Как подключить светодиодную ленту через блок питания

Содержание
  1. Как подключить блок питания к светодиодной ленте?
  2. Схема подключения светодиодной ленты к блоку питания
  3. Подключение светодиодной ленты на реальном примере
  4. Схемы подключения светодиодной ленты
  5. 1. Какая схема подключения ленты правильная?
  6. 2. Схемы подключения низковольтной одноцветной ленты на 12/24 Вольта
  7. 2.1. Один блок питания и 5 метров ленты/1 катушка (без управления)
  8. 2.2. Один блок питания и более 5 метров (без управления)
  9. 2.3. Несколько блоков питания и более 5 метров ленты (без управления)
  10. 2.4. Один блок питания и 5 метров ленты/1 катушка (с управлением диммером)
  11. 2.5. Несколько блоков и более 5 метров (с управлением диммером)
  12. 3. Схемы подключения низковольтной RGB ленты на 12/24 Вольта
  13. 3.1. Один блок питания и 5 метров ленты/1 катушка (с RGB контроллером)
  14. 3.2. Несколько блоков и более 5 метров ленты (с RGB контроллером)
  15. 4. Схема подключения ленты на 220 Вольт
  16. 5. Элементы схемы (блоки, управление, усилители) и разъемы подключения
  17. 5.1. Блоки питания – разъемы и общие сведения
  18. 5.2. Провода светодиодных лент
  19. 5.3. Маркировка контактов
  20. 5.4. Соответствие цвета проводов каналам
  21. 5.5. Диммеры и RGB-контроллеры
  22. 5.6. RGB-усилители
  23. 6. Что лучше: коннекторы или пайка?
  24. 6.1. Как паять ленту?
  25. 7. Что важно знать перед подключением светодиодной ленты?
  26. 8. Часто задаваемые вопросы
  27. 8.1. Провод какого сечения использовать для подключения?
  28. 8.2. Что такое последовательное и параллельное подключение лент?
  29. 8.3. Как подключить светодиодную ленту без блока питания?
  30. 8.4. Лента подключается с одной или с двух сторон?
  31. 8.5. Как просто удлинить провода от ленты без пайки?
  32. Подключение светодиодной ленты к блоку питания: 7 способов
  33. Светодиодная лента для освещения: устройство и эксплуатационные характеристики
  34. Какие бывают светодиодные ленты: что важно знать каждому мастеру
  35. Маркировка светодиодной ленты: как общаться с продавцом
  36. Почему перегорает светодиодная лента: на что обращать внимание при ее покупке и эксплуатации
  37. Блоки питания для светодиодных лент 12 вольт: 4 типа конструкции для разных условий эксплуатации
  38. Блок питания для светодиодной ленты своими руками: полезные рекомендации
  39. Расчет блока питания для светодиодной ленты 12В: как обеспечить длительную безаварийную работу всей осветительной системы
  40. Как подсоединить светодиодную ленту к блоку питания строго по науке
  41. Светодиодная лента 220В: подключение без блока питания к обычной сети — недостатки конструкции

Как подключить блок питания к светодиодной ленте?

Главный нюанс при подключении светодиодной ленты в различии напряжений. Светодиодная лента рассчитана на постоянное напряжение 12В, в то время как в розетке(или щитке) 220В переменного напряжения. Для преобразования напряжения сети до 12В постоянного тока, необходимо использовать блок питания 220В-12В.

Светодиодная лента представляет из себя цепочки из трех последовательно соединенных светодиодов. Данная конструкция позволяет отрезать необходимое количество ленты и каждый отрезок может работать независимо друг от друга.

Для подключения ленты к блоку питания можно использовать провод сечением порядка 1,5 мм 2 , этого будет вполне достаточно, так как светодиодные ленты потребляют относительно небольшую мощность.

Концы проводов одной стороной припаивают к ленте (там, где это отмечено на схеме), а другой стороной соответственно полярности подключают к выводу блока питания.

Блок питания подключается к сети 220В тремя проводами (часто двумя). Коричневый провод это фазный, а синий нулевой. Желтый провод заземления. Конечно, можно обойтись и без него, но крайне желательно использовать его для собственной безопасности. Красный (+) и черный (-) провода питают саму ленту.

Также на блоке питания обычно имеется регулировочный винт, вращая который можно изменять постоянное напряжение на выходе, то есть на ленте. С помощью мультиметра, определяем величину выходного напряжения и вращением винта стараемся добиться значения около 12В. Если напряжение будет выше, то срок работы ленты может сократится из за повышенного тока.

Важно! Соблюдайте меры предосторожности при работе с электрическими установками. Если у вас не имеется опыта в электромонтажных работах, доверьте это дело специалисту.

Схема подключения светодиодной ленты к блоку питания

Для подключения небольшого количества ленты, подойдет схема представленная ниже. Два или более отрезка ленты подключаются параллельно друг другу.

При подключении мощных светодиодных лент по данной схеме, возникает падение напряжение, вследствие чего, на концах ленты снижается яркость свечения, а у RGB лент может изменяться цвет свечения. Чтобы этого избежать лента подключается к блоку питания с обоих концов, как показано на схеме ниже.

Светодиодная лента в бухте имеет длину не более 5м. Это связано с тем, что производитель ленты изначально рассчитывают ту максимальную длину, при которой токопроводящие дорожки ленты смогут работать исправно. Отсюда вытекает одна распространенная ошибка при подключении светодиодных лент.

На схеме показаны правильный и неправильный варианты подключения ленты. Правильный уже рассматривался выше, а неправильный способ как раз и может привезти к выходу из строя токопроводящих дорожек, так как при последовательном соединении длина ленты может быть больше 5м, поэтому так подключать ленту не рекомендуется.

Подключение светодиодной ленты на реальном примере

Допустим, что имеется блок питания мощностью 60 Вт и два отрезка светодиодной ленты с диодами 5050. Мощность ленты 4,8 Вт/м, а длина отрезков по 0,5м. Следовательно, потребляемая мощность ленты будет приблизительно равна 4,8 Вт.

В данном случае мощности блока питания хватает с большим излишком. При необходимости мы могли бы подключить к нему 60/4,8=12,5 м такой ленты. Но важным условием долгой работы блока питания является выбор мощности блока на 30% больше, чем потребляет лента. То есть, наш блок питания будет долго работать с 8,75 м такой ленты.

Помните, что еще одним обязательным условием долгой работы ленты является хороший теплоотвод. Для этого ленту прикрепляют к алюминиевому профилю, который выполняет роль своеобразного радиатора и отводит тепло, не давая светодиодам перегреться. Это особенно касается лент, имеющих силиконовую оболочку. В данном случае это не требуется, так как лента маломощная (4,8 Вт/м).

Схемы подключения светодиодной ленты

Чтобы подключить светодиодную ленту вы должны знать типовые схемы подключения, а также способы соединения элементов цепи. При этом, вы должны обладать минимальными знаниями в электротехнике о выборе проводников по сечению, току и потерям, а также о том, как рассчитать нагрузку для правильного выбора блоков питания и контроллеров. Рассмотрим несколько схем, начиная с простых, где один блок питания и лента, а также схемы с несколькими блоками, управлением и усилителями.

При выборе схемы и компонентов цепи нужно учесть 4 основных вопроса:

  1. Вид ленты – одноцветная или многоцветная (RGB).
  2. Какое напряжение питания:
    Низковольтные – светодиодные ленты, которые работают от 5, 12, 24 или 36 Вольт и для их подключения нужен блок питания.
    Высоковольтные или ленты на 220В — это те изделия, которые работают напрямую от сети с напряжением 220В.
  3. Необходимость управления (регулировка яркости, световые эффекты).
  4. Количество блоков питания и расположение ленты.

Итак, давайте разберемся, как всё-таки подключить светодиодную ленту!

1. Какая схема подключения ленты правильная?

Так как светодиодные ленты можно разделить на две группы — низковольтные (5, 12, 24 Вольт) и сетевые (220 Вольт), то и схемы подключения делятся на две группы. В случае подключения низковольтных лент используют блоки питания с соответствующим выходным напряжением и током. А для подключения 220В лент нужен только небольшой адаптер с диодным мостом внутри.

Для регулировки яркости низковольтных лент, кроме блоков питания, необходимы диммеры (регуляторы яркости) или RGB-контроллеры и усилители для управления цветами свечения у многоцветных моделей. Для лент на 220 Вольт так же существуют свои контроллеры, но их уровень гораздо ниже чем у слаботочных лент. Например, RGB контроллер для диодной ленты 220V имеет только основные функции и пару программ мерцания, а управление яркостью чаще всего не требуется.

Блок питания — это прибор, который преобразует 220В в 12В (или другое пониженное напряжение) постоянного тока. В зависимости от задачи и модели ленты, в цепи используется один или несколько блоков питания. Если в схеме более одного блока и присутствует любое управление, тогда потребуется усилитель.

Становится понятно, что универсального способа подключения ленты нет и под определенный вид задачи необходимо использовать оптимальную схему. Ниже мы рассмотрим все основные схемы подключения, а также каждый элемент цепи по отдельности.

2. Схемы подключения низковольтной одноцветной ленты на 12/24 Вольта

2.1. Один блок питания и 5 метров ленты/1 катушка (без управления)

Самый простой вариант — подключаем одну катушку ленты (5 метров) к блоку питания соответствующей мощности без возможности управления.

При подключении нескольких отрезков ленты, есть два варианта — «последовательное» и параллельное подключение. «Последовательное подключение ленты» подразумевает стыкование лент и запитывание каждого отрезка от предыдущего.

Обратите внимание! Ленты продаются в бухтах по 5 метров не просто так. Токопроводящие дорожки ленты рассчитаны именно на ток 5-метрового отрезка. Поэтому каждые 5 метров ленты подключают к блоку питания напрямую. Если к концу бухты (5м) подключить еще 5 метров, то нагрузка увеличится, дорожки перегорят и вся лента выйдет из строя.

2.2. Один блок питания и более 5 метров (без управления)

В случае, если у нас один блок и от него запитывается несколько катушек ленты, то провода от каждой катушки необходимо подключить к блоку питания. Главное правило, это параллельное подключение! Ленты нельзя соединять между собой, если общая длина будут превышать 5 метров.

2.3. Несколько блоков питания и более 5 метров ленты (без управления)

При подключении подсветки большой протяженности рациональнее использовать несколько блоков питания. Здесь есть два варианта – либо все блоки питания установлены в одном месте, например, в электрощите, а к ним проложены и подключены провода от лент, либо блоки питания устанавливаются непосредственно возле каждого 5 метрового отрезка, а к ним уже прокладываются кабели 220В.

2.4. Один блок питания и 5 метров ленты/1 катушка (с управлением диммером)

Если необходима регулировка яркости – используются диммеры. Они подключаются в разрыв между источником питания и лентой, к клеммам с пометкой «input» – 12/24В от БП, а к «output» — светодиодная лента.

2.5. Несколько блоков и более 5 метров (с управлением диммером)

Если вам не удалось найти диммер достаточной мощности или в Вашей схеме несколько блоков питания, можно использовать несколько диммеров, но в этом случае вы будете регулировать яркость каждого участка подсветки отдельным пультом — данная схема рассматривалась выше. Если Вас это не устраивает, и вы хотите управлять освещением с одного пульта – используйте усилители. Так же есть вариант с многозональным управлением, ниже рассмотрим все варианты.

Ниже представлена самая популярная схема подключения одноцветной ленты, если в цепи есть управление и более 1-го блока. Подразумевается, что все оборудование (блоки, усилители и контроллер) установлено в одном месте и от него идет разводка проводов до ленты.

В данном случаем есть возможность управлять отдельными зонами вместе и раздельно.

3. Схемы подключения низковольтной RGB ленты на 12/24 Вольта

Правила подключения многоцветной светодиодной ленты не особо отличается от одноцветной. Однако между блоком питания и RGB-лентой всегда устанавливают контроллер, без него мы не сможем управлять цветами и программами освещения.

3.1. Один блок питания и 5 метров ленты/1 катушка (с RGB контроллером)

3.2. Несколько блоков и более 5 метров ленты (с RGB контроллером)

Также, как и в предыдущем случае мощности контроллера может не хватить, если нужно управлять длинным отрезком мощной и яркой ленты. Поэтому нужно подключать ленту через усилители, как показано на схеме ниже.

Ниже представлена самая популярная схема подключения многоцветной RGB ленты, если в цепи есть контроллер и более 1-го блока. Подразумевается, что все оборудование (блоки, усилители и контроллер) установлено в одном месте и от них идет разводка проводов до ленты.

У RGB лент, как и у одноцветных моделей существует многозональное управление.

Во всех случаях сигнал с задающего контроллера на усилитель можно брать как напрямую от контроллера, так и с конца светодиодной ленты или от предыдущего усилителя.

4. Схема подключения ленты на 220 Вольт

Лента на 220 Вольт поставляется катушками по 50-100 метров и для подключения всей катушки необходим только адаптер, внутри которого расположен диодный мост. Для соединения адаптера с лентой используют игольчатые коннекторы, или как их еще называют – пины.

Если необходимо отрезать кусок ленты — делать это можно только по специальным линиям, кратность резки обычно составляет 1 метр. Для соединения отрезков ленты есть игольчатые коннекторы разных конструкций. На конец ленты надевают заглушки. Комплектующие для монтажа светодиодных лент 220В приведена на иллюстрации ниже.

Обычно одноцветные ленты на 220В подключают без диммеров и контроллеров. Но контроллеры используют для подключения RGB-лент на 220В, схема подключения не отличается от маломощных лент.

Обращаем ваше внимание на то, что светодиодную ленту на 220В не используют для освещения и подсветки жилых помещений, она предназначена для декоративной подсветки рекламных или архитектурных сооружений и других задач. Это связано с тем, что она мерцает с частотой в 100 Гц, а это пагубно влияет на самочувствие тех, кто постоянно находится под таким освещением.

5. Элементы схемы (блоки, управление, усилители) и разъемы подключения

Чтобы правильно собрать схему питания светодиодной подсветки необходимо внимательно изучить оборудование. Приведенные выше схемы показывают общие принципы подключения. Далее мы более подробно рассмотрим, к каким конкретно разъёмам или клеммам подключать провода от лент.

5.1. Блоки питания – разъемы и общие сведения

Блоки питания бывают разной мощности — от долей до нескольких сотен Ватт. Однако, в связи с нагревом силовых элементов схем в мощных блоках питания (от 250 Ватт) устанавливают кулеры, подобные тем, что устанавливают в компьютерах. Это небольшие вентиляторы, которые создают поток воздуха и принудительно охлаждают элементы. Такой вид охлаждения называются «активным», если кулера нет – то охлаждение «пассивное».

Кулер создаёт поток воздуха, а его крыльчатка вращается — это приводит к возникновению шума во время работы. При использовании такого устройства в запылённых местах износ механической части происходит еще быстрее чем при «непыльных» условиях. По этой же причине невозможно сделать герметичный блок питания с активным охлаждением. Из-за шума использовать их дома невозможно — чем больше износилась механическая часть вентилятора, тем громче он шумит. Чтоб избежать данной проблемы, необходимо мощные блоки с кулером менять на несколько бесшумных и распределять ленту между ними.

На блоке питания расположены две основных группы разъёмов:

  • INPUT или вход служит для подключения к сети 220В. Сюда подключают фазу и ноль.
  • OUTPUT или выход служит для подключения к БП контроллеров или светодиодной ленты напрямую. Отсюда выходит напряжение 12, 24 Вольта и др.

Так как блоки питания бывают незащищенными (открытыми) или герметичными, то способ подключения к ним отличается. В открытых блоках питания обычно стоят клеммные колодки с винтом под крестовую отвертку. Маркировка выводов указывается на торце блока со стороны клемм.

В большинстве блоков питания вы увидите не 2 выходных клеммы «+» и «—», а 4 или 6. Не удивляйтесь — они запаралеллены, это нужно для удобства подключения нескольких отрезков ленты, чтобы не запитывать все провода в один клеммник.

У герметичных блоков питания обычно нет клемм, вместо них из корпуса выходят либо провода для подключения, либо светодиодная лента подключается через разъёмное соединение (штекер и гнездо) подобное тем, что используется в адаптерах для зарядки ноутбуков.

5.2. Провода светодиодных лент

При покупке светодиодной ленты в бухте к ней уже припаяны провода. У одноцветных моделей всего два провода – плюс и минус. Они подключаются к соответствующим клеммам блока питания, диммера или усилителя, в зависимости от схемы.

У многоцветных (RGB) лент 4 провода — 3 минуса от каждого из каналов и общий плюс. Вы можете подключить плюс к плюсу блока питания и один из минусов, но тогда лента будет работать в одноцветном режиме — какой минус подключите, такой цвет и будет. 4 провода нужно для подключения к RGB-контроллеру или усилителю.

5.3. Маркировка контактов

Как было показано на схемах выше, контроллеры, диммеры и усилители подключаются в разрыв между блоком питания и лентой, к контроллеру кроме самой ленты подключаются и два провода от источника питания (+ и — 12/24 Вольта).

Важно не перепутать цвета при подключении, плюсовой провод RGB-ленты выполняется в изоляции черного цвета, а цвета изоляции каждого из минусов соответствуют цвету этих каналов – красный, зелёный и синий. Если перепутать цвета — то цвет, которым будет светится лента не будет соответствовать тому цвету, который вы установили с пульта контроллера.

5.4. Соответствие цвета проводов каналам

Если вы купили отрезок ленты без проводов или отрезали её самостоятельно – то подключение осуществляется к контактным площадкам, так называемым «пятакам», с помощью коннекторов или пайкой. Маркировка как у одноцветных, так и у RGB-лент, всегда приводится рядом с этими контактами.

5.5. Диммеры и RGB-контроллеры

Как и в случае с блоками питания у диммеров и контроллеров есть две группы клемм или проводов:

  • INPUT – для подключения двух питающих проводов (12, 24 Вольта и другого номинального напряжения);
  • OUTPUT — 2 у диммеров или 4 клеммы у контроллеров RGB для подключения к ленте.

У диммеров в блоке OUTPUT 2 провода – плюс и минус, их подключают к клеммам ленты, а у RGB-контроллеров — 4 провода, соответственно, как и на самой ленте: общий плюс и минусовые от красного, зеленого и синего каналов.

5.6. RGB-усилители

У RGB-усилителей три группы разъёмов или клемм:

  • Input power или вход питания. Сюда подключают 2 провода + и – от блока питания.
  • Input signal или вход задающего сигнала. К этим клеммам подключают сигнал от контроллера. Как показано на схеме ниже — этот сигнал можно взять с конца отрезка подключенной ранее ленты, так как вход усилителя потребляет ничтожные значения тока, которые никак не повлияют на работы предыдущих элементов в цепи. Этот сигнал нужен для формирования нужного цвета, чтобы усилитель «понял», какие каналы у подключенной к нему ленты должны быть включены и с какой яркостью.
  • OUTPUT. К этой группе подключают ленту или несколько её отрезков 4-мя проводами, как и в случае с RGB-контроллером. У одноканальных усилителей 2 таких провода.

6. Что лучше: коннекторы или пайка?

Предметом спора между начинающими электриками является вопрос «Стоит ли паять светодиодную ленту или лучше использовать коннекторы?». Дело в том, что у каждого из способов есть свои сильные и слабые стороны.

Преимуществом пайки является надежный контакт и возможность работы в условиях повышенной влажности и температуры, например, при использовании лент в сауне. Это предпочтительный метод подключения в большинстве случаев. Однако, если у Вас нет опыта в пайке, то хорошо припаять провода к ленте будет сложно.

Если использовать коннекторы – вам просто нужно надвинуть подпружиненные контакты на контактные площадки ленты и закрыть защелку. Однако, такая простота соединения имеет свои недостатки:

  • Пружинные контакты коннектора могут ослабнуть, в результате чего один из цветов или вся подсветка не будут работать.
  • Соединение не герметично, поэтому может окисляться. В результате опять-таки пропадёт контакт.

Коннекторы можно использовать в сухих помещения и бывают случаи, когда без них никак не обойтись. Например, при монтаже подсветки, состоящей из множества небольших отрезков или при работе в неудобных местах.

В зависимости от применения, вы можете купить коннекторы разных типов:

  • Для подключения питания — «торцевые»;
  • Для соединения двух отрезков лент с поворотом (поворотные);
  • Для стыкования двух лент.

6.1. Как паять ленту?

Чтобы припаять провода к светодиодной ленте, нужно:

  1. Зачистить слой силикона (он есть только у защищенных лент — IP65, например).
  2. Затем подготовить контактные площадки к пайке – зачистить их ластиком или деревянной частью спички до металлического блеска.
  3. Нанести флюс. Канифолью паять провода к светодиодной ленте сложно, поэтому можно использовать жидкий флюс ЛТИ-120, а также гелевый или пастообразный (например, F-2000).
  4. Залудить пятаки, для этого возьмите на кончик паяльника немного припоя и прикоснитесь к контактам — они должны покрыться ровным блестящим слоем. Кстати в качестве припоя используйте ПОС-61 или подобный.
  5. И припаять провода, кстати жилы проводников предварительно также лудятся.
  6. На провода предварительно надевают термоусадочную трубку и закрывают место соединений после пайки. Также можно нанести герметик на место пайки.

При неумелой пайке или пайке на весу (если лента уже смонтирована на вертикальной поверхности) вы можете замкнуть соседние контакты, особенно если паяете RGB-ленту. Поэтому после пайки проверяйте визуально и с помощью прозвонки линии на предмет коротких замыканий.

Важно! При пайке не держите долго паяльник на контактах – можно перегреть ленту, и она выйдет из строя.

Тем не менее результат и надежность такого соединения стоят того, чтобы научиться это делать.

7. Что важно знать перед подключением светодиодной ленты?

  • Ленты продаются бухтами по 5 метров и, как правило, на каждом из концов уже припаяно по 15 сантиметров проводов для подключения.
  • При соединении светодиодной ленты «последовательно», то есть к концу предыдущего следующий отрезок, общая длина всех отрезков не должна быть больше 5 метров. Такой способ соединения применяется в основном, когда нужно соединить много маленьких отрезков.
  • Во всех остальных случаях ленту монтируют с минимальным количеством соединений, то есть целыми 5-метровыми бухтами, а каждые следующие 5 метров подключаются напрямую к блоку питания (параллельно прокладываются низковольтные провода).
  • Для низковольтных лент (5, 12, 24, 36 Вольт) нужен блок питания, а для светодиодных лент 220В не нужен.
  • Подключение следует выполнять с помощью пайки. Коннекторы не прослужат долго, особенно если лента используется во влажных местах или на улице.
  • Резать изделие нужно только по линиям разреза. Обычно они проходят через контактные площадки и промаркированы.
  • Мощность блока питания должна быть больше на 20-30%, чем мощность нагрузки, которая будет к нему подключать. В противном случае блок питания выйдет из строя. ВАЖНО! Выходное напряжение блока питания (output) и лент должны совпадать.
  • При использовании контроллеров и диммеров учтите, что большинство моделей работают как с напряжением 12В, так и с 24В. При этом основной характеристикой контроллера является сила тока. Это значит, что при использовании 24В ленты к одному и тому же контроллеру можно подключить отрезок в 2 раза большей мощности, чем при использовании продукции с питанием от 12В. В этом случае монтаж и подключение 24-Вольтовых изделий обойдется дешевле.
  • При сборке схемы обращайте внимание на маркировку всех разъёмов и клемм, обычно они помечаются как INPUT (вход), OUTPUT (выход), 12V (или другая величина, клеммы для подключения светодиодной ленты), 220V – клеммы для подключения к питающей сети.
  • Для долговечной работы блоки питания, диммеры и контроллеры всегда выбирают с запасом по току (мощности).

8. Часто задаваемые вопросы

Вместо заключения, мы ответим на часто задаваемые вопросы об использовании и подключении светодиодных лент. Давайте приступим к их разбору!

8.1. Провод какого сечения использовать для подключения?

Чтобы посчитать сечение провода для подключения светодиодной ленты необходимо посчитать её ток или мощность. Эти данные указываются на её упаковке, обычно в виде удельной мощности на 1 метр (Ампер на метр или Ватт на метр). Если вы купили светодиодную ленту, а указана лишь мощность, например, 14,4 Вт/м, то просто разделите Ватты на напряжение питания, допустим это 12 Вольт.

Затем посчитайте метраж подсветки, подключенной на одну линию, и вы узнаете общий потребляемый ток. По следующей таблице выберите сечение токопроводящих жил по току.

Для подключения одноцветной ленты в большинстве случаев подходит провод 2х0,75 мм?, а для RGB-ленты — 4х0,75 мм?. Меньшее сечение использовать неудобно и механическая прочность тонких проводников всегда ниже (при малейшем нагрузке или повреждении порвутся). При большой мощности подсветки (более 15 метров ленты) или большого расстояния от блока питания до подсветки используют провода с жилами сечением и в 1,5 мм?.

Марки проводов можно использовать типа ШВВП или ПВС. ПУГНП использовать запрещено из-за его несоответствия современным стандартам толщины изоляции, а популярные кабели типа ВВГнг-LS неудобно монтировать и паять, т.к. у него монолитные жесткие жилы.

8.2. Что такое последовательное и параллельное подключение лент?

В классическом понимании последовательным подключением называют соединение нагрузок одним выводов друг к другу, или соединение источников питания по схеме «плюс одного к минусу другого». В контексте же подключения светодиодной ленты – последовательным называют подключение следующего отрезка ленты к концу предыдущего.

Общая длина всех отрезков не должна превышать 5 метров, так как токопроводящие дорожки ленты не рассчитаны на большую нагрузку. Это значит, что вы можете подключить «последовательно» 5 кусков по 1 метру ленты, 10 по 0.5 метра и так далее, но не более 5 метров в сумме.

8.3. Как подключить светодиодную ленту без блока питания?

Без блока питания работает только лента на 220 Вольт, но из-за перечисленных выше недостатков подходит только для ограниченного спектра задач.

Низковольтную ленту без блоков питания можно подключить от батареек или аккумулятора, например, для подсветки в автомобиле или на мотоцикле. Кстати именно поэтому 12В светодиодная лента распространена больше чем варианты с напряжением питания 24В, хотя контроллеры и диммеры поддерживают 24В и в этом случае вы можете подключить подсветку в 2 раза большей мощности.

8.4. Лента подключается с одной или с двух сторон?

Еще один спорный момент: в скольких точках подавать питание на светодиодную ленту? С одной или с двух сторон? Ограничений никаких нет – можно подключать питание с двух сторон. Тем более у дешевых лент может быть занижено сечение токопроводящих дорожек, из-за этого к концу ленты будут просадки напряжения и светодиоды будут светить слабее. В этом случае запитка ленты с двух сторон компенсирует просадку.

Но у лент «премиум» или «люкс» классов можно смело подавать питание только с одной стороны.

8.5. Как просто удлинить провода от ленты без пайки?

Самый простой способ удлинения проводов – это использовать клеммы типа WAGO. Они бывают одноразовыми и многоразовыми с рычажным зажимом. Всё что нужно – это зачистить провод и вставить его в разъём клеммника, после чего зажать зажим. Но обращайте внимание на минимальное сечение проводов, которые можно подключать к конкретному клеммнику, а также насколько хорошо он зажат после подключения.

Не скручивайте провода — они не обеспечат надежного контакта.

Подключение светодиодной ленты к блоку питания: 7 способов

Современные научные разработки эффективно изменяют освещение жилых и производственных помещений, улучшают бытовые условия, поднимают имидж владельца в глазах окружающих людей.

Однако надо хорошо представлять, что малейшее нарушение технологии монтажа светодиодов или правил их эксплуатации может значительно повредить дорогостоящее оборудование, сократить ресурс его использования.

В этой статье я показываю, как необходимо правильно выполнять подключение светодиодной ленты к блоку питания и исключить типовые ошибки, допускаемые не только начинающими мастерами.

Светодиодная лента для освещения: устройство и эксплуатационные характеристики

Правильная работа светодиодов зависит от конструкции источника света и его блока питания. Анализу этих вопросов посвящена первая часть статьи.

Какие бывают светодиодные ленты: что важно знать каждому мастеру

Базовым составом конструкции является полиамидная пластмасса толщиной подложки около 0,2 мм с диэлектрическими характеристиками пробоя слоя изоляции порядка 7 кВ/мм.

Светодиодная лента для освещения выпускается различной длиной, а ширина ее бывает только 10 или 20 миллиметров. На ней монтируется электрическая схема:

  • светодиоды;
  • шины и цепи подвода тока;
  • токоограничивающие резисторы;
  • контактные площадки.

Основой электрической схемы служат отдельные секции из светодиодов и резисторов, на которые по токоведущим шинам подается напряжение 12 или 24 вольта.

На краях каждой секции выполнены продолговатые контактные площадки. На них проводится пайка проводов и по ним режут длинную конструкцию на короткие участки, требуемые по условиям монтажа. В любых других местах резать ее нельзя.

Количество светодиодов и плотность их расположения на одинаковых длинах отличается. Для создания монохромного белого свечения используют подвод тока по двум магистралям положительного и отрицательного потенциалов.

Монохромный белый цвет используют чаще всего для дополнительной подсветки помещений.

Четырехканальные шины располагают на RGB лентах для создания цветовых
эффектов. По ним происходит подача положительного потенциала на каналы
красного, зеленого, голубого свечения, а отрицательного — к общему, земляному.

Цветовые эффекты RGB ленты применяют в декоративных целях.

Внешнее устройство светодиодных лент для белого освещения и RGB подсветки примерно одинаковое. Показываю их на фотографии ниже. Сравнивайте.

Простейшая схема монохромного освещения может быть представлена последовательным подключением резистора и светодиодов под напряжение 12 вольт.

