Светодиодная лента – питание подключено. (кажется, что синий провод припаян на плюс. Это не так. На плюс припаян коричневый, а “плюс” – это на самом деле ножницы.)
Светодиодная лента применяется в большинстве случаев для декоративной подсветки, как это было показано в статье про . Также её можно использовать для местного освещения, например небольших рабочих пространств (кухня, компьютерный стол).
Устройство и схема светодиодной ленты
Вкратце – что такое светодиодная лента и как она устроена. В качестве примера – Gauss Led, 5 метров, питание 12 В, 4,8 Вт/м, 60 светодиодов 3528 на метр, без влагозащиты.
Сразу скажу, что лента может иметь разную конструкцию, схему, напряжение питания, количество светодиодов на метр, их мощность, цвет, и т.д. Та светодиодная лента, что я рассматриваю в этой статье – пожалуй, простейшая и самая дешёвая.
Такая лента фактически состоит из вот таких кусочков:
Подписывайтесь! Будет интересно.
На фото показаны два таких кусочка, каждый содержит по 3 светодиода и 1 ограничивающий резистор. Продается лента в бобинах длинными кусками, обычно по 5 метров. Устройство светодиодной ленты таково, что её можно , но кусочки существенно короче – обычно 5 сантиметров. В дюралайте – метр или 2!
Схема элементарного (минимально возможного) кусочка диодной ленты выглядит таким образом:
Светодиодная лента – схема элементарного отрезка. Меньше быть не может.
Схема всей светодиодной ленты выглядит так:
Если длина ленты – 5 м, а длина минимального отрезка – 5 см, то нетрудно догадаться), что количество кусочков в ленте будет 100 штук.
Мощность (яркость) ленты
Понятно, что яркость зависит от плотности расположения светодиодов на погонный метр, и от мощности этих диодов.
Сейчас в основном в продаже ленты с двумя типами светодиодов – 3528 (менее мощные, пример в статье) и 5050 (более мощные). На взгляд их отличить очень просто – 5050 крупнее и имеют форму квадрата.
Для информации, SMD-светодиоды, которые используются в светодиодных лентах. Их параметры сведены в таблицу. Первые две цифры и вторые две цифры в названии – соответственно, длина и ширина. А размер косвенно указывает на мощность.
Подключение светодиодной ленты
Включенная в лабораторных условиях светодиодная лента выглядит так:
2 кусочка диодной ленты – подано питание. Полярность +/- имеет значение.
При подключении питания светодиодной ленты играет роль полярность питания , как и во всём полупроводниковом мире. В отличие от ламп накаливания и нагревательных элементов, где полярность роли не играет. Однако, если включить светодиодную ленту в неправильной полярности, ничего страшного не случится – она просто не будет гореть. Можно не боясь проверять правильность подключения, меняя питающие провода местами.
Если нужно отрезать кусочек ленты от целого куска, его приходится паять , то есть припаивать питающие провода к контактным площадкам, которые имеются на торцах каждого элементарного куска. Там ещё нарисованы ножнички. Провод для подключения светодиодной ленты нужно использовать тонкий, сечением не более 0,5 мм2, как это показано на первом фото статьи. Контактные площадки перед пайкой зачистить и залудить. Паяльник использовать мощностью не более 40 Вт, лучше – 25 Вт.
И помните, место пайки – самое ненадежное место во всей конструкции, его надо оберегать от механических перегрузок!
Для некоторых типов лент в продаже есть специальные разъемы, которые одеваются на ленту, при этом пайку использовать не надо.
На фото ниже показан пример, как подключить светодиодную ленту через разъем:
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?
Подписывайся, и читай статью дальше:
Разъемы для подключения светодиодной ленты Jazzway
Подключение блока питания для светодиодной ленты
Это в качестве бонуса – как практически подключить светодиодную ленту. Тут есть несколько тонкостей (не люблю слово “нюансы”).
Питание светодиодной ленты обеспечивается блоком питания. У него для этого случая важны два параметра: напряжение (обычно 12 или 24 Вольта) и мощность (зависит от длины ленты и мощности светодиодов). Чуть ниже расскажу об этом поподробнее.
Вот на всякий случай фото блока питания:
Блок питания для светодиодной ленты.
Этот блок мощностью на 60 Ватт, с запасом на два куска по 24 Ватта.
Такие блоки питания лучше всего купить на АлиЭкспресс, сравните цены там и в соседнем магазине. Единственный минус – придётся подождать 30-40 дней, поэтому такой вариант для экономных и расчётливых).
Вот для примера несколько ссылок. Мощность БП и длина ленты подобраны с запасом.
1. Блок питания для ленты 12 В 5A 60 Вт. Для ленты 4,8 Вт/м хватит на 10 метров, для 9,6 Вт/м – на 5 метров (1 бобина).
2. Блок питания для ленты 12 В 10A 120 Вт. Для ленты 4,8 Вт/м хватит на 20 метров, для 9,6 Вт/м – на 10 метров.
3. Блок питания для ленты 12 В 20A 240 Вт. Для ленты 4,8 Вт/м хватит на 40 метров, для 9,6 Вт/м – на 20 метров.
Раз уж заговорили о таких больших длинах, важное замечание. Если длина подключаемого участка светодиодной ленты 10 м и более, и весь этот участок можно окинуть взглядом, то можно будет заметить, что яркость к концу участка падает. Чтобы устранить этот эффект, нужно подключать такой длинный кусок ещё в одном месте. Например, в конце, или в середине.
При подключении светодиодной ленты к блоку питания главное – соблюдать полярность. По контактам – фаза, ноль, земля – это вход БП. Контакты -V и +V это выходное напряжение 12 В. Правее подстроечный резистор, им можно скорректировать выходное напряжение примерно от 11 до 13 Вольт.
