Насколько сложно сделать устройство стабилизации напряжения для световой полосы
Нужно отметить, что сборка подобного БП «с нуля» под силу только профессиональному радиоэлектронщику. Но не стоит думать, что без определенной квалификации это невозможно. Ведь вполне можно использовать для этой цели трансформатор заводского производства. Неплохим вариантом будет использование блока питания от компьютера. Основная задача здесь – выбрать устройство, подходящее для светодиодной ленты по мощности.
Светодиоды, расположенные в 2 ряда дают более яркое свечение
Перед тем, как подобрать блок питания для полосы определяемся с необходимым напряжением. Если для диодов необходимо 12 В, то на выходе из трансформатора должно быть от 12 до 20 В. Довольно удобно, если под рукой будет уже готовый двух полупроводниковый выпрямитель, который необходим для работы стабилизатора. И третье, что необходимо – это микропроцессор. Наиболее удачным решением будет использование микросхемы 7812.
Собрав все детали воедино можно получить блок питания с выходной силой тока в 1.5 А, чего вполне достаточно для светодиодной ленты. Конечно, собрать своими руками контроллер для RGB-полосы вряд ли удастся, но есть хитрость и здесь. Вполне можно использовать блок от старой китайской гирлянды, параметры которого указаны на корпусе. В этом случае, опираясь на выдаваемую им мощность, можно высчитать необходимую длину полосы и подключить ее к контроллеру, добившись, таким образом, возможности переключения между режимами мерцания и цветами. Неудобство будет заключаться лишь в том, что переключение можно будет производить только кнопкой на блоке, а значит, и спрятать его не удастся.
Правильное и неправильное подключение отрезков световых полос
Еще один довольно простой способ, который не потребует знаний радиоэлектроники – это подключение световой полосы через контроллер от светодиодной люстры с пультом дистанционного управления. Все технические данные для вычислений длины ленты по мощности можно взять из документации к люстре.
Монтаж и пайка проводов на светодиодной ленте
Можно переходить к монтажу самой ленты. Для этого ее нужно отмерить и разрезать на нужные куски. Сделать это можно не в любом месте, а только там, где нанесен пунктир или нарисованы ножницы.
После резки, провода можно припаять к специальным контактам на ленте. Для этих же целей, а также для соединения отдельных кусков ленты друг с другом можно применить и коннекторы.
Ищите минусовой контакт и подсоединяете туда провода черного цвета. К контакту плюс идет соответственно другой провод – красный. Не разогревайте паяльник до максимума, иначе легко пережжете подложку. Рекомендуемое время пайки — до 10 сек.
Противоположные концы также зачищаются и на них устанавливаются наконечники НШВИ.
Еще раз запомните, что для лучшего охлаждения укладывать светодиодную ленту нужно только на профиль из алюминия. Монтируется он заранее.
После всех этих работ все жилы проводов выводятся в одно место и подключаются к соответствующим питающим проводам, с соблюдением фазировки (плюсовых и минусовых контактов).
Подключение лучше всего выполнять через клеммы Wago.
На этом монтаж можно считать законченным и закрыть всю конструкцию потолочным багетом.
https://youtube.com/watch?v=UKWm6RBg6wM%3F
Источники — //cable.ru, Кабель.РФ
Описание
БП питания импульсного типа представляют собой небольшое устройство с корпусом 180x96x38 мм.Технические характеристики:
- Входной ток составляет 1,5 – 2,5 ампер.
- Входная мощность – 115 – 230 V.
- Частота – 50 – 60 герц.
- Рабочее напряжение – 220 вольт (наши стандартные сети).
- Выходное напряжение – 12 в.
- Выходной ток – 15 A.
- Мощность – 180 ватт.
- Параметры безопасности: защита от перегрузки и короткого замыкания. Некоторые виды являются влагоустойчивыми.
Это один из самых распространенных видов. Размер некоторых моделей отличается друг от друга.
Вот некоторые примеры:
- 165x65x40;
- 115x80x37;
- 165x100x44;
- 255x75x45;
Другие различия в некоторых видах:
- Сила тока имеет приличный диапазон: от 1,25 до 41 А.
- Мощность колеблется в пределах 1 – 1000 Вт.
Безопасность и соответствие стандартам гарантирует производитель. Поэтому, перед покупкой, ознакомьтесь с характеристиками оборудования.
Для того, чтобы установка блока проходила легче, его оснащают специальной присоединительной колодкой с отверстиями. Помимо этого, блоки не позволяют проводу непроизвольно вытягиваться и отключаться от колодки с винтовыми зажимами, благодаря которым и происходит подключение провода.
Охлаждаются блоки питания за счет естественной воздушной конвекции. Некоторые из них изготавливают со встроенными вентиляторами, похожими на компьютерные кулеры, и не позволяющими устройству подвергнуться перегреву во время длительной эксплуатации.
Такие вентиляторы позволяют повысить мощность. Единственный минус – это шум, который со временем только увеличивается. Если вы используете такой вид устройства, не забывайте регулярно чистить его, смазывать вращающийся механизм и удалять с него пыль.
Подключение светодиодной RGB ленты
Правильный порядок подключения элементов цепи выглядит следующим образом:
Правильный порядок подключения
Запомните. Участки ленты, длиной больше 5 метров, должны подключаться только параллельно.
Что будет, если подключить последовательно?
Во-первых, вы заметно потеряете в яркости на конце участка. Хотя светодиоды и имеют очень малое сопротивление, но потери есть. При такой протяженности на конце напряжение будет порядка 10В. Пониженное напряжение даст пониженную яркость, уже заметную для глаза.
Неправильное подключениеПравильное подключение
Во-вторых, токопроводящие дорожки ленты рассчитаны на максимальную длину 5м. Подключив последовательно еще 5, дорожки будут перегреваться и освещение скорее всего перегорит в самом начале участка.
RGB коннектор
Соединять ленту между собой можно с помощью пайки или клеммами. Для одноцветных вариантов продаются двухвыводные клеммы (коннекторы), для RGB – четырёх или пяти. Уточняйте этот момент при покупке.
Подробнее как соединять rgb ленту между собой.
Блок питания подключается в сеть 220В (клеммы AC, полярность не важна), преобразует переменное напряжение в постоянное 12В (клеммы V+, V-)
При подключении следующих элементов цепи важно соблюдать полярность
Клеммы подключения на БП
RGB контроллер подключается после блока питания (с соблюдением полярности), а в него подключается ргб лента. Каждый вывод на корпусе предназначен для конкретного вывода светодиодов. Если перепутаете местами, ничего страшного не произойдет, просто цвета будут перепутаны.
Клеммы подключения контроллера к светодиодам
В результате готовая схема в сборе должна иметь вид:
Схема в сборе
Усилитель внешне похож на контроллер, отдельно подключается к БП, только имеет не одну плашку с клеммами, а две. Маркируется чаще всего как Led Amplifier, устанавливается в разрыв ленты. Подключается по схеме:
Порядок подключения RGB усилителя в цепьНазначение клемм led amplifier
Разберем теперь схемы подключения лент разной длины с усилителем и без, с одним или несколькими блоками питания.
Схема подключения RGB светодиодной ленты без усилителя
Это простейшая схема включения rgb светодиодной ленты длиной до 5 метров через контроллер с пультом.
Электрическая схема подключения RGB освещения
Для подключения светодиодной RGB ленты длиной 10 или 15 метров, убедитесь, что хватает мощности контроллера и БП (с запасом), и подключайте по следующей схеме:
Схема подключения 10 или 15
Схема подключения ленты с RGB усилителем
Усилитель используем, если не хватает мощности контроллера. Если мощность блока питания позволяет подключить контроллер и усилитель, используем следующую схему:
Когда суммарная мощность контроллера и усилителя выше мощности БП или блок такой мощности использовать нерационально (большой, сильно греется или шумит), тогда подключаем led amplifier к отдельному питанию по схеме:
Схема подключения усилителя с 2 блоками питания
По такой схеме наращивать суммарную длину ленты можно сколько угодно. Вся она будет управляться с одного пульта.
Помимо последовательного подключения, как в примерах выше, усилители можно подключать параллельно.
Схема параллельного подключения нескольких RGB усилителей с одним блоком питания.
Схема: один БП несколько усилителей
Схема с несколькими параллельными усилителями с отдельным питанием.
Схема: несколько параллельных усилителей с отдельными БП
Если клемм нет – используйте паяльник и монтажный провод, НО не перегревайте контактные площадки. Подробнее как соединять ленту.
Правильная схема подключения 20 метров RGB ленты показана на видео.
Разновидности блоков питания для светодиодов
Большая часть светодиодных лент и
отдельных лед-ламп требуют для питания пониженного постоянного тока – далеко не
все могут работать напрямую от сети 220 В. Предназначенные для них блоки
питания разделяются по нескольким основным параметрам:
- Номинальному напряжению на выходе.
- Мощности.
- Степени герметичности и материалу.
- Типу электропреобразования (трaнcформаторные и импульсные).
Наибольшее распространение по первому признаку получили блоки питания на 12 В, хотя существуют модификации на 24, 48, 36 и 5 вольт. При выборе подобного устройства для светодиодов, установленных в конкретных условиях, большое значение имеет его внешнее исполнение, уровень защиты, материала и исполнение корпуса.
По этим параметрам модули разделяются на следующие виды:
- Не защищенный
(открытый). Его корпус выполнен в форме отдельных ячеек-пустот и полностью
пропускает воздух к компонентам. Поэтому его можно ставить только в помещения с
низкой влажностью – спальни, гостиные, детские, прихожие, лестницы. Уровень
защиты – IP20. Плюсы – низкая цена, лучшее естественное охлаждение,
долговечность, высокая мощность. Минусы – большие габариты, сложность скрытого
монтажа и невозможность установки на улицу и во влажном помещении. - Герметичный. Все
компоненты устройства (микросхема) закрыты в полностью водонепроницаемом корпусе.
Существуют модели как в пластиковом, так и в алюминиевом исполнении. Преимущество
первых в легком весе и компактности, недостаток – в ограниченной мощности (не
больше 75 ватт) и плохом охлаждении. Поэтому для схемы светодиодов на 100 и
более Вт лучше использовать экземпляры из алюминиевого сплава – лучше отдающих
тепло в окружающее прострaнcтво. Кроме того, дюралевые изделия более прочны,
хотя и более тяжелы, и громоздки. Герметичные блоки питания можно устанавливать
на улицу и в любое влажное помещение – ванную, кухню, баню, бассейн. Степень их
влагозащиты – IP67. - Полугерметичные.
Это усредненный вариант между моделями первого и второго типа. Блок питания
имеет металлический или пластмассовый корпус со снимаемой крышкой. Внутри его
установлен вентилятор для охлаждения (независимо от мощности). Отверстия в
корпусе сделаны так, чтобы капли дождя или конденсата не проникали внутрь. Тем
не менее, его не рекомендуется устанавливать под открытое небо. Степень защит
от воды – IP54. Кроме того, устройства отличаются повышенным шумом во время
работы, что может снижать комфорт пребывания рядом с ними. Поэтому их лучше
устанавливать в нежилых помещениях.
Самостоятельная сборка
БП в своей основе имеют трансформаторы. При этом, чем большая мощность характерна для изделия, тем больше его габариты и вес. В результате часть КПД расходуется на нагрев и «гудение». Кроме этого не всегда можно найти то изделие, которое подойдет для светодиодной ленты. Сделать его можно своими руками. Для этого необходима схема паяния. Примерная схема спайки приведена ниже.
Схема для самостоятельной сборки
В этой ситуации вам понадобится довольно большое количество деталей и времени. Все необходимые детали можно найти на радиорынке или в специализированных магазинах. Рассмотрим процесс сборки на примере LM2596. В данной ситуации вам понадобится всего четыре радиоэлемента. Аналогами, которые схожи по функционалу, являются L5973D, ST1S10, ST1S14. На сегодняшний день существуют
- регулируемый вариант LM2596ADJ;
- фиксированный 12 V, LM2596-12;
- собранный китайский прибор.
При этом характеристики изделия будут следующими:
- входное напряжение – не превышает 40В;
- на выходе — 3-37В;
- выходной ток составляет 3А;
- защиты срабатывает при токе 3А;
- частота преобразования составляет 150 кГц.
Лучше использовать для блока ленты выходы от 3 до 37 В. Плюсом применения такой конструкции является возможность при подключении к светодиодной ленте менять ее яркость без применения диметра. Для этого сборка происходит по следующей схеме:
Схема для выхода от 3 до 37 В
Также можно использовать схему сборки с фиксированным 12B. В данной ситуации необходимо использовать стабилизатор, собранный на микросхеме LM2596-12.
Такая схема будет несколько проще.
Схема для фиксированного 12 В
Кроме этого универсальным вариантом будет применение с тремя регуляторами. В данной ситуации вы сможете запитать не только диодную ленту, но также и светодиоды. В результате полученное устройство здесь может выступать в роли электронного трансформатора и драйвера. Любой самодельный вариант, который приведен выше, позволит вам подключать светодиодную ленту к источнику питания без опасения, что она испортится или будет некорректно работать. Многие специалисты рекомендуют использовать китайские изделия. Они являются самым простым и доступным представителем посредников, которые допускаются для подключения такого осветительного прибора, как светодиодная лента.
Способы подключить светодиодную ленту 12В к сети 220В
Переделка шуруповерта на питание от сети
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.
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:
- Количество светодиодов в метре ленты разделить на 3. Получится число неделимых отрезков;
- Мощность метра ленты разделить на число отрезков с тремя светодиодами и на 12В – напряжение питания. Получится ток потребления одного участка;
- 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
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
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.
Угол стены
Почему-то все размещают светодиодную ленту строго в верхней части потолка, располагая этот элемент декора параллельно стене.
Однако ленту можно установить непосредственно и в угол между двух стен.
Для этого понадобится специальный профиль.
Не обязательно делать сплошную подсветку от потолка до пола, достаточно стандартных двухметровых отрезков, которые будут освещать верхнюю часть помещения.
Сюда можно смонтировать как обычную ленту на разноцветных SMD светодиодах, так и умную адресную.
Такое решение выглядит действительно неожиданно и привнесёт не только новизну игры света и тени в вашу старую квартиру, но и добавит лишний источник освещения, там где его ранее не хватало.
Например, можно будет отказаться от бра, если вы заранее забыли заложить проводку под него. Сама стена при этом остаётся абсолютно свободной под другие элементы декора – картины, телевизор, функциональные полочки и т.п.
Типы, цвета и маркировка
Светодиодные ленты классифицируются по цвету свечения и видам используемых светодиодов, направленности светового потока и плотности размещения на основании источников света, а также по мощности, напряжению питания и степени защиты:
- По цвету свечения. По данному показателю светодиодные ленты бывают одноцветные и многоцветные, что зависит от типа используемых светодиодов. Основными цветами являются: белый, синий, красный, жёлтый и зелёный, но некоторые модели имеют малиновое, бирюзовое или фиолетовое свечение. Кроме этого, белый цвет может иметь несколько оттенков свечения (тёплый, холодный, нейтральный), что зависит от цветовой температуры светодиода. Многоцветные ленты изготавливаются из многокристальных светодиодов, в которых каждый кристалл излучает определённый цвет. Наиболее востребованными являются изделия на основе RGB и RGBW-светодиодов.
- По видам используемых светодиодов. В настоящее время наиболее распространёнными являются модели серий: 5730 и 2835, 3528 и 3014, 3535 и 5050, при этом первые две цифры маркировки обозначают длину, а вторые две – ширину используемого светодиода.
- Направленность свечения. Этот показатель характеризует угол рассеивания светового потока, излучаемого светодиодом. По этой характеристике подобные LED-устройства бывают фронтального и торцевого типа, при этом наиболее востребованными являются фронтальные модели с углом рассеивания в 120˚.
- Плотность монтажа. Данный показатель характеризуется количеством светодиодов, размещённых на одном погонном метре LED-ленты. Согласно стандартной классификации, по состоянию на текущий момент, на одном метре светодиодной ленты, в зависимости от требуемой мощности и силы светового потока, предполагается размещение 30/60/90/120/240 светоизлучающих диодов.
- По мощности. Мощность зависит от типа используемых светодиодов и их количества на одном погонном метре конструкции. Если изделие продаётся комплектно, то этот показатель указывается в паспорте устройства, при реализации метражом мощность указывается на 1 погонный метр LED-ленты.
- Напряжение питания. По данному показателю подобные изделия бывают двух типов: работающие на бытовом напряжении электрической сети (220 В) и работающие с блоком питания – на напряжении 12, 24 или 36 Вольт.
- Степень защиты. Данный показатель характеризует способность источника света противостоять негативным внешним воздействиям: вода, влага, пыль и прочие. Маркировка степени защиты аналогична, как и для прочих электротехнических устройств (IP33/IP65/IP67/IP68).
К СВЕДЕНИЮ!
Аббревиатура «RGBW» появилась исходя из названий цветов свечения в английском языке, а именно: R – красный, G – зелёный, B – синий, W – белый.
Основные типы светодиодных лент
При маркировке своей продукции производители закладывают в неё все выше перечисленные показатели. Так, для ленты типа SMD 5050 60LED/m IP33 12V RGB маркировка расшифровывается следующим образом:
- SMD 5050 – использованы светодиоды размером 5×5 мм;
- 60LED/m – количество светодиодов на 1 метр ленты;
- IP33 – степень защиты модели;
- 12V – напряжение питания;
- RGB – цвет свечения используемых светодиодов.
Маркировка LED-лент
Назначение блока питания
Светодиодные ленты – это прекрасная альтернатива мощному освещению, к примеру, от лампы накаливания или энергосберегающего светильника. Подобрать светодиоды не сложно, больше всего проблем вызывает их подключение к сети. Для того чтобы организовать удобную и красивую диодную подсветку, Вам понадобится специальный блок питания.
Фото — Блок питания для светодиодной ленты
Блок питания, также известный как малогабаритный трансформатор или проводник, является одним из наиболее важных компонентов системы LED и предназначен для питания светодиодов. Его размеры маленькие, поэтому Вы без проблем сможете крепить прибор под подвесным потолком или в мебели. Использование неправильного типа устройства электропитания может не только навредить светодиодной ленте, но и стать причиной возгорания жилища
Важно также знать, какое входное напряжения переменного тока Вам необходимо, и быть уверенным, что выбранный аппарат соответствует этим параметрам. Для сооружения корпуса в основном используется пластик, который противостоит многим внешним разрушающим факторам (его можно использовать на улице, во влажных комнатах)
Рассмотрим, как правильно выбрать блок питания:
- Определите нужное напряжение.
Постоянное напряжение, которое требуется светодиодной продукции до работы имеет ключевое значение при выборе модели трансформатора и его уровня питания. В основном в магазинах предлагается контроллер нерегулируемый, т.е. он всегда выдает одно и то же напряжение. Это не означает, что яркость ламп не будет контролироваться, напротив, данный показатель контролируется специальным ШИМ-диммером, который значительно упрощает работу блока питания. Наиболее популярны модели со встроенным диммером марок Feron (для RGB ленты LB005 30W 12V), Led Lamp, 450W GEMBIRD ATX (120mm fan) CCC-PSU, Arlight, ARPV LV-35-12, NS-LV-50-12(12V, 4A, 50W), HTS-100, YGY-121000, ZC-BSPS 12V3,3A=40W jaZZway.
- Определите общую длину ленты освещения.
После того как Вы определили напряжение светодиодного продукта, который хотите использовать, нужно рассчитать расстояние всей светодиодной ленты.
- Подобрать мощность бока питания.
Подбор мощности для любого блока питания светодиодной ленты производится согласно специальной таблице, рекомендуем Вам ознакомиться с инструкцией выбранной фирмы
Очень важно не экономить на приспособлении с нужной мощностью
- Расчет прибора.
Перед тем, как установить маломощный или многоканальный трансформатор, нужно подсчитать некоторые параметры. Если Вы знаете длину светодиодной ленты и мощность, то необходимо перемножить эти показатели и добавить к ним 10-5 процентов погрешности. Полученное число будет являться показателем теплового потока Вт/м2, и в зависимости от него нужно подбирать блок питания. Это поможет уберечь себя и свою семью от коротких замыканий и перегораний кабеля.
- Монтаж блока.
Теперь осталось только собрать блок питания и ленту в одну рабочую систему. Если Вы не используете компьютерный трансформатор, то Вам нужно:
Взять небольшой кусочек проволоки и короткий зеленый, и черный провод. Так мы разметим кабеля фазы и заземления. Подключите электричество в желтый и черный провода. Предположим, Желтый = 12 + Красный = 5В + черный = Земля. Для чистоты установки Вам, возможно, понадобится полностью разобрать трансформатор. Вырежьте все провода, оставляя пару черных шнуров, зеленый кабель и некоторые желтые.
Фото — Подключение блока питания
Снимите зеленый и черный шнуры, скрутите их вместе и отложите в сторону. Проверьте правильность соединения черных и желтых проводов, после чего подключите прибор в сеть. Убедитесь, что прибор герметичный, кабель выхода хорошенько запаян, а другие места контактов не соприкасаются.
Фото — Компактный блок питания для светодиодной ленты
После окончания работы, наденьте корпус на место, включите напряжение, проверьте правильность последовательности горения светодиодов. Как видите, подключения трансформатора своими руками – это достаточно простая задача.
Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания