Как подключить светодиодную ленту 12 вольт



Содержание страницы

Светодиодная лента на 220В

Раз от раза на почту приходят вопросы, касающиеся светодиодной ленты работающей напрямую от 220 Вольт. Посетители сайта задаются вопросом о реальном существовании подобного изделия. Чтобы раскрыть тему полностью и дать ответы на все возможные вопросы, решили написать статью, которая даст развернутые ответы о светодиодной ленте на 220 В: виды, выбор, подключение.

Как устроено и работает

Светодиодная лента на 220 Вольт состоит из SMD светодиодов рассчитанных на работу от 220 Вольт. Светодиоды на ленте разбиты на группы по 60 штук, поэтому можно увидеть сопротивления, которые ограничивают лишнее напряжение. Установленные на ленте SMD светодиоды не рассчитаны на работу от сети 220 Вольт напрямую. Нужен преобразователь. В зависимости от вида, она может продаваться определенной длины вместе с выпрямителем или без него метражом.

Не пытайтесь подключить светодиодную ленту на 220 Вольт напрямую к сети 220В. Она выйдет из строя, т.к. не рассчитана на такую работу.

Принцип работы заключается в следующем. На светодиодную ленту через выпрямитель (диодный мост), подается преобразованное напряжение около 200 Вольт, и она начинает излучать свет. Это все!

Понижающий трансформатор и сглаживающий фильтр – отсутствуют!

Применение

Широкое применение светодиодные ленты на 220 Вольт получили в бизнесе, где они используются в качестве освещения и подсветки рекламных щитов, баннеров, вывесок и других элементов рекламы и привлечения внимания.

Популярность завоевали за счет следующих факторов:

  • простота,
  • не высокая цена,
  • надежность,
  • эффективность.

Стоимость удалось снизить благодаря реализации работы от сети 220. Из схемы питания исключили дорогие и подверженные воздействию окружающей среды, дорогие элементы (блок питания), оставив в схеме только диодный мост.

Удешевление повлекло не только плюсы, но и минусы. Не рекомендуется использовать подобные ленты в помещениях, с постоянным присутствием людей. Напряжение после выпрямителя получается импульсное, с частотой 100 Гц. Излучаемый свет на такой частоте мерцает. Глаз человека не способен увидеть этого, но на нервную систему и головной мозг подобный свет воздействует негативным образом. Рекомендуем прочитать интересную статью про вред светодиодных ламп для расширения кругозора.

Не стоит применять светодиодную ленту на 220 Вольт в жилых помещениях, дома, а также в местах с постоянным присутствием людей.

Многим известно, что проблема решается добавлением в схему сглаживающего фильтра (конденсатора). Но, это повлечет за собой ряд недостатков:

  • удорожание,
  • увеличение габаритов,
  • повышение преобразованного напряжения до 280 Вольт.

Все эти минусы превращают светодиодную ленту на 220 Вольт в бесполезное устройство, поэтому она рассчитана для работы через выпрямитель и рекомендуется к применению в местах, без постоянного присутствия человека, например фасад дома.

Разделение по схеме питания. В продаже можно встретить два варианта исполнения светодиодных лент на 220 Вольт:

  • с выпрямителем, длиной кратной 50 см или 1 метр (0,5 м; 1 м и т.д.),
  • без выпрямителя, в бухте, нужная длина отрезается (также кратно 50 см или 1 метр), а выпрямитель подключается отдельно.

Почему лента режется по 50 см? Выше, мы уже говорили о том, что светодиоды на ней разбиты по 60 штук. Так вот, эти 60 штук расположены на отрезке в 50 см или 1 метр, в зависимости от плотности светодиодов. Это особенность производства и применима она для всех лент 220в. Стоит отметить, что не получиться отрезать кусок в 40 или 90 см!

Редко, но все же встречаются ленты с линией отреза по 200 см (2 метра).

Разделение по классу защиты. По защите от пыли и влаги ничем не отличаются от своих низковольтных собратьев и имеют такую же классификацию. Самые распространенные:

  1. IP 67 – подобная защита убережет человека от прикосновения к токоведущим частям.
  2. IP 68 – силиконовая трубка, влагозащищенная. Подойдет для применения в очень влажных помещениях, в том числе и бане, сауне или на улице.

Рекомендуем посмотреть интересное видео, автор которого рассказывает про герметичную (IP 68) ленту на 220V работающей на светодиодах SMD 5050 с плотностью 60 штук на метр.

Практика показывает, что применение светодиодной ленты 220в, практично в условиях агрессивной среды: улица, дождь, ветер, снег, перепады температур, холод, жара. Все эти условия led-лента выдерживает и работает продолжительное время.

Следует отметить, что самоклеющаяся лента плохо держится на морозе и в условиях влаги, поэтому стоит крепить ее дополнительно на специальные кронштейны.

По видам светодиодов. Тут дела обстоят также. Разделение можно провести по разновидности SMD светодиодов. В продаже можно встретить ленты на SMD LED:

3528 и 5050 – самые распространенные в России, их можно купить в любом крупном магазине. Реже, но все же появляющиеся в продаже на светодиодах SMD 5630. Продукция китайского производства низкого качества, поэтому лучше воздержаться от их приобретения.

Также светодиодная лента 220 бывает на жесткой основе или гибкой клеевой. Первая часто используется любителями с очумелыми ручками для изготовления светильников или модулей.

Еще можно провести разделение по цвету, бывают одноцветные: белые, красные, синие, зеленые, желтые и многоцветные – на RGB светодиодах.

Управление яркостью

Для изменения уровня свечения светодиодной ленты на 220v нужно использовать диммер. Для управления яркостью многоцветной RGB LED-ленты потребуется специальный контроллер, без него никак.

Сравнение с низковольтными собратьями

Основное отличие заключается в схеме питания. Качество электроэнергии влияет на излучаемый свет, т.к. лента запитана «почти» напрямую от сети, без блока стабилизации напряжения. Пониженное напряжение в сети снижает уровень свечения светодиодов ленты, повышенное уменьшает ее срок службы. Это одновременно и минус. Повлиять на это мы никак не можем, т.к. по ГОСТ напряжение в сети может находиться в диапазоне от 190 до 240 Вольт.

Если в сети, где Вы применяете светодиодную ленту напряжение равно 240в и более, применяйте стабилизатор напряжения. Он существенно продлит срок службы.

Низкая светоотдача из-за пониженного напряжения в сети, не повлечет за собой выхода из строя ленты, и даже наоборот, продлит ее срок службы. Однако, низкая светоотдача тоже может являться проблемой. Решить проблему можно включив в схему подключения стабилизатор.

Отметим основные отличия:

  • особенности питания,
  • внешний вид и исполнение,
  • кратность длины.

По поводу длины, возьмите себе на заметку. Если собираетесь монтировать ленту по периметру комнаты, то у Вас могут остаться хвосты, от которых никуда не избавиться, т.к. отрез ленты равен минимум 0,5 метра.

Подключение

Выполнить подключение светодиодной ленты на 220 Вольт может любой, кто в состоянии заменить выключатель в доме своими руками. Выше, уже не раз говорили, что для подключения понадобится выпрямитель (он же диодный мост). Приобрести его лучше сразу с лентой в магазине, продавец-консультант поможет определиться с выбором.

Выбирая выпрямитель, обращайте внимание на его мощность, она не должна быть меньше мощности потребляемой лентой. Например, для подключения маломощной ленты длиной 100 метров потребуется выпрямитель на 700 Ватт. Таким же мостом можно запитать мощную ленту длиной 40 метров.

Те, кто хочет сэкономить, могут изготовить выпрямитель своими руками. Для этого Вам понадобится спаять 4 светодиода по схеме диодного моста. Если Вам это не знакомо, то можно купить готовый диодный мост, припаять к нему провода и поместить его в самодельный корпус.

  1. Отрезаем ленту нужной длины.
  2. Один конец надежно герметизируем при помощи заглушки. Если таковой не имеется, то пользуемся клеем или герметиком.
  3. Второй конец соединяем с выпрямителем при помощи специального коннектора
  4. Также надежно герметизируем соединение.
  5. Подключаем led-ленту в сеть 220.

Внимательно проверьте все соединения, они должны быть качественно загерметизированы, во избежание попадания влаги или еще того хуже – поражения человека током.

Плюсы и минусы

На протяжении всей статьи мы подметили основные плюсы и минусы применения светодиодной ленты на 220 Вольт. Отметим их еще раз не большим списком, подводя итоги.

Плюсы:

  • не нужен блок питания. Работает от обычного выпрямителя размером со спичечный коробок,
  • низкая сила тока. Для подключения не нужно использовать толстые провода – экономия средств и удобство монтажа,
  • длина до 100 метров цельным куском.

Минусы:

  • мерцание на частоте 100 Гц. Основной минус, т.к. из-за этого ее нельзя применять в помещении с постоянным присутствием человека,
  • не ремонтируется. После ремонта нарушится герметичность, что исключает ее дальнейшее использование из-за высокого напряжения.
  • ОПАСНО! Все-таки высокое напряжение вызывает опасения при работе, т.к. может нанести вред человеку при не соблюдении правил безопасности.
  • Кратность реза не менее 0,5 метра. Не всегда удобно применение таких длин.

Все-таки светодиодная лента на 220 Вольт – это функциональное и практичное устройство, которому можно найти множество применений благодаря перечисленным плюсам. Практика показывает, что ее без проблем можно применять в агрессивной среде. А питание от самодельного выпрямителя позволит сэкономить лишнюю тысячу рублей на покупке блока питания.

Подключение светодиода к сети 220в

Обычно светодиоды подключаются к 220В при помощи драйвера, рассчитанного под их характеристики. Но если требуется подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то применение драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод к 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к 220 В

В отличие от драйвера, который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (читайте про все возможные способы подключения led) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.

Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более).

Рассмотрим схему подключения более подробно.

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.

Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:

Также здесь описывается, как определить расположение анода и катода у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Шунтирование светодиода обычным диодом.

Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Обратите внимание, что подключение светодиода к питанию 220В без защиты ведет к быстрому выходу его из строя.

Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.

То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.

Применение резистора недостаточной мощности ведет к его быстрому перегреву и выходу из строя, что может вызвать короткое замыкание в сети.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.

Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1. R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.

Применение полярных конденсаторов (электролит, тантал) в сети переменного тока недопустимо, т.к. ток, проходящий через них в обратном направлении, разрушает их конструкцию.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:

Данная формула действительна только для частоты колебаний напряжения в сети 50 Гц. На других частотах потребуется пересчет коэффициента 4,45.

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении led к сети 220В существуют некоторые особенности, связанные с величиной проходящего тока. Например, в распространенных выключателях освещения с подсветкой, светодиод включается по схеме, изображенной ниже:

Как видно, здесь отсутствуют защитные диоды, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток led на уровне около 1 мА. Нагрузка в виде лампы также служит ограничителем тока. При такой схеме подключения светодиод будет светиться тускло, но достаточно для того, чтобы разглядеть выключатель в комнате в ночное время. Кроме того, обратное напряжение будет приложено в основном к резистору при разомкнутом ключе, и светоизлучающий диод оказывается защищенным от пробоя.

Если требуется подключить к 220В несколько светодиодов, можно включить их последовательно на основе схемы с гасящим конденсатором:

При этом все led должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

В обоих случаях нужно будет пересчитать величину емкости конденсатора, т.к. возрастет напряжение на светодиодах.

Параллельное (не встречно-параллельное) подключение led в сеть недопустимо, поскольку при выходе одной цепи из строя через другую потечет удвоенный ток, что вызовет перегорание светодиодов и последующее короткое замыкание.

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светоизлучающих диодов в сеть 220В описаны в этом видео:

Здесь показано, почему нельзя:

  • включать светодиод напрямую;
  • последовательно соединять светодиоды, рассчитанные на разный ток;
  • включать led без защиты от обратного напряжения.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению. Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.

В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов в сеть 220В целесообразно применять только при использовании маломощных светоизлучающих диодов в целях подсветки или индикации. Мощные led так подключать нельзя, поскольку нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя. В таких случаях нужно применять специализированные блоки питания светодиодов – драйверы.