При повышении питающего напряжения температура светодиодов повышается, а срок служб, светодиодной ленты резко снижается (со временем падает яркость).
На упаковке обычно пишется напряжение ленты, исходя из этого выбирается блок питания – 12 или 24 В.
Мощность LED-ленты должна быть не более 75% мощности блока питания . Иными словами, должен быть запас по мощности не менее 25%. Мощность данного куска (отрезка) ленты узнать просто. Надо мощность погонного метра (Ватт на метр) умножить на длину ленты.
Например, погонная мощность ленты Гаусс, приведённой для примера ниже, равна 4,8 Вт/м. Значит, мощность куска 5м будет 24 Вт. И блок питания надо подобрать мощностью 35…50Вт.
Если мощность блока будет сравнима с мощностью нагрузки – блок может перегреться, особенно если установлен в тесном пространстве под потолком. А если мощность источника питания меньше мощности ленты, лента просто не сможет включиться, и будет моргать, пытаясь включиться. Другими словами – БП просто не сможет запуститься, будет срабатывать внутренняя защита.
И ещё по подключению блока питания. Ни в коем случае не подавайте на него питание через выключатель с подсветкой ! Иначе будет нечто похожее, описанное в статье про то, как . Здесь БП будет пытаться запуститься, и резистором 1 МОм не отделаться. Даже 100 кОм может быть мало.
Естественно, контакты должны быть тщательно защищены от случайного прикосновения. Ниже даны фото, как просто обезопасить от прикосновения к открытым контактам с помощью отрезка кабель-канала подобранной ширины.
Есть блоки питания для светодиодной ленты со специальными защитными крышечками, но они помогают слабо, и электробезопасность всё равно низкая. Можно, конечно, замотать всё это изолентой… но смотреться будет не очень.
Есть и другие блоки питания, в пластиковых корпусах и влагозащищенные. Возможно, они более предпочтительнее в жилых помещениях, в местах, куда может залезть ребенок/кошка/собака.
Инструкция к светодиодной ленте
Кому надо – выкладываю, что было в комплекте к ленте.
Это искусственный источник света, представляющий собой узкую гибкую ленту с проводниками, длиной до 5 м, на которой равноудаленно установлены светодиоды. Светодиоды на ленте разбиты на группы. Каждая группа состоит из нескольких включенных последовательно светодиодов и является законченной схемой, что позволяет разрезать ленту поперек на отрезки любой длины кратной длине одной группы.
Светодиодные ленты
Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным , синим , зеленым , желтым или белым ) и универсальные (R G B ), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе.
Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.
R G B светодиодные ленты
По организации излучения света R G B светодиодные ленты бывают трех типов.
У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный ), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый ) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий ), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.
R , G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм 2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм 2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.
Во втором типе лент применяются R G B светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный , зеленый и синий . Поэтому световой поток у у них намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3-1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6-2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов.
Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрическим размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам.
Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.
Маркировка светодиодных лент
Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.
| Справочная таблица маркировки светодиодных лент | ||||
|---|---|---|---|---|
| Порядковый № буквенной или цифровой последовательности в маркировке | Обозначение в маркировке | Расшифровка обозначения | ||
| 1 (источник света) | LED | Светодиод | ||
| 2 (цвет свечения) | R | Красный | ||
| G | Зеленый | |||
| B | Синий | |||
| RGB | Любой | |||
| CW | Белый | |||
| 3 (вид выводов у чипа) | SMD | Безвыводынй чип для установки непосредственно на печатную плату | ||
| 4 (геометрический размер корпуса источника света) | 5050 | в примере 5 мм×5 мм | ||
| 5 (количество светодиодов на метр длины) | 60 | штуки | ||
| 6 (класс защиты от воздействия внешних факторов) | IP | Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952 | ||
| 7 (первая цифра после IP, защита от проникновения твердых предметов) | ||||
| 0 | Нет защиты | |||
| 1 | От проникновения тел диаметром 50 мм и более | |||
| 2 | От проникновения тел диаметром 12 мм и более, длиной не более 80 мм | |||
| 3 | От проникновения тел диаметром 2,5 мм и более | |||
| 4 | От проникновения тел диаметром 1 мм и более | |||
| 5 | Допускается попадание пыли в количестве, недостаточном для нарушения работоспособности оборудования | |||
| 6 | Попадание пыли не допускается | |||
| 8 (вторая цифра после IP, защита от попадания жидкости внутрь корпуса) | 0 | Нет защиты | ||
| 1 | От вертикально падающих капель воды | |||
| 2 | От капель воды, падающих под углом 15° | |||
| 3 | От капель воды, падающих под углом 60° | |||
| 4 | От воды, разбрызгиваемой под любым углом | |||
| 5 | От струи воды, разбрызгиваемой под любым углом | |||
| 6 | От сильной струи воды (100 л/мин, 100 кПа) | |||
| 7 | От попадания воды при погружении на глубину до 15 см | |||
| 8 | От попадания воды при длительном погружении | |||
Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм 2 , 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).
Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.
Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги
По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие.
Влагонезащищенные можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту).
Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.
На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.
Для уличной декоративной подсветки существуют специальные светодиодные ленты под названием Дюралайт , которые относятся к влагозащищённой категории.
Плотность размещения светодиодов на ленте
Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.
Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.
Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи
Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.
Например, на метр светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм 2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм 2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.
Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метр длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.
Для R G B и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.
На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.
