Очень часто можно увидеть, что фасады магазинов и лицевые стороны домов украшены яркими мигающими разноцветными огнями, которые выполняют рекламную или декоративную функцию. Разнообразия цветового оформления удаётся достичь благодаря такому материалу, как светодиодная лента, которая может быть разных размеров и принимать любую форму. Кроме этого, она способна воспроизводить различные, заранее запрограммированные, световые эффекты.
За основу ленты взята гибкая полоса, по длине которой расположены светодиоды. Они соединяются между собой в параллельно-последовательную цепь гибкими электрическими дорожками, благодаря чему, ленту можно разрезать на части по 3 или 6 диодов, в зависимости от напряжения. Линии возможного реза отмечаются на каждой ленте. Рядом с ними находятся специальные площадки для подключения проводов.
С внутренней стороны ленты обычно приклеивается двухсторонний скотч, которой значительно облегчает её монтаж и фиксацию на нужную поверхность.
На строительных рынках имеется огромное количество и разнообразие светодиодных лент. Они могут различаться: по типу свечения (холодный или тёплый свет), по цветовым характеристикам (одного цвета или комбинация различных цветов), а также, по количеству светодиодов на один метр (этот параметр влияет на потребляемую энергию и светоотдачу).
Как подключить светодиодную ленту в домашних условиях
В настоящее время широкое распространение получили светодиодные ленты длиной 5 метров. Их можно легко наращивать или, наоборот, разрезать на отрезки необходимой длины, вплоть до нескольких сантиметров. Лента легко гнётся и принимает абсолютно любую форму, поэтому, кроме монтажа на фасадах домов и магазинов, она применяется и в домашнем интерьере. С её помощью украшаются подвесные потолки, подсветка кухни, а также, аквариумы, террариумы и т.д.
Каждая лента характеризуется количеством светодиодов, которые приходятся на один метр длины. Этот параметр обязательно должен указываться в маркировке. Поэтому, стоит учитывать, чем больше светодиодов приходится на один погонный метр, тем больше светоотдача и, соответственно, потребляемая мощность. Сами светодиоды могут располагаться в один ряд или в два. Также, они могут быть покрыты лаком или силиконом, или быть вообще без защиты.
Питание светодиодной ленты происходит от постоянного тока с напряжением 12 В или 24 В. Поэтому, при выборе ленты обязательным условием идёт приобретение трансформатора, который будет понижать напряжение при подключении к стандартной сети. Его характеристики выбираются в соответствии с заявленной мощностью, которую будет потреблять светодиодная лента. В основном, это 12 В или 24 В.
Как указывалось выше, для каждого типа ленты существует определённая заявленная мощность, рассчитываемая на один погонный метр, которая указывается в паспорте. В зависимости от этих данных и подбирается необходимый блок питания, подходящий для этих параметров. Если длина ленты оказывается существенно больше, то её необходимо разрезать на несколько частей и каждую из них подключить к отдельному трансформатору.
Для того, чтобы не ошибиться с параметрами блока питания при его выборе, необходимо знать полную мощность ленты, подключаемой в сеть. Маркировка с техническими характеристиками указывается на катушке. Потребляемая мощность на прямую зависит от того, сколько диодов будет находиться на одном метре ленты.
Например, если вы задумались, как подключить светодиодную ленту SMD LED 3528, то следует знать, что плотность светодиодов на ней может быть: 60, 120 или 240 (штук на метр). В этом случае, потребляемая мощность составит: 4,8 Вт/метр, 9,6 Вт/метр, 19,2 Вт/метр, соответственно.
В этом случае, если мы имеем 5 метров 3528 ленты с 60 диодами на метр (300 шт. на катушке) и напряжением 12 В, то нам будет необходим источник питания: 4,8 х 5 = 24 Вт. Желательнее выбирать блок питания с запасом на 25-30%, поэтому оптимальным решением будет устройство, рассчитанное на 36 Вт.
На что следует обратить внимание перед подключением светодиодной ленты
1. Длина ленты.