Блок питания для светодиодной ленты. Какой лучше выбрать и как рассчитать мощность?

Если вы воткнете светодиодную ленту напрямую в розетку (а некоторые почему-то делают именно так), то она мгновенно сгорит, почернеет и пустит дым. Светить после этого, она уже никогда не будет. Так делать, категорически вам не советую.

Светодиодные ленты питаются напряжением 12 или 24 вольт. Я использую ленту на 12 вольт. Почему? Потому, что ее проще купить и она дешевле.

Для того, чтобы превратить сетевое напряжение 220 вольт в 12, используется импульсный блок питания. Его основной параметр — это мощность, которую он способен отдать светодиодной ленте. Как рассчитать мощность блока питания, я вам покажу на конкретном примере.

Вот две пятиметровые RGB-ленты SMD 5050, 3 0 светодиодов на метр, которые нужно запитать.

Расчет блока питания для светодиодной ленты

Сначала, необходимо выяснить, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Подробно о типах лент, я рассказывал в статье Виды светодиодных лент. Чему равна мощность одного метра ленты, вы можете посмотреть в этой таблице:

Мощность одного метра ленты — 7,2 ватт а . Всего 10 метров (две бобины по 5 метров). Умножаем 10 метров на 7,2 ватт а , получаем 72 ватт а . Это мощность, которую потребляет лента.

Важный момент! Блок питания обязательно должен иметь запас по мощности минимум 30%. Иначе, он быстро сгорит от перегрузки. Соответственно, 72 ватта плюс 30%, получается 93,4 ватта.

Готовые наборы для подсветки потолков

Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно!

Доставим до двери в любой город России.

Вот именно такой мощности нужен блок питания , чтобы запитать 10 метров светодиодной ленты SMD 5050 c 30 светодиодами на метре. Существует, как минимум , три варианта блоков питания, которые можно купить в магазинах , продающ их светодиодные ленты.

Варианты блоков питания для светодиодной ленты

Компактный герметичный блок питания в пластиковом корпусе (1)

Небольшой размер, легкий, влагозащищенный. Однако, е го мощность не бывает больше 75 ватт. Поэтому, чтобы запитать две ленты, потребуется два блока питания по 50 ватт . Используется в подсветке интерьеров, т.к. его проще всего спрятать.

Герметичный блок питания в алюминиевом корпусе (2)

Мощность 1 0 0 ватт и его одного хватит, чтобы запитать сразу две ленты. Однако, весит он больше килограмма и имеет большие габариты. Используется, в основном, для подсветки уличных вывесок, т.к. очень надежен и хорошо защищен от внешних воздействий (солнце, мороз, дождь).

Открытый блок питания (3)

Этот тоже выдает 1 0 0 ватт, но имеет самые большие размеры. Лично я не встречал ни разу, чтобы его использовали для подсветки потолков или стен. Его невозможно спрятать в нишу . Применяется для питания аппаратуры, обычно устанавливается в аппаратные отсеки или специальные шкафы. Его достоинство — это более низкая стоимость.

Итак, чтобы подобрать блок питания, сначала смотрим тип ленты, которую хотим запитать. Далее, смотрим в таблице, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Умножаем это значение на длину ленты, получаем мощность блока питания. Выбираем из имеющихся в продаже вариантов блоков питания тот, который вам больше подходит.

Готовые наборы для подсветки потолков

Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно!

Как правильно паять светодиодную ленту

При монтаже светодиодной ленты один из вопросов, требующих решения, это способ подключения к ней проводов. Один из методов – пайка. Несмотря на сложность этого способа по сравнению с соединением коннекторами, она отличается повышенной надежностью и является самым распространенным способом подключения.

Устройство светодиодной ленты

Светодиодная лента представляет собой печатную плату в виде гибкой полосы. На ней нанесены две (в цветных лентах RGB – четыре) токопроводящие полоски, между которыми находятся светодиоды, и может быть герметичной (покрытой слоем силикона для защиты от влаги).

Полосу можно разрезать на участки по три светодиода. Места разреза обозначаются пунктиром или рисунком ножниц. В этих местах на токопроводящих полосках есть контактные площадки для спайки.

Эти ленты используют питание 12 вольт и используются для подсветки приборных панелей, моддинга системных блоков, ремонта ЖК экранов и других целей.

С помощью преобразователя, повышающего напряжение, их можно подключить к батарейке или выходу USB компьютера.

Что потребуется для пайки

Для того чтобы припаять проводники к светодиодной полосе нужны:

  • провода;
  • паяльник;
  • припой оловянно-свинцовый (ПОС) с температурой плавления 183 – 265 градусов;
  • термоусадочная трубка диаметром 12 мм;
  • канифоль или другой нейтральный флюс.

Провода должны быть мягкими. Жесткие многожильные провода могут оторваться от места пайки и повредить контактную площадку. Это приведет к тому, что придется отрезать поврежденный участок и начать спаивать все заново. Поэтому сечение должно быть не более 0,35 – 0,5мм2. Если необходим толстый проводник, то его соединяют с тонким, длиной 10 – 15см, скруткой или пайкой.

Паяльник нужен мощностью 15 – 25Вт. Мощный паяльник может перегреть место пайки, и контактная площадка отклеится от основания.

Термоусадочная трубка нужна для фиксации проводников. После остывания она прижимает провода к основанию, становится жесткой и укрепляет место подключения.

Канифоль может быть в виде куска или спиртового раствора. Раствор канифоли наносится кисточкой.

Предварительные работы

Перед тем как припаивать провода к светодиодной ленте, нужно:

  1. отрезать кусок светодиодной полосы необходимой длины;
  2. если проводники слишком большого сечения или уже проложены, то дополнительно нужны отрезки меньшего сечения;
  3. отрезать кусочки термоусадочной трубки длиной 1,5 – 2 см;
  4. если светодиодная полоса покрыта слоем силикона, то его необходимо удалить над контактными площадками. Сделать это можно при помощи острого ножа.

к содержанию ↑

Процесс спайки

Спайка проводов к полосе со светодиодами производится в несколько этапов:

  1. зачистить контактные площадки;
  2. залудить их;
  3. отрезать проводки необходимой длины;
  4. зачистить концы на длину 5 мм и залудить их;
  5. последовательно припаять каждый проводник к токоведущим полоскам;
  6. надеть отрезок термоусадочной трубки так, чтобы закрыть место пайки, но оставить открытым ближайший к нему светодиод;
  7. прогреть трубку феном.

Пайка ленты покрытой силиконом

Если полоса со светодиодами покрыта слоем силикона, то его необходимо удалить острым ножом.

При этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить токоведущие полоски.

Пайка проводов под углом

Если необходимо подключить проводники к светодиодной полосе сбоку, под прямым углом, то залуженные концы необходимо загнуть. Один из проводов можно не загибать, а припаять сбоку.

Внимание! Загибать припаянные провода нельзя – они могут стать жестче из-за пропитки канифолью и припоем и при изгибании повредить ленту.

Подключение двух отрезков полосы друг к другу под углом производится аналогично, только проводники необходимо брать разной длины – 1 и 3 см.

Способы соединения двух отрезков светодиодной ленты

Есть три способа соединения между собой двух отрезков полосы со светодиодами.

Соединение паяльником лент без проводов

В этом случае необходимо:

  1. при необходимости зачистить контактные площадки тех концов, которые необходимо спаять между собой;
  2. залудить зачищенные площадки;
  3. зафиксировать залуженные концы так, чтобы полоса выглядела как целая;
  4. нанести паяльником достаточное количество припоя и соединить токоведущие полоски между собой;
  5. отрезать кусочек термоусадочной трубки такой длины, чтобы она закрывала место подключения, но оставляла открытыми светодиоды;
  6. надеть на место спайки кусочек термоусадочной трубки и прогреть ее феном.

Соединение с проводами

Соединение двух отрезков выполняется так же, как и подключение к ленте, только проводки отрезаются длиной 2 – 3 см.

Спаиваем в ошибочном месте разреза

Если полоса была разрезана неправильно, то ее можно спаять заново. Это выполняется так же, как и при спаивании вместе двух отдельных кусков лент.

Ремонт светодиодной ленты

В полосе светодиоды собраны в группы по три штуки. Если вышел из строя один из светодиодов, то этот участок также подлежит замене. Для этого поврежденный кусок вырезают, а на его место вставляют другой, от такой же полосы.

Если спаять эти участки сложно, то используются соединительные коннекторы.

Способы соединения: паечный и коннекторный

Есть два вида подключения светодиодных лент между собой и с кабелем:

  • пайкой;
  • коннекторами.

Соединение пайкой

При подключении проводов пайкой, они припаиваются оловянно-свинцовым припоем. Проводники при этом используются сечением до 0,5 мм2.

Соединение коннекторами

Кроме спайки, подключение производится с помощью коннекторов. Это современный способ подключения.

Виды соединительных коннекторов

Соединительные коннекторы выпускаются разных видов, на все случаи монтажа:

  • С проводами. Такими устройствами присоединяют провода к светодиодной ленте.
  • Соединительные. С их помощью подключают два отрезка светодиодной полосы друг к другу.
  • Угловые и в форме буквы «Т». Предназначены для соединения углом или в виде буквы «Т» соответственно.

Все виды коннекторов выпускаются как для монохромных лент, с двумя контактами, так и для лент RGB, с четырьмя.

У каждого способа есть достоинства и недостатки.

Плюсы и минусы пайки

Обеспечивает надежный контакт, который не окисляется и не греется.

Однако у паяного соединения меньшая механическая прочность. Частично эту проблему решает использование термоусадочной трубки.

Пайка – процесс более длительный, чем подключение с помощью коннекторов, и при выполнении большого количества операций, это займет много времени.

Кроме того, паять удобно на столе, а при необходимости выполнить подключение или ремонт ленты под шкафом или в потолочном плинтусе это может оказаться невозможным.

Плюсы и минусы коннекторного соединения

У соединения с помощью коннекторов есть преимущества — быстро, удобно, такие соединения обладают механической прочностью.

Есть только один недостаток – место подключения может окислиться, особенно в сырых помещениях, или перегреться. В этом случае контакт пропадет и светодиоды погаснут. Поэтому паяный контакт надежнее коннекторного.

Ошибки при пайке

Во время процесса пайки возможны ошибки, влияющие на результат:

  • использование кислоты вместо канифоли – может привести к разрушению проводников, токоведущих полосок или к короткому замыканию;
  • паяльник мощностью больше 25 Вт – возможен перегрев контактных площадок и отклеивание от основания с последующим обрывом;
  • провода сечением больше 0,5 мм2 или жесткие (или одножильные) – могут оторваться от припоя или оборвать токоведущую полоску.

В сети есть много видео о том, как своими руками спаять светодиодную ленту.

RGB светодиодная лента

Введение

Светодиодная RGB лента представляет собой гибкую ленту, с нанесенными на ней проводниками и RGB-светодиодами (полноцветными). В последнее время светодиодные ленты получили широкое распространение в архитектуре, авто и мото тюнинге, костюмах, декорациях и т.п. Также бывают водонепроницаемые ленты, которые можно использовать к примеру в бассейнах.

Светодиодные ленты бывают двух типов: аналоговые и цифровые.
В аналоговых лентах все светодиоды включены в параллель. Следовательно, вы можете задавать цвет всей светодиодной ленты, но не можете установить определенный цвет для конкретного LED. Эти ленты просты в подключении и не дорогие.
Цифровые светодиодные ленты устроены немного сложнее. К каждому светодиоду дополнительно устанавливается микросхема, что делает возможным управлять любым светодиодом. Такие ленты намного дороже обычных.

В данной статье мы рассмотрим работы только с аналоговыми светодиодными лентами.

Аналоговые RGB светодиодные ленты

Техническая спецификация:
— 10.5мм ширина, 3мм толщина, 100мм длина одного сегмента
— водонепроницаемая
— снизу скотч 3М
— макс. потребление тока (12В, белый цвет) — 60мА на сегмент
— цвет свечения (длина волны, нм): 630нм/530нм/475нм

Схема светодиодной RGB ленты

Лента поставляется в рулонах и состоит из секций длиной по 10 см. В каждой секции размещается 3 RGB светодиода, типоразмера 5050. Т.е. в каждой секции получается, что содержится 9 светодиодов: 3 красных, 3 зеленых и 3 синих. Границы секций отмечены и содержат медные площадки. Поэтому, при необходимости, ленту можно обрезать и спокойно припаиваться. Схема светодиодной ленты:

Энергопотребление

В каждой секции ленты, последовательно подключены по 3 светодиода, поэтому питание 5В не подойдет. Питание должно быть 12В, но можно подавать напряжение и 9В, но тогда светодиоды будут гореть не так ярко.

Одна LED-линия сегмента потребляет приблизительно 20мА при питании 12В. Т.о. если зажечь белый цвет (т.е. красный 100%, зеленый 100% и синий 100%), то энергопотребление секции составит около 60мА.

Теперь, можно легко посчитать потребление тока всей ленты. Итак, длина ленты составляет 1 метр. В ленте 10 секций (по 10 см каждая). Потребление ленты при белом цвете составит 60мА*10=600мА или 0.6А. Если использовать ШИМ fade-эффект между цветами, то энергопотребление можно снизить вдвое.

Подключение ленты

Для того, чтобы подключить ленту, необходимо припаять провода к 4 контактным площадкам. Мы использовали белый провод для +12В, а остальные цвета в соответствии с цветами светодиодов.

Срежьте защитную пленку на конце ленты. С какой стороны будет производится подключение — не важно, т.к. лента симметричная.

Зачистите слой изоляции, чтобы оголить контактные площадки.

Припаяйте четыре провода. Лучше использовать многожильный провод (например ПВ3 или кабель ПВС), он более гибкий.

Для защиты от воды и внешних воздействий можно использовать термоусадочную трубку. Если светодиодная лента будет использоваться во влажной среде, то дополнительно, контакты можно промазать силиконом.

Работа с светодиодной лентой

Ленту легко можно использовать с любым микроконтроллером. Для управления светодиодами рекомендуется использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Не подключайте выводы ленты напрямую к выводам МК, т.к. это большая токовая нагрузка и контроллер может сгореть. Лучше использовать транзисторы.

Вы можете использовать NPN-транзисторы или еще лучше N-канальные мосфеты. При подборе транзистора не забудьте, что максимальный коммутируемый ток транзистора нужно брать с запасом.

Подключение светодиодной ленты к контроллеру Arduino

Рассмотрим пример подключения светодиодной ленты к популярному контроллеру Arduino. Для подключения, можно использовать недорогие и популярные мосфеты STP16NF06. Можно также использовать и обычные биполярные транзисторы, к примеру TIP120. Но по сравнению с мосфетом, у него больше потери напряжения, поэтому все же рекомендуется использовать первые.
На схеме ниже показано подключение RGB светодиодной ленты при использовании N-канальных мосфетах. Затвор мосфета подключается к pin1 контроллера, сток к pin2 и исток к pin3.

Ниже, показана схема подключения при использовании обычных биполярных транзисторов (например TIP120). База транзистора подключается к pin1 контроллера, коллектор к pin2 и эмиттер к pin3. Между базой и выводом контроллера необходимо поставить резистор сопротивлением 100-220 Ом.

К контроллеру Arduino подключите источник питания с напряжением 9-12 Вольт, а +12В от светодиодной ленты необходимо подключить к выводу Vin контроллера. Можно использовать 2 раздельных источника питания, только не забудьте соединить «земли» источника и контроллера.

Пример программы

Для управления лентой будет использовать ШИМ-выход контроллера, для этого можно использовать функцию analogWrite() для выводов 3, 5, 6, 9, 10 или 11. При analogWrite(pin, 0) светодиод не будет гореть, при analogWrite(pin, 127) светодиод будет гореть в полнакала, а при analogWrite(pin, 255) светодиод будет гореть с максимальной яркостью. Ниже приведен пример скетча для Arduino:

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о