С появлением светодиодных ламп появилась возможность сделать световое оформления квартир и домов разнообразнее. А когда придумали гибкие ленты с закрепленными на них небольшими светодиодами, которые могут светиться разными цветами и даже плавно изменять цвет, требуется только фантазия: подключение светодиодной ленты — дело несложное. Один раз проделав операцию вы без труда ее повторите.
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.
Цвета и типы свечения
Вы, наверное, заметили, что светодиодные ленты различаются по типу свечения. Они бывают:
- Монохромными. Собираются из элементов типа SMD, выдают определенный цвет. В маркировке указывается начальная буква английского написания цвета:
- LED-W-SMD — белый (может быть с оттенком голубым или желтым, еще называют теплым или холодным светом),
- LED-R-SMD — красный,
- LED-B-SMD — синий,
- LED-G-SMD — зеленый.
- Универсальными. Маркируются RGB — дают различные оттенки в зависимости от команды с пульта управления. РАботают в паре с контроллером и пультом управления.
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 LED лент 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.
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.
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.
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.
Если ножницы не нарисованы, то обязательно есть пунктир. Также линию реза можно определить по наличию контактных площадок с обеих сторон от линии.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
Способы соединения
Подключение светодиодной ленты к блоку питания последовательное. Потому обращаем внимание на полярность: соединяем «+» только к такому же полюсу, а «-» — к минусу.
На конце ленты, которая приходит на бобине припаяны проводники. Если свечение монохромное, проводников два — «+» и «-«, у многоцветных 4, — один общий «плюсовой» (+V) и три цветных (R — красный, G — зеленый, B — синий).
Но не всегда нужен 5-метровый кусок. часто требуются более короткие отрезки. Разрезают ленту по нанесенным линиям.
На фото вы видите по обе стороны от линии разреза контактные площадки. На каждой ленте они подписаны, так что запутаться при подключении довольно сложно. Чтобы было еще проще, используйте проводники разных цветов. Так будет нагляднее и вы точно не запутаетесь.
Коннекторы
Соединить светодиодную ленту можно без пайки. Для этого есть специальные коннекторы. Это специально разработанные устройства — пластиковые корпуса, которые обеспечивают должный контакт. Есть коннекторы:
- для подключения к ленте проводников;
- соединение двух лент.
Все очень просто: открывается крышка, вставляется лента или проводники с оголенными концами. Крышка закрывается. Соединение готово.
Способ очень простой, но не очень надежный. Контакт обеспечивается только давлением, и если немного крышка ослабляется, начинаются проблемы.
Пайка
Если есть хоть какие-то навыки пайки, лучше использовать этот способ. Для работы потребуется паяльник средней мощности, с тонким или заточенным жалом. Нужна канифоль или флюс, а также олово или припой.
Зачищаем от изоляции концы проводников, скручиваем их в плотный жгут. Берем разогретый паяльник, укладываем проводник на канифоль, прогреваем его. Берем на жало паяльника немного припоя, снова прогреваем провода. Жилы должны затянутся оловом — залудиться. В таком виде проводники легко паять.
Аналогичным образом пролудить желательно и контактные площадки: окуните паяльник в канифоль, прогрейте площадку. Следите, чтобы олово не вытекало за пределы площадок. Возьмите подготовленный проводник, уложите его на площадку, прогрейте паяльником. Олово должно расплавиться и затянуть проводник. Секунд 10-20 удерживайте проводник на месте (иногда проще держать тонкогубцами или пинцетом — проводник греется), подергайте. Он должен крепко держаться. Аналогичным образом паяем все необходимые проводники.
НА RGB лентах с 4-мя проводами следите, чтобы площадки не соединились во время пайки. Расстояние меду контактами очень маленькое, малейшие потеки могут испортить все дело. Действуйте аккуратно.
Посмотрите процесс пайки диодной ленты в видео. Вам нужно будет повторить все.
Источник: stroychik.ru
1. Основные характеристики
Современные источники света, о которых речь пойдет в этой статье, создаются из светоэлементов с маркировкой Surface Mounted Device (SMD), что переводится как «устройства для поверхностного монтажа». На длинную, неширокую полосу припаиваются светодиоды и резисторы, контролирующие ток. Питание светодиодной ленты осуществляется выпрямителем и трансформатором напряжения, объединенными в блок питания. Он обеспечивает напряжение 12 В для работы ленты, имеет выпрямляющий диодный мост с RC-фильтром на выходе, который предназначен для сглаживания скачков напряжения из бытовой сети. Подключать изделие напрямую к сети с напряжением 220 В не рекомендуется, так как это выведет ленту из строя, диоды сгорят из-за перегрузки. Прежде чем говорить про схему подключения, напомним характеристики ленты, важные для монтажа.
1.1. Тип светодиода
Может быть следующим: SMD 3028, SMD 5050 и SMD 5050 RGB. Цифры обозначают размер кристаллов. Например, один кристалл у чипа 30х28 мкм, а три кристалла – у чипа 50х50 мкм. То есть чем больше кристаллов, тем ярче светит светодиод. Но чем ярче свечение диода, тем больше он нагревается в процессе работы и тем меньше его срок эксплуатации. У каждого типа диода есть определенный угол распространения света – от 120 до 160°.
1.2. Количество светодиодов
Влияет на насыщенность светового потока. На сегодняшний день 60 светодиодов на 1 м – наиболее популярный вариант, хотя в продаже можно встретить ленты со 120 светодиодами на метр и с 240. В последнем варианте они располагаются парами, друг под другом. Таким образом, светодиодная лента будет давать тем больше света, чем больше на ней диодов.
1.3. Потребляемая мощность и рабочее напряжение
Рассчитывается исходя из мощности, которую потребляют диоды на отрезке в 1 м. Лента с 60 светодиодами на 1 м имеет мощность 4,8 Вт, со 120 диодами – 9,6 Вт, с 240 диодами – 16,8 Вт. Умножив это значение, к примеру, на 16 м, получим мощность, которую потребляет вся лента. Эту величину важно узнать перед покупкой блока питания, поскольку недостаточно мощный блок не обеспечит необходимого свечения диодов. К тому же у блока питания должен иметься запас мощности – не меньше 30%. Современные ленты имеют рабочее напряжение 12, 24, реже 36 В (появились на рынке относительно недавно).
1.4.Цвет свечения и оттенки белого
Делят ленты на монохромные и многоцветные – RGB. Первые дают свечение одного оттенка, например, теплый или холодный белый, красный, желтый, зеленый и т.д. Сегодня не существует светодиода, который давал бы чистое белое свечение, поэтому его можно получить двумя способами: включить все диоды одновременно на RGB-ленте и установить одинаковую яркость, а на монохромной ленте воспользоваться светодиодами синего цвета, покрытыми люминофором. Внешне он похож на светло-желтое пятно, покрывающее кристалл синего светодиода. Но с течением времени свойства этого вещества теряются, так что свечение из чисто-белого понемногу начинает становиться синеватым. Яркость такой люминофоровой светодиодной ленты может спустя месяцы понизиться на 20 – 30%. Если говорить про многоцветную, то rgb лента имеет чипы с тремя светодиодами: красным, синим, зеленым. Она излучает сотни разных цветов и оттенков благодаря раздельной системе питания для каждого светодиода. То есть можно зажечь кристаллы одного цвета на 50% яркости, второго – на 100%, а третьего не зажечь вовсе. Таким образом, можно настроить оттенок свечения и его насыщенность. Подключение rgb ленты предусматривает контроллер, связанный с пультом ДУ: нажатием на его кнопки можно настроить любой оттенок цвета светодиодов, а также осуществить возможность смены цветов.
1.5. Класс защиты IP
Важен для выбора мест монтажа ленты. Самый низкий уровень защиты IP20 дает возможность монтировать ее в тех местах, где исключена влажность, например, получится удачная светодиодная подсветка потолка спальни или мебели. Лента с IP65 имеет защиту от брызг и водяного пара. Можно купить такие светодиодные ленты для освещения ванной комнаты, а в ряде случаев и для освещения улицы. Для ванной или сауны следует подключать влагозащищенную ленту со стандартом не ниже IP65, например, LS35287-120LED-IP68-W-eco-5m. Лента с IP68 имеет 100-ную влагозащиту, ее можно монтировать под водой, не глубже 1 м, или даже заморозить в лед. Хорошо подойдет для освещения любого уличного объекта и помещений с повышенным уровнем влажности – аквариумов, бассейна и т.д.
Источник: www.vseinstrumenti.ru
Немного о ленте
Ленты со светодиодами или по-другому LED-ленты имеют самое широкое разнообразие в смысле форм-фактора и непосредственного назначения. Однако все они имеют общее свойство – градацию по цвету. В этом плане существует два вида типа лент:
- монохромные;
- универсальные.
Монохромная LED-лента при включении испускает только один цветовой поток:
- белый;
- жёлтый;
- зелёный;
- красный;
- синий.
Универсальный тип этих устройств (RGB) позволяет, при помощи ПУ, менять цвет. Изменения могут производиться как по основным цветам, так и выбирать любой другой существующий в природе. Современные светодиодные ленты универсального типа дают возможность менять свечение даже на отдельных участках цепи, что даёт ещё больший простор для фантазии.
Подсветка лентой со светодиодными элементами
Узнаем на практических примерах – как осуществляется монтаж светодиодной ленты, и в качестве объекта, возьмём различные потолочные перекрытия. В целом алгоритм таких работ примерно одинаков:
- очищение и обезжиривание поверхности;
- удаление защитной плёнки с ленты;
- фиксация ленты.
При создании сложных дизайнерских проектов широко применяют профильные конструкции. Их создают из пластика или алюминия. Конструкция из алюминиевых профилей может понадобиться в случае использования мощных осветительных приборов. Лента на них крепится за счёт собственной клеевой основы либо при помощи дополнительного подклеивания.
Помимо клея существует ещё несколько способов крепления ленты к основанию, например, специальные клипсы. Варианты фиксации светодиодной ленты выбираются исходя из конкретной ситуации. Благодаря профильным конструкциям можно воплотить любую дизайнерскую задумку.
Общие правила подключения
Чтобы выполнить грамотное подключение светодиодной ленты желательно перед приобретением ознакомиться с её техническими показателями. Ленты отличаются числом диодов, приходящихся на один метр этого изделия.
Данный параметр в обязательном порядке указывается в технических характеристиках на упаковке. Он напрямую влияет на качество получаемой освещённости и необходимую мощность. Светодиодные элементы на ленте могут быть расположены в один ряд или в два. Помимо этого, есть отличие по их защищённости – лаковое или силиконовое покрытие, или без какой-либо защиты.
Необходимое напряжение лента получает от питающего блока напряжением 12 или 24 вольт. Приобретая устройство необходимо уточнить потребляемое напряжение и купить подходящий по номинальным характеристикам блок питания, что позволит подключить светодиодную ленту к 220 В. Далее разберём основные моменты, требующие особого внимания.
Всего есть четыре ключевых момента требующих внимания:
- Длина
Эта задача решается достаточно просто – производится обмер протяжённости освещаемого периметра, где планируется установить светодиодную ленту. В случае бо́льшей длины от стандартной протяжённости рулона в 5 метров, понадобится добавить припуск на сращивание. Разрезание ленты для наращивания может производиться на определённых отрезках. Их расположение зависит от числа диодов в устройстве.
- Полярность
В отличие от бытовых электротехнических устройств и классических ламп, установка светодиодной ленты должна производиться с соблюдением полярности, поскольку это полупроводниковое устройство. К счастью, при коммутации к неправильным полюсам питающего устройства, лента из строя не выйдет. В этом случае она попросту не станет включаться и потребуется смена полюсов на питающем устройстве.
- Резка
Достаточно часто, длина стандартной катушки является избыточной и приходится отрезать от ленты требуемый кусок. Для того чтобы подключить светодиодную ленту длиной менее 5 метров к блоку питания, заготовка режется по уже указанным рискам. Как правило, они располагаются через каждые 3 светильника. В подавляющем большинстве лент, именно по три в блоке, группируются световые части в параллельные связки. Если произвести рез ленты в другом месте она будет работать, однако несколько диодов, в которых произошло замыкание контура, перестанут функционировать.
- Соединение
Достаточно распространённым способом соединения нескольких отрезков ленты является пайка. При внимательном рассмотрении обозначенных линий для разреза, можно обнаружить специальные площадки для контакта. Перед соединением они очищаются и обрабатываются лужением.
Далее производится соединение отрезков посредством пайки проводки. Для данных целей рекомендовано сечение, не превышающее 2 миллиметров. Стоит отметить, что есть модели лент, которые можно соединять без пайки – выполняя коммутацию с помощью специальных коннекторов.
Различные способы коммутации
После определения источника питания выполняется подключение ленты на светодиодах. Разберём два наиболее распространённых приёма.
Первый – одна лента и блок
В примере будет использована лента классической длины в бобине – 5 метров. В большинстве случаев, на конце ленты, с внешней стороны, имеются небольшие отрезки проводки для осуществления коммутации. При их отсутствии необходимо произвести спаивание.
С этой целью, берутся провода с несколькими жилами, сечением не превышающим 2 миллиметра – и отрезаются куски достаточной длины для закрепления ленты и монтажа питающего оборудования. Для удобства подключения проводку желательно взять в разноцветной изоляции. Например, для «плюса» красного цвета, а для «минуса» синего.
При помощи канифоли или специальной кислоты и припоя производится лужение проводки с обоих концов. После этого кабель можно припаивать к контактным площадкам ленты. Данную операцию требуется выполнить максимально быстро, во избежание повреждения светодиодов высокой температурой от паяльника.
На отрезки, проводки, которые будут соединяться с питающим блоком, рекомендуется установить специальные наконечники «НШВИ». Это позволит обеспечить наиболее надёжную коммутацию с клеммами источника питания.
Однако для установки этих приспособлений потребуется специальный обжимающий инструмент, который используется профессиональными электромонтажниками. Правда можно обойтись и простыми плоскогубцами. Места, в которых производилась пайка, тщательно изолируются. Наиболее оптимальным вариантом изоляции является использование термоусадочной трубки.
Второй – две ленты и блок
При подобной коммутации требуется убедиться, что питающий блок выдержит требуемую нагрузку. Например, необходимо подсоединить к источнику питания ленту длиной 7 метров. Ленты данного формата не реализуются и поэтому придётся отрезать 2 метра от дополнительной катушки.
Как говорилось выше, рез производится по соответствующей разметке, имеющейся на полоске. Для разреза можно воспользоваться обычными ножницами. Технология соединения двух кусков ленты с диодами, была показана выше – это или спаивание, или применение коннекторов. После соединения отрезков, общий подготовленный кусок ленты коммутируется к блоку как одно целое.
Нередко ситуация с освещением складывается таким образом, что в контуре присутствует несколько лент находящихся на различном расстоянии от питающего блока. Как пример, может послужить освещение нескольких зон в комнате или витрина в магазине.
Чтобы выполнить соединение всех кусков контура, необязательно тянуть проводку к источнику питания от каждого по отдельности. Достаточно подключить магистральную (основную) светодиодную ленту к блоку питания 12 вольт, а к основной линии уже можно присоединять необходимое количество отрезков. Важное условие – блок должен выдерживать нагрузку.
ПК как источник питания
Такой вариант подключения достаточно распространён для обеспечения локального освещения околокомпьютерного пространства. Также можно подсветить и сам системный блок ПК изнутри или снаружи. Освещение монитора ПК полезно для снижения нагрузки на зрение в ночные часы работы.
Что касается самого подключения то оно достаточно простое. Штепсель «molex 4 pin» в ПК имеет четыре провода. На один подаётся ток в 12 вольт, на второй 5 вольт, а остальные два разъёма отведены для «земли». Достаточно заизолировать одну «землю» и 5 вольт. К оставшейся проводке лента припаивается в том порядке, как было обозначено выше.
Мощность блока
Чтобы устройства светили на полную мощность, а блок гарантированно справлялся с нагрузками, при его приобретении понадобится произвести несложные расчёты. В большинстве случаев, в маркировке лент обозначена потребляемая мощность одним метром изделия. Поэтому, данное значение следует умножить на требуемую длину и добавить 20% для запаса.
Например, необходимо установить подсветку общей длиной 13 метров, при этом номинальная потребляемая мощность выбранной ленты составляет 9 ватт на метр длины. Умножаем 13 на 9 и получаем 117 ватт. 20% от этого значения равняется 23,4 ватт. Плюсуем 117 и видим, что для такой подсветки понадобится блок мощностью порядка 140,4 ватт.
Основная ошибка
Стоит отметить распространённую ошибку, допускаемую при сращивании двух отрезков – многие выполняют их последовательное подключение. Считается, что достаточно соединить прямым способом два конца ленты и получить требуемую длину. Данная коммутация неправильная, поскольку подключать ленты требуется параллельно.
На практике, эта ошибка ведёт к повышению сопротивления в контуре: к концу цепочки светодиоды будут светить очень тускло или вообще не работать. При этом на начальные отрезки ленты будет поступать избыточное напряжение, что приведёт к быстрому выходу из строя осветительных элементов.
Также повышенное напряжение чревато повышенной температурой светодиодной ленты, что тоже не является плюсом. Практическим путём доказано, что неправильное соединение двух отрезков ленты приводит к их быстрому износу и в разы сокращает срок эксплуатации.
Заключение
Мы рассмотрели, что такое светодиодная лента как правильно установить и подключить это осветительное устройство. В целом, все эти работы не представляют большой сложности. Если придерживаться приведённых выше рекомендаций, монтаж ленты не составит труда.
Однако если нет хотя бы небольшого опыта по подобным работам, то лучше обратиться за помощью к специалисту. Это позволит избежать досадных ошибок и обезопасит от последствий неправильной работы с электроприборами.
Источник: m-strana.ru
Считайте токи и падения напряжения
Не далее как сегодня мне написал монтажник, который по моему проекту кладёт кабель. Написал «давайте для подсветки кухни не силовой кабель потянем к блоку питания в шкафу, а разместим блок в щите и протянем слаботочный кабель». Это очень распространённая точка зрения. К сожалению, распространённая именно среди электриков. Тех самых «обычных электриков», про которых я писал. Раз 230 вольт бьёт током, то кабель нужен толстый, а 12-24 вольта током не бьёт, поэтому можно их тонким кабелем вести.
Толщина кабеля определяется током, а не напряжением! Только током! Напряжением определяется толщина изоляции, например, по витой паре нельзя вести 230 вольт (хотя сечение позволяет маленький ток вести), потому что изоляция на такое напряжение не рассчитана — об этом тоже некоторым электрикам надо бы сказать.
Напоминаю: мощность = напряжение * ток. Мощность измеряется в ваттах, напряжение в вольтах, а ток в амперах.
Для каждой светодиодной ленты нам надо посчитать ток и падение напряжения в питающем её кабеле.
Сначала считаем ток. На каждой светодиодной ленте написано, какая у неё мощность. Пусть у нас светодиодная лента 9.6 ватта на метр, длина 10 метров, всего 96 ватт. Напряжение 24 вольта, значит, ток 4 ампера. Кажется, что ток маленький, поэтому думать не о чем, можно класть кабель сечением 0.75? Нет, когда мы говорим о слаботочных нагрузках, надо учитывать ещё и падение напряжения. Падение напряжения — это уменьшение напряжения на кабеле, то есть, на прибор придёт напряжение меньше, чем выходило от блока питания. Падение напряжения присутствует во всех кабелях, но если от щита выходило 230 вольт, а на нагрузке будет 220 вольт, то это не будет заметно. А вот если выходило 24 вольта, а придёт 21 вольт, то будет заметно по яркости ленты. Если у вас на калитке электромагнитный 12-вольтовый замок, блок питания в доме, а кабель сечением 0.75 имеет длину в несколько десятков метров, то замок может держать значительно хуже, так как приходить на него будет не 12 вольт, а меньше. Поэтому падение напряжения в кабеле важно считать, когда имеем дело с 12 и 24-вольтовыми приборами.
Чем тоньше кабель, тем больше падение напряжения. Чем больше ток, тем больше падение напряжения. Подробнее про расчёт в статье Кабели для светодиодных лент, там же можно скачать таблицу в excel для расчёта падения. Шина KNX или RS485 может иметь большую длину с минимальным падением напряжения, потому что токи потребления устройств очень малы. С датчиками разных типов аналогично — ток маленький, поэтому падение напряжения тоже маленькое, даже несмотря на тонкий кабель.
Вот табличка расчёта лент из одного моего проекта:
По каждой ленте посчитаны ток, падение напряжения в процентах, исходя из длины и сечения кабеля, а также удельной мощности и длины ленты. Посчитано таким образом, чтобы нигде падение напряжения не превышало 8%. При падении 10% это становится заметно. В крайнем случае можно чуть поднять напряжение на блоке питания (у многих есть регулировочный винтик). Но лучше заранее перестраховаться и заложить кабель потолще, либо несколько кабелей.
На сайте Transistor.ru есть калькуляторы для разных расчётов, в том числе и для падения напряжения в кабеле. Очень удобно.
Планируйте точки подключения лент заранее
Ленты длиной более 5 метров подключаются к питанию с обоих концов (если это не слабые ленты 5 ватт на метр, с ними таких проблем нет), иначе на самой ленте напряжение может просесть, и на конечных диодах оно будет меньше. И к 5-метровому куску ленты нельзя подключать следующий кусок ленты, по этой же причине, следующий кусок надо запитывать от отдельного кабеля. А если у нас 15 метров ленты, то подключать питание нужно уже в трёх точках: с краёв и посередине.
У нас есть два варианта подключения мощной ленты, которую надо запитать в нескольких точках. Первый вариант — тянем несколько кабелей от щита, а в щите уже осуществляем коммутацию этих кабелей. Второй вариант — тянем от щита один кабель нужного сечения до распределительной коробки где-то у начала ленты, а в коробке от этого кабеля разводим несколько кабелей до точек подключения ленты. Я лично не люблю скрытые монтажные коробки, поэтому предпочитаю первый вариант. Но кому-то будет удобнее второй, с коробками. И третий промежуточный вариант — без коробок, но с перемычками.
Приведём пример. Пусть у нас в комнате по периметру 20 погонных метров ленты мощностью 19.6 ватта на метр, 24 вольта. Итого 196 ватт, 8.17 ампера. Подключать к ленте питание надо в 4-х точках, каждые 5 метров. Если мы хотим разместить блок питания ленты в щите, прикинем среднюю длину кабеля от блока питания до точки подключения. Пусть это 15 метров.
Дальше считаем падение напряжения исходя из длины кабеля, сечения кабеля, тока, удельного сопротивления кабеля. Если кабель будет сечением 1.5мм2, то падение напряжения составит 11.6% — многовато, будет заметно. Подбираем сечение кабеля и количество кабелей. Если вести от щита 4 кабеля сечением 0.75мм2 (то есть, общее сечение 3мм2), то падение напряжения будет 5.8%, это уже лучше. Можно получить такую же цифру падения напряжения, если протянуть два кабеля 1.5мм2, от каждого кабеля запитать два угла прямоугольника ленты. Можно пойти по второму варианту — протянуть один кабель сечением 4мм2 до распределительной коробки, от неё максимально короткие перемычки до точек питания ленты сечением 1.5 или даже 0.75. До распределительной коробки падение напряжения при длине кабеля 15 метров составит 4.3%, если перемычки будут короткими и надёжно припаянными к ленте, проблем не будет при их сечении 0.75мм2.
Чем тоньше кабель подходит к самой ленте, тем удобнее подключать. Например, 0.75мм2 подключать удобно, а 1.5мм2 уже не очень.
То есть, в нашем примере можно сделать тремя способами:
- Протянуть до ленты 4 кабеля 0.75мм2 (без промежуточных коробок, самое удобное подключение). Плюс — отсутствие коробки. Минус — 4 кабеля тянуть и заводить в щит.
- Протянуть один кабель 4мм2 до распределительной коробки, от коробки 4 кабеля 0.75мм2 до углов ленты. Плюс — меньше падение напряжения. Минус — наличие коробки.
- Протянуть два кабеля 1.5мм2 и запитать ленту с перемычками. Плюс — всего два кабеля небольшого сечения. Минус — неудобно делать перемычку, ведь надо в одной точке соединить подходящий от щита кабель, ленту и перемычку.
В каждом варианте надо считать падение напряжения, чтобы до ленты оно было не больше 8%, а лучше не больше 6%.
Выбирайте качественный кабель
Кабели для подключения светодиодных лент необходимо приобретать нормального качества, чтобы их сечение соответствовало номинальному. У дешёвых кабелей сечение может быть меньше на 20-30%, что увеличит падение напряжения в кабеле и снизит яркость свечения ленты.
Это относится вообще ко всем кабелям, включая ВВГнг и даже витую пару — дешёвый кабель почти всегда имеет меньшее сечение, чем на нём написано. На кабелях для освещения, если он сечением 1.5мм2, или для розеток, сечением 2.5мм2, защищённых автоматами 16А, небольшое уменьшение сечения не скажется на работе, а в случае с лентами оно может повлиять на результат сильно.
Напоминаю: кабели ШВВП и ПВС для стационарной прокладки использовать нельзя ни для каких целей. Ленту, разумеется, удобно подключать многожильным гибким кабелем, а не одножильным жёстким, так что можно использовать кабели МКШ, КГВВ, в качестве перемычек даже одножильные ПУГВ.
У самого Arlight, кстати, есть соединительные кабели для светодиодных лент. Они удобны тем, что цвета жил у них понятные. Для монтажа и пайки они удобны. Но максимальное сечение там 0.84мм2 — подойдёт для подключения немощных кабелей или для монтажа от распределительной коробки до ленты. И стоимость гораздо выше, чем у КГВВнг(А)-LS.
Делайте качественные подключения кабелей
Подключения кабелей и лент производится качественной пайкой и термоусадкой либо клеммниками Wago. После подключения следует проконтролировать, что клеммник или место пайки не нагреваются при работе ленты на максимальной мощности в течение 15 минут.
Подключение к ленте специальных коннекторов возможно только при подключении маленьких кусочков ленты, примерно до 0.5 ампера, если больше, то подключаем пайкой.
Защищайте плюсы питания лент предохранителями
А вот это важный момент. Пусть у нас стоит мощный блок питания, например, на 960 ватт 24 вольта. Это 40 ампер. Блок питания качественный, он может кратковременно работать с перегрузом до 150%. К блоку подключены сразу несколько лент, но в одной из них происходит какая-то проблема, например, ленту заливает водой или она частично замыкается. Если произойдёт короткое замыкание, то блок питания это увидит и отключится (это называется «защита от короткого замыкания», есть у большинства блоков питания для лент и, конечно, у всех блоков Meanwell, среди которых есть модели такой мощности). Но если короткого замыкания нет, но частично лента замкнулась, то блок может отдать в эту ленту ток до 60 ампер. При таком токе расплавится и лента, и кабель, и усилитель, а потом сработает защита от КЗ или от перегрузки самого блока. При отключении блока при сработке защиты он через какое-то начнёт периодически включаться, что тоже довольно плохо.
Можно поставить на 24-вольтовые линии автоматы. Существуют специальные автоматы для постоянного тока (в несколько раз дороже обычных), в интернете можно найти много обсуждений того, как срабатывают автоматы на постоянном токе. Моё мнение в том, что автоматы на постоянном токе срабатывают плохо. Недостаточно быстро. Отключение должно происходить мгновенно, даже минимальная задержка здесь недопустима. Поэтому я считаю лучшим вариантом предохранители. На кабель сечением 1.5мм2 ставим предохранитель 10 ампер, на кабель 0.75мм2 ставим предохранитель 5 ампер. Предохранители используем самые простые, 5х20. Вот такой блистер из 10 штук стоит в Чип-Дипе 120 рублей. На радиорынках можно найти дешевле.
На предохранителях написано «250 вольт», это не значит, что он только с этим напряжением работает, это значит, что 250 вольт — максимальное напряжение для него. Предохранитель же срабатывает на превышение тока. Проволочка внутри него является в нашем кабеле от блока питания до ленты самым тонким местом, она сгорит первой при превышении тока.
Предохранитель удобно вставляется в клемму на DIN рейку. Ширина клеммы ABB 8мм, предохранитель легко вынимается, можно быстро отключить цепь, достав предохранитель.
Такие предохранители присутствуют у меня в проектах для защиты всех слаботочных кабелей, отходящих от щита: питание всех приводов и датчиков, питание шины. У ABB есть модель M 4/8.D2.SF с дополнительным проходным вторым контактом. Есть модель M 4/8.D2.SFD с 24-вольтовым светодиодом, который используется для контроля целостности предохранителя и наличия питания.
Более дешёвый и простой вариант — обычный держатель предохранителя, его можно подключить в любом месте кабеля.
Такие предохранители на 1.25 ампера даже прилагаются к диммерам Fibaro Dimmer, чтобы их не забывали ставить. В нашем случае, номинал предохранителя выбирается исходя из максимально допустимого тока для кабеля, возможно, с поправкой на максимальный ток диммера или усилителя.
Покупая предохранители, помните про запас. Если нужно 5 штук, то купите минимум 10, а лучше 20. Бывает, что пока разберёшься с какой-то проблемой, уже десяток предохранителей сгорит.
Предохранитель на каждый кабель нам удобен тем, что он сразу отключит проблемную ветку, всё остальное продолжит работать.
Кстати, предохранитель ставим на плюс питания ленты.
Проверяйте напряжение в точке подключения ленты
После установки и подключения светодиодных лент желательно проконтролировать напряжение на всех точках подключения лент, оно не должно быть ниже 22.5 вольт. Замер нужно производить после 10 минут работы ленты на максимальной яркости. Если напряжение на ленте ниже, то нужно проверить качество соединений кабелей и ленты и кабелей и элементов управления в щите, напряжение на выходе блока питания.
Если кабель плохо зажат в наконечник-гильзу, или припаяны к ленте не все «волоски», или клеммник в соединении закручен неплотно, то проблемное место будет греться, а напряжение на нём проседать.
Если лент у вас очень много или вы занимаетесь их установкой постоянно, возможно, имеет смысл приобрести пирометр или даже тепловизор, чтобы сразу видеть проблемные места. Тепловизор также пригодится при строительстве дома и анализе работы отопления, так что пригодится. Если видите, что в подключениях ленты какое-то место греется сильнее других, надо проверить качество этого подключения, при необходимости подтянуть, поджать, подпаять. И имеет смысл иногда смотреть на электрощит в тепловизор в поисках мест нагрева, предварительно повключав побольше приборов и подождав, пока что надо прогреется.
Отдельный вопрос — это подключение управляемых светодиодных лент в щите. Плюсы лент можно подключать на кросс-модуль либо на распределительный блок. Через некоторое время у меня будут фото реализации таких подключений, обязательно поделюсь.
19,155 просмотров всего, 94 просмотров сегодня
Источник: home-matic.ru
Что нужно для подключения ЛЕД ленты
Основа светодиодной ленты – длинная, гибкая полоса, вдоль которой располагаются полупроводниковые излучатели – светодиоды.
Соединение диодов в единую цепь производится с помощью гибких электрических дорожек. Цепь формируется по параллельно-последовательной схеме, благодаря чему ленту можно разрезать на несколько функциональных частей, содержащих по 3 или 6 диодов на каждом участке.
На ленте отмечаются линии реза, рядом с которыми присутствуют специальные площадки для присоединения проводов к самостоятельному отрезку.
Для удобства монтажа на внутренней части ленты присутствует двусторонний скотч, с помощью которого и производится ее фиксация на какой-либо поверхности: будь то внешняя стена дома или натяжной потолок.
Источник запитки светодиодной ленты – стационарная сеть. Следует помнить, что полупроводниковые диоды крайне эффективны в преобразовании электрической энергии в световую. Для их работы требуется совсем немного энергии. Для подключения светодиодной ленты требуется напряжение в 12 или 24 Вольта.
Например, один из вариантов размещения диодов предусматривает их плотность – 60 шт. на 1 погонном метре. При этом потребление каждого метра составляет 4,8 Ватта. То есть, 5-метровая лента потребует для себя всего лишь 24 Ватта мощности.
Для того чтобы подавать на диоды электрический ток с уменьшенными параметрами, каждая лента соединена со специальным устройством (регулирующим трансформатором), благодаря которому входное напряжение сети понижается до необходимого уровня.
Для подключения диодной ленты требуется:
- Зачистить поверхности от пыли и жирных налетов в местах наклеивания ленты. Это необходимо, чтобы она не отклеилась со временем под собственным весом.
- Подключить источник питания с правильно рассчитанным напряжением.
- Проконтролировать, чтобы разъем находился в безопасном месте с точки зрения возможного попадания в него влаги, перед тем как подключить диодную ленту к блоку. Да, на самой ленте электрическая мощность (после понижающего блока) маленькая, но даже она может вызвать искру при коротком замыкании. А перед блоком питания – все привычные нам 220 вольт, и если подсветку планируется устанавливать вне стен дома, то розетка и блок питания все равно должны находиться исключительно внутри.
Для подключения диодной ленты важно уделять внимания расчету ее мощности и мощности соответствующего блока питания.
Способы подключения диодной ленты
Подключить LED ленту можно двумя способами:
- Через подключение каждой светодиодной ленты к блоку с помощью исходящих от него проводов с заземлением. В этом случае используется только один трансформаторный блок, но нам потребуется разветвитель, либо придется подсоединять провода к соответствующим клеммам самого блока.
- Можно осуществить подключение диодной ленты к сети с помощью такого количества блоков, сколько у вас лент в наличии. В этом случае разветвитель, то есть тройник, нужно ставить на входящем проводе от сетевой розетки к трансформаторному блоку.
Перед тем как подсоединить диодную ленту к трансформаторному блоку, следует выяснить, на какое именно напряжение этот блок рассчитан. Лента на 24 В при подаче 12 вольт просто будет тускло светиться, но вот если подать 24 В на 12-вольтовые излучатели, то скорей всего, они просто перегорят. Поэтому перед тем, как подключить ЛЕД ленту, следует внимательно изучить инструкцию по ее эксплуатации.
Если требуется подключать более длинные светодиодные ленты, например, 20-метровые, то в данном случае нужно помнить: ни в коем случае нельзя подключать их последовательно, когда начало новой ленты подключается к концу предыдущей. При таком подключении сила тока отдельных участков суммируется, то есть через первую ленту будет течь суммарный ток, потребляемый всеми остальными лентами, которые вы подключите к первой. Это с большой вероятностью приведет к возгоранию.
Поэтому каждое звено в цепи лент должно подсоединяться проводами к блоку отдельно и независимо от других звеньев. Возможно это не самый удобный способ подключения, но зато самый безопасный и правильный.
Как подключить диодную ленту к блоку
Как правильно установить светодиодную ленту и подключить ее к блоку питания? Для этого нужно изначально точно знать параметры блока питания и потребляемую мощность ленты.
- Параметры ленты
Технические характеристики ленты обычно маркируются на катушке. Если вам потребуется разрезать целую ленту на звенья, то нужно понимать, каким образом следует рассчитывать потребляемую мощность каждого звена.
Можно скрупулезно подсчитывать количество светодиодов в звене и умножать их число на мощность одной штуки. Но лучше поступить так: на маркировке катушки находим данные о плотности диодов на 1 погонный метр ее длины. Их количество скажет нам, какую мощность потребляет 1 метр ленты:
| № п/п | Всего диодов на 1 п.м. может быть: | Соответствующая потребляемая мощность на 1 п.м. |
| 1. | 60 | 4,8 Вт |
| 2. | 120 | 9,6 Вт |
| 3. | 240 | 19,2 Вт |
А далее следует просто умножить длину звена в метрах на данные, расположенные в третьем столбце таблицы в соответствии с показателем плотности диодов.
- Особенности блока
Для надежного подключения светодиодной ленты к сети следует выбирать трансформаторный блок с 30%-ным запасом мощности. Если у вас в наличии 5-метровая лента с плотностью диодов 60 на 1 п.м., то она будет потреблять всего 24 Вт. Поэтому блок для нее нужно подбирать мощностью в 32-33 Вт.
Исходящий плюсовой провод питания ленты следует подключить к разъему L трансформаторного блока. Минусовой провод подсоединяем к клемме N. Желто-зеленую пару заземления подключаем в разъем, обозначенный соответствующим значком.
Обычно после ленты всегда требуется подключить к блоку питания еще и диммер, а в некоторых случаях еще и усилитель яркости светодиодной подсветки. Он подсоединяется к отдельным клеммам трансформаторного блока:
- Плюсовой провод со стороны блока закрепляется на клемме V+, а со стороны диммера – на клемме DC+.
- Минусовой – V- и DC- соответственно.
Как безопасно подключить светодиодную ленту
- Тройники должны обязательно находиться внутри помещения. Это нужно для того, чтобы туда не попала вода и не вызвала короткое замыкание. Обязательное условие расположения тройников накладывает требования к соединительным кабелям, которых должно быть больше.
- Все используемые кабели, входящие в блок питания и выходящие из него, обязательно должны иметь заземление. Это требование должно соблюдаться даже в том случае, если подключение светодиодной ленты нужно для подсветки потолка. Обычно у современных проводов присутствует такая система цветовой маркировки: фаза – коричневый провод; ноль – синий провод; защитное заземление – желтый или зеленый провод.
ВАЖНО! Чтобы исключить случаи короткого замыкания для установки за пределами дома следует использовать исключительно влагозащищенную светодиодную ленту.
Основные ошибки подключения лент
Все основные ошибки связаны либо с некорректным подключением светодиодных лент, либо с неправильным их монтажом. Давайте разберем каждую в отдельности.
Некорректное подключение
- Последовательное подключение лент друг к другу, особенно длиной более 3 метров.
ВНИМАНИЕ! Светодиодные ленты должны быть запитаны исключительно параллельно. При этом неважно, будет ли в качестве питающей магистрали использоваться входящий провод (от сети до блока) или же исходящие провода (от блока до лент).
- Подсоединение лент к трансформаторному блоку, рассчитанному на выдачу большей мощности (с большим напряжением).
Неправильный монтаж (расположение)
- Светодиоды все-таки нагреваются во время работы, особенно с учетом того, что на 1 погонном метре ленты их несколько десятков. Поэтому располагаться они должны исключительно на затененных, не нагревающихся поверхностях, с температурой, не выше +40°С. Рабочая температура окружающей среды при этом не должна быть более +45°С. Все нагревающие приборы, а также лампы накаливания должны находиться от ленты на расстоянии, не менее 60 см.
- Светящаяся лента не должна соприкасаться ни с какими другими объектами и поверхностями. Не должно быть перетираний, сильных изломов. Ее не должно задевать кромкой двери и пр.
Ошибки подключения светодиодных лент чреваты коротким замыканием различной мощности. Поэтому логичнее всего уделить внимание данному вопросу еще на стадии проектирования схемы подсветки.
Резюме
Светодиодная лента – это длинный электрический провод, напряжения и мощности которого вполне достаточно, чтобы вызвать искру при коротком замыкании. Именно поэтому следует подходить к монтажу светодиодной ленты системно – сформировать электрическую схему подключений, спроектировать, где лента будет проходить. Только в этом случае получится красиво и безопасно. Если следовать нашим общим рекомендациям, то у вас получится правильно установить и подключить ленту.
Видео:
Источник: prosvetodiod.ru