Способы и схемы подключения светодиодной ленты без блока питания

Способы и схемы подключения светодиодной ленты без блока питания

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.

Размещение блока у ленты

Размещение блока у начала (середины или конца, неважно) ленты решает сразу множество проблем: не надо считать требуемое сечение кабеля, не надо думать про падение напряжения, не надо выделять место в щите. Надо только предусмотреть место у ленты. Проще всего размещать блок питания ленты в нише штор или за «ступенькой» двухуровневого потолка.

Вот небольшой 150-ваттный блок, к нему подключен модуль управления лентой по беспроводному протоколу Z-Wave Fibaro RGBW. Впоследствии эта ниша закроется специально вырезанным куском гипрока с вырезом для ленты и маленькой ручкой, крепиться будет на мебельных магнитах.

В таких случаях можно отлично использовать блоки питания Arlight, они есть в разных исполнениях, в том числе и очень компактные. Например, вот этот блок питания мощностью 150 ватт имеет длину 322мм, а ширину и высоту всего 30 и 22мм. Влезет на полку шкафа или за потолок

Если вы не планируете диммировать светодиодную ленту, то на одну группу ленты можно подключить несколько блоков, подведя к ним шлейфом один кабель питания 220 вольт и располагая блоки у начала лент. Но, если у вас такая мощная лента, лучше, конечно, озаботиться диммированием, хоть это и усложнит систему: нужно будет размещать где-то блок, после него диммер и усилитель, а потом уже подключать ленту.

Кстати. При выборе блока питания для ленты, независимо от того, где он будет стоять, выбирайте блок питания с корректором коэффициента мощности — PFC. Эти буквы у блоков Arlight есть в названии, если корректор там есть. В интернете можно найти много теории о том, что это такое и зачем он нужен, но если вкратце, то он нужен, и стоит того, чтобы переплатить за блок питания 5-10%. Особенно для мощных блоков питания.

Если блок питания размещён у ленты, то лента может быть любого напряжения, хоть на 12 вольт. Чем больше напряжение, как мы помним, тем меньше ток при той же мощности, а значит, меньше падение напряжения в кабеле. Но если кабель от блока до ленты совсем короткий, то и падение напряжения будет небольшое, поэтому ленту можно брать 12-вольтовую. Но при удалении блока от ленты переходим обязательно на 24 вольта минимум, а то и на 48. Про 48 вольт надо помнить, что усилители и контроллеры (в том числе и модули управления лентами у различных систем Умного Дома) работают с лентами 12-24 вольта, 48 встречается редко. У Arlight всего одна модель усилителя со входом 0-10 вольт. Так как ленты на 12, 24 и 48 вольт одинаковой мощности стоят одинаково, то от использования 12 вольт стоит вообще отказаться, если только у вас уже не приобретена лента или блок на 12 вольт.

Зарядное устройство из блока питания светодиодных лент

Для переделки в зарядное устройство из блока питания светодиодных лент желательно выбирать блок мощностью не менее 100 Вт. В нашем случае под рукой оказался неплохой блок на 120 Вт.

Просто так взять и напрямую подключать клеммы аккумулятора не стоит. Блок питания рассчитан на работу со светодиодными лентами с напряжением в 12 В, а для нормальной зарядки автомобильного аккумулятора нужно его поднять до 14-14,5 В.

Зачастую в подобных блоках питания есть небольшой подстроечный резистор, который находится между клеммами и светодиодом. На нашей плате он обозначен как VR. Им можно откорректировать работу блока и немного поднять выходное напряжение.

Если выходное напряжение достигло, хотя бы 14 В, таким блоком питания уже можно пользоваться как зарядным устройством. Но надо помнить, что блоки почти всегда немного отличаются номиналом используемых деталей и не всегда подстроечным резистором можно дотянуть до 14 В. Наш блок был способен выдать максимальное напряжение лишь в 13,26 В.

Для удобства стоит добавить сюда типовую схему блока питания светодиодных лент, она поможет нам в дальнейшем лучше ориентироваться.

Еще раз напоминаем, что номиналы разных блоков немного отличаются, но сама схема практически неизменна.

Дальнейшая переделка блока может пойти по двум различным путям:

• Замена подстроечного резистора на резистор с чуть большим максимальным сопротивлением;
• Замена резистора R30 на плате (R37 на схеме) резистором с чуть меньшим сопротивлением.

Если под рукой есть другой подстроечный резистор, тогда переделка блока займет не более 10 минут, достаточно его заменить и настроить. В случае с подменой резистора R30 необходимо произвести ряд простых манипуляций, например подобных тем, с помощью которых была произведена переделка блока питания ATX в зарядное устройство.

Об этом читаем ниже:

Подстроечный резистор VR оставляем в максимальном положении.

Выпаиваем R30 с платы блока питания.

Измеряем его сопротивление: оно составило – 5 кОм (для разных блоков питания эти номиналы могут отличаться).

Берем переменный резистор на 10 кОм и настраиваем его на 5 кОм.

Подпаиваем его на место резистора R30.

Вращая ручку, добиваемся показания вольтметра – 14,5 В, (при экспериментах стараемся не подымать напряжения выше 16 В т.к. выходные конденсаторы имеют максимальное рабочее напряжение 16 В).

Выпаиваем наш переменный резистор и измеряем его сопротивление. У нас оно составило – 4,5 кОм.

На место R30 ставим постоянный резистор с таким же номиналом, поскольку 4,5 кОм подобрать не получилось, решено было поставить резистор на 4,6 кОм.

