Блоки питания могут использоваться не только для подключения жидкокристаллических мониторов, ноутбуков и ламп. К этим устройствам можно также подключать светодиодные ленты. Обычно, светодиодное освещение используется для декоративной подсветки.
Что представляет собой светодиодная лента? Это гибкая плата с размещенными светодиодами и резисторами. Она не предъявляет особых требований и ее длину можно изменить с помощью простых ножниц.
Блоки питания 12в обеспечивают ленточные светодиоды электроэнергией необходимых параметров. Они стабилизируют напряжение и защищают от помех и перегорания. При использовании на улице, элементы свечения монтируют в герметичные корпусы.
Некоторые достоинства:
- Минимальные энергозатраты;
- Сетевые фильтры, что делает возможным эксплуатацию в самых разных условиях;
Блоки, номиналом в 24в, применяют для подключения светодиодов SMD5050 с расчетом 120 штук на 1 метр.
Описание
БП питания импульсного типа представляют собой небольшое устройство с корпусом 180x96x38 мм.
Технические характеристики:
- Входной ток составляет 1,5 – 2,5 ампер.
- Входная мощность – 115 – 230 V.
- Частота – 50 – 60 герц.
- Рабочее напряжение – 220 вольт (наши стандартные сети).
- Выходное напряжение – 12 в.
- Выходной ток – 15 A.
- Мощность – 180 ватт.
- Параметры безопасности: защита от перегрузки и короткого замыкания. Некоторые виды являются влагоустойчивыми.
Это один из самых распространенных видов. Размер некоторых моделей отличается друг от друга.
Вот некоторые примеры:
- 165x65x40;
- 115x80x37;
- 165x100x44;
- 255x75x45;
Другие различия в некоторых видах:
- Сила тока имеет приличный диапазон: от 1,25 до 41 А.
- Мощность колеблется в пределах 1 – 1000 Вт.
Безопасность и соответствие стандартам гарантирует производитель. Поэтому, перед покупкой, ознакомьтесь с характеристиками оборудования.
Для того, чтобы установка блока проходила легче, его оснащают специальной присоединительной колодкой с отверстиями. Помимо этого, блоки не позволяют проводу непроизвольно вытягиваться и отключаться от колодки с винтовыми зажимами, благодаря которым и происходит подключение провода.
Охлаждаются блоки питания за счет естественной воздушной конвекции. Некоторые из них изготавливают со встроенными вентиляторами, похожими на компьютерные кулеры, и не позволяющими устройству подвергнуться перегреву во время длительной эксплуатации.
Такие вентиляторы позволяют повысить мощность. Единственный минус – это шум, который со временем только увеличивается. Если вы используете такой вид устройства, не забывайте регулярно чистить его, смазывать вращающийся механизм и удалять с него пыль.
Назначение и принцип работы
Блок или адаптер питания предназначен для подключения техники к источникам питания для ее нормальной работы. Блок питания для ленты светодиодов служит преобразователем входного напряжения до необходимого напряжения на выходе. В данном случае, речь идет о двенадцати вольтах.
Использование подобного устройства питания требует определенной компетентности. Если использовать устройство по назначению, оно не будет представлять угрозу ни здоровью владельца, ни технике.
Импульсные адаптеры выравнивают скачки напряжения с помощью специального фильтра. Поэтому электросеть с нестабильным напряжением критически нуждается в подобном устройстве. Скачки напряжения могут не просто негативно сказаться на работе электрооборудования, но и вывести его из строя.
Балласт люминесцентной лампы
В каждой энергосберегающей лампочке имеется небольшая схема, которая предотвращает мигание во время включения, а также способствует постепенному разогреву спиралей устройства. Её название — электронный балласт. Именно с помощью него газ может испускать свечение (частота 30−100 кГц, а иногда и 105 кГц).
Вследствие того, что устройство может иметь такие высокие показатели частот, коэффициент потребления энергии возрастает до единицы, а это, в свою очередь, делает энергосберегающие лампы экономично выгодными.
Значительным преимуществом таких устройств является отсутствие какого-либо шума во время работы, а также электромагнитного поля, который негативно воздействует на организм человека.
Важную роль в схеме балласта энергосберегающей лампы играет электронный дроссель. Именно он определяет, будет ли устройство загораться сразу же с полной силой или же разогреваться постепенно в течение нескольких минут. Стоит отметить, что производитель никогда на упаковке не указывает время разогрева. Проверить это можно лишь во время эксплуатации устройства.
Те балластные схемы, которые выполняют функцию преобразования напряжения (а таковых большая часть), собираются на полупроводниковых транзисторах. В дорогостоящих устройствах схема более сложная, чем в дешёвых лампочках.
Из сгоревшей энергосберегающей лампы можно сделать заготовки для будущего импульсного блока питания. Также для этого можно взять и работающее устройство.
В составе компактной люминесцентной лампочки (КЛЛ) имеются следующие элементы:
- Биполярные транзисторы с защитными диодами. Как правило, они выдерживают напряжение в 700 В, а также силу тока до 4 А.
- Трансформатор импульсного тока.
- Электронный дроссель.
- Конденсатор (10/50 В, а также 18В).
- Двунаправленный триггерный неуправляемый диод (динистор).
- Очень редко в устройстве содержится униполярный транзистор.
Во время изготовления БП из энергосберегающей лампы своими руками с использованием недешёвых экономок достаточно дополнить источник некоторыми деталями. Также в качестве основы будущего блока можно взять драйвер для светодиодов, которые зачастую устанавливают в фонарики.
Важно отметить, что для выполнения ИБП брать схему, имеющую электролитический конденсатор, не рекомендуется. Это связано с тем, что она в приборе в качестве блока питания прослужит недолго. Также для этой цели не подходят электронные балласты, в составе которых имеются специальные платы небольших размеров.
Виды
Виды блоков питания для светодиодной ленты
Обозначения на фото:
- Компактный герметичный.
- Герметичный в алюминиевом корпусе.
- Открытый.
- Компактный сетевой.
12-вольтовые блоки бывают двух основных видов:
- Стабилизированные по напряжению – 12/24 вольт. Двенадцати вольтовые применяются, в основном, для подключения светодиодных ламп G4 и MR16.
- Стабилизированные по току – постоянный/переменный.
Кроме этих отличий, выпускаются следующие типы:
- Герметичные. Степень защиты – IP66 и 67. Небольшой корпус защищает устройство от пыли и воды. Имеет встроенный потенциометр, который функционирует как подстройка тока. Блоки с маленькой мощностью выпускаются в пластмассовых корпусах, большая мощность загерметизирована в алюминиевый.
- Полугерметичные. Степень защиты – IP54. Пригодны для использования вне помещения, поскольку корпус адаптера металлический и влагостойкий. Мощность варьируется в пределах 10 – 360 ватт.
- Негерметичные. Используются только во внутренних помещениях. Выполняются в металлическом или пластиковом гофрированном корпусе.
Поскольку каждая модель отличается друг от друга по свойствам, характеристикам и предназначению, следует внимательно подходить к выбору устройства.
БП светодиодных лент подбирается по следующим принципам:
- Мощность, которую потребляет лента.
- Напряжение, необходимое для питания ленты.
- Защита от попадания влаги.
Расчет мощности
В обязательном порядке обращайте внимание на потребляемую мощность адаптера.
Подсчитывая данные, добавляйте 25 процентов к имеющейся мощности ленты. Таким образом, источник питания не будет работать при больших нагрузках. Это важно делать для продления долговечности и безотказности работы.
Пример: 1 метр светодиодной ленты с мощностью 15 ватт требует подключения 5 метров.
Проводим следующие операции:
- Нужно 15 умножить на 5. На выходе имеем 75 Вт.
- Теперь прибавляем ¼ от 75. Это 18,75.
- Прибавляем к 75, получаем 93,75 Вт. Такова минимальная мощность блока в нашем примере.
Расчет БП для светодиодной ленты:
| Тип светодиода | Количество | Мощность диодов в одном метре |
| SMD 3528 | 60 | 4,8 Вт |
| SMD 3528 | 120 | 7,2 Вт |
| SMD 3528 | 240 | 16 Вт |
| SMD 5050 | 30 | 7,2 Вт |
| SMD 5050 | 60 | 14 Вт |
| SMD 5050 | 120 | 25 Вт |
Средняя цена на адаптер питания 12в составляет 500-1000 рублей. Многие пожилые мужчины, которые когда-то были тесно связаны с техникой, выносят свои приборы на «блошиный» рынок. У них можно купить недорогой, проверенный временем адаптер.
Типы и виды
Перед подключением светодиодной ленты стоит разобраться в их видах и маркировке. Так вы не ошибетесь с выбором блока питания и точно рассчитаете требуемую интенсивность свечения, длину ленты и другие параметры.
Наиболее востребованы в подсветке интерьеров ленты из однотонных — монохромных — кристаллов. Постоянная смена цветов слишком напрягает, не дает расслабиться. Это — иллюминация, а не освещение. Потому используются универсальные ленты для создания рекламы, подсветки автомобилей — там, где необходимо привлечь внимание. При оформлении интерьеров применяют в основном SMD ленты.
Степень защиты
Так как область применения обширна, то и степень защиты бывает разной. Для сухих помещений выпускаются обычные открытые — без защитного покрытия. Есть влагозащищенные — их можно использовать во влажных помещениях — в ванных например. Они залиты слоем лака. Есть еще один вариант — влагостойкие. Они запаяны в герметичный корпус и могут быть смонтированы прямо в воде — в аквариуме, в пруду или бассейне. Их же можно использовать для подсветки на улице.
Герметичные ленты для подсветки аквариумов, бассейнов или декоративных прудов
Для наружного стайлинга автомобилей чаще всего используют светодиодные ленты, помещенные в прозрачную полимерную трубку. Она защищает не только от попадания влаги, но и от механических повреждений, но и стоимость их выше.
Размеры светодиодов, их яркость и плотность
Разберемся с размерами. Если взять несколько лент, можно увидеть, что сделаны они из светодиодов разного размера. Кроме того располагаются они иногда плотно один возле другого, в некоторых — на довольно приличном расстоянии, а еще есть ленты со светодиодами в две линии.
Самые популярные размеры светодиодов
Размеры элементов внешне отличить несложно, но как понять это по маркировке. Размеры отображены в цифрах, которые стоят после букв, обозначающих тип светодиода. Например, LED-R-SMD3528 (красный) и LED-RGB3528 (универсальный) собраны из элементов размерами 3,5*2,8 мм, LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-RGB5050 (универсальный) — 5,0*5.0 мм.
Это — два самых распространенных типа, хотя есть и более крупные — 56*30 мм, а также встречаются более мелкие — 20*20 мм.
Чем больше размер кристалла, тем большую интенсивность света они выдают. Для монохромных кристаллов показатели такие:
- размером 3,2*2,8 мм выдает световой поток от 0,6 до 2,2 лм;
- размером 5,0*5,0 мм — от 2 до 8 лм.
Универсальные светодиоды при одинаковых размерах имеют меньшую интенсивность: в одном корпусе запаяны три мелких кристалла разных цветов, потому и интенсивность свечения RGB ниже:
- 3,2*2,8 мм выдает 0,3 до 1,6 лм;
- размером 5,0*5,0 мм — от 0,6 до 2,5 лм.
Все значения даны для кристаллов без защитного покрытия. Любое из них снижает интенсивность свечения и это необходимо учитывать при расчете яркости свечения.
Расчет длины
Выше речь шла о каждом отдельном светодиоде на ленте, а на ленте их много и они располагаются с разной плотностью, соответственно выдавать могут поток света разной интенсивности. Минимальное количество кристаллов на одном метре — 30 шт, самая высокая плотность в один ряд — 120 шт/м, в два ряда — 240 шт/м.
В зависимости от количества кристаллов меняется и суммарная интенсивность свечения и электрическая потребляемая мощность. Для удобства расчета требуемой интенсивности освещения и электрических параметров, технические данные сведены в таблицу.
Таблица мощности светодиодных лент с разной плотностью установки светодиодов
По этой таблице можно определить, какой длины необходима лента для подсветки. Например, хотите сделать подсветку в комнате, свечение средней интенсивности. Заменить необходимо две лампы накаливания по 80 Вт. Необходимо организовать световой поток порядка 140 Вт (две лампы по 80 Вт никогда не дадут 160 Вт).
Если для этих целей взять SMD3528 с количеством светодиодов 120 шт/м необходимо будет около 5 метров ленты (берем с с запасом 20%), SMD5050 с плотностью установки 60 шт/м потребуется 4-4,5 метров.
Вообще светодиодную ленту продают на метры. С завода она приходит бобинами по 5 м и далеко не всегда необходим кусок такой длины. Потому имеется возможность отрезать необходимое количество: по нанесенным пунктирным линиям с изображением ножниц. Строго по этим линиям и можно резать.
Разрезают светодиодную ленту ножницами строго по разметке
Если ножницы не нарисованы, то обязательно есть пунктир. Также линию реза можно определить по наличию контактных площадок с обеих сторон от линии.
Как сделать самому?
Для самостоятельного изготовления блока питания потребуется:
- Много времени.
- Немного деталей.
Что нам может понадобиться для сборки блока питания светодиодной ленты:
- корпус;
- лента необходимой длины;
- плата;
- шнур;
- отвертка;
Представляем вашему вниманию схему сборки БП 12в:
Обозначения:
- C1 – балластный конденсатор.
- C2 – сглаживающий фильтр.
- VD1 – VD4 – диоды.
- VD5 – стабилитрон.
- R1 – R3 – резисторы.
Пошаговое руководство:
- Самым оптимальным вариантом будет служить бестрансформаторный БП с балластным конденсатором.
- Конденсатор гасит сетевое напряжение, которое затем подается на выпрямитель, собранный на диодах. С выпрямителя оно поступает на сглаживающий фильтр.
- Резисторы обеспечивают быструю разрядку конденсаторов. R1 ограничивает ток при подключении, стабилитрон ограничивает напряжение на выходе, предоставляя 12 вольт.
- От номинала конденсатора C1 зависит ток для блока питания.
- Не стоит запитывать светодиоды максимально допустимым током.
Изготовление своими руками
Итак, вы решили самостоятельно собрать источник питания для светодиодной ленты. Размер блока питания зависит от мощности трансформатора (если выбрана схема с его использованием). Для простого прибора потребуется трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 В. Ток на выходе должен быть порядка 1 Ампер, напряжение – 12 Вольт.
Также потребуется несколько элементов:
- Диодная сборка. Можно использовать 4 полупроводниковых диода, соединенных в мостовую схему.
- Электролитический конденсатор с рабочим напряжением не менее 25 В. Можно использовать элементы с рабочим напряжением 50 В. Емкость должна быть не менее 470 мкФ.
- Стабилитрон или микросборка КР142ЕН. Это стабилизатор напряжения, но его нужно устанавливать на радиаторе.
Подключение
Схема подключения блока питания к светодиодной ленте.
Чтобы подключить БП к светодиодной ленте, нам потребуется шнур с вилкой. На шнуре важно установить выключатель.
Берем адаптер и находим 4 контакта:
- Фаза.
- Ноль.
- V+ (выходное напряжение).
- COM (туда подключается лента).
- Оголяем два провода шнура и подключаем к фазе и нулю.
- Вставляем вилку в розетку. Загоревшийся зеленый светодиод означает, что блок питания готов к работе.
Советы
- Любой блок, предназначенный для запитывания светодиодных ламп, должен соответствовать стандартам в области освещения.
- Не советуется разбирать корпус и пытаться вносить какие-то изменения. Перепаивать схему адаптера сложно и долго. Даже для электронщика.
- В зависимости от мощности БП, к нему может быть подключено несколько лент. Для этого существует RGB усилитель. Он принимает сигнал от одной ленты, и раздает его другим. При этом, синхронность изменения цветов и яркость не теряется.
Внимание! Если попытаться подключить ленту напрямую в розетку, она начнет дымиться и, естественно, работать после этого не будет.
Подключение светодиодной ленты
Большая часть светодиодных лент работает от напряжения 12 В или 24 в. Если линейка кристаллов одна, питание требуется 12 В, если их две — 24 в. Подходит любой источник постоянного тока, выдающий такое напряжение: аккумулятор, блок питания, батарея и т.д.
Схема подключения светодиодной ленты к сети 220 В через блок питания
Чтобы подключить ленту к бытовой сети 220 В требуется преобразователь или адаптер (еще называют блоками или источниками питания, адаптерами).
Недавно появились ленты, которые сразу можно подключать к сети в 220 В. Все они запаяны в пластиковые трубки — 220 Вольт это уже не шутки. Режутся тоже по намеченным линиям, соединяются при помощи специального коннектора, который вставляется в проводники. К коннектору подключается шнур со встроенным выпрямителем (это диодный мост и конденсатор).
Подключение специальной светодиодной ленты к сети 220В
Отличается эта лента от обычной тем, что в ней небольшие участки (20 шт) со светодиодами подключены не последовательно, а параллельно, еще и так, что диоды направлены навстречу друг другу. За счет этого получаем требуемое напряжение в 220 Вольт или около того. Переменный ток преобразуется в постоянный при помощи диодного моста, а пульсация гасится конденсатором.
Схема подключения светодиодной ленты без блока питания
В принципе, такую ленту можно собрать из обычной, но нужно будет позаботиться об изоляции: прикосновение к элементу, подключенному к бытовой сети без переходника чревато серьезными последствиями.
Как подключить несколько светодиодных лент
Каждая из лент, в зависимости от используемых модулей и количества элементов на одном метре, потребляет различное количество тока. Средние параметры приведены в таблице. Зная, какой длины вы хотите смонтировать подсветку, можно выбрать адаптер, который будет выдать требуемый ток.
Таблица потребляемого тока светодиодными лентами, питающимися от 12 В
Иногда требуемая длина ленты превышает 5 метров — когда необходимо подсветить комнату по периметру. Даже если блок питания может выдать требуемый ток, соединять последовательно две или больше пятиметровые ленты нельзя. Максимально допустимая длина одной ветки — вот те 5 метров, которые приходят в бобине. Если дорастить ее, подключив вторую последовательно, по дорожкам первой ленты будет проходить ток, многократно превышающий расчетный. Это приведет к быстрому выходу элементов из строя. Может даже расплавится дорожка.
Если мощность блока питания такова, что к нему можно подключить несколько лент, к каждой из них тянут отдельные проводники: схема подключения параллельная.
Как подключить несколько светодиодных лент к одному блоку питания
В таком случае удобно блок питания располагать посредине, например, в углу, а от него — две ленты по обе стороны. Но часто дешевле купить несколько менее адаптеров, чем один более мощный.
Подключение RGB ленты через контроллер
Последовательно подключаются сначала блок питания, потом контролер. Между собой они подключаются двумя проводами. Из контроллера выходят уже 4 проводника, которые разводятся по соответствующим контактным площадкам ленты RGB.
Подключение светодиодной ленты RGB через контроллер
Точно также, как и в монохромных лентах, и в этом случае максимально допустимая длина одной линии — 5 метров. Если необходимо большая длина, то от контроллера отходят два пучка проводов по 4 штуки в каждом, то есть соединяются они параллельно. Длинна проводников может быть разной, но более рационально, чтобы блок питания и контроллер находился посередине, а в стороны уходят две ветки подсветки.