Таблица основных характеристик светодиодных лент
на напряжение 12 В
С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).
| Основные технические характеристики светодиодных лент на напряжение 12 В | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиода | Размер светодиода, мм 2 | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт. | Потребляемая мощность одного метра длины светодиодной ленты, ватт | Световой поток метра длины светодиодной ленты, лм | Эквивалентная мощность лампы накаливания, ватт |
| SMD3014 сверхяркие | 3,0×1,4 | 60 | 6,0 | 600 | 40 |
| 120 | 12,0 | 1200 | 80 | ||
| 240 | 24,0 | 2400 | 160 | ||
| SMD3528 | 3,5×2,8 | 30 | 2,4 | 150 | 10 |
| 60 | 4,8 | 300 | 20 | ||
| 120 | 9,6 | 600 | 40 | SMD5050 | 5,0×5,0 | 30 | 7,2 | 360 | 24 |
| 60 | 14,4 | 720 | 48 |
Как подключить светодиодную ленту к электросети
Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля
Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В.
На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.
Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В
В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения.
Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).
Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.
Пример расчета блока питания для светодиодной ленты
Для примера, подберем блок питания (БП) для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них.
Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метр длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А.
Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиода, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. В результате расчета определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.
Для расчета мощности требуемого БП нужно умножить напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен БП мощностью 130 Вт. Для надежной работы БП необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям.
Устройство и монтаж светодиодной ленты
На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.
Электрическая принципиальная и монтажная схема
сегмента светодиодной ленты
Маркировка резисторов
На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.
Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.
Соединение и крепление светодиодных лент
На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.
Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.
К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент - четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полуметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.
Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо.
Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.
Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше.
На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.
Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.
Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.
О выборе сечения провода для подключения LED ленты
Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.
А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.
| Справочная таблица потребления тока светодиодными лентами на напряжение 12 В | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиодной ленты | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт | Потребляемый ток (А), отрезка светодиодной ленты длиной: | ||||
| 1 м | 2 м | 3 м | 4 м | 5 м | ||
| SMD3014 | 60 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| 120 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | |
| 240 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | |
| SMD3528 | 30 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| 60 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | |
| 120 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | 4,0 | |
| SMD5050 | 30 | 0,6 | 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 |
| 60 | 1,2 | 2,4 | 3,6 | 4,8 | 6,0 | |
Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.
Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.
Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм 2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.
Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.
Если устанавливается один мощный блок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно по таблице . Например, для нашего случая при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм 2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.
Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.
Раз от раза на почту приходят вопросы, касающиеся светодиодной ленты работающей напрямую от 220 Вольт. Посетители сайта задаются вопросом о реальном существовании подобного изделия. Чтобы раскрыть тему полностью и дать ответы на все возможные вопросы, решили написать статью, которая даст развернутые ответы о светодиодной ленте на 220 В: виды, выбор, подключение.
Как устроено и работает
Светодиодная лента на 220 Вольт состоит из SMD светодиодов рассчитанных на работу от 220 Вольт. Светодиоды на ленте разбиты на группы по 60 штук, поэтому можно увидеть сопротивления, которые ограничивают лишнее напряжение. Установленные на ленте SMD светодиоды не рассчитаны на работу от сети 220 Вольт напрямую. Нужен преобразователь. В зависимости от вида, она может продаваться определенной длины вместе с выпрямителем или без него метражом.
Не пытайтесь подключить светодиодную ленту на 220 Вольт напрямую к сети 220В. Она выйдет из строя, т.к. не рассчитана на такую работу.
Принцип работы заключается в следующем. На светодиодную ленту через выпрямитель (диодный мост), подается преобразованное напряжение около 200 Вольт, и она начинает излучать свет. Это все!
Понижающий трансформатор и сглаживающий фильтр – отсутствуют!
Применение
Широкое применение светодиодные ленты на 220 Вольт получили в бизнесе, где они используются в качестве освещения и подсветки рекламных щитов, баннеров, вывесок и других элементов рекламы и привлечения внимания.
Популярность завоевали за счет следующих факторов:
- простота,
- не высокая цена,
- надежность,
- эффективность.
Стоимость удалось снизить благодаря реализации работы от сети 220. Из схемы питания исключили дорогие и подверженные воздействию окружающей среды, дорогие элементы (блок питания), оставив в схеме только диодный мост.
Удешевление повлекло не только плюсы, но и минусы. Не рекомендуется использовать подобные ленты в помещениях, с постоянным присутствием людей. Напряжение после выпрямителя получается импульсное, с частотой 100 Гц. Излучаемый свет на такой частоте мерцает. Глаз человека не способен увидеть этого, но на нервную систему и головной мозг подобный свет воздействует негативным образом. Рекомендуем прочитать интересную статью про для расширения кругозора.
Не стоит применять светодиодную ленту на 220 Вольт в жилых помещениях, дома, а также в местах с постоянным присутствием людей.
Многим известно, что проблема решается добавлением в схему сглаживающего фильтра (конденсатора). Но, это повлечет за собой ряд недостатков:
- удорожание,
- увеличение габаритов,
- повышение преобразованного напряжения до 280 Вольт.
Все эти минусы превращают светодиодную ленту на 220 Вольт в бесполезное устройство, поэтому она рассчитана для работы через выпрямитель и рекомендуется к применению в местах, без постоянного присутствия человека, например фасад дома.
Виды
Разделение по схеме питания. В продаже можно встретить два варианта исполнения светодиодных лент на 220 Вольт:
- с выпрямителем, длиной кратной 50 см или 1 метр (0,5 м; 1 м и т.д.),
- без выпрямителя, в бухте, нужная длина отрезается (также кратно 50 см или 1 метр), а выпрямитель подключается отдельно.
Почему лента режется по 50 см? Выше, мы уже говорили о том, что светодиоды на ней разбиты по 60 штук. Так вот, эти 60 штук расположены на отрезке в 50 см или 1 метр, в зависимости от плотности светодиодов. Это особенность производства и применима она для всех лент 220в. Стоит отметить, что не получиться отрезать кусок в 40 или 90 см!
