длиной 0,5 метра таких участков 5 общим током 0,2А. Следовательно, емкость С1 2.8mkF или меньше, а C2 – не меньше 40mkF.

Бестрансформаторный блок питания

Бестрансформаторный блок питания

Важно! На всех элементах такой конструкции, в том числе и на LED-ленте, присутствует высокое напряжение.

Последовательное подключение

Последовательное подсоединение отрезков светодиодной ленты позволяет обойтись без блока питания. Это получится при соблюдении некоторых условий:

  • Количество светодиодов должно делиться на 60. Это необходимо, чтобы после разрезания получилось 20 отрезков по три диода;
  • Все отрезки должны быть одинаковыми, с одним количеством одинаковых светодиодов. Иначе на куске с меньшим количеством или менее яркими диодами будет большее напряжение, и он быстро выйдет из строя.

Подключается конструкция через диодный мост и фильтрующий конденсатор, аналогично безтрансформаторному блоку питания.

Подключение 12 вольтовой ленты к сети 220В

Подключение 12 вольтовой ленты к сети 220В

Светодиодная лента 220 вольт – это удобное осветительное устройство, которое имеет множество применений, благодаря своим преимуществам, а питание таких приборов от выпрямителя вместо блока питания позволяет сэкономить на его приобретении.

Видео

amperof.ru

Как подключить светодиодную ленту к 220в своими руками: через выключатель

Содержание статьи:

Светодиодная лента 220В представляет собой плату на основе гибкого изоляционного материала. По всей ее длине нанесены токопроводящие полосы, между которыми расположены группы светодиодов и ограничивающее ток сопротивление. Все элементы ленты последовательно соединены и помещены в прозрачный пластиковый корпус. Многообразие вариантов исполнения светодиодных лент обусловлено размером и количеством светодиодов в группе и на отрезке длиной 1 метр. Все перечисленные особенности влияют на мощность и яркость излучаемого света.

Разновидности моделей светодиодных лент на 220 В

Светодиодная лента 3528

В зависимости от назначения и особенностей светодиодной ленты в ней могут быть использованы светодиоды 3528, 5050, 2835, 3014 и 5630. Наибольшее распространение получили модификации 5050 и 3528, остальные встречаются реже и обычно заказываются у азиатских поставщиков.

В числе основных параметров светодиодов 220 В стоит отметить:

  1. Возможность кратной нарезки с шагом 50 см – 50, 100, 150, 200 см и т.д. Попытка отрезать меньшее количество испортит устройство.
  2. Мощность на метр длины.
  3. Степень защиты от повышенной влажности окружающей среды.
  4. Цветовая температура испускаемых лучей.

Помимо стандартных лент с белым свечением, выпускают модели RGB с красными, зелеными, синими и желтыми лампами. В общем виде они представляют собой три одноцветных светодиода с разными оттенками, которые имеют общий контакт для питания и различные контакты для регулирования яркости освещения. Для подключения такого осветительного устройства требуется контроллер RGB на 220 В.

Степень защиты светодиодного освещения может соответствовать стандартам IP67 или IP68. Благодаря корпусу из плотной силиконовой трубки осветительное устройство можно эксплуатировать в условиях экстремальной влажности при любой температуре окружающего воздуха. В зависимости от степени жесткости основания ленту можно использовать в качестве самостоятельной единицы освещения или отдельных модулей, из которых создают уникальные образцы светильников.

Некоторые модели светодиодов выпускают с клеевой полосой на основе акрилового скотча, что в разы ускоряет укладку и фиксацию отрезка.

Преимущества и недостатки

Из-за герметичной оболочки возникают сложности с ремонтом ленты

В числе достоинств стоит отметить:

  1. Возможность подключения без блока питания.
  2. Неплохую мощность – фрагмент 10 м дает освещение 70 Вт при минимальном энергопотреблении.
  3. Низкую стоимость монтажа благодаря применению тонких проводов для низкой силы тока.

Ограничения по использованию светодиодной ленты могут быть вызваны следующими факторами:

  • сложность ремонта из-за герметичной оболочки;
  • нарезка только на кратную длину, которая может быть лишней или недостаточной для конкретного объекта;
  • частота мерцания 100 Гц, что при длительном воздействии освещения может вызвать ухудшение самочувствия;
  • напряжение 220 В, требующее особого внимания при монтажных работах и эксплуатации ленты.

Рекомендованная область применения светодиодов – вспомогательная или резервная подсветка помещений домов и квартир: кухни, ванной или сауны, коридора или гаража. Возможно также использование в качестве декоративного элемента – для подсветки зданий, рекламных вывесок, элементов декоративных конструкций и скульптур, оформления сцен и т.д.

Монтаж светодиодной ленты

При соединении светодиодной ленты необходимо соблюдать полярность

В процессе подключения ленты следует учитывать ряд требований:

  • соединение фрагментов должно осуществляться с учетом полярности;
  • допускается соединение участков с помощью коннекторов или методом пайки при воздействии на ленту не более 10 секунд при температуре не выше 260 градусов;
  • лента для внешнего монтажа должна иметь качественную влагозащиту;
  • поверхность для укладки и приклеивания ленты должна быть сухой, обезжиренной и чистой;
  • минимальный радиус изгиба составляет 2 см, исключение – однократный изгиб на участке, где нет электронных компонентов;
  • последовательное соединение возможно только для отрезков длиной до 5м, для фрагментов большей длины применяют параллельную схему подключения.

Диапазон рабочих температур для светодиодов составляет от -40 до +50º С. Продолжительность службы ленты – 50 000 часов без уменьшения яркости свечения.

Устройства для подключения LED-ленты к 220 В

Импульсный блок питания

Для лент напряжением меньше 220 В подключение напрямую в розетку исключено. Из-за высокого напряжения светодиоды мгновенно сгорят. Поэтому подключение к сети питания осуществляется с применением вспомогательных устройств:

Импульсные блоки питания

Достаточно дорогой, но самый надежный вариант. Блок питания обеспечивает стабильное напряжение и исключает мерцание света вследствие пульсации тока. Модели БП нового поколения оснащены диммерами и пультами ДУ, что позволяет регулировать яркость освещения на расстоянии. В качестве допустимой альтернативы можно использовать для подключения светодиодов блок питания из «системника» компьютера.

Трансформатор 220/12

Трансформатор для лед-ленты

Устройство состоит из понижающего трансформатора, конденсатора и выпрямительного моста. В нем напряжение уменьшается и выравнивается за счет сглаживания пульсаций. Возможно самостоятельное изготовление трансформатора из старого приемника или лампового телевизора. Необходимо намотать на базовую модель вторичную обмотку на 12В и собрать модель вместе с диодным мостом или конденсатором.

Токоограничивающий конденсатор

Способ подходит лишь для подключения к сети небольших отрезков ленты, которым предназначена роль ночника или прикроватной лампы. Если увеличить длину отрезка, возрастет энергопотребление блока, использование экономных светодиодов будет нецелесообразным. Кроме того, избыточное потребление блоком питания электроэнергии 220 вольт заставляет принимать дополнительные меры электробезопасности.

Последовательное подключение

Данный способ позволяет отказаться от использования блока питания, но взамен требует соблюдения некоторых условий. Общее число светодиодов по длине имеющегося отрезка должно быть кратно 60, что позволит разделить ленту на 20 равных частей. Все отрезки должны быть одинаковыми и иметь равное число светодиодов. В противном случае напряжение будет распределяться неравномерно, часть фрагментов с избыточным питанием быстро перегорит.

Последовательное подключение конструкции осуществляется через диодный мост и конденсатор.

Схемы подключения светодиодных лент к сети 220 В

Схема включения в 220 В

Если полоса изготовлена из светодиодов SMD 5630, ее потребляемая мощность превышает 10 Вт на метр длины. Монтаж такой ленты осуществляется на металлическое основание для эффективного теплоотведения. Мерцание света, негативно влияющее на самочувствие человека, можно полностью устранить, если подключить в осветительную сеть конденсатор.

Последовательное соединение RGB между собой до 5м

Подключение цветной светодиодной ленты 220 В RGB осуществляется через контроллер RGB, управляющий яркостью и светом ленты. Согласно стандартной схеме, контроллер подключается к низковольтному выходу блока питания. Затем к соответствующим клеммам контроллера подключается светодиодная лента. Из четырех проводов три предназначены для управления цветом, а четвертый необходим для подачи питания. Ограничения по длине RGB ленты – не более 5 м на каждом отрезке. Возможно параллельное подключение к мощному блоку питания сразу двух отрезков по 5 м.

Использование RGB усилителя для очень длинных светодиодных лент

Светодиодная лента высокой мощности подключается с использованием AC/DC-преобразователей. Этот способ не только очень прост, но и экономичен по затратам, а также – очень удобен в эксплуатации.

Общая схема подключения выглядит следующим образом:

  1. От ленты отрезаются фрагменты, кратные 50 или 100 см.
  2. На срезанный край наносится слой герметика и надевается силиконовый коннектор, который также крепится на герметик.
  3. Подключается провод от выпрямителя.
  4. Освещение проверяется на предмет работоспособности и герметичности защитного слоя.

Особого внимания и тщательного выполнения монтажных работ требуют следующие варианты подключения:

Длина ленты больше 5 м

Последовательное соединение и удлинение

Последовательное подключение отрезков в данной ситуации исключено. По мере удаления от источника питания напряжение будет падать, и последние отрезки получат меньше питания, что в результате даст более слабый свет. Если же увеличить напряжение, нагрузка на ленту возрастет и срок ее службы резко сократится.

Рекомендуется параллельное соединение отрезков с помощью проводов сечением не менее 1 мм. Также потребуется один мощный блок питания или несколько моделей БП меньшей мощности, питающие провода которых соединены параллельно.

В сеть необходимо подключить диммер

Устройство регулирования яркости света подключают в сеть между блоком питания и светодиодной лентой, правильно размещая входные и выходные контакты: первые – к сети питания, вторые – к источнику света. Если требуется подсоединить к диммеру сразу несколько отрезков, суммарная мощность которых выше мощности регулятора, рекомендуется использовать усилитель сигнала.

При условии правильного подключения светодиоды станут отличным вариантом альтернативного освещения, не требующего крупных расходов на монтаж и эксплуатацию.

strojdvor.ru

подключение + схема, видео — Asutpp

Светодиодные ленты на данный момент являются самыми экономичными источниками освещения и используются для выполнения подсветки части конструкций оборудования или интерьера. Ленты бывают одноцветные и многоцветные.

Для каждой ленты существуют свои особенности при подключении. Мы расскажем, как правильно выполнить подключение светодиодной ленты.

Общие правила при подключении

  1. Необходимо определиться с мощностью подключаемой светодиодной ленты, цветовой гаммой и световым потоком, который она создаёт.
  2. Подобрать мощность источника питания на 20% больше суммарной нагрузки наших светодиодов в ленте.
  3. Подобрать оборудование с необходимой степенью защиты. Например, для ванной комнаты требуется оборудование со степенью защиты IP67, IP68.
  4. Определиться со схемой включения светодиодных лент.

Для одноцветных лент:

— схема последовательного включения светодиодных лент (до 10 метров общей длины):

Схема последовательного включения светодиодных лентСхема последовательного включения светодиодных лент через блок питания 220 В / 12 В

— схема параллельного включения:

Схема параллельного включенияСхема параллельного включения

Для многоцветных лент:

— схема последовательного включения:

Схема последовательного включенияСхема последовательного включения

— схема параллельного включения:

Схема параллельного включения для многоцветных лентСхема параллельного включения для многоцветных лент

5. Определиться с типом монтажа (с пайкой проводов или на коннекторах).

6. Очень аккуратно обращаться со светодиодными лентами.

Небольшое примечание: подобрать необходимое оборудование с определёнными техническими характеристиками можно в организации (фирме), специализирующейся на продажах данного вида товаров.