Маркировка светодиодной ленты: как общаться с продавцом

Современная промышленность выпускает светодиоды для освещения по старой, отработанной технологии и новой — усовершенствованной.

В обоих случаях для маркировки используется буквенное обозначение SMD (оборудование поверхностного монтажа), а также размеры длины (две первых цифры) и ширины площадки (еще 2 цифры) полупроводниковой матрицы в десятых долях миллиметра.

Например: SMD 5050, SMD 5630 или SMD 3528.

Маленький модуль 3528 выполняется одним кристаллом полупроводникового перехода, а 5050 состоит из трех кристаллов ячейки 3528. Они могут соединяться для монохромной или цветной передачи спектра.

Модуль 5050 обладает повышенной мощностью и световым потоком.

Более новая технология производства светодиодов основана на применении усовершенствованных материалов. По ней выпускается лента 2835. Внутри одного ее модуля размещены 3 кристалла. Они обладают еще меньшими размерами, но повышенной яркостью.

Процесс отвода тепла с ленты 2835 происходит лучше, что продлевает ее ресурс. Еще одно ее преимущество — стоимость. Она дешевле аналогичной модели 5050 за счет более доступной и экономически обоснованной технологии производства.

Следующая цифра маркировки обозначает количество светодиодов на длине участка в один метр. Их число может быть: 30, 60, 120, 240.

Важными характеристиками является мощность потребления, указываемая в ваттах на метр длины и величина светового потока, выражаемая в люменах.

Потребляемая мощность складывается от количества светодиодов и подключенных к ним резисторов. Ее увеличение повышает световой поток и требует дополнительных мер к отводу тепла от электронной схемы.

Степень защиты светодиодной конструкции обозначают буквами IP и двумя цифрами, например:

  1. IP20 (без использования защитного покрытия) для сухих и чистых помещений;
  2. IP23, IP43 или IP44 с защитным слоем от влаги и пыли для работы в неотапливаемых, но закрытых от атмосферных осадков местах;
  3. или IP65, IP67, IP68 со слоем прозрачной изоляции для работы на улице.

Защитное покрытие класса «Элит» и «Премиум» при хранении и эксплуатации не желтеет и не отслаивается, а стандартное может терять свои свойства.

Мои рекомендации по оптимальному применению светодиодных лент сведены в таблицу.

Почему перегорает светодиодная лента: на что обращать внимание при ее покупке и эксплуатации

Можно, конечно, во всем винить недобросовестных продавцов или производителей осветительного оборудования. Но я рассматриваю чисто технические вопросы снижения ресурса именно качественных приборов.

Почему перегорает светодиодная лента, или мерцает свет при эксплуатации, объясняю ниже.

Световое излучение создается только при прямом направлении полярности через полупроводниковый переход. Если через него пропускать переменный ток, то будет заметно сильное моргание за счет образования пауз в свечении во время прохождения отрицательных полугармоник.

Величина светового потока полупроводникового перехода сильно зависит от силы протекающего тока. Причем его увеличение сопровождается резким возрастанием тепловых потерь.

Производители тщательно выбирают оптимальную величину тока: излишнее тепло значительно сокращает ресурс, заложенный в конструкцию.

Для уменьшения нагрева полупроводникового слоя инженеры используют два технологических приема:

  1. Рассеивание выделяемого тепла в окружающую среду.
  2. Четкую стабилизацию силы тока.

Первая методика основана на том, что печатная плата корпуса светодиода у ламп монтируется на дополнительном теплоотводящем радиаторе.

Для лент же используют специальные алюминиевые профили различного сечения и габаритов.

Однако этого не достаточно. Дело в том, что даже небольшое колебание входного напряжения, которое не может предотвратить блок стабилизированного питания, вызывает ощутимое изменение тока через светодиод.

Поэтому для подключения светодиодных лент используют специализированные
электронные устройства — драйверы. Они дополняют работу блоков питания и часто
встраиваются в их конструкцию.

Другие характеристики светодиодного освещения я опубликовал специальной статьей. Кого они заинтересуют, читайте здесь. Материал полезен для общего развития.

Блоки питания для светодиодных лент 12 вольт: 4 типа конструкции для разных условий эксплуатации

Поскольку световое оборудование на светодиодах выпускается на 12 и 24 вольта, то под каждое из них создаются специальные блоки питания. Особых различий при выборе для покупки и эксплуатации у них нет.

Поэтому я буду о них рассказывать на примере двенадцативольтовых устройств.

Блок питания работает по принципу инверторного преобразования электрической мощности за счет использования:

  • сетевого фильтра, блокирующего поступление в схему электрических помех;
  • диодного выпрямителя со сглаживающим фильтрам, создающих совместной работой стабилизированное напряжение строго постоянной величины;
  • высокочастотного генератора инвертора, вырабатывающего импульсы прямоугольной формы с действующим напряжением 220 вольт;
  • силового трансформатора, понижающего напряжение до оптимальной величины 12 или 24 вольта;
  • выходного выпрямителя с фильтром, окончательно подготавливающих выходной сигнал.

Блоки питания для светодиодной ленты, которые выпускает промышленность, можно условно разделить на 4 класса по условиям их эксплуатации для работы:

  1. в сухих и чистых помещениях с обычными габаритами;
  2. либо в ограниченном пространстве;
  3. во влажной среде или на открытом воздухе;
  4. с мощными осветительными приборами.

Типовой блок питания специально не ограничивается своими размерами. Он имеет широкий клеммник с защитной планкой из диэлектрического пластика и металлическую перфорированную крышку. Через ее отверстия обеспечивается воздухообмен и отвод тепла от нагревающейся электроники.

Малогабаритный блок питания ограничен своими размерами. Он тоже
имеет вентиляционные вырезы, но меньшее количество клемм. Внешний вид и
габариты однотипных модулей можете визуально сравнить на этой фотографии.

Герметичный импульсный блок питания создается для работы во влажной
среде. Его электронную начинку надежно защищает специальное покрытие корпуса с
классом IP67.