Редко, но все же встречаются ленты с линией отреза по 200 см (2 метра).
Разделение по классу защиты. По защите от пыли и влаги ничем не отличаются от своих низковольтных собратьев и имеют такую же классификацию. Самые распространенные:
- IP 67 – подобная защита убережет человека от прикосновения к токоведущим частям.
- IP 68 – силиконовая трубка, влагозащищенная. Подойдет для применения в очень влажных помещениях, в том числе и бане, сауне или на улице.
Практика показывает, что применение светодиодной ленты 220в, практично в условиях агрессивной среды: улица, дождь, ветер, снег, перепады температур, холод, жара. Все эти условия led-лента выдерживает и работает продолжительное время.
Следует отметить, что самоклеющаяся лента плохо держится на морозе и в условиях влаги, поэтому стоит крепить ее дополнительно на специальные кронштейны.
По видам светодиодов. Тут дела обстоят также. Разделение можно провести по разновидности SMD светодиодов. В продаже можно встретить ленты на SMD LED:
- 2835,
- 5630.
3528 и 5050 – самые распространенные в России, их можно купить в любом крупном магазине. Реже, но все же появляющиеся в продаже на светодиодах SMD 5630. Продукция китайского производства низкого качества, поэтому лучше воздержаться от их приобретения.
Также светодиодная лента 220 бывает на жесткой основе или гибкой клеевой. Первая часто используется любителями с очумелыми ручками для изготовления светильников или модулей.
Еще можно провести разделение по цвету, бывают одноцветные: белые, красные, синие, зеленые, желтые и многоцветные – на RGB светодиодах.
Светодиодная лента RGB 220 Вольт на светодиодах SMD 5050
Управление яркостью
Для изменения уровня свечения светодиодной ленты на 220v нужно использовать диммер. Для управления яркостью многоцветной RGB LED-ленты потребуется специальный контроллер, без него никак.
Сравнение с низковольтными собратьями
Основное отличие заключается в схеме питания. Качество электроэнергии влияет на излучаемый свет, т.к. лента запитана «почти» напрямую от сети, без блока стабилизации напряжения. Пониженное напряжение в сети снижает уровень свечения светодиодов ленты, повышенное уменьшает ее срок службы. Это одновременно и минус. Повлиять на это мы никак не можем, т.к. по ГОСТ напряжение в сети может находиться в диапазоне от 190 до 240 Вольт.
Если в сети, где Вы применяете светодиодную ленту напряжение равно 240в и более, применяйте стабилизатор напряжения. Он существенно продлит срок службы.
Низкая светоотдача из-за пониженного напряжения в сети, не повлечет за собой выхода из строя ленты, и даже наоборот, продлит ее срок службы. Однако, низкая светоотдача тоже может являться проблемой. Решить проблему можно включив в схему подключения стабилизатор.
Отметим основные отличия:
- особенности питания,
- внешний вид и исполнение,
- кратность длины.
По поводу длины, возьмите себе на заметку. Если собираетесь монтировать ленту по периметру комнаты, то у Вас могут остаться хвосты, от которых никуда не избавиться, т.к. отрез ленты равен минимум 0,5 метра.
Подключение
Выполнить подключение светодиодной ленты на 220 Вольт может любой, кто в состоянии заменить выключатель в доме своими руками. Выше, уже не раз говорили, что для подключения понадобится выпрямитель (он же диодный мост). Приобрести его лучше сразу с лентой в магазине, продавец-консультант поможет определиться с выбором.
Выбирая выпрямитель, обращайте внимание на его мощность, она не должна быть меньше мощности потребляемой лентой. Например, для подключения маломощной ленты длиной 100 метров потребуется выпрямитель на 700 Ватт. Таким же мостом можно запитать мощную ленту длиной 40 метров.
Те, кто хочет сэкономить, могут изготовить выпрямитель своими руками. Для этого Вам понадобится спаять 4 светодиода по схеме диодного моста. Если Вам это не знакомо, то можно купить готовый диодный мост, припаять к нему провода и поместить его в самодельный корпус.
Схема подключения к сети 220 Вольт
Алгоритм подключения:
- Отрезаем ленту нужной длины.
- Один конец надежно герметизируем при помощи заглушки. Если таковой не имеется, то пользуемся клеем или герметиком.
- Второй конец соединяем с выпрямителем при помощи специального коннектора
- Также надежно герметизируем соединение.
- Подключаем led-ленту в сеть 220.
Внимательно проверьте все соединения, они должны быть качественно загерметизированы, во избежание попадания влаги или еще того хуже – поражения человека током.
Плюсы и минусы
На протяжении всей статьи мы подметили основные плюсы и минусы применения светодиодной ленты на 220 Вольт. Отметим их еще раз не большим списком, подводя итоги.
Плюсы:
- не нужен блок питания. Работает от обычного выпрямителя размером со спичечный коробок,
- низкая сила тока. Для подключения не нужно использовать толстые провода – экономия средств и удобство монтажа,
- длина до 100 метров цельным куском.
Минусы:
- мерцание на частоте 100 Гц. Основной минус, т.к. из-за этого ее нельзя применять в помещении с постоянным присутствием человека,
- не ремонтируется. После ремонта нарушится герметичность, что исключает ее дальнейшее использование из-за высокого напряжения.
- ОПАСНО! Все-таки высокое напряжение вызывает опасения при работе, т.к. может нанести вред человеку при не соблюдении правил безопасности.
- Кратность реза не менее 0,5 метра. Не всегда удобно применение таких длин.
Все-таки светодиодная лента на 220 Вольт – это функциональное и практичное устройство, которому можно найти множество применений благодаря перечисленным плюсам. Практика показывает, что ее без проблем можно применять в агрессивной среде. А питание от самодельного выпрямителя позволит сэкономить лишнюю тысячу рублей на покупке блока питания.
Кажущееся, на первый взгляд, простым подключение светодиодной ленты на 12 вольт к блоку питания (БП), на самом деле таковым не является. Чтобы собранная осветительная система была надёжной и долговечной, необходимо заранее учесть все нюансы, определить подходящий для себя способ монтажа и подключения и только после этого приступать к выполнению работ.
Подключение светодиодной ленты напрямую к сети 220 В без блока питания
Подавляющая часть имеющихся в продаже светодиодных лент рассчитана на подключение к блоку питания постоянного тока напряжением 12 В. Реже встречаются светодиодные ленты с питанием 5 вольт либо 24 вольт и выше. Включать такие осветительные приборы напрямую в сеть переменного тока 220 В нельзя – не пройдёт и секунды, как все SMD светоизлучающие диоды и резисторы попросту перегорят.
Тем не менее существует один рабочий способ, позволяющий запитать низковольтную светодиодную ленту от сети 220 В. Для его реализации ленту на 12 В любого типа и цвета свечения разрезают на 24 равных отрезка. Затем их необходимо соединить между собой последовательно. Для этого с помощью короткого провода соединяют минусовой контакт первого отрезка с плюсовым контактом второго отрезка. Далее припаивают провод к минусу второго и плюсу третьего отрезка и так далее. В результате, вместо параллельного соединения, получится цепочка из последовательно включённых отрезков светодиодной ленты, способная выдержать напряжение 288 вольт. Для подключения получившейся конструкции к сети 220 В придётся выпрямить и сгладить напряжение с помощью диодного моста VD1 (U обр =600 В, I пр =10 А) и полярного конденсатора C1 на 10 мкФ – 400 В, на выходе которого получится примерно 280 В.
Несмотря на то что данная схема вполне работоспособна, у неё есть ряд недостатков:
- на каждом из отрезков в местах пайки присутствует опасное для жизни высокое напряжение;
- конструкция имеет низкую надёжность из-за огромного количества соединений;
- низкая эргономичность готового изделия.
Чтобы не заниматься самостоятельной переделкой светодиодной ленты с 12 на 220 вольт, можно купить готовую ленту промышленного производства, рассчитанную на прямое подключение к однофазной бытовой сети переменного тока. Её конструктивное отличие состоит в том, что SMD светодиоды соединены последовательно в группы не по 3 шт., а по 60 шт., а диодный мост входит в комплект поставки. Подробную информацию о таких LED-лентах, линейках и модулях можно найти в отдельной статье .
Использование бестрансформаторной схемы
Желание сэкономить на покупке качественного источника питания для светодиодной ленты подталкивает некоторых радиолюбителей к использованию бестрансформаторного блока питания (БТБП). Простая схемотехника, недорогие компоненты и возможность быстрого изготовления своими руками – вот основные преимущества БТБП. Действительно их можно встретить фактически во всей электронной китайской продукции, работающей от сети 220 В (настенные часы, люстры с ПДУ, реле напряжения и т.д.) Но на самом деле схемы питания, в которых нет трансформатора, имеют два существенных недостатка:
- Отсутствие гальванической развязки, в результате чего потенциал высокого напряжения присутствует на всех участках электрической цепи. Другими словами, прикосновение к оголённым проводникам опасно для жизни и может вызвать сильный удар током.
- Низкая надёжность. Со временем конденсатор теряет ёмкость, напряжение на выходе снижается, и устройство перестаёт работать. Если же случится пробой конденсатора, то подключенная светодиодная лента полностью перегорит.
Простейший классический вариант бестрансформаторного блока питания показан на рисунке выше. Его главный элемент – гасящий конденсатор (С 1), который снижает сетевое напряжение до нужного значения. Затем оно проходит через выпрямитель – диодный мост (VD1), стабилитрон (VD2) и сглаживающий фильтр (С 2). Расчёт ёмкости гасящего конденсатора производят, исходя из заданного напряжения и тока в нагрузке. Ввиду перечисленных выше недостатков подключать светодиодную ленту через такой блок питания не рекомендуется.
Активное применение БТБП в китайской электронике обусловлено исключительно экономией средств.
Схема подключения светодиодной ленты через блок питания
Чтобы 12 вольтовая светодиодная лента стабильно работала на протяжении долгих лет, её необходимо подключать от импульсного блока питания с напряжением на выходе 12 В. Это самый правильный вариант - импульсные источник питания имеют малый вес и компактные размеры, высокий КПД и коэффициент стабилизации, а также безопасны в эксплуатации. К недостаткам можно причислить генерацию импульсных помех, отдаваемых обратно в сеть и сложность схемы, для ремонта которой нужны специальные навыки.
До 5 метров
Очень часто рядовых пользователей интересует вопрос о том, как подключить светодиодную ленту длиной до 5 метров? Тут все очень просто. Достаточно воспользоваться приведенной ниже схемой. 
Процедуру подключения выполняют в следующей последовательности:
- с помощью коннектора или путём пайки к одному из концов ленты подключают 2 питающих провода сечением 1-1,5 мм 2 ;
- свободные концы этих проводов зажимают в соответствующих клеммах блока питания (+V, -V), соблюдая полярность;
- к клеммам L и N (220V AC) подключают сетевой провод.
Аналогичным образом выполняют параллельное подключение нескольких отрезков к одному блоку питания. Главное, чтобы мощность БП была больше суммарной мощности подключаемой светодиодной ленты минимум на 30%.