Как видим, из за того, что мы впаяли R30 на 4,6 кОм, а не 4,5 кОм выходное напряжение немного изменилось, стало чуть ниже – 14,0 В, что тоже неплохо и допустимо.

Подстроечным резистором можно будет сбить напряжение до 12 В если будет нужда использовать этот блок по назначению – запитывать светодиодные ленты.

Оставляем 14 В и собираем блок питания, подключаем аккумулятор к выходу БП. Зарядка аккумулятора идет постоянным напряжением, меняется лишь сила тока. Для контроля процесса зарядки можно подключить цифровой вольтамперметр. Ток при зарядке разряженного аккумулятора может достигать 7-8 ампер, со временем заряда он постепенно снижается.

Блок питания вначале процесса зарядки немного греется, т.к. сильно нагружен и у него нет активной системы охлаждения. Если такой блок пытаться установить в самодельный корпус, то необходимо предусмотреть установку дополнительного вентилятора.

Такое зарядное устройство очень боится переполюсовок, для защиты блока на выходе можно использовать вот эту интересную схемку.

Прибор на 19В

Такой БП также можно переделать под светодиодную ленту. Данный тип блоков широко применим для компьютерной и оргтехники. Зачастую они имеют мощность от 16 д 32 В.

БП на 19В позволит вам запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен и даст возможность создать освещение помещения с габаритами 20 квадратов. Внутрь самого корпуса лезть в данной ситуации не придется. Можно использовать более простые способы, с использованием небольшого понижателя со стабилизатором.
Рассмотрим два основных способа.
Способ № 1. В данной ситуации нам понадобится стабилизатор на 7812. Он должен быть на микросхеме типа КРЕН 7812. В ходе его монтажа на радиатор охлаждения данный стабилизатор выдержит ток 1 Ампер. Схема сборки показана ниже.

Данный способ на сегодняшний день считается громоздким и устаревшим. Это связано с тем, что для блока питания, например, от ноутбука таких стабилизаторов понадобится 5-6 штук, а также большой радиатор из алюминия для охлаждения.
Способ № 2. Импульсный стабилизатор современного типа. Он более практичен и малогабаритный, при этом не греется и довольно прост в организации. Также стоит отметить, что КПД импульсного стабилизатора составляет выше 80-90%.

Применяя тот или иной способ, вы сможете использовать модифицированный БП для подключения светодиодной ленты и создания необходимого уровня освещения помещения.

Различные способы коммутации

После определения источника питания выполняется подключение ленты на светодиодах. Разберём два наиболее распространённых приёма.

Первый – одна лента и блок

В примере будет использована лента классической длины в бобине – 5 метров. В большинстве случаев, на конце ленты, с внешней стороны, имеются небольшие отрезки проводки для осуществления коммутации. При их отсутствии необходимо произвести спаивание.

С этой целью, берутся провода с несколькими жилами, сечением не превышающим 2 миллиметра – и отрезаются куски достаточной длины для закрепления ленты и монтажа питающего оборудования. Для удобства подключения проводку желательно взять в разноцветной изоляции. Например, для «плюса» красного цвета, а для «минуса» синего.

При помощи канифоли или специальной кислоты и припоя производится лужение проводки с обоих концов. После этого кабель можно припаивать к контактным площадкам ленты. Данную операцию требуется выполнить максимально быстро, во избежание повреждения светодиодов высокой температурой от паяльника.

На отрезки, проводки, которые будут соединяться с питающим блоком, рекомендуется установить специальные наконечники «НШВИ». Это позволит обеспечить наиболее надёжную коммутацию с клеммами источника питания.

Однако для установки этих приспособлений потребуется специальный обжимающий инструмент, который используется профессиональными электромонтажниками. Правда можно обойтись и простыми плоскогубцами. Места, в которых производилась пайка, тщательно изолируются. Наиболее оптимальным вариантом изоляции является использование термоусадочной трубки.

4. Монтаж ленты в помещении

При установке светодиодной ленты в помещении не следует упускать из вида правильный способ монтажа.

Во время работы любые источники света излучают тепло, и диоды не исключение. Поэтому мы рекомендуем вклеивать ледленту в алюминиевый анодированный профиль, который будет служить теплоотводом и защитит вашу ленту от перегрева, что продлит срок ее эксплуатации в несколько раз.

Если вы хотите добиться рассеянного света от ленты и закрыть ее от возможного попадания пыли, грязи или жира (если светодиодная подсветка стоит на кухне), используйте матовый или прозрачный пластиковый рассеиватель.

Бывают ситуации, когда установка профиля не возможна. В таких ситуациях стоит использовать металлический скотч или другие виды теплопроводников как основу для поклейки. Это продлит службу данного источника света.

Что касается лент в силиконовой оболочке, они еще больше нуждаются в качественном теплоотводе, т.к. оболочка препятствует рассеиванию тепла от светодиодов.

Мы собрали ТОП-ошибок при сборке RGB светодиодной ленты:

1. Выбор слабого блока питания, с мощностью «впритык». Дело в том, что потребляемая светодиодами мощность колеблется при работе, то в плюс, то в минус. Запас БП рекомендуем 30% или больше.
2. Монтаж без теплоотвода. При мощности более 25 ватт/метр светодиоды сильно греются, потому для них нужен теплоотводящий материал. Подойдет в таком случае алюминиевый профиль. Иначе диоды постепенно потеряют мощность, а потом и выйдут из строя.
3. Неверная последовательность подключения. Напоминаем: блок питания – контроллер – лента – усилитель – лента. Все остальные схемы (без контроллера и/или усилителя) смотрите выше.

Интересное видео по теме: