Подключение с контроллером
Многоцветные светодиодные ленты могут использоваться не только для освещения, но и в качестве дополнительного украшения интерьера помещения. Они разделены на группы и управляются с помощью пульта и специального контроллера. Таким образом, в схему добавляются дополнительные элементы.
Цветовая гамма передается тремя цветами. Это красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Поэтому разноцветные светодиодные ленты относятся к типу RGB. В каждой полосе имеются три группы светодиодов, которые светятся этими тремя цветами. У светодиодов одинакового цвета отсутствуют схематические связи между собой. У каждой группы имеется свой собственный выход, поэтому любая лента оборудована четырьмя контактами, три из которых соответствуют группам цветов, а один служит для подачи питания.
При подключении всех трех управляемых контактов к общему сигнальному выходу получится белый цвет. Если включить их по одному, они будут давать только красный, синий или зеленый цвет. Для получения различных оттенков и управления ими, светодиодная лента должна подключаться через контроллер. Контроллер обеспечивает одновременное включение всех трех линий. Однако интенсивность сигнала в каждом канале будет различной.
Светодиодная лента 220В – что это такое и как ее подключить
Обычная светодиодная лента имеет стандартную длину 5 метров. Как правило, она разделена на 5-сантиметровые отрезки. Разрезать ленту можно исключительно по данным линиям, которые в некоторых случаях даже выполнены в виде перфорации. Каждый такой 5-сантиметровый блок содержит несколько излучающих кристаллов, соединенных последовательно – это сводит напряжение для каждого кристалла до требуемого значения.
В зависимости от того, на какое напряжение рассчитана вся лента, на каждом 5-сантиметровом участке находится определенное количество светодиодов, кратное трем:
- если лента рассчитана на 12 вольт, то на одном отрезном участке расположено 3 кристалла;
- если на 24 вольта, то кристаллов уже 6;
- если на 110 вольт, то излучателей уже 30, а отрезной участок имеет длину не 5, а уже 50 см;
- а если светодиодная лента рассчитана на 220В, подключение которой будет подробно разобрано далее, то светодиодных кристаллов на полуметровом отрезном участке будет уже целых 60.
В лентах, рассчитанных на подключение к сети 220 вольт напрямую, каждый SMD-кристалл потребляет 3,5 Вольта: это диоды SMD 5630; 3528; 5050; 2835; 3014. На отрезном блоке сосредоточено 60 соединенных последовательно диодов, то есть, общее потребляемое напряжение в теории должно составлять 210 В.
Однако сеть дает 220 В, а иногда даже 230 В, и особенностью 220-вольтовых лент с особо яркими излучателями SMD 5630 является то, что диоды в них работают с небольшим перенапряжением – на каждый кристалл приходится максимум 3,83 Вольта.
У led-лент с 60 кристаллами на 0,5 метра диоды располагаются в 2 ряда. При этом если посчитать, то получается, что на стандартном 5-сантиметровом участке располагается 6 кристаллов с крайне высокой светимостью. Кроме того, такая светодиодная лента на 220В без блока питания используется для оформления объектов, располагающихся вне ограждающих конструкций – под открытым небом.
Ленты с диодами SMD 5630 имеют следующие уникальные характеристики энергопотребления:
- Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
- Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.
Как же подключить светодиодную ленту на 220 Вольт? Казалось бы, подключение диодной ленты к 220 В можно осуществлять по-простому, то есть, напрямую. Но диоды устроены так, что они пропускают ток в одну сторону и не пропускают в другую. Поэтому если подключение светодиодной ленты к сети 220 В осуществить без предварительно вставленного в цепь выпрямителя, то все кристаллы на ленте будут мигать с частотой 50 раз в секунду.
Такая, и даже в 2 раза большая частота (то есть, 100 Гц), согласно СанПИН, не является допустимой, особенно в жилых помещениях. Для человеческого глаза такой свет будет восприниматься, как мерцающая рябь, от чего будут быстро уставать глаза.
Перед тем как подключить диодную ленту к 220 В переменного тока, следует вставить в цепь выпрямитель. Это устройство содержит несколько конденсаторов, которые накапливают в себе заряд, когда ток идет в одном условном направлении и выдают этот заряд в цепь, когда направление движения тока меняется. Таким образом, выпрямитель делает из переменного тока постоянный без какого-либо понижения напряжения.
Однако и на этом еще не все. Работа выпрямителя «груба». Его главная функция – это обеспечить, чтобы электроны следовали в одном направлении. Поэтому схема подключения светодиодной ленты к 220 В, помимо выпрямителя, должна включать в себя еще и контроллер. Этот прибор – аналог выпрямителя, только в его задачу входит стабилизация, сглаживание любых, даже очень слабых, колебаний разности потенциалов. Современные выпрямители, как правило, содержат внутри себя блок контроллера, что позволяет им выдавать ровный ток и даже сглаживать колебания в сети.
Если речь идет о светодиодной ленте 220В RGB, которая является цветной, то ее монтаж должен производиться через такой же RGB-контроллер.
Можно ли резать светодиодную ленту?
Разрезать светодиодные полосы очень просто благодаря линиям разреза вдоль полос. В каждой точке резки есть черная линия с медными контактными площадками для пайки, которые расположены с каждой стороны. Медные паяльные прокладки делят так, чтобы каждый отрезок светодиодной ленты можно было паять после резки. Это позволяет соединять светодиодные полосы вместе или соединять полосы в другом месте вашего дома.
Резать диодную ленту можно в обозначенных местах, между площадками для пайки. Для резки используйте ножницы. При монтаже диодной ленты на металлические и другие токопроводящие поверхности, чтобы не допустить короткое замыкание, изолируйте ленту от поверхности.
Герметичные блоки питания
Герметичные модели полностью запечатаны в водонепроницаемом корпусе.
Внутри них помещается схема со всей электроникой и заливается силиконовым компаундом. Доступ влаги или влажного воздуха внутрь таких изделий перекрыт на 100%.
С одной стороны это и хорошо, но с другой стороны, вы тем самым ухудшаете условия охлаждения. Нагревающиеся электронные компоненты, просто не будут успевать толком охлаждаться.
И стоит хоть чуть-чуть нагрузить такую модель даже до номинальных параметров, как вам тут же будет обеспечен поход в магазин за новым экземпляром.
Чтобы подобного избежать, выбирайте БП не в пластиковых корпусах, а в алюминиевых.
Теплоотвод у них на порядок лучше. И на улице им не страшен не только дождь, но и солнце и мороз.
Эти блоки питания имеют степень защиты IP67. Их можно устанавливать:
на улице
во влажных помещениях
Однако при этом их запрещено погружать в воду. Для подводной подсветки бассейнов, прудов или фонтанов, лучше воспользуйтесь иными устройствами.
Из-за своих компактных размеров их часто применяют для подсветки потолка. Они хорошо встают в узкую нишу и без проблем прячутся за не высокими бортиками.
Главный их недостаток – это стоимость. Они дороже не герметичных моделей минимум в 2-3 раза.
Второй существенный минус – малая мощность. В пластиковом корпусе можно найти разновидности до 75Вт включительно. В алюминиевом – до 100Вт.
Классификация светодиодных лент
Цвет свечения и его направление
Одноцветные и разноцветные и микс (MIX) ленты. Одноцветные могут излучать все классические цвета. Разноцветные добавляют к классике множество оттенков. В маркировке лент есть такие свойства. MIX ленты могут состоять из диодов разных оттенков свечения.
Класс ленты
Всего три вида:
- Премиум.
- Стандарт.
- Эконом.
Постоянное напряжение
Постоянные напряжения питания варьируются от 5В до 36В.Самая популярная лента с напряжением в 12В. Хорошо подходит для дизайнерских находок в декорировании подсветкой.
Защитные свойства
Защитный класс для ленты маркируется так: IP20,22,33,65,67,68.
- Класс 20,22,33 является самым примитивным. Предназначен для чистых и проветриваемых помещений.
- Класс 65,67,68 подразумевает защиту от влаги и пыли. Самый защищенный класс -68. Ленты с такой маркировкой монтируют для наружного ежедневного освещения зданий.
Устройство светодиодной ленты
По техническому описанию, лента является источником света. Состоит из ленты монтажной, с закрепленными на ней световыми диодами транзисторами.
Разница в длине между диодами одинакова по всей плоскости ленты. Транзисторы обеспечивают работу самого диода. В зависимости от класса защиты, ленты могут иметь силиконовую защитную оболочку.
Плотность размещения светодиодов на ленте
Плотность размещения является очень важным параметром. Исчисляется в размерности — светодиод на метр. Популярный вид размещения это через каждые шесть сантиметров полотна ленты.
Мощность зависит напрямую от количества диодов в метре. Её величина в Ватах (Вт). При покупке нужного метража диодной ленты можно высчитать мощность. Если есть величина тока, то перевод в ваты будет путем умножения тока на напряжение.
Маркировка светодиодных лент
Светодиодные ленты маркируются по одному международному стандарту:
- Источник света (LED).
- Цвет диода (R,G,B,RGB,CW) Заглавная буква цвета на английском.
- Вид чипа (SMD)
- Размер ленты (5050). Данные в миллиметрах.
- Светодиод на метр (60).
- Класс защиты. (IP).
- Подкласс защиты.(от 0 до 6). Уровень защищенности от твердых тел.
- Подкласс защиты (от 0 до 8). Уровень защищенности от жидкости.
Имея данные параметры, мы можем охарактеризовать любые светодиодные ленты по маркировке на ней. Если на ленте нет маркировки IP, то значит она не имеет защитных свойств вообще.
Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги
Стойкость ленты легко узнать по маркировке класса защиты (IP), где нулевой уровень говорит сам за себя.
Еще ленты могут разделять на:
- Незащищенные. Используются только в сухих помещениях
- Влагозащищенные. Устанавливаются в саунах, на торцах фасадов зданий.
- Влагостойкие. Пригодны для любой водной среды. Буль то бассейн или аквариум.
Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи
Интенсивность потока света — это главная характеристика для светового элемента. В нашем случае для диодов. В диодных лентах эту величину можно посчитать, зная количество диодов на метр и тип диода.
Как самому подключить светодиодную ленту к 220в без блока питания
а) для подключения ленты к 220 В потребуется использовать маленький выпрямитель, а уже через него лента подсоединяется к розетке.
б) Лента подключается к сети без дополнительных приспособлений.
а) Китайские модели собираются из самых дешёвых материалов и не всегда соблюдаются технологии изготовления.
б) Покупателя могут обмануть. Внешне диоды на 220 В очень похожи на обычные. Поэтому, чтобы убедиться в правильности ленты, потребуется проверить маркировку.
а) Ничем. Процесс аналогичен
б) Потребление энергии этой ленты больше, чем у обычных, поэтому дополнительного придётся подключить алюминиевый профиль или радиатор. Так сборка не перегреется при эксплуатации.
а) Наблюдается мерцание 100 герц. Человеческий глаз не заметит этого, но подобный эффект воздействует на сознание человека — появятся головные боли или утомляемость.
б) Свет слишком сильный и будет ослепить человека.
Ответы:
Когда встает вопрос о подключении ЛЕД ленты, немногие знают, что бывают светодиоды, рассчитанные на 220 В. Но в этом случае для подключения к сети даже не потребуется использовать блок питания на 12 В. Достаточно взять маленький выпрямитель, через который лента подключится напрямую к розетке. К преимуществам этого способа относится простота использования, а также легкость подсоединения к сети. Но есть и свои недостатки. Чтобы разобраться в нюансах, нужно внимательно изучить материал и некоторые нюансы.
Способы подключения к сети 220 В
В зависимости от количества светодиодов в ленте, им требуется питание на 12 или 24 В. Но в обычной квартире или доме такого питания нет, а есть обычно однофазная сеть. Подключение возможно при помощи двух вариантов:
Специальная лента, которая напрямую подключается к сети 220 В. Она представляет собой 20 шт светодиодов, подключенных параллельно. При таком способе соединения им для нормальной работы как раз и нужны 220 В. Но это речь идет о специальных лентах. Они, как правило, идут сразу в комплекте с вилкой.
- Обычная светодиодная лента с последовательным соединением большого количества светодиодов подключается через адаптеры (преобразователи напряжения), которые 220 В понижают до 12 В или 24 В (адаптеры разные).
Так как ленты с непосредственным подключением в 220 В в особых средствах не нуждаются, дальше говорить будет о подключении тех, которым необходимо пониженное напряжение.
Схемы для одной ленты
Светодиодная лента идет обычно куском длиной в 5 метров. Если вам достаточно такой длины, отлично, Просто берете преобразователь 220/12 В или 220/24 В. Ко входу подключаете сетевой шнур с вилкой, к выходу ленту. В этом случае схема подключения выглядит (рисунок ниже) как последовательное подключение (один за одним) всех элементов.
Схема подключения одной светодиодной ленты к 220 В
При подключении соблюдайте полярность. Плюс — к плюсу, минус — к минусу. Эти обозначения (плюс и минус, есть как на блоке питания, так и на ленте. Не перепутайте, иначе работать не будет. Для подключения одной ленты можно взять медные провода в защитной оболочке (например, витую пару), сечением 1,5 мм².
Если длина должна быть более 5 метров (2, 3 ленты и более)
Часто для подсветки потолка или других объектов необходима светодиодная лента длиной более 5 метров. Это может быть 10, 15 или 20 метров, то есть надо подключить две ленты и более. Последовательно (одну за другой) их соединять нельзя. Через светодиоды, находящиеся ближе других к блоку питания, будет проходить повышенный ток, что приведет к их перегреву. Они быстро потеряют яркость, а потом вообще гореть перестанут. В этом случае надо подключить светодиодную ленту к 220 В параллельно: от блока питания протянуть провод к одной и к другой.
Как подключить две светодиодные ленты к 220 В. Один из вариантов
Если физически одна лента должна находится за другой, просто от блока питания тянем длинный провод
Обратите внимание: его сечение 1,5 мм². Если подключить требуется три или четыре ленты, их тоже подсоединяем к выходу блока питания отдельной парой проводов
При таком подключении все ленты будут светиться одинаково. Только будьте внимательны: надо выбрать адаптер, который выдает нужное напряжение 12/24 В с силой тока, достаточной для питания всех лент (о том, как посчитать нужную мощность чуть ниже).
Это способ хорош всем, кроме того, что мощный блоки питания имеет большие размеры, больший вес и значительно большую стоимость. Вес и размеры — проблема, если делаете подсветку потолка. Ведь надо придумать где это оборудование установить, Что далеко не всегда легко. Да и цена, тоже немаловажна. Потому стоит рассмотреть вариант с двумя адаптерами меньшей производительности.
Вариант подключения с двумя адаптерами
На схеме показано подключение двух лент к двум адаптерам. Если вам надо подключить три ленты, не обязательно использовать три адаптера. Один может быть более мощный, он может питать две ленты (подключение параллельное, как на рисунке выше).
Как запитать мощные ленты
Однако, если по этой схеме подключить к 220 В светодиодные ленты большой мощности (от 14 Вт/м и более), на каждом из светодиодов происходит заметное падение напряжения, в результате дальний край ленты светится намного слабее. Если по такой схеме подключена многоцветная RGB лента, она может светить не теми цветами. Чтобы избавится от этого явления, каждую ленту подключают к источнику питания с двух сторон.
Как подключить светодиодную ленту к 220 В и не потерять в яркости свечения
При таком способе возрастает расход провода, но зато светятся светодиоды более равномерно. По опыту замечено, что этот способ подключения увеличивает и срок службы светодиодов — они медленнее деградируют. Это решение не обязательное, но оно действительно продлевает срок жизни и выравнивает неравномерное свечение.
Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема
Чтобы запитать светодиодную ленту от сети обычной бытовой сети переменного тока 220В 50Гц нужно выполнить три условия:
- преобразовать переменное напряжение сети в постоянное;
- выровнять уровни напряжений: снизить сетевое напряжение до 12В или изменить схему подключения светодиодов, чтобы на них можно было подавать высокое напряжение;
- стабилизировать параметры электрического питания.
Проще всего использовать готовый блок питания для светодиодной ленты 12В, он рассчитан на безопасное напряжение. Но в применении этого блока питания есть и минусы: он стоит денег и собрать его не так просто, кроме того из-за низкого напряжения светодиодные ленты не стоит располагать далеко от блока питания, для компенсации потерь напряжения придется использовать толстые провода.
Второй вариант: переделать светодиодную ленту и вместо последовательно-параллельного включения светодиодов использовать последовательное.
При такой схеме включения светодиодная сборка питается малым током, но при большом напряжении. Кроме того, если пожертвовать гальванической развязкой, то схема драйвера питания сильно упрощается.
Внимание!!! Схемы без гальванической развязки от сети можно применять там, где нет опасности поражения электрическим током, например в сухом помещении на потолке
- Самое интересное, что схему подобного драйвера можно сделать из деталей отслуживший свой срок энергосберегающей лампочки!
- Рассмотрим подключение светодиодной ленты к сети 220В схема приведена на рисунке.
Таблица номиналов элементов схемы:
- C1 – 2,2 мкФ 400 В
- R1 – 1,3 кОм
- R2 – 4,3 кОм
- R3 – 47 Ом
- VD1 .. VD4 – 1N4007
- VT1, VT2 — 13002
На схеме можно выделить три узла:
- выпрямитель переменного напряжения и фильтр на элементах C1, R1, VD1 – VD4;
- стабилизатор тока на R2, R3, VT1, VT2;
- сборка из светодиодов HL1 – HLN.
Про работу выпрямителя можно почитать здесь. В данной схеме кроме диодного моста из 4-х диодов добавлены токоограничивающий резистор R1 защищающий от бросков тока, фильтрующий конденсатор C1.
При подаче на вход данного выпрямителя сетевого напряжения 220В / 50Гц, на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) появиться постоянное напряжение равное примерно 300В с пульсацией частотой 100Гц.
Чем больше будет емкость конденсатора, тем меньше будет пульсация.
Светодиоды требуют питания стабилизированным током, часто их питают стабилизированным напряжением через резистор ограничивающий ток, например как в светодиодных лентах. Но зачем нам идти на компромиссы, если сделать стабилизатор тока, работающий при больших напряжениях проще, чем стабилизатор напряжения. Работа схемы стабилизатора тока рассматривалась тут.
Такой участок подключается параллельно куче других таких же участков и все это подключается к 12 В.
На каждом диоде падает напряжение от 3,3 В до 3,6 В, таким образом на токоограничивающий резистор остается около полутора Вольт.
Чтобы повысить напряжение участки из трех диодов включаем последовательно с друг другом, а резистора можно выпаять, закорачивать или заменять перемычками, т.е
как будет удобнее с точки зрения топологии.Внимание!!! Соблюдайте полярность, при ошибка в полярности подключения светодиода при таком напряжении будет для светодиода фатальной
Ток которые протекает через тройку светодиодов можно примерно посчитать, разделив полтора Вольта на сопротивление токоограничивающего резистора. То есть при сопротивлении 150 Ом, ток через светодиоды составит 10 мА.
Именно такая лента со светодиодами на 10 мА попалась мне, для неё и были рассчитывать параметры драйвера. Если нужно уменьшить ток, то придется пропорционально увеличивать значение сопротивления резистора R3.
При сетевом напряжении в 220 В, описанная схема способна обеспечить последовательное подключение до 25 групп из трех диодов или 75 единичных. Если напряжение в сети часто бывает пониженным, то лучше снизить количество групп светодиодов до 20 или даже 15.
А вот и плата от энергосберегающей лапочки, откуда можно получить нужные радиоэлементы.
Лампочка разбилась, а плата осталась в рабочем состоянии.
Кстати полярность подключения диодов, выводы транзисторов можно срисовать прямо с этой платы, все что нужно там помечено.
Добываем элементы из этой платы и собираем новую схему.
На фото видно, что транзисторы в маломощном корпусе TO-92 такой корпус не рассеет мощность больше 600 мВт. И суммарная мощность схема с таким транзистором не позволит отдавать в нагрузку более пары Ватт.
Если потребуется собрать схему для более мощной нагрузки, то транзистор VT2 должен быть в более мощном корпусе и желательно с радиатором.
Использование с помощью компьютера
Дюралайт можно использовать для освещения рабочего места. В этом случае можно не подключать его к розетке или через выключатель и использовать устройство без блока питания, достаточно подвести LED-ленту непосредственно к компьютеру. Это можно сделать несколькими способами.
Через USB разъем
Большинство стандартных дюралайтов требуют напряжение питания 12 В или 24 В, в то время, как на USB-порту присутствует напряжение 5 В с допустимым током до 500 мА.
Самый простой вариант в этом случае – приобрести нестандартный 5-вольтовый дюралайт с разъемом для USB подключения (например, китайского производства), его можно подключать к любому устройству, оснащенному USB-портом.
Вариант с использованием USB является единственно возможным для подключения к ноутбуку, для питания от системного блока стационарного компьютера есть другие менее трудозатратные способы.
Через один из molex разъемов
Данных разъемов в ПК несколько, они находятся под боковой крышкой системного блока и имеют 4 контакта с цветовой маркировкой изоляции – желтый (+12 В), 2 черных (GND) и красный (+5 В). Для подключения LED-ленты используются желтый и 1 из черных проводов. Чтобы соединение было разъемным, можно использовать переходник MOLEX-SATA. Для подключения дюралайта необходимы следующие действия.
- Выключите компьютер и снимите боковую крышку системного блока.
- Удалите с переходника штекер SATA, он не понадобится.
- Припаяйте к освободившимся концам 1 из черных проводов контакт дюралайта со знаком “-“, к желтому – контакт со знаком “+”.
- Отрежьте или изолируйте оставшийся черный и красный контакты.
- Найдите незадействованный разъем molex и соедините с переходником для пробного включения дюралайта.
Напрямую к материнской плате
Некоторые модели ПК позволяют подключить LED-ленту к соответствующему коннектору на материнской плате, но он есть не на каждом устройстве. Самый простой и удобный способ подключения дюралайта к материнской плате – это покупка готового набора для установки, в него входит RGB лента и все комплектующие для монтажа.
Соединение и резка LED-лент
Как говорилось выше, нельзя соединять участки длиной более 5 м, но иногда приходится иметь дело с монтажом нескольких отрезков 1 пятиметровой бухты (например, если какие-то элементы перестали работать и их нужно заменить). В таких ситуациях приходится прибегать к резке и соединению.
Места разрезания светодиодной ленты.
Дюралайт представляет собой набор сегментов, в котором находятся 3 светодиода и 1-3 токоограничивающих резистора, в конце каждого такого участка имеются соединительные контактные площадки, между ними – линия отреза (многие производители отмечают ее знаком “ножницы” или вертикальной линией).
Сращивание участков производится по этим же контактным площадкам.
Способы без пайки
Этот способ возможен при использовании коннекторов 1 из двух вариантов: проводной и беспроводной для соединения встык.
При использовании беспроводного коннектора отрезки подсоединяются к нему с 2 сторон контактными пятаками встык на соединительные площадки устройства.
Использование паяльника
Это способ более надежный и не требует дополнительных затрат. Он подходит для тех, кто уже сталкивался ранее с пайкой. Чтобы реализовать такой вариант соединения нужно зачистить контактные площадки ленты, нагреть паяльник, залудить флюсом контактные дорожки и припаять провод. Не стоить греть дюралайт дольше 10 секунд, это может его повредить.