Изначально необходимо подсчитать общую протяжённость того места, куда будет монтироваться лента. Здесь необходимо заранее учитывать, что её резку можно производить только через определённые расстояния, в зависимости от количества диодов.
2. Соблюдайте полярность.
В отличии от нагревательных приборов и ламп накаливания, светодиодная лента является полупроводниковым устройством, поэтому, при её подключении, обязательно нужно соблюдать полярность. Но, не стоит бояться подсоединить её к сети не правильно. С лентой ничего не произойдёт – она просто не включится, поэтому можно смело менять подключение питающих проводов.
3. Резка ленты.
Часто случается, что необходимо подключить к сети только небольшую часть ленты, а не все 5 метров, как в стандартной катушке. В этом случае, она разрезается по заранее обозначенному на ней месту. Обычно, линия реза наносится через каждые три светодиода. Это связано с тем фактором, что они последовательно запараллеливаются по три штуки.
Конечно, обрезав ленту, не по заранее намеченной заводом-изготовителем линии, ничего страшного не произойдёт, а пара диодов, у которых разомкнулась цепь, просто не будут гореть.
4. Соединение кусков светодиодной ленты
Соединение двух кусков ленты осуществляется при помощи пайки. Около каждой линии реза имеются специальные контактные площадки. Перед пайкой их необходимо предварительно зачистить и залудить. Далее, каждую площадку на торце одной части ленты необходимо соединить с аналогичной площадкой на другом торце, с помощью проводов, диаметром не более 0,5 мм2.
Разрезаем ленту в указанном месте. Давайте для примера разберем как подключить светодиодную ленту с помощью пайки. Допустим имеется три куска ленты которые необходимо подключить.
Для начала нужно добраться до контактных площадок, для этого снимаем силиконовое покрытие на ленте (имеется только на герметичных экземплярах). После этого припаиваем провода к этим площадкам.
Также, существуют такие светодиодные ленты, которые соединятся между собой без пайки, а с помощью специальных разъёмов – соединительных коннекторов. Об этом мы расскажем в одной из следующих статей.
А так коннектор выглядит в закрытом виде. Получается очень аккуратно.
Место соединения двух кусков ленты пайкой
Все три куска подключаем последовательно
Подключение светодиодной ленты к сети 220в схема
После выбора источника питания, нужно произвести подключение светодиодной ленты к этому источнику.
1) Схема один блок питания – одна лента стандартной длины
Обычно, стандартная светодиодная лента продаётся намотанной на катушку по 5 метров. На её внешнем конце присоединены короткие провода для подключения. Если проводов нет, то их необходимо припаять самостоятельно. Для этого, берём многожильные провода разных цветов (красный – “+”, чёрный – “-“), отмеряем их по длине, так, чтобы они могли достать до блока питания и зачищаем их с двух сторон.
С помощью канифоли и олова лудим провода и припаиваем их к дорожкам ленты. Эту процедуру необходимо производить маломощным паяльником и как можно быстрее, чтобы повышенной температурой не повредить светодиоды.
Желательно, на свободные концы проводов установить наконечники НШВИ. С их помощью можно добиться более качественного контакта с клеммами в блоке питания. Здесь стоит учитывать, что для обжатия провода в наконечнике необходим специальный инструмент, который используют электромонтажники.
Места пайки необходимо качественно заизолировать с помощью термоусадочной трубки. Далее, светодиодную ленту необходимо подключить к блоку питания.
2) Схема с одним блоком питания и двумя лентами (мощность блока рассчитана на такую нагрузку).
Рассмотрим следующий вариант: вам необходимо установить и подключить светодиодную ленту длиной 8 метров. Цельный 8-ми метровый кусок найти очень сложно, т.к. стандартный размер составляет всего 5 метров.
В этом случае остаётся один единственный выход – один кусок оставить 5 метров, а от второго отрезать 3 метра и соединить их. Для этого необходимо найти линию, по которой обычными ножницами разрезать ленту. Далее, проводами с помощью пайки нужно замкнуть разорванную цепь (эта технология была приведена выше).