Чтобы яркость светодиодов была равномерной по всей длине LED-ленты, к отрезкам длиною больше 4 метров рекомендуется подводить провода с обоих концов. Это связано с падением напряжения на токоведущих печатных проводниках (дорожках), в результате чего к самым дальним светодиодам поступает напряжение меньше 12 В и их яркость падает. Плюс этого способа – равномерное свечение, а минус – затраты на дополнительные провода.
Свыше 5 метров
То, что длина светодиодной ленты в бобине ограничена 5 метрами – это не случайность, а вынужденная технологическая мера. Дело в том, что токопроводящие дорожки, приклеенные вдоль ленты, очень тонкие, узкие, и рассчитаны на подключение определённого количества светодиодов. Именно по этой причине нельзя подключать последовательно 2 отрезка общей длиной более 5 метров.
Чтобы избежать токовых перегрузок, подключение светодиодных лент длиною 10, 15 и даже 20 метров следует выполнять по одной из приведенных схем ниже. Первый вариант предполагает использование одного блока питания большой мощности, способного обеспечить в нагрузке ток до 20 А. Для равномерного свечения светодиодов напряжение питания на каждый из 5 метровых отрезков подаётся с обеих сторон. 
Во втором варианте каждый отрезок запитан от отдельного источника 12В. Реализовать данную схему немного сложнее, так как потребуется еще один блок питания и больше соединительных проводов. 
На третьей схеме кроме двух источников постоянного напряжения на 12 В в цепь добавлены диммер и одноканальный усилитель сигнала. Диммер служит для регулировки яркости светового потока. Задача усилителя сигнала – в точности продублировать сигнал с диммера для тех светодиодных лент, которые запитаны от второго БП. 
Рассмотренные способы включений LED-лент являются типовыми, но их вариации могут использоваться для разработки более сложных схем с целью реализации определенных задач или удовлетворения требований заказчика.
Подключение RGB или RGBW LED-лент
Правила и особенности подключения, о которых было сказано выше, необходимо соблюдать и при монтаже мультицветных аналогов. Однако функциональные схемы с RGB и RGBW лентами будут выглядеть немного сложнее из-за появления контроллера и дополнительных проводов. RGB/RGBW контроллер значительно расширяет возможности осветительной системы за счёт диммирования отдельных цветов, создания световых эффектов и управления с пульта дистанционного управления (ПДУ). RGB/RGBW контроллер предназначен для подключения мультицветных лент с отдельно расположенными белыми светодиодами, что позволяет использовать такую систему не только, как дополнительный, но и как основной источник света в помещении. 
Для удобства читателей все основные схемы, правила монтажа, примеры и нюансы включения мультицветных лент собраны в отдельной статье .
Подключение через выключатель
Разумеется, любой осветительный прибор должен подсоединяться к электросети через выключатель. Причём светодиодные ленты, управляемые с пульта, не должны быть исключением. Но на каком участке схемы должен находиться выключатель, чтобы эксплуатация всей осветительной системы была безопасной? В этом вопросе только один правильный ответ: в самом начале схемы, разрывая фазу в цепи переменного тока. Если выключатель установить в цепи постоянного тока, то блок питания будет всегда оставаться под напряжением. Это плохо по двум причинам. Во-первых, радиодетали имеют рабочий ресурс, который будет исчерпан значительно раньше. Во-вторых, блоку питания придётся круглосуточно противостоять импульсным сетевым помехам и скачкам напряжения, которые только ускорят его износ.
Несколько важных моментов
Руководствуясь описанными рекомендациями, несложно будет разработать схему для реализации подсветки или полноценного освещения, рассчитать длину проводов и определить оптимальное место размещения каждого функционального блока. Но прежде чем приступить к выполнению работ следует помнить о правилах техники безопасности:
- работы по подключению и монтажу выполнять только на отключенном оборудовании;
- перед первым включением дополнительно проверить надёжность всех контактов и правильность собранной схемы.
- термоусадочную трубку для изоляции спаянных участков проводов;
- наконечники для проводов;
- коннекторы для последовательного соединения двух участков лент;
- алюминиевый профиль, чтобы не допустить перегрев светоизлучающих диодов.
В статье были определены все основные моменты, касающиеся подключения светодиодных лент на 12 В как с блоком, там и без блока питания. К сожалению, рассмотреть все схемы невозможно, ввиду многообразия их вариаций. К тому же постоянное совершенствование светодиодной продукции способствует появлению новых схемных решений, которые могут вызывать у рядовых пользователей вопросы с подключением и проведением расчётов.
Если у Вас возникли сложности с подключением – задайте вопрос в комментариях ниже, наши технические специалисты обязательно помогут.
Читайте так же
Развитие полупроводников дало нам возможность разнообразить освещение, оформление помещений. Ведь подсветка — не столько источник света, сколько прием декорирования. Как выбрать светодиодную ленту для подсветки или освещения и будем обсуждать.
Светодиодная лента — полоса тонкого диэлектрика с нанесенными на нее токопроводящими дорожками, на которые напаяны светодиоды и токоограничивающие резисторы. Поставляется обычно в бобинах по 5 метров, может нарезаться, но только по определенным линиям разреза. В зависимости от типа ленты, линии разреза находятся на расстоянии 2,5-10 см.
Виды светодиодных лент
Какая нужна светодиодная подсветка, какого цвета, решить надо заранее. Она может быть белой или цветной, причем любого оттенка. Белый, красный, синий и зеленый — эти цвета можно найти везде, в любой торговой точке. Оттеночные цвета же придется поискать в специализированных магазинах.
Но выбрать светодиодную ленту по цвету еще не все. Надо решить какой она будет — RGB или SMD. Для этого разберемся в их типах и в том, чем они отличаются.
По типу свечения есть ленты:
- Одноцветные , обозначаются SMD, выдают световой поток определенного цвета (белый, красный, синий, зеленый, могут быть и другие оттенки).
- Многоцветные , обозначаются RGB. Работают совместно с контроллером и пультом дистанционного управления, при помощи которых изменяет свой цвет. То есть, одна и та же ЛЭД лента может выдавать разные цвета.
Одноцветные LED ленты могут быть белого, синего, красного, зеленого цвета. Они относительно недороги (самые дешевые — белые, остальные немного дороже). Еще можно найти и других оттенков — малинового, розового, сиреневого, бирюзового и т.д. Цена на них выше, светят они обычно не так ярко (при одинаковых размерах кристалла). Для подключения к сети 220 В монохромных светодиодных лент нужен адаптер, так как питаются светодиоды от напряжения 5, 12 или 24 В.
Адаптер питания LED — это устройство, которое преобразует переменное напряжение 220 В в постоянное (5/12/24 В), необходимое для работы светодиодной ленты. Зачастую адаптер называют блоком питания.
Кроме адаптера, никакого другого дополнительного оборудования не нужно. Разве что вы хотите менять интенсивность света по своему желанию. Тогда нужен специальный контроллер.
RGB светодиодные ленты, теоретически, выдавать могут любой оттенок. Зависит это от качества кристаллов и от органов управления. Найти RGB-ленты несложно — есть практически в любом магазине светотехники, но стоят они дороже монохромных. К тому же для подключения многоцветной ЛЭД ленты, кроме адаптера питания, необходим еще контроллер и пульт управления.
Существуют светодиодные ленты и на 220 В — как правило, их используют для уличной подсветки и подсветки витрин магазинов. Для их подключения не нужен блок питания, но нужен выпрямительный мост.
Как выбрать светодиодную ленту: RGB или SMD
Для тех, кто еще не сталкивался со светодиодной подсветкой, интересным кажется использование многоцветных светодиодных лент RGB. Возможность менять цвет освещения кажется заманчивой. На самом деле, интересно этим заниматься только первые недели две. Потом игрушка надоедает, выбирается определенный цвет и на этом останавливаются. С учетом того, что RGB лента стоит дороже, для нее необходимо приобретать еще и контроллер с пультом, такое решение не кажется разумным. Но, если хочется, — всегда пожалуйста.
Если вы решаете, какую выбрать светодиодную ленту — многоцветную или монохромную — помните, что монохромная LED лента с кристаллами того же размера дает света раза в 3 больше, чем многоцветная. Связано это с устройством RGB светодиодов. В них, в каждом светодиоде, запаяно по три небольших кристалла — красного (R — red), зеленого (G — green) и синего (B — blue) цвета. Отсюда и название RGB по первым буквам цветов в английском языке. То есть, RGB светодиод сделан из трех маленьких кристаллов. И, даже если гореть будут по максимуму все три (что случается очень редко), света они будут давать намного меньше, чем один большой такого же размера.
Технические характеристики светодиодных лент
Выбрать светодиодную ленту по типу — это только начало. Дальше надо определиться с мощностью свечения, размерами кристаллов, их количеством на одном метре, степенью защищенности. Это все технические характеристики LED лент, с которыми надо определиться.
Размеры кристаллов, их количество на метре
Светодиодные ленты собирают из кристаллов различного размера. Размер светодиодов пишут в маркировке после аббревиатуры, обозначающей тип ленты. Например, SMD 5050 или RGB 3528. Это означает, что первая собрана из светодиодов размером 5*5 мм, вторая — размером 3,5*2,8 мм. Вообще, они бывают разные, но приведенные два — самые популярные.
Как понимаете, чем более крупные светодиоды, тем ярче свет они выдают. Но это еще зависит от качества кристаллов. Часто одинаковые по размерам светодиоды светятся по-разному. Есть отличия в температуре света и яркости, порой очень даже большие.
Кроме размеров светодиодов, выбирать светодиодную ленту надо по количеству диодов на одном метре. Они могут быть расположены в один ряд — тогда количество — 30, 60 или 120 штук на метр. Питаются светодиоды от постоянного напряжения 12 В. Чтобы , нужны специальные адаптеры. Есть светодиодные ленты с двумя рядами кристаллов — они выдают более мощный световой поток. На одном метре может быть 140 или 240 кристаллов. Для двухрядных моделей необходимо питание 24 В .
Световой поток
Чем больше концентрация кристаллов на одном метре, тем больше света. Это понятно, но какую же лучше выбрать? Зависит от способа использования. Если нужна только декоративная, интерьерная подсветка, выбирают обычно однорядные ленты на 30, 60 или 120 штук светодиодов. Расчеты в этом случае не делают. Выбирают по внешнему виду и тому, насколько яркое свечение вам надо. Для того чтобы было какое-то представление о том, какое количество света выдает монохромная ЛЭД лента, в правом столбике таблицы приведен эквивалент лампы накаливания.
Если же светодиодная лента рассматривается как источник света, имеет смысл использовать однорядные на 120 элементов или любые двухрядные. Какие именно можно сказать после расчетов.
Как подобрать мощность и длину
Освещенность жилых, производственных и общественных помещений нормируется. Освещение каждого помещения должно быть не ниже нормы (больше — можно). Если светодиодная лента используется как дополнительный источник света, от нормы отнимаем световую мощность основного источника света. Оставшуюся часть и должна выдавать подсветка. Но так как со временем яркость свечения светодиодов снижается, надо брать с запасом 20-25%.
Расчет мощности и длины светодиодной ленты на этом почти окончен. Надо теперь подобрать ленту так, чтобы она была нужной длины и выдавала света нужное количество. Большая точность не нужна, так как если будет темно, лампы в основном источнике света можно поменять на более мощные или поставить дополнительные светильники. Но цифра должна быть близкой.
Пример подбора светодиодной ленты для подсветки. Например, надо сделать подсветку жилой комнаты площадью 21 квадратный метр. В ней будут , которые будут выдавать 1800 Лм. По нормам (таблица выше), на один квадратный метр должно приходиться не меньше 150 Лм света. Для всей комнаты должно быть 21 м² * 150 Лм = 3150 Лм. Вычитаем световую мощность потолочных светильников: 3150 Лм — 1800 Лм = 1350 Лм.
Теперь надо подобрать светодиодную ленту суммарной мощностью не менее 1350 Лм. Для начала определимся, что она будет идти по периметру потолка. Периметр комнаты — 19,5 метров, значит и лента будет иметь такую же протяженность. Теперь ищем, какую мощность должен выдавать метр подсветки: 1350 Лм / 19,5 м = 69,2 Лм. То есть, наша подсветка должна давать не менее 70 Лм.
Далее, подбираем тип ленты по таблице (в предыдущем пункте). Самый близкий световой поток у SMD 2835 с плотностью 30 штук на метр — 150 Лм. Так что запас у нас будет более чем солидный. Если хотите, можно найти с более мелкими светодиодами или закрепить подсветку не сплошной полосой, а лишь участками. Еще можно установить регулятор мощности свечения — чтобы была возможность изменять яркость света. В общем, варианты есть, и их много.
На случай, если иных источников освещения не планируете, надо делить исходную цифру на предполагаемый метраж ленты. В данном случае это 3150 Лм / 19,5 м = 161,5 Лм. Для такой подсветки надо выбрать светодиодную ленту SMD 2835 с плотностью 60 штук на метр. Меньше брать нельзя — будет темно.
Класс защищенности
Есть еще такая техническая характеристика светодиодных лент как . Она обозначает насколько изделие защищено от воздействия пыли, влаги. Для этого после аббревиатуры IP стоят две цифры. Первая обозначает степень защиты от пыли, вторая — от влаги. Подбирать степень защищенности светодиодной ленты надо исходя из условий ее эксплуатации:
- В жилых помещениях, на кухне достаточно IP20.
- Во влажных помещениях — ванной, бане, бассейне — IP43/44.
- Для подсветки на улице подойдет светодиодная лента IP 54/55.
- Для подсветки воды бассейнов, фонтанов и т.д.- IP 67/68.
Обратите внимание: брать LED ленту с большим IP (большие цифры) можно, с меньшим нельзя, так как она очень быстро выйдет из строя. Но тут тоже есть нюансы. Первый. Негерметичная светодиодная лента с IP20 лучше герметичных отводит тепло, так как нет оболочки, которая это тепло задерживает. При монтаже это надо помнить (о важности отвода тепла чуть ниже). Второй момент: герметичные светодиодные ленты дают меньше света. На то есть две причины. Первая: оболочка задерживает/отражает лучи. Вторая: производители используют менее мощные кристаллы чтобы было проще соблюдать тепловой режим эксплуатации.
Обычно меньшая световая мощность отражена в технических характеристиках: стоит меньшая цифра и ее надо использовать в расчетах. Если мощность не уменьшена, вариантов два. Либо производитель лукавит, либо действительно использует мощные светодиоды. Во втором случае придется продумывать систему эффективного отведения тепла. Например, LED ленты запаянные в герметичную трубку используют только в воде, которая намного лучше отводит тепло, чем воздух.
Как выбрать качественную светодиодную ленту
Особенность светодиодов в том, что качество кристаллов определить может только профессионал, да и то не всякий. Обычный человек ничего не поймет. Тем более в таких мелких кристалликах размерами в несколько миллиметров. Этим и пользуются недобросовестные производители. И именно этим и объясняется значительный разброс цен: хорошие кристаллы и комплектующие стоят дорого.
Тем не менее не факт, что купив дорогую ленту, вы получите изделие, которое будет работать годы. Как, впрочем, и наоборот. Можно купить самую недорогую и она будет работать очень долго и без проблем. Так что же делать? Выход есть: смотреть на качество пайки, расположения деталей, на то насколько ровно залито защитное покрытие и на другие-прочие мелочи, которые говорят о культуре производства. Если светодиоды и резисторы расположены криво, пайка неровная, края ленты кривые… Ищите другой вариант. Вряд ли светодиоды тут хорошие.
Хороший признак — наличие логотипа кампании-производителя. В этом случае велика вероятность того, что предприятие нацелено на долгосрочную перспективу, и уж откровенный брак не выпускает.
Есть еще несколько приемов, которые помогут определить качество светодиодной ленты:
Провести все эти эксперименты не слишком сложно, а они помогут выбрать светодиодную ленту хорошего качества.
Что надо, чтобы светодиодная лента работала долго?
Как известно, со временем, светодиоды деградируют — теряют свою прозрачность, снижается яркость. При нормальных условиях эксплуатации и высоком качестве кристаллов, этот процесс занимает десятилетия.
Так почему же иногда светодиодные ленты так быстро приходят в негодность, дают намного меньше света? Обычно это происходит из-за перегрева. Для светодиодов, нормальная температура — не выше 40°С, а при длительной работе они могут нагреваться до 80°С и более. При перегреве они деградируют в разы быстрее. Буквально за неделю эксплуатации при повышенных температурах они могут потерять в яркости в два раза. Так что при монтаже светодиодных лент крепите их на специальные алюминиевые профили с прозрачной крышкой. Они являются одновременно и защитой от пыли/влаги и работают как радиаторы, отводя тепло от светодиодов.
Профили для монтажа светодиодной ленты есть самые разные. Это пример встраиваемого в мебель
Но алюминиевые профили недешевы. При необходимости их можно заменить хоть на стальные полосы. Тепло отводиться будет не так хорошо (ниже теплопроводность), но все-таки лучше, чем вообще без радиатора.