Он способен надежно работать на улице, в ванной, бане, бассейне и других подобных помещениях. Однако не вздумайте его погружать в воду, например, в аквариум. Из такой затеи ничего хорошего не получится.

Самые мощные блоки питания снабжаются системой принудительной вентиляции. У них внутри корпуса встроен кулер, как у компьютерного блока. Его применение вызвано необходимостью эффективного отвода тепла от нагревающейся электроники.

Вентилятор создает небольшие проблемы для владельцев: шум, который может раздражать отдельных людей. Это следует учесть заранее: продумать место для размещения мощного блока и способы снижения раздражающих звуков на этапе планирования электромонтажных работ в квартире.

Отказываться же от принудительного обдува нельзя: сразу начнутся проблемы со вздутыми конденсаторами, пробитыми диодами и вышедшими из строя силовыми транзисторами.

По этой же причине вам стоит позаботиться о хорошей циркуляции воздуха через внутреннюю схему корпуса. Он должен свободно поступать к электрической схеме и выходить наружу, убирая излишнее тепло с электронных компонентов.

Блок питания для светодиодной ленты своими руками: полезные рекомендации

Принцип работы и схема импульсного блока питания не так уж сложна, как может показаться с первого взгляда. В нем происходит инверторное преобразование электрической мощности.

Основная трудность, с которой придется столкнуться самодельщикам — это сборка и настройка высокочастотного генератора. Схем для работы этого каскада много.

Наиболее перспективным направлением является пушпульная схема.

Ее обзор, а также других аналогичных устройств я уже сделал в отдельной статье, посвященной ремонту ИБП. Тем, кого интересует кропотливая работа по сборке подобных модулей, рекомендую почитать информацию там.

Процесс самостоятельной сборки импульсного блока довольно сложный. Сейчас намного проще использовать для подключения к светодиодной ленте готовые конструкции, которые остались от отработавшей свой ресурс электронной техники.

Один из таких вариантов — компьютерный блок питания. Он построен по тем же принципам, поэтому отлично справится со светодиодными нагрузками.

Его надо просто подключить к сети 200 вольт, а выход потенциалов +12VDC и —12VDC взять с соответствующих гнезд выходного штеккера на 20 или 24 pin.

Не забывайте, что ИБП не любят режим холостого хода. Для их проверок рекомендуется собирать резистивную схему нагрузки.

Без ее подключения дорогостоящие электронные компоненты могут преждевременно выйти из строя.

Блок питания ноутбука тоже хорошо подходит для подключения к светодиодной схеме. Обращайте внимание на его выходную мощность. Она указывается на этикетке корпуса.

В отдельных случаях подсветку можно запитать от батареек или аккумуляторов. Такие технические решения уже имеются в продаже для использования во внутренних пространствах шкафов, полочек, стеллажей.

Расчет блока питания для светодиодной ленты 12В: как обеспечить длительную безаварийную работу всей осветительной системы

Начать вычисления необходимо с определения величины мощности, которую должен надежно обеспечивать ИБП.

Расчет блока питания для светодиодной ленты на 12 или 24 вольта проводим по характеристикам, опубликованным производителем на упаковке или в другой сопроводительной документации. Рассмотрим его на примере Flexible led strip на 24 В.

Ее мощность соответствует 19,2 ватта на один метр длины, а всего их 5. Далее я просто показываю картинкой, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты по простой формуле.

С длиной и мощностью в принципе все понятно, а коэффициент запаса обычно выбирают величиной в 30% или 50%.

30% запаса создают для ИБП, работающих при нормальном режиме эксплуатации и имеющих обычные размеры. Для экстремальных условий работы или использования малогабаритных блоков его рекомендуется увеличить до 50%.

В нашем примере расчет блока питания будет выглядеть следующим образом:

Pбп = 19,2 х 5 х 1,3 = 124,8 Вт для обычного ИБП.

Pбп = 19,2 х 5 х 1,5 = 144 Вт для малогабаритного блока.

Поэтому для работы светодиодного освещения выбираем ближайший оптимальный вариант. Например, во втором случае хорошо подойдет ИБП на 150 ватт, а для первого расчета «с натягом» допустимо применить 120 Вт.

Связаны эти рекомендации со многими факторами:

  • погрешности конструкций;
  • предельные нагрузки и аварийные режимы в питающей сети, создающие перегрев электроники;
  • возможные нарушения теплообмена;
  • другие случайные процессы.

В общем, учитывайте, что запас мощности нужен для компенсации отклонения реальных условий эксплуатации от идеального расчетного состояния, под которое проектируется ИБП.

Запас должен быть учтен: он сильно не вредит, но его излишняя величина «оттягивает карман» не только на покупку оборудования, но и увеличивает эксплуатационные расходы.

Я объяснил, как выполнить расчет блока питания для светодиодной ленты 12в по мощности. Еще существует аналогичная методика для тока.

Пользоваться ею просто: напряжение ИБП и питания сборки светодиодов одно и то же. Далее потребуется пересчитать величины мощности (ватты) в токи нагрузок (амперы) и сравнивать их, как показано выше.

Как подсоединить светодиодную ленту к блоку питания строго по науке

Длительная и эффективная работа даже качественного светодиодного оборудования очень сильно зависит от правильного подключения.

Это важный вопрос, ему надо уделить особое внимание. Выделяю четыре момента, которые надо обязательно выполнить:

  1. Подключение соединительных проводов выполняется строго по схеме инструкции.
  2. Монтаж дополнительных участков освещения проводится только параллельными цепочками.
  3. Сопротивление соединительных проводов должно минимально ограничивать рабочий ток.
  4. Обеспечить качественный отвод тепла от нагревающихся светодиодов.

Как подключить провода правильно.

На любом промышленном блоке питания выполнены клеммы для подключения проводов. Они маркируются специальными знаками, подписываются, выделяются в группы. Например, так.

На входных цепях важно правильно подводить потенциалы фазы и нуля, хотя их допустимо поменять местами. Защитный РЕ проводник используется в системах заземления квартир по схеме TN-S, TN-C-S.

В старых зданиях со схемой заземления TN-C на эту клемму ничего не подключают.

В выходных цепях следует правильно подать «плюс» источника питания на «+» светодиодной ленты. С минусом поступают аналогично.

Если выхода с ИБП + и — перепутать, то светодиоды будут закрыты, ток через полупроводниковый переход не пойдет, свечения не будет.

Как подключать дополнительную цепочку освещения к блоку питания

Производители выпускают светодиодные ленты фиксированными отрезками по 5 метров. Это связано с токовыми нагрузками, которые создаются на дорожки, и постепенным падением уровня напряжения при увеличении расстояния.

Поэтому самый простой блок питания предусматривает способ подключения одного стандартного отрезка 5 метров.

Однако более равномерное освещение светодиоды будут давать при подаче напряжения с обеих сторон подключаемого участка: потери тока в дорожках уменьшатся.

С точки зрения электрика вполне допустимо подать еще напряжение в середине каждого участка, но в большинстве случаев этот прием не требуется.

В реальных условиях заводской длины 5 м может не хватить, если потребуется освещать 10, 15 или большее количество метров. Для их подключения подойдет только метод параллельного соединения сопротивлений, а не последовательно.

Показываю на примере двух участков. Верхний вариант простой, но не правильный: зачеркнул его красными линиями.

При последовательном соединении даже двух лент свечение конечных светодиодов будет снижено.

Каждый случай подключения дополнительного сопротивления требует повторного расчета блока питания.

Как выбрать провода для светодиодного освещения

Ленточные источники освещения располагают в разных местах, часто создают из них светящиеся фигуры сложной формы. Для этих целей лучше подходят гибкие медные провода, сплетенные из большого количества проволочек, а не одножильные.

С учетом создаваемых токовых нагрузок светодиодными конструкциями их общее поперечное сечение должно быть не менее 1,5 мм квадратных. Можно больше, но это затруднит монтажные работы.

Более тонкие провода внесут свою лепту в повышение резистивного сопротивления цепочки, что крайне нежелательно.

Соединять концы проводов с контактными площадками ленты лучше пайкой. Подключение же их под винт клеммника следует выполнять через обжимные втулки наконечника.

Как эффективно отвести тепло от светодиодной ленты

Обычно источник света располагают вверху помещения на потолке, а там температура всегда выше за счет естественного движения теплого воздуха от нагревательных элементов, что усугубляет работу светодиодов.

Упростить условия их работы позволяет отвод тепла через алюминиевые профили.

Но в этом случае рекомендую:

  1. Для крепления отказаться от заводского двойного скотча — он со временем может отойти, отклеиться. Крепите ленту на саморезы. Не ленитесь зенковать отверстия под них. Это обеспечит более плотное прилегание всех светодиодов к профилю, защитит их от перегорания.
  2. Если решились выполнять заводское крепление скотчем, то обязательно обезжиривайте обе стыкуемые поверхности: профиля и ленты. Сцепление будет лучше и долговечнее.
  3. Избегайте плохих электрических контактов, не пользуйтесь тонкими и длинными проводами. Все они увеличивают общий нагрев профиля.
  4. Анодированные алюминиевые профили практически не подвергаются коррозии, а, значит, более пригодны для отвода тепла во время длительной эксплуатации. У необработанного алюминия могут появиться следы оксидной пленки.

На качестве длительной работы освещения могут сказаться ошибки, которые допускают не достаточно опытные мастера. Постарайтесь пользоваться услугами квалифицированных специалистов.

Приведу пример. О специальном оборудовании для светодиодного освещения обычный электрик может не знать. С профессиональными коннекторами и приемами пайки тонких дорожек на электронных платах знакомы не все.

Светодиодная лента 220В: подключение без блока питания к обычной сети — недостатки конструкции

Производители постарались учесть запросы обычных потребителей и стали выпускать ленту на 220 вольт.

Ее очень просто подключать к бытовой проводке через небольшой блок из выпрямительных диодов и сглаживающего конденсатора. Его стоимость намного ниже, чем ИБП.

Выходящие из ленты провода просто вставляются в пластиковые наконечники.

Осветительную схему можно собирать последовательными цепочками до 100 метров длиной, а снижения светового потока на ее конце практически не будет заметно.

Вся конструкция помещена в прочную защитную оболочку, которая надежно исключает поражение током от напряжения 220 вольт. Подключение к выходным гнездам выпрямительного блока осуществляется с торца через вмонтированные контактные гнезда.

Порядок сборки следующий. Вначале надевают защитный диэлектрический колпачок.

Через него в контактные гнезда устанавливают переходную колодку.

Подготовленный конец вставляют в разъем выпрямителя с соблюдением полярности: иначе светодиоды не станут светить.

С обратной стороны надевают защитный колпачок.

Остается вставить блок питания в розетку и собранная конструкция станет работать.

Однако я хочу предупредить начинающих мастеров о скрытой опасности: никто не застрахован от ошибок. Их совершают даже опытные электрики. Поэтому любая подача напряжения на новое оборудование должна выполняться через автоматический выключатель.

Он спасет вас и подключенные светодиоды от критической ситуации: случайно созданного короткого замыкания или перегруза электрической схемы.

Однако здесь не все так просто, как кажется на первый взгляд. Обратите внимание на недостатки, которыми обладает светодиодная лента на 220 вольт:

  1. Питающая сеть подвержена колебаниям напряжения, в ней присутствуют различные электрические помехи и наводки. Вопросы фильтрации посторонних сигналов и стабилизации питания простым выпрямительным устройством не обеспечиваются.
  2. Равномерности освещения нет, глазу заметны небольшие мерцания, обусловленные низким качеством напряжения.
  3. Охлаждение ленты 220 V не предусмотрено, при работе она перегревается, что значительно укорачивает ее ресурс.
  4. Силиконовое покрытие при нагреве выделяет неприятный запах.

Поэтому напрашивается вывод: светодиодная лента 220 В, созданная для подключения без блока питания не должна устанавливаться в жилых помещениях. Ее место на улице или в хорошо проветриваемых местах.

Если у вас появились вопросы или желание прокомментироватьполученный материал, то воспользуйтесь специальным разделом.

Оцените статью
Спец ремонтник
Добавить комментарий