Блок питания для светодиодной ленты своими руками

Вариант подключения напрямую к 220В

Кроме каноничных вариантов включения в сеть 220V существует способ, как подключить светодиодную ленту без использования блоков питания своими руками. Базируется он на принципе перекрестной сборки светодиодных групп, при которой влияние сетевого тока напряжением 220 Вольт не сказывается на работоспособности пары.

Для этого нужно разделить цельную ленту на отдельные минимальные отрезки

Принимая во внимание, что один такой отрезок потребляет 12 Вольт, достигнуть значения 220В можно за счет включения как минимум 20 элементов (12 В х 20 шт = 240 Вольт). Каждый участок соединяется с соседним по принципу обратной полярности: «+» к «–»

Главными недостатками такой схемы являются возможность пробоя контактов, а также видимое мерцание диодов с частотой 50 Гц. Чтобы исключить скачки напряжения, нужно организовать включение в цепь питания диодного моста (выпрямителя) и конденсатора (устраняет мерцание). Сюда же можно включить датчик движения, который питается от стандартного сетевого напряжения.

Соединение двух одноцветных лент

Соединение двух лент одноцветного типа имеет свои особенности. Типичной ошибкой считается последовательное подключение двух светодиодных лент. То есть, к концу первой припаивается начало второй. При таком варианте монтажа вторая лента не будет светиться должным образом или произойдет перегрев токоведущих дорожек первой полосы, в результате светодиоды придут в негодность.

Для корректного подключения используют параллельное подключение двух светодиодных лент. Первая полоса соединяется так же, как и при одинарном монтаже. Для второй полосы подводят индивидуальные провода от блока питания. Понятно, что при этом используется удлиняющий провод. В результате каждая лента будет подключена отдельно.

Нужно обратить внимание на мощность блока питания. Она должна соответствовать суммарной мощности двух полос и иметь 30 процентный запас

Иногда монтаж подсветки потолка невозможен из-за габаритных размеров блока питания, рассчитанного для подключения двух лент, по причине того, что его невозможно поместить в межпотолочном пространстве. Тогда используют два блока питания подходящей мощности, к каждому из которых подводится отдельная линия сети 220в. В дальнейшем присоединение светодиодных полос производят так же, как и в случае с одной лентой.

Правила подключения

Подключение таких световых приборов отличается от монтажа обычного осветительного оборудования. Такие устройства работают от постоянного напряжения 12 или 24 В, и для его генерации необходимо приобрести блок питания. Также порядок подключение такого освещения отличается для монохромных лент и многоцветных светодиодных приборов.

Подключение одноцветной светодиодной ленты

Процесс подключения светодиодной ленты очень прост: достаточно подключить выводы из блока питания к светодиодной ленте и прибор начнёт светиться ярким светом

На этом этапе монтажа светодиодных лент важно не допустить нарушения полярности подключаемых проводов, как правило “+” всегда в таких выводах имеет красный цвет, а “-” будет либо синего, либо чёрного цвета

При подключении такого светового прибора не стоит слишком сильно изгибать ленту, максимальный радиус должен быть не более 2 см.

Во время проведения паяльных работ следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить тонкие медные токопроводящие дорожки. Паяльник для этой цели лучше использовать мощностью не более 40 Вт.. При осуществлении монтажа такого устройства общей длиной более 5 метров, запрещается последовательное соединение элементов

При осуществлении монтажа такого устройства общей длиной более 5 метров, запрещается последовательное соединение элементов.

Если требуется подсветка большей длины, то монтаж осуществляется параллельным подключением отрезков светодиодных устройств длиной 5 или менее метров к блоку питания.

Если требуется плавное изменение яркости прибора, то применение диммеров в электрической схеме позволит легко осуществлять управление свечением монохромных светодиодных лент.

Подключение полноцветных светодиодных приборов

подключение RGB ленты с одним блоком питания

Если требуется подключить многоцветную светодиодную ленту, то необходимо приобрести RGB-контроллер, который будет управлять свечением такой прибора.

подключение RGB усилителя

При осуществлении монтажа обычно не возникает никаких сложностей, но некоторые моменты в установке лент следует рассмотреть более подробно:

1. При выборе RGB-контроллера следует правильно подобрать устройство по напряжению питания и мощности.
2. Рабочее напряжение, которое необходимое для питания светодиодных приборов обычно составляет 12 или 24 В.
3. Мощность контроллера должна быть равна мощности всех светодиодов. Рассчитать общую мощность, которая понадобится для питания многоцветной светодиодной ленты очень просто. Для этого необходимо мощность 1 метра ленты умножить на общий метраж. В результате получится показатель мощности блока питания, который следует установить вместе с этим светотехническим прибором. Например, если мощность 1 метра равна 15 Вт, а общая длина устройства составляет 10 метров, то блок питания должен быть мощностью не менее 150 Вт. Для того чтобы трансформатор не работал на пределе своей мощности, следует подобрать модель с запасом показателя мощности на 20%.
4. При монтаже многоцветной световой установки не рекомендуется устанавливать в одну линию более 5 метров, в этом случае наиболее удалённые от блока питания светодиоды будут излучать намного меньше световой энергии. Если есть необходимость в более длинных конструкциях, монтаж следует осуществлять параллельно.
5. При осуществлении монтажа приборов общей длиной более 20 метров, необходимо подключить в схему питания светодиодов RGB – усилитель, который позволяет запитать светодиодные ленты большой мощности. При этом не происходит уменьшения свечения светодиодов, а нагрузка на блок питания заметно снижается.

Подключение светодиодной ленты на 220в

Проще всего купить устройство типа ARL – W 5060 PG – 54–220v на   светодиодах SVD 5060 с плотностью 54 шт./м и мощностью 10 Вт/м. Они продаются упаковкой в которую входит: сама катушка с герметичной светодиодной лентой, 2 заглушки, силиконовые монтажные скобы, специальные крепёжные винты, инструкция по установке и эксплуатации, паспорт.

В этом варианте (схема 1) вам не потребуется схема подключения светодиодной ленты или дополнительного оборудования, подключение идёт сразу к розетке 220в переменного тока. Но предварительно обязательно размотайте ленту с катушки и убедитесь по маркировке что она предназначена для подключения к 220 и не имеет видимых повреждений.

Через коннекторы можно подключить последовательно ещё 4 катушки по десять метров. Нельзя подключать более 50 метров, иначе нагрузка на токопроводящие дорожки увеличивает вероятность их прожига.

Основной недостаток — мигание светодиодов с частотой 100 Гц. Чтобы хоть как-то сгладить такое мерцание, в цепь вставляют выпрямитель с диодным мостом (Схема 2). На выходе выпрямителя получается постоянный ток с напряжением +220в и -220в. При этом обязательно соблюдайте полярность подключения: красный провод подключается к плюсовому контакту, черный к минусу.

Теперь немного о непонятном слове — коннектор. Это такие заводские неразъёмные соединители элементов электрической цепи, позволяющие полностью собрать схему исключая процессы пайки. Очень удобно, упрощается и ускоряется сборка элементов.

Для каждого вида лент, их размеру по ширине, рабочему напряжению, выпускаются соответствующие этим параметрам коннекторы. Они могут представлять из себя две коробочки, соединённые вместе, с контактами для подсоединения лент. На выходе второй коробочки бывает вилка, проводки, готовые вывода для соединения с контроллером или диммером, усилителем и другими элементами цепи.

Вот последовательность соединения двух светодиодных лент

1. Аккуратно уберите на концах у обоих соединяемых лент защитный слой сверху до контактных пяточков токопроводящих дорожек. Снизу также необходимо убрать защитную плёнку, двухсторонний скотч и подложку.
2. Хорошо зачистите пятачки.
3. Откройте обе крышечки коннектора и вставьте приготовленные концы лент в прорези до соединения пятачков с контактами. Придётся приложить небольшое усилие, не повредите ленту. Здесь надо напомнить, что для разных типов лент у соответствующих коннекторов различная ширина прорезей и количество контактов.
4. Закройте крышки до щелчка.

Подключение

Светодиодные модели SMD 3528 или 5050 подключаются к контроллеру для управления светом по одной и той же схеме, как при подключении 12-вольтной ленты к сети в 220 вольт. В данном случае следует подключить блок питания, который сделает возможным понижение напряжения до 12 вольт Эта схема показана внизу.

В мотке изделия идут по 5 метров. Поэтому очень часто их следует нарезать, чтобы прикрепить, например, к мебели. Впоследствии эти кусочки любо соединяются друг с другом, либо прикрепляются к блоку питания (для подключения к сети в 220 вольт) или контроллеру. Поэтому рассмотрение схемы подключения начнем с процедуры подготовки источника света. Схема подключения реализуется следующим образом:

отмеряем требуемый участок ленты и отрезаем в строго отведенном для этого месте;

• после разрезания провода, которые следует подключать к источнику света, нужно зачистить на концах;
• к контактным площадкам, которые появились на конце ленты, следует подсоединить провода. Для этого при помощи паяльника и паяльного набора (канифоль и олово) припаиваем провода к контактным площадкам;
• после того как провода, в строгом соответствии со своим знаком («-» и «+»), были припаяны к контактным площадкам, проводим обработку рабочей поверхности;
• затем необходима изоляция контактов. Если изоляция будет плохой, то возникает риск короткого замыкания, и осветительный прибор в дальнейшем будет работать некорректно и недолговечно.

Отдельно стоит отметить, что самым простым способом подсоединения проводов будет использование специального LED коннектора. Это так называемый механический способ.

Такой коннектор достаточно просто приложить к контактным площадкам (контакты обоих изделий должны обязательно совпадать) и захлопнуть крышку. Вот и все, нет необходимости в работе с канифолью и оловом.

Поэтому старый способ паяния контактов на сегодняшний день остается более чем востребованным и актуальным.

Подключение светодиодной ленты к сети 220в схема

После выбора источника питания, нужно произвести подключение светодиодной ленты к этому источнику.

1) Схема один блок питания — одна лента стандартной длины

Обычно, стандартная светодиодная лента продаётся намотанной на катушку по 5 метров. На её внешнем конце присоединены короткие провода для подключения. Если проводов нет, то их необходимо припаять самостоятельно. Для этого, берём многожильные провода разных цветов (красный — «+», чёрный — «-«), отмеряем их по длине, так, чтобы они могли достать до блока питания и зачищаем их с двух сторон.

С помощью канифоли и олова лудим провода и припаиваем их к дорожкам ленты. Эту процедуру необходимо производить маломощным паяльником и как можно быстрее, чтобы повышенной температурой не повредить светодиоды.

Желательно, на свободные концы проводов установить наконечники НШВИ. С их помощью можно добиться более качественного контакта с клеммами в блоке питания. Здесь стоит учитывать, что для обжатия провода в наконечнике необходим специальный инструмент, который используют электромонтажники.

Места пайки необходимо качественно заизолировать с помощью термоусадочной трубки. Далее, светодиодную ленту необходимо подключить к блоку питания.

2) Схема с одним блоком питания и двумя лентами (мощность блока рассчитана на такую нагрузку).

Рассмотрим следующий вариант: вам необходимо установить и подключить светодиодную ленту длиной 8 метров. Цельный 8-ми метровый кусок найти очень сложно, т.к. стандартный размер составляет всего 5 метров.

В этом случае остаётся один единственный выход — один кусок оставить 5 метров, а от второго отрезать 3 метра и соединить их. Для этого необходимо найти линию, по которой обычными ножницами разрезать ленту. Далее, проводами с помощью пайки нужно замкнуть разорванную цепь (эта технология была приведена выше).

После того как провода будут припаяны и оба куска светодиодной ленты будут готовы можно приступать к подключению.

Хочу обратить ваше внимание на то, что эти два отрезка нужно подключить параллельно между собой. Многие делают наоборот и выполняют такие подключения последовательно, то есть к концу первой ленты просто подключают второй – это не правильно.. Существуют варианты, когда к одному блоку питания необходимо подсоединить большое количество светодиодных лент, которые находятся от него на разном расстоянии (например, подсветка витрины магазина или одновременное освещение нескольких картинок, висящих на разном расстоянии)

Существуют варианты, когда к одному блоку питания необходимо подсоединить большое количество светодиодных лент, которые находятся от него на разном расстоянии (например, подсветка витрины магазина или одновременное освещение нескольких картинок, висящих на разном расстоянии).

Для этого не обязательно к блоку питания тянуть провода от каждой участка. Можно проложить одну главную магистраль и уже непосредственно к ней подсоединять светодиодные ленты.

Ошибки при подключении светодиодной ленты

В статье было рассмотрено, как подключить стандартную светодиодную ленту в сеть (обычно она бывает длиной 5 метров). Зачастую же, их необходимо подключить две и более. Здесь, большинство людей совершают главную ошибку, они просто соединяют напрямую два конца ленты и получается, как бы одна, 10-ти метровая. Это получается не правильная схема подключения и так делать категорически нельзя.

Проблема кроется в том, что схема подключения светодиодной ленты была выбрана не правильно, и провода, соединяющие диоды, очень тонкого сечения, которые рассчитаны исключительно на одно изделие. Соединяя несколько лент последовательно, значительно увеличивается сопротивление.

Это приводит к тому, что вторая и последующие части будут гореть гораздо тускнее. Кроме этого, через первую подключённую ленту будет протекать значительно увеличенный от номинального ток, следовательно, увеличится теплообмен и светодиоды будут быстрее выходить из строя.

Как уже не однократно доказано, такое соединение уменьшает срок службы ленты в разы. Поэтому, старайтесь использовать правильную схему подключения.

1) Как устроена энергосберегающая лампа

Трансформаторные БП

Самые простые по конструкции – это трансформаторные блоки питания. Основной элемент в нем – это катушечный трансформатор. С его помощью происходит снижение напряжения с 220 В до 12..15 В (или 24, 36 В). Напряжение, которое вырабатывается на вторичной обмотке, подается на вход мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах. Затем происходит фильтрация при помощи цепочки, состоящей обычно из электролитического конденсатора, резистора, дросселя. Иногда устанавливают стабилитроны или микросборки для того, чтобы зафиксировать выходное напряжение на одном уровне.

Преимущество трансформаторных БП заключается в том, что они работают даже без подключения нагрузки (так называемый режим холостого хода). Кроме того, имеется гальваническая развязка с сетью 220 В. Но, несмотря на простоту конструкции, есть и ряд недостатков: очень низкий КПД, большие габариты, высокая чувствительность к перепадам напряжения. А самое главное неудобство – это большая масса. Именно из-за этих недостатков многие используют для светодиодной ленты бестрансформаторные блоки питания.

Подключение

В зависимости от напряжения источника питания различают три основные схемы подключения светодиодной ленты к сети:

• через блок питания на 12В;
• через блок питания на 24В;
• напрямую к 220В сети.

Перед тем, как приступить к обсуждению схем, ознакомьтесь с правилами и требованиями монтажа LED-лент:

1. Поверхность, к которой будет приклеиваться обратная сторона печатной платы, необходимо очистить, обезжирить и просушить. Воспользуйтесь спиртом – он справится с первыми двумя задачами и быстро испарится.
2. При установке ленты на металлическую поверхность, необходимо поместить между ними электроизоляционную прокладку.
3. Во время прокладки не создавайте сгибов с радиусом более 2 см, иначе рискуете повредить контакты диодов.
4. Разрезание ленты должно проводиться строго в местах, указанных производителем.
5. Протестируйте цепь на исправность перед установкой.
6. При подключении нескольких участков ленты их следует подключать параллельно. При последовательном подключении второй участок будет получать ток сниженной мощности и лампы не загорятся во всю силу.
7. Блоки питания должны использоваться только со своим номинальным напряжением.
8. Пайка проводов должна проводиться правильно – с соблюдением полярности. При ее нарушении светодиоды могут сгореть.

Подключение к блокам питания 12В и 24В

Сама по себе схема подключения светодиодной ленты к любому источнику питания проста: подбираем соответствующее оборудование и запаиваем провода. Однако нам нужно не только собрать исправную схему, а сделать так, чтобы она работала с теми показателями, на которые рассчитана. Они, в свою очередь, могут снижаться. Это связано с тем, что большое количество светодиодов на длинных лентах может существенно снижать напряжение на конце цепи. На практике теряется около 0,8 В на каждых 5 метрах длины в лентах SMD 3528. На SMD 5630 и SMD 5050 из-за большей силы тока эта погрешность становится еще выше, что приводит к потере светового потока на последних диодах цепи на 6-7%, а мощности – на 16%. Впрочем, для компенсации таких потерь можно произвести двустороннее подключение сети.

По этой причине принято использовать в монтаже отрезки ленты длиной не более 5 метров и подключать их к источнику питания параллельно. Чтобы не мучиться во время установки лучше заранее приобрести соответствующие коннекторы и удлинители. Они встречаются более чем в 15 видах, однако не вызывают сложностей с соединением – схема там простая, как в конструкторе.

Подключение к 220В

Подключение светодиодной ленты к источнику питания с напряжением 220В имеет определенные особенности. Во-первых, все светодиоды должны подключаться последователь в одну цепь по 60 штук. Во-вторых, каждый отрезок ленты должен быть кратным 50 или 100 см. Главный минус этого способа в том, что выход одного диода из строя приводит к угасанию всего отрезка.

Преимущество этого способа заключается в его дешевизне и простоте. Он, в отличие от обычных 12В лент, позволяет использовать целые куски длиной до 70 метров.

Как подключить RGB ленту?

Как вы наверняка заметили, у RGB-лент к печатной плате подводится больше проводков. Это связано с тем, что каждый из 3 цветообразующих диодов получает ток с различными параметрами, благодаря изменению которых и осуществляется смешивание оттенков. По этой причине схема подключения RGB светодиодной ленты немного сложнее, чем у SMD-лент. Кроме того, для них производят специальные коннекторы, максимально упрощающие процесс соединения.

Правило, согласно которому один отрезок ленты не может быть более 5 метров, действует и здесь. Ключевым отличием от схемы подключения SMD-лент является наличие контроллера. В зависимости от модели и конструкции он может иметь кнопочное, автоматическое или дистанционное управление.

Пайка

Для подключения светодиодов к блоку питания можно использовать коннекторы. Однако этот способ не универсален и подходит только для лент с небольшой силой тока, иначе неспаянные контакты могут окислиться и соединение потеряет надежность. Поэтому для подключения светодиодных лент с мощностью более 20-30Вт рекомендуется применять пайку.

Контакты для припаивания проводов расположены по обе стороны от линии разреза, на некоторых лентах это место обозначают специальными точками.

Напряжение питания

Подключение светодиодной ленты требует наличия понижающего трансформатора или аналогичного устройства, поскольку напряжение тока в бытовой сети (220 В) слишком велико и выведет ленту из строя при прямом подключении. Для питания LED-лент чаще всего используют стандартные блоки питания на 12В и 24В. Выбор напрямую зависит от конкретной ленты – производитель указывает рабочее напряжение в маркировке. В качестве примера мы будем использовать SMD-ленту 60LED с номинальным напряжением 12В.

Как подобрать блок питания?

Чтобы узнать, какой блок питания необходим для питания светодиодной ленты, необходимо её расчетную мощность умножить на длину. Для нашей ленты с плотностью 60 диодов на метр, она составляет 4,8 Вт/метр. Допустим, что мы хотим украсить с помощью такой ленты автомобиль, и нам необходимо около 15 метров подсветки. Суммарная потребляемая мощность в таком случае составит 72Вт.

Теперь необходимо это значение увеличить на 25%, создав так называемый запас мощности. Это нужно для сохранения работоспособности при изменениях рабочих параметров. 72*1,25 = 90 Вт. Такова расчетная мощность источника питания для нашей светодиодной ленты.

Поскольку мы вряд ли сможем найти блок питания с номинальной мощностью 90 Вт, следует округлить это число до ближайшего кратного стандартному показателю мощности, то есть до 100. Блоки питания под эту величину производятся достаточно часто. Для нашего примера отличным вариантом будет APS-100L-12 (12В, 8,3А, 100Вт).

При установке влагозащищенной светодиодной ленты надо выбирать блок питания с соответствующей степенью изоляции.

Как сделать блок питания самому?

Источники питания с выходным напряжением 12В, как правило, рассчитываются на мощность до 36 Вт. Для решения большинства задач по монтажу освещения дома этого будет достаточно. Например, подсветка рабочего места с периметром в 3 метра с помощью SMD 3528 60LED ленты требует 14,4Вт мощности.

По строению эти источники питания можно разделить на два типа:

1. Старые трансформаторные, для которых характерен большой вес.
2. Импульсные модели, также называемые электронным трансформатором, обладают большей мощностью при гораздо меньших размерах.

Лучше не использовать старые модели на трансформаторах. Практика показывает, что даже подключение светодиодной ленты к такому блоку нередко приводит к сильному нагреванию выпрямителя, даже в ситуации, когда номинальная мощность превышает мощность ленты в 2 раза. Специалисты связывают это с особенной вольт-амперной характеристикой диодов. Для нашего примера (лента SMD 2528 60LED 3м) хорошо подойдет импульсный источник питания на 12 В с силой 2 А, где мощность, соответственно, равна 24 Вт.

К источникам питания на 19В, как правило, относят приборы от ноутбуков, принтеров, мониторов и другой компьютерной техники. Их мощность может быть гораздо выше – некоторые зарядные устройства от ноутбуков рассчитаны на 90Вт, чего достаточно для питания ленты со световым потоком в 6000 лм – можно осветить целую комнату площадью в 20 м2.

Однако наша лента рассчитана на напряжение 12В, а источник питания – на 19В. Возникает необходимость доработки. Способ с перепайкой внутренней схемы нам не подходит – она слишком сложна и требует хорошего знания электроники. Мы пойдем более простым путем – подключим понижатель со стабилизатором. Они встречаются двух типов:

1. Стабилизатор на микросхеме типа КРЕН 7812. Внешне он очень похож на транзистор. При подключении к радиатору охлаждения выдерживает 1 А. Стоит сказать, что это устаревший способ, поскольку, чтобы использовать всю мощность источника питания от ноутбука, потребуется 5-6 таких схем и большой радиатор охлаждения.
2. Импульсный стабилизатор современного типа. Обладает очень большим преимуществом – практически не нагревается. Кроме того, имеет довольно простую конструкцию. В магазине возле дома за такой, скорее всего, потребуют не меньше 500 рублей, но за те же деньги можно заказать на Aliexpress 3-4 штуки на 5-7А. Является более предпочтительным вариантом, так как его КПД на 70-80% выше, чем у предыдущего.