Расчет и выбор блока питания для светодиодной ленты

Расчет и выбор блока питания для светодиодной ленты

В наше время в быту, торговле и на производстве широко используются светодиодные ленты самой разной мощности и светимости. Одни ленты используются в качестве дежурного освещения или оформления витрин магазинов, другие как основное освещение в комнате. О том, какие типы лент, где используются, и какую лампу накаливания можно заменить каждой из них мы писали в статье «Применение и выбор светодиодной ленты«.

Если вы уже сделали выбор светодиодных лент, которые будут использоваться в доме, то необходимо выбрать тип и мощность блока питания. Прямо в розетку включать ленты нельзя. Это приведет к мгновенному выходу ленты из строя, дыму, а иногда и пожару. Правильно сделать расчёт и выбор блока питания для ленты вам поможет наша статья. Нужно отметить, что встречаются ленты, рассчитанные на напряжение 220v. Эти ленты режутся на отрезки по одному метру и широкого распространения не получили, прежде всего из-за опасности поражения электрическим током и пониженной надежности. Если в такой ленте сгорает один светодиод, то гаснет и нуждается в замене целый метр ленты. В отличие от нее в ленте на 12V необходимо заменить только участок с тремя диодами. А в некоторых случаях, в зависимости от места установки, это не очень заметно и не требует немедленного ремонта.

2 — Как подключить 10, 15, 20 и т.д. метров одноцветной ленты?

Если вам нужно подключить 5 метров светодиодной ленты, тогда все просто: вам достаточно соединить ее контакты + и — с соответствующими контактами от блока питания и вуаля! Ваша лента работает.

Что же делать если у вас например 30 метров ленты 12v? На первый взгляд все также: соединить всю ленту в линию и подключить к блоку питания. Однако, на практике, если вы это сделаете, у вас получится примерно такой эффект: первые 5 метров будут светить как должны, а дальше яркость ленты будет снижаться по экспоненте: чем дальше, тем тусклее. Причем это не будет зависеть от мощности блоков питания.

Виной всему падение напряжения. Чтобы разобраться обратимся к закону Ома, связывающему потери напряжения на метр ΔU, силу тока l и сопротивление на метр R:

  • R — сопротивление проводов (в омах Ом/м)
  • I — сила тока (в амперах A)
  • ΔU — падение напряжения (в вольтах В/м)

Из формулы видно, что падение напряжения напрямую зависит от силы тока и сопротивления линии: Чем больше любая из этих двух переменных, тем большее напряжение мы теряем.

Вернемся к примеру: у нас по-прежнему 30 метров тускло светящей ленты, подключенной в линию. Что было сделано не так?

  1. Для работы нескольких катушек ленты требуется большая сила тока, чем для работы одной. Повысив силу тока, мы увеличили падение напряжения ΔU.
  2. Мы увеличили длину линии, что привело к росту общего сопротивления. Если раньше общее сопротивление линии было равно 5м * R, то теперь оно равняется 30м * R. Так как мы увеличили сопротивление, выросло и падение напряжения!

И как подключить больше ленты?

  • Нужно понизить силу тока.

На практике это выглядит так: каждую катушку ленты 12v нужно подключить параллельно. Для этого от блока питания нужно провести не 1 двужильный провод, а несколько — для каждой катушки по отдельности. Далее все как обычно: вы соединяете ленту, соблюдая полярность, и она светит одинаково ярко по всей своей длине.

  • Нужно, по возможности, снизить длину линии.

В нашем случае это можно сделать, если установить блоки питания посередине цепи, а не в самом начале. Таким образом можно снизить максимальную длину проводов.

Неправильно:

Правильнее:

WS2811 (WS2818) и WS2812

Сейчас популярны два вида ленты: на чипах WS2812b и WS2811 (и новая WS2818). В чём их разница? Чип WS2812 размещён внутри светодиода, таким образом один чип управляет цветом одного диода, а питание ленты – 5 Вольт. Чип WS2811 и WS2818 размещён отдельно и от него питаются сразу 3 светодиода, таком образом можно управлять цветом только сегментами по 3 диода в каждом. А вот напряжение питания у таких лент составляет 12-24 Вольта!

Подключение светодиодной ленты без блока питания — не так давно мы размещали статью о преимуществе той или иной светодиодной ленты, где вкратце затронули вопрос подключения ленты к сети 220v. А сейчас решили более подробно рассказать о таком методе подключения. Но прежде хотелось бы особо подчеркнуть то, что лента предназначенная для работы от сетевого напряжения 220v подсоединяется не так как все остальные, поэтому эту схему подключения ни при каких обстоятельствах нельзя применять к другим вариантам.

Светодиодная лента для подключения к сети 220v

Как уже понятно из заголовка, такая лента имеет отличие от других типов тем, что она может подключаться к сети 220v без отдельного блока питания. Однако в этом и хранится одна из ее особенностей, а именно: — ленту можно разделять только на одинаковые отрезки по 100 см, в определенных случаях возможно делать отрезки по 50 см. Исходя из практики, это создает существенные неудобства, почти всегда остается лишний кусок, который потом ищешь куда применить.

Подключение светодиодной ленты без блока питания — это положительный момент, но есть и некоторые недостатки этой ленты, а именно то, что при выходе из строя одного из светодиодов, перестает работать весь участок размером 100 см., его необходимо заменить. Но учитывая небольшую стоимость конструкции, эта замена вполне себя оправдывает. Производить замену непригодного участка и его соединение не вызывает никаких проблем и делается очень просто.

Схема подсоединения светодиодной ленты к сети с напряжением 220v

Чтобы подключить ленту к домашней электросети нужно всего навсего правильно крепить провода на диодном мосту, согласно полярности. Никакой сложности в этом нет и это может сделать любой человек, который даже незнаком с электроникой. В случае, когда вы имеете ленту с диодами различного свечения, то подключение нужно делать ориентируясь на цвета проводов контроллера RGB.

Пошаговая инструкция соединения светодиодной ленты

  • Прежде всего определяем нужную длину, для этого можно воспользоваться простым шпагатом либо ниткой, то есть натянуть ее в том месте где будет лента, а затем измерить уже длину нитки.
  • Потом отрезать по высчитанной длине, но следует помнить, что отрезать только через каждые 100 см., для этого на ленте есть специальные метки. Разрезать по нужной длине можно простыми ножницами либо острым ножом.


На отрезанный участок нанести герметик, а затем одеть на него соединительный разъем.


Здесь показан уже закрепленный разъем.


На этом этапе нужно подключить провода от диодного моста, при этом не перепутать полярность.

Ну и наконец нужно убедится в надежности и правильном подсоединении проводов.

Читайте также  Как определить размер подшипника

Как подключить светодиодную ленту 220в:

Необходимый выпрямитель для подключения светодиодной ленты

Данный выпрямитель, также не представляет из себя ничего сложного. В его составе находится только один диодный мост рассчитанный на определенную мощность, в данном случае она составляет 700 Вт, которой вполне достаточно для реализации 100 метров подключения. Ну здесь понятно, если лента меньшей длины, то и мощность нужно подбирать соответствующую ей. Выпрямители такой конструкции являются стандартными и простыми, но обладают возможностью обеспечить светом большую территорию.

Вторая модель

Светодиодная лента модели SMD 5050 имеет совершенно иное устройство, нежели предыдущий вариант. Схема ее устройства имеет следующий вид.

Отличие заключается в том, что здесь имеется другое количество диодов. Здесь в одном светодиоде есть три кристалла. Но на этом отличия не заканчиваются, так как кристаллы здесь имеют разное цветовое оформление. В SMD (SLW) 5050 используются три базовых цвета:

  • синий;
  • красный;
  • зеленый.

При этом светиться такое устройство будет одним цветом – соответственно красным, синим или зеленным. Но имеется и еще один вариант – свечение всеми тремя цветами сразу. В такой ситуации свечение получится белого цвета. Для управления яркостью и световым потоком можно использовать дополнительное оборудование. Для управления подключаем контролер и здесь уже можно фантазировать: сделать яркость одного кристалла минимальной, а двух остальных оставить на прежнем уровне и т.п.

Обратите внимание! Используя с лентой SMD 5050 контроллер можно получить световой поток до 16 млн. разнообразных вариаций оттенков.

Если вам нужно организовать подсветку на потолке с помощью SMD 5050, необходимо учитывать яркость свечения ленты. SMD 5050 имеет яркость в 12 люмен. Такая лента выдает яркость в три раза больше, чем можно получить при использовании других видов светодиодной продукции.
Как правило, модель 5050 имеет напряжение во все те же 12 вольт. Поэтому для нее также необходим блок питания для подключения к сети 220 вольт. Но есть модели, которые имеют напряжение в 220 вольт. Здесь блок питания не нужен, так как лента с сетью будут иметь одно напряжение. Но SMD 5050 в 220 вольт используют реже, чем 12-вольтные.

Типы блоков питания для светодиодных лент

Вольтовые блоки питания различаются по материалу и уровню герметичности корпуса.

Герметичный корпус может быть изготовлен из алюминия или пластика. Для помещений, в которых присутствует конденсат или вода, лучше подходит металл. Он более прочный и надежный, хорошо отводит тепло. Основной недостаток – сравнительно большой вес.

Важно! Для освещения фасада лучше всего купить изделие в металлическом корпусе.

Корпус из пластика более компактный, имеет небольшой вес и привлекательный внешний вид. Недостатки: плохой теплообмен, ограничение по мощности (до 100 Вт) и высокая стоимость.

Самый популярный и дешевый вариант – отрытый БП на 12 В. Его можно использовать только в помещениях и транспортных средствах. Мощность небольшая (до 75 Вт), поэтому в одном помещении может потребоваться несколько БП. Это оптимальный вариант для монтажа в подвесные потолки. Недостатки – незащищенность от пыли и влаги, непривлекательный внешний вид.

Полугерметичные блоки питания на 12 В (Slim) подходят для кухонь и устройства светодиодного освещения под навесами.

Сетевые блоки самые миниатюрные, мощность до 60 Вт. Подходят для светодиодных ленточных изделий с длиной до 5-и метров. Основные преимущества – отсутствие необходимости в стационарной установке и низкая стоимость.

Что делает блок питания?

Блок питания применяется не только в осветительной технике, а в большинстве привычных электроприборов: телевизоре, компьютере, стиральной машинке, принтере и других. Блок питания для светодиодной ленты преобразовывает напряжение, получаемое из сети, до нужных параметров. Это обеспечивает безопасность и стабилизацию работы электроприбора. В нашем случае блок питания получает 220 Вольт, а в осветительное устройство передает только 12 В (самый популярный вариант). Без блока на ленту обрушивалась бы вся эта мощность, и устройство просто не выдерживало бы такой нагрузки.

Светодиодная лента на 220В

Кроме лент 12В, есть полосы, рассчитанные на 24, 48, 110 и 220В. Количество диодов в неделимых отрезках, соответственно, 6, 12, 30 и 60 штук. Без трансформатора или другого блока питания, только через выпрямитель, в розетку включаются только ленты 220В.

Собираются такие устройства из светодиодов SMD 3528, 5050, 2835, 3014 и особоярких 5630. Режутся такие полосы только отрезками по 50 сантиметров или 60 последовательно соединённых диодов. Внешне эти устройства отличаются от обычных только маркировкой.

Основные параметры LED-лент 220В

Основными параметрами этих устройств являются:

  • длина минимального отрезка;
  • количество диодов, мощность и ток одного метра полосы;
  • защищённость от погодных условий;
  • цветовая температура белого света.

Схема подключения светодиодной ленты 24 В к блоку питания от компьютера

Если Вы решитесь подключить ленту на 24 В ( от 240 диодов на метр ), то необходимо взять вот такой разъем.

В компьютере нет «устройств» потребляющих 24 В. однако, в гребенке есть провод ( голубой ), на конце которого имеется напряжение -12В. В совокупности, взяв голубой и любой желтый провод ( +12 В не обязательно на этом разъеме ) мы и получим необходимые нам 24 В. Но здесь есть одно но. Необходимо смотреть на шильдик блока питания, в котором, напротив каждого цвета стоит ампераж. Как правило, на желтом проводнике он большой и может достигать значения более 16А. На голубом же ( -12 В ) не более 1 А. Чаще 0,5А. Если Вы используете блок питания от компьютера как источник питания только ленты, то он вполне может потянуть метров пять ленты, т.к. не используются +5 и +3 В проводники. Можно получить и больший ампераж, но это все определяется экспериментальным путем.

И кстати, если Вы используете блок, который не подключен к материнской плате, то просто так его не включить. Необходимо вставить перемычку между проводами, как показано на картинке выше.