Пошаговая инструкция

Для подключения одноцветной светодиодной ленты понадобиться: лента длиной не более 5 метров, блок питания 220 В / 12 В, провода или коннектор (специальное приспособление, которое позволяет производить сборку без пайки проводов). Небольшой набор инструментов: нож, паяльник, отвёртки, пассатижи.

Представляем нашим читателям пошаговую инструкцию подключения одноцветной светодиодной ленты:

  1. Светодиодные световые полосы разделены на секции. В конце каждой секции можно совершить разрез, для получения ленты необходимой длины. На получившейся ленте будет несколько светодиодов и контакты для присоединения электрических проводов. резка светодиодной лентыРезка светодиодной ленты
  2. На задней части светодиодной ленты находится защитная полоса, нужно снять около 2 сантиметров её и удалить клей. зачистка лентыЗачистка ленты
  3. Устанавливаем коннектор. Вытягиваем контактыВытягиваем контактыВставляем ленту в разъемВставляем ленту в разъем

    Вытягиваем контакты, вставляем полосу в разъем и задвигаем крышку.

  4. Необходимо убедиться в том, что полярность правильная (знаки положительные «+» находятся на одной стороне ленты). На фотографии показано соединение двух лент с помощью коннектора. Проверяем полюсаПроверяем полюса
  5. Проверьте прочность соединения перед установкой.
  6. Подключаем ленту к сети 220 В. Для подключения к электрической сети необходимо выбрать место установки источника питания как можно ближе к месту монтажа ленты, разделать кабель и подсоединить его к нашему источнику. Далее, необходимо зачистить провода при помощи ножа или другого инструмента. соединение кабелейСоединение кабелей

    Провода необходимо спаять между собой.

    Необходимо использовать термоусадочные трубки в качестве изолятора между каждым проводом и не забудьте их потом прогреть паяльником. На примере показано использование термоусадочных трубок в качестве изоляционного материала для жил кабеля при соединении блока питания и нашей электрической сети.

    Термоусадочные трубкиТермоусадочные трубки

    После этого необходимо выполнить подключение проводов от источника питания к светодиодным лентам. Можно использовать для этих целей коннектор, а можно просто припаять провода к ленте. Пайку проводите осторожно и быстро. Перегрев опасен, будьте внимательны. Если вы вдруг ошиблись с полярностью, а светодиодная лента не загорелась, то это не страшно. Просто поменяйте полярность и система будет работать нормально. На фотографии представлен вид светодиодной ленты с проводами, подключёнными к коннектору.

    Соединение ленты и котактовСоединение ленты и котактов

    Подайте питание на нашу ленту. В нашем варианте подача питания происходит с помощью штатного выключателя в системе электропроводки. Можно, конечно, схему немного усложнить и на светодиоды поставить отдельный выключатель, но это по желанию каждого потребителя.

    Общий вид схемыОбщий вид схемы

    Самое главное правильно расположить ленту для достижения необходимого светового эффекта, грамотно подобрать оборудование, правильно расположить и подключить его.

Система подключения к USB

Подключение фоновой подсветки для монитора позволяет снизить нагрузку на зрение, особенно когда смотришь фильмы в темноте. Для этого продаются комплекты подсветок уже с блоком питания и управления, светодиодами и необходимыми разъёмами.

Блок питания устанавливается на задней стенке монитора (его можно приклеить или закрепить на двухсторонний скотч). Далее, закрепить по краю задней панели монитора светодиодные ленты, подключить проводами к блоку и разъёму USB. Установить необходимый драйвер и можно пользоваться. Драйвера в комплект поставок не входят, но их можно скачать с сайта производителя.

Установка RGB ленты

Для того чтобы обеспечить подключение цветной ленты необходимо припаять провода к контактным площадкам (их всего 4). Предлагаем использовать провод белого цвета для 12 В, а остальные соедините по цветам.

схема rgb лентыСхема rgb ленты

Нужно, как и в предыдущих пунктах, зачистить провода, убрать остатки клейкой ленты и клея, залудить контакты. После берем гибкий кабель (многожильный), и припаиваем его к площадкам светодиодной ленты. После этого крепим на провода термоусадочную трубку и обрабатываем их силиконом.

Теперь приступаем к самой ответственной части: подключение цветной ленты к контроллеру. Монтаж можно осуществлять при помощи биполярных транзисторов или мосфетов. Подключение производится соответственно 1 провод на pin 1, второй на 2, и третий на 3.

Если используются биполярные транзисторы, то их подключаем в таком порядке: база присоединяет к контроллеру pin 1, коллектор к 2, а эммитер – к 3. Важный момент: между базами нужно установить резистор до 220 Ом.

Как подключить светодиодную ленту в авто

Как правило, освещение багажного отсека в автомобилях недостаточное и его необходимо увеличить. Напряжение питания в автомобильной системе 12 вольт, поэтому и необходимо подбирать светодиодные ленты, рассчитанные на напряжение 12 вольт. Осветить багажник лучше всего двумя полосками лент, расположив их по бокам багажника.

Взять провода разного цвета. Для провода «+» подойдёт провод красного цвета, для минусового провода чёрного. Необходимо припаять провода (или присоединить через коннектор), как было показано выше. Закрепить наши ленты в выбранных местах багажника. Ну а дальше все просто присоединяем к сети освещения багажного отсека и пользуемся. Свет будет гореть, только когда багажник открыт.

Подобную операцию можно выполнить и для фар автомобиля. Результат будет выглядеть примерно так:

Светодиодная подсветка для фар автомобиля

Некоторые автолюбители устанавливают светодиодные ленты ещё и для подсветки колёс автомобиля. Но данная процедура достаточна сложна и её лучше выполнять руками профессионала.

Что важно:

— при выборе и установке дополнительного оборудования в автомобиль необходимо помнить, что мощность генератора определена конечной цифрой, за рамки которой выходить не стоит. Можно остаться без аккумулятора, да и без генератора тоже.

Информация для покупателей

На рынке предлагается большой ассортимент светодиодных лент и дополнительного оборудования для их подключения. Сюда входят:

  • блоки питания;
  • контроллеры;
  • диммеры;
  • профили для ленты.

Средняя цена светодиодной ленты, блока и одного контроллера – от 20 долларов до 200. Стоимость изделия зависит от многих факторов. Здесь учитывается и марка оборудования и её технические характеристики.

Делайте правильный выбор господа и помните: «скупой платит дважды»!

www.asutpp.ru

Расчет блока питания для светодиодной ленты

Практически все светодиодные ленты рассчитаны на напряжение 12 В. В отдельных случаях решения с повышенной яркостью, собранные на основе особо мощных кристаллов, могут требовать напряжение питания 24 В. Для того чтобы ваша система светодиодного освещения светила ярко и длительное время, подключать её стоит только через импульсный источник стабилизированного постоянного тока.

Типы импульсных блоков питания

Типы блоков питания

Существуем множество вариантов технического исполнения блоков питания.

По защите от атмосферного воздействия:

  • Негерметичный;
  • полугерметичный;
  • герметичный.

Негерметичные блоки предназначены для применения исключительно внутри помещений, где нет высокой влажности.

По мощности:

  • От 12 Вт до 800 Вт;
  • сила тока от 1 А до 66 А.

По типу охлаждения:

  • С пассивным охлаждением;
  • с активным охлаждением.

По материалу корпуса:

  • Алюминиевые;
  • металлические;
  • пластиковые.

Расчет блока питания для светодиодной ленты

При монтаже светодиодного освещения обычно возникает ряд актуальных вопросов: какой потребляемый ток светодиодной полосы, как рассчитать блок питания для светодиодов, как рассчитать драйвера для неизвестной ленты, если на ней не указана потребляемая мощность? Для правильного расчёта используем следующую таблицу с номинальными параметрами популярных матриц.

Таблица популярных smd светодиодовТаблица популярных smd светодиодов, характеристики

Расчет параметров питания светодиодной ленты

Лента различается количеством smd матриц на погонный метр. В продаже существуют варианты на 30, 60, 120 матриц на погонный метр. В зависимости от применяемых светодиодных матриц, номинальная мощность источника электричества для светодиодной ленты будет отличаться.

Какой БП выбрать?

Наведавшись в первый попавшийся интернет-магазин по розничной продаже сетевых драйверов для светодиодов можно обнаружить десятки всевозможных вариантов трансформаторов для светодиодной ленты с очень порядочным разбросом стоимости, которая непосредственно зависит от номинальной мощности, материалов корпуса, гидроизоляции.

Естественное желание каждого человека – минимизировать свои финансовые затраты. Но экономия должна быть целесообразной и оправданной. Сравним несколько вариантов:

Как видите, чем сильнее блок питания, тем дешевле у него фактическая себестоимость ватта. На первый взгляд наиболее соблазнительно смотрится приобретение единственного достаточно мощного блока питания. Расчет мощности трансформатора для светодиодной ленты делается с запасом около 30%.

Не стоит забывать, что абсолютно любой прибор обладает довольно неприятным свойством неожиданно выходить из строя в самый неподходящий момент. При наступлении подобного форс-мажора вы формально останетесь без освещения. Наиболее рационально, в случае монтажа подсветки в комнате, запитывать участки от двух — трёх самостоятельных источников.

Рассчитываем мощность блока питания для светодиодной ленты

Ради примера, возьмем гостевую комнату площадью 18 квадратных метров (3 х 6 метров). Периметр помещения составит 18 метров. Нам потребуется источник светодиодного освещения с суммарной яркостью свечения 350 люмен/м.п (расчет яркости проводим исходя из рекомендованных уровней освещения), для примера возьмём smd 3528 60led с номинальной яркостью 360 lm/м.п. Общая мощность этой ленты на весь периметр помещения будет:

6,6 Вт/м * 18 = 118 Вт.

У разных производителей яркость носителя может значительно отличаться, соответственно и лента в вашей ситуации может потребоваться немного другая, расчёт мощности светодиодной ленты желательно производить по паспортным данным от производителя. С резервом прочности нам понадобится аппарат рассчитанный на 150 Вт.

При использовании нескольких источников тока разбиваем всю длину ленты на три участка, учитывая, что стандартная катушка пятиметровая. Получаем два сегмента по пять метров, 33 Вт и один участок восемь метров на 53 Вт. Блоки питания потребуются на 40 и 70 Вт соответственно.

Расчет светодиодной ленты на один блок питания

Как мы уже обсуждали, мощность драйвера для светодиодного освещения необходимо брать с запасом. Поэтому максимальная длина ленты, допустимая к подключению рассчитывается по формуле:

Длинна (м) = Мощность блока / (1,3 * Nsmd/m * Psmd)

Ncmd/m – количество smd матриц на погонный метр

Pcmd – номинальная мощность одной матрицы

1,3 – поправочный коэффициент запаса

Расчет трансформатора для светодиодной ленты

Расчет мощности блока питания проводим по тому же принципу:

Мощность блока = Длинна (м) * 1,3 * Nsmd/m * Psmd

Использование компьютерного БП в качестве драйвера

Блок питания от пк

Один из доступных стабилизированных источников напряжения на 12В – компьютерный БП. Расчет драйвера питания для светодиодов на его основе имеет ряд особенностей. Начинка системного блока требует разное напряжение – 3,3 В; 5 В; 12 В. Поэтому у такого блока несколько выходных каскадов, между которыми распределяется выдаваемое напряжение.

На канал 12 В приходится около 50% номинальной нагрузки.

Реальная мощность такого БП = паспортная мощность*0,5/1,3.

Таким образом, для питания светодиодной ленты от БП 150 Вт будет доступно около 60 Вт. На радиорынке такие «раритеты» можно найти по 2-3 доллара, что вдвое дешевле стандартных драйверов.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

svetodiodinfo.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о