После того как провода будут припаяны и оба куска светодиодной ленты будут готовы можно приступать к подключению.
Существуют варианты, когда к одному блоку питания необходимо подсоединить большое количество светодиодных лент, которые находятся от него на разном расстоянии (например, подсветка витрины магазина или одновременное освещение нескольких картинок, висящих на разном расстоянии).
Для этого не обязательно к блоку питания тянуть провода от каждой участка. Можно проложить одну главную магистраль и уже непосредственно к ней подсоединять светодиодные ленты.
Ошибки при подключении светодиодной ленты
В статье было рассмотрено, как подключить стандартную светодиодную ленту в сеть (обычно она бывает длиной 5 метров). Зачастую же, их необходимо подключить две и более. Здесь, большинство людей совершают главную ошибку, они просто соединяют напрямую два конца ленты и получается, как бы одна, 10-ти метровая. Это получается не правильная схема подключения и так делать категорически нельзя.
Проблема кроется в том, что схема подключения светодиодной ленты была выбрана не правильно, и провода, соединяющие диоды, очень тонкого сечения, которые рассчитаны исключительно на одно изделие. Соединяя несколько лент последовательно, значительно увеличивается сопротивление.
Это приводит к тому, что вторая и последующие части будут гореть гораздо тускнее. Кроме этого, через первую подключённую ленту будет протекать значительно увеличенный от номинального ток, следовательно, увеличится теплообмен и светодиоды будут быстрее выходить из строя.
Как уже не однократно доказано, такое соединение уменьшает срок службы ленты в разы. Поэтому, старайтесь использовать правильную схему подключения.
- 1) Как устроена энергосберегающая лампа
electricvdome.ru
Основы питания LED
Светодиодные ленты питаются в основном напряжением в 12 вольт, поэтому являются безопасным источником света и могут без проблем применяться во влажных помещениях, но об этом позже.
Чтобы разобраться почему нужно именно такое напряжение питания, нужно подробнее взглянуть из чего состоит светодиодная лента. Основной рабочий элемент — это светодиод, но напряжение питания светодиодов от постоянного DC напряжения величиной в 2В (красные) до 3.7В (белые), а мы подключаем к сети 12 VDC, как же так?
На её поверхности размещены резисторы, они устанавливают рабочий ток и гасят лишние вольты. Соединив три светодиода последовательно, добавив к ним резистор мы получим модуль для питания от 12 Вольт.
Такие модули соединяются параллельно между собой. Обычно в бухте 5 метров и если вам не хватает её длины – подсоединяйте параллельно еще одну. Однако учтите, что с увеличением длины нужен и блок питания большей мощности.
Типы и маркировка светодиодных лент
Так как производимых типов огромное множество, вы должны разобраться как расшифровывается маркировка светодиодных лент. Ниже приведена обобщённая таблица.
Чтобы легко расшифровать маркировку нужно понять её логику и принцип. Для этого внимательно просмотрите таблицу. Разберем маркировку:
Мощность обычно указывается на этикетке наклеенной на упаковке бухты. Сводная таблица типовых мощностей распространенных лент:
Кроме того, что перечислено выше указывается еще один важный параметр – цветовая температура. На рисунке ниже вы можете видеть примерный оттенок свечения для каждой из температур.
Читайте подробную статью о температуре свечения диодных ламп.
Применение ленты в зависимости от типа
Уже было сказано, что в маркировке led ленты есть «IPхх», это значит, что она может применяться в различных условиях в зависимости от её исполнения. Не старайтесь запомнить все классы IP, а просто руководствуйтесь принципом: чем больше цифра, тем больше защита.
То есть ленту с маркировкой IP20 лучше не выносить из помещения, кроме того желательно, чтобы помещение было сухим. А класс пылевлагозащищенности IP68 – смело используйте даже с частичным или полным погружением под воду.
Еще один нюанс, которым многие пренебрегают – это минимальный радиус изгиба светодиодной ленты. Для большинства типов изгиб радиусом меньше 2-х сантиметров опасны. Это связано с тем, что токоведущие части просто-напросто переломятся. Если вам нужен стык под прямым углом, лучше разрежьте её и спаяйте или соедините клеммниками с мягким и гибким проводом.
Если вы разрежете ленту в указанном месте – у вас гарантировано будут светиться все светодиоды секции, в случае неверного разделения – ее свечение не будет возможным. Когда вы уже ошиблись в месте реза, не отчаивайтесь, просто обрежьте до ближайшей метки, сформировав законченную секцию и продолжайте монтаж. Подробно о том как правильно резать ленту описано тут.
Рассчитав длину ленты необходимой для реализации вашего проекта, купите блок питания. Если вы знаете длину – по таблицам вы можете легко вычислить итоговую мощность источника питания.
С помощью светодиодов вы можете решить много задач, как в декоративных, так и в осветительных целях, а также сэкономить электроэнергию.
svetodiodinfo.ru
Устройство светодиодной ленты
Светодиодная лента — это лента, на которой наклеены две токопроводящие полоски. Между ними находятся соединённые последовательно три светодиодных элемента и токоограничивающее сопротивление. Между каждыми тремя светодиодами есть место отреза, помеченное линией и ножницами, а также контактные площадки, к которым можно припаять провода или подключить коннектор.
В зависимости от места и применения выбираем светодиодные ленты разного типа, светимости, напряжения и влагозащищённости. Светодиодные ленты очень удобны тем, что их можно разрезать на участки нужной длины, кратные трём светодиодам.
Световой поток направлен с рассеиванием 120 градусов в направлении от подложки. Иногда встречаются ленты с углом рассеивания 90 градусов в сторону.
Виды светодиодных лент
Прежде всего, светодиодные ленты отличаются степенью влагозащищённости.
- IP20/IP33 — не защищённые. Можно использовать только в сухих местах внутри помещений и в салоне автомобиля;
- IP65 – закрытые со стороны светодиодов. Это светодиодная лента для влажных помещений. Не допускают погружения в воду.
- IP67/IP68 – полностью герметичные. Можно использовать в бассейнах и на улице
В светодиодных лентах используются два типа светодиоды типа SMD. Это значит, что светодиоды монтируются прямо к плате, без выводов. Самые распространенные SMD3528, размером 3,5*2,8 мм и SMD5050, размером 5*5 мм. Они отличаются мощностью и световым потоком, а также количеством элементов: от 30 до 120 на метр длины светодиодной ленты. От этого также зависит светимость.
Светодиодные ленты есть монохромные, белые с цветовой температурой от 2700 до 8000К, цветные разных цветов и многоцветные ленты RGB, обычные с четырьмя выводами и с двумя, управляемые специальными контроллерами. Эти ленты дороже обычных, в них на каждом светодиоде стоит специальный тип, но они дают возможность реализовать эффекты типа «бегущих огней». Мощность RGB ленты не отличается от ленты такого же размера монохромной.
Перед тем, как использовать светодиодную ленту, с помощью этой таблицы можно подобрать замену лампы накаливания для освещения с помощью светодиодной ленты. Например, один метр LED-ленты SMD5050 с плотностью 30 диодов на метр заменяет лампу мощностью 25 Вт. Мощность светодиодной ленты такой светимости всего 7.2Вт.
Другие виды светодиодных лент
Существуют виды светодиодных элементов, которые не являются лентами, но используются аналогично.
Светодиодные шнуры и ленты Дюралайт (duralight) представляют собой круглый прозрачный шнур или ленту с залитыми внутри неё светодиодными элементами. Шнуры Дюралайт отличаются большой гибкостью и герметичностью.
Светодиодные модули — это собранные в одном плоском корпусе от 1 до 4 , а иногда больше светодиодов. Они крепятся отдельно друг от друга и отличаются большой мощностью и высокой светимостью, невозможной в обычной ленте из-за перегрева. Отдельные модули при изготовлении собирают на один шнур и при продаже отрезается участок с нужным количеством модулей.
Если выбирается светодиодная лента для дома, то основное значение имеет степень влагозащищённости, светимость на метр длины и цветовая температура. После определения этих параметров по маркировке на ленте и общей длине определяют необходимую мощность блока питания.
Применение светодиодных лент
Прежде всего, нужно сказать о подсветке салона автомобиля. Очень удобно то, что в автомобиле светодиодная лента не требует блока питания, а подключается от сети 12v. Если из-под машины льется свет, значит там тоже установлена светодиодная лента.
В быту вариантов использования светодиодной ленты еще больше.
Светодиодная лента на кухне
На кухне светодиодная лента может служить подсветкой пола в ночное время. В этом случае выбираем светодиодную ленту IP65, поскольку на нее может попасть вода при мытье пола. Эффектно будет смотреться лента синего цвета. Светимость большого значения не имеет. Предназначение этой ленты — не дать наткнуться на мебель при ночных походах в холодильник.
Если наклеить ленту на карниз кухонной мебели, будет хорошее дополнительное освещение. Ленту допустимо использовать IP20.
Влагозащищённую ленту или светодиодные модули можно наклеить на нижнюю сторону полок для подсветки рабочей зоны.
Очень эффектно смотрятся кусочки ленты в шкафах, особенно если включение осуществлять при открытии дверок с помощью микровыключателей.
Светодиодная лента в гостиной
В комнате центральный светильник или люстра освещают прежде всего центр комнаты, а в углах света обычно не хватает. Светодиодная лента в качестве освещения комнаты может их осветить. Расчет светодиодной ленты производится по эквиваленту лампы накаливания. Цвет (теплый белый, нейтральный или холодный) выбирается исходя из своих предпочтений.
Взяв вместо монохромной трехцветную светодиодную ленту RGB, можно создать атмосферу праздника, особенно если подключить ее через RGB-контроллер.
В темной комнате работающий телевизор или монитор компьютера плохо влияет на глаза избыточным контрастом с темной стенкой. Эту проблему поможет решить один или несколько (по периметру) отрезков светодиодной ленты.
Если клавиатура компьютера находится на специальной выдвижной полке под столом, то отрезок ленты, наклеенный на нижнюю сторону стола поможет решить вопрос с подсветкой. Светодиодная лента для стола подключается от блока питания компьютера.
Иногда в ЖК мониторе или телевизоре сгорает лампа подсветки. Ее можно заменить лентой SMD3528 с частотой диодов 120 шт. на метр.
Светодиодная лента в доме
В ванной обычно подсвечивают водостойкими лентами ниши или зеркало, однако если взять яркую ленту и проложить по периметру, то можно заменить потолочное освещение.
В спальне, как на кухне, можно проложить ленту под кроватями или другой мебелью, в качестве дежурного освещения. А также может использоваться светодиодная лента в качестве основного освещения.
В детской комнате светодиодные ленты обеспечат мягкое, приятное для глаз рассеянное освещение. Ленты RGB преобразят интерьер по настроению ребенка или с помощью контроллера создадут светомузыкальное сопровождение его любимой музыки.
В кладовке или платяном шкафу можно установить ленту или светодиодные модули вместо светильника.
В коридоре водозащищённая лента IP65, наклеенная на плинтус, поможет не споткнуться ночью. Светодиодную ленту можно подключить с помощью датчика движения. В этом случае свет будет гореть только тогда, когда кто-нибудь идет по коридору.
На ступенях лестницы светодиодная лента поможет подниматься и опускаться ночью. Ленту нужно брать водозащищённую, IP65.
В торговле для подсветки витрин очень широко используют светодиодные ленты разных типов. А ленты RGB со встроенным контроллером и шнур Дюралайт (duralight) используют для создания реклам, подсветки названия магазинов и цветового оформления праздников.
Какой бы вариант вы не выбрали, необходимо произвести расчёт блока питания для светодиодной ленты. Выбрать его поможет следующая статья.
stroymasterok.com
Светодиодные ленты
Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным, синим, зеленым, желтым или белым) и универсальные (RGB), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе.
Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.
RGB светодиодные ленты
По организации излучения света RGB светодиодные ленты бывают трех типов.
У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.
R, G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.
Во втором типе лент применяются RGB светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный, зеленый и синий. Поэтому световой поток у у них намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3–1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6–2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов.
Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрически размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам.
Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.
Маркировка светодиодных лент
Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.
Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм2, 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).
Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.
Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги
По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие.
Влагонезащищенные можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту).
Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.
На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.
Для уличной декоративной подсветки существуют специальные светодиодные ленты под названием Дюралайт, которые относятся к влагозащищённой категории.
Плотность размещения светодиодов на ленте
Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.
Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.
Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи
Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.
Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.
Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метре длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.
Для RGB и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.
На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.
Таблица основных характеристик светодиодных лент
на напряжение 12 В
С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).
Основным техническим характеристикам SMD светодиодов посвящена отдельная страница сайта, на которой Вы найдете и специализированный калькулятор для расчета параметров токоограничивающего резистора для случая самостоятельного изготовления светодиодной ленты или светильника.
Большой ассортимент светодиодных лент и другой светодиодной продукции по привлекательной цене представлен на сайте Проектирование, продажа и установка светодиодного оборудования.
Как подключить светодиодную ленту к электросети
Практике подключения светодиодной ленты к блоку питания, в том числе и от компьютера посвящена отдельная статья «Светодиодная лента – монтаж и установка».
Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля
Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В.
На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.
Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В
В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения.
Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).
Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.
Пример расчета блока питания для светодиодной ленты
Для примера, подберем блок питания (БП) для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них.
Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метре длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А.
Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиода, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. В результате расчета определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.
Для расчета мощности требуемого БП нужно умножить напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен БП мощностью 130 Вт. Для надежной работы БП необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям.
С успехом подойдет блок питания от стационарного компьютера, подобные блоки имеют мощность не менее 250 Вт. Так как нагрузка на блок будет не полной, то можно уменьшить обороты кулера, чтобы не мешал шум. Как это сделать, написано в статье сайта «Снижение оборотов кулера». Обычно на блоке питания компьютера приклеена табличка, где указан допустимый ток для каждого напряжения. Цветовую маркировку проводов можно узнать из статьи сайта «Цветовая маркировка проводов БП компьютеров». При подключении светодиодной ленты к блоку питания от компьютера будьте внимательны, нужно подключать к любому черному (GND, общий провод для всех напряжений) проводу и любому желтому (+12 В).
Привел подробный пример расчетов для того, чтобы можно было разобраться в сути расчета. Но можно рассчитать мощность блока, не углубляясь в тонкости с помощью, приведенной выше таблицы. После того, как выбран тип ленты, нужно взять против типа ленты данные из колонки таблицы «Потребляемая мощность одного метра длины светодиодной ленты, ватт» и умножить это число на длину светодиодной ленты в метрах. Полученный результат умножить на 1,2 (блок питания должен иметь 20% запас по мощности). Вот и получена мощность блока питания для подключения выбранной ленты.
Например, расчет для выбранной ленты для подсветки потолка CW-SMD5050 с 30 светодиодами на метре длины. Потребляемая мощность метра светодиодной ленты составляет по таблице 7,2 Вт. Умножаем 7,2 на 18 м, получается 129,6 Вт. Полученный результат умножаем на коэффициент запаса 1,2 и получается, что нужен блок питания, выдающий напряжение 12 В мощностью 156 Вт. Как видите, по таблице считать совсем просто.
Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В без адаптера
Решил опубликовать ответ на вопрос, который в Гостевой книге задал Артем из Волгограда.
Вопрос:
«Изобретаю велосипед: как подключить светодиодную ленту к обычной розетке на 220 В без какого-либо блока питания. Где-то вычитал, что два светодиода, подключенных параллельно и навстречу друг другу, можно подключать к переменному току без ущерба для них для длительной работы. Тогда, наверное, можно собрать из 20 пятисантиметровых (или длиннее, если надо) кусков (12 В×20 шт = 240 В) светодиодной ленты последовательную цепь (соединяя плюс с минусом), сделать ещё такую же, и потом соединить эти цепи параллельно навстречу друг другу, включить в 220 В. Сработает?»
Ответ:
Подключить последовательно 20 отрезков светодиодной ленты непосредственно в сеть 220 В можно, но тут надо учесть следующее.
Если подключить способом, предложенным вами, то, во-первых, светодиоды будут мерцать с частотой 50 Гц, во вторых они могут пробиться в момент приложения обратного напряжения.
Правильно будет, если подключить светодиодную ленту по вышеприведенной схеме. Переменное сетевое напряжение 220 В выпрямляется с помощью диодного моста VD1-VD4. Для исключения мерцания светодиодов пульсации сглаживаются электролитическим конденсатором С1 на напряжение не менее 300 В емкостью 4,7–10 мФ. Такие электрические схемы применяют для питания светодиодов в светодиодных лампочках. Желательно проконтролировать ток, протекающий через светодиоды. Если он больше допустимого, то можно добавить еще отрезок ленты или ограничить ток последовательно включенным резистором или конденсатором, впаянным в разрыв цепи перед диодным мостом.
Почему же так не делают? Потому, что участки пайки элементов оголены и к ним случайно можно прикоснуться рукой, а так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, то это будет равносильно прикосновению к фазному проводу электропроводки. Поэтому, если вы будете реализовывать подобную схему включения светодиодной ленты, то обязательно нужно принять меры, исключающие случайное прикосновение к ее оголенным участкам человека.
В настоящее время появились в продаже светодиодные ленты, рассчитанные на непосредственное включение в электросеть 220 В. Они называются Дюралайт (duralight). Светодиоды в светодиодной ленте Дюралайт подключены как раз по вышеприведенной электрической схеме и размещены в прозрачной трубке из ПВХ, благодаря чему случайное прикосновение человека к опасным контактам исключено и лента стала влагозащищенной. Светодиодная лента Дюралайт подходит для применения как в закрытых помещениях, так и на улице.
Подключение RGB светодиодной ленты
Если RGB светодиодную ленту подключить к обыкновенному блоку питания, то динамического светового эффекта достичь не удастся. Все светодиоды будут светить непрерывно. Можно, конечно, манипулируя переключателем, менять цвет свечения, но плавного изменения цвета получить будет невозможно. Для такой задачи выпускаются специальный контроллер с пультом дистанционного управления, позволяющие автоматически изменять величину выходных напряжений каждого цветового канала по заданному алгоритму и тем самым обеспечить переливание цветов.
На фотографии представлен контроллер CT305R, который обеспечивает ток 5 А по каждому из каналов. Обращаю Ваше внимание, что у RGB светодиодных лент общим проводом является плюсовой. Для работы контроллера на его вход INPUT (V− и V+) необходимо подать с дополнительного блока питания, рассчитанный на ток нагрузки не менее 15 А, соблюдая полярность, постоянное питающее напряжение 12-24 В. Обычно от светодиодной ленты идут цветные провода: черный, красный, зеленый и синий, которые подсоединяются к соответствующим клеммам OUTPUT (V+, R, G и B) соответственно.
К контроллеру CT305R вместо RGB ленты можно подключать от одной до трех монохромных лент и управлять порядком их включения и яркостью свечения. Для этого нужно плюсовые выводы лент соединить вместе, подключив к выводу контроллера OUTPUT (V+), минусовые выводы каждый отдельно в любом порядке подсоединить к OUTPUT (R, G и B)
Подключению RGB светодиодной ленты посвящена отдельная статья сайта «Подключение RGB светодиодных лент».
Устройство и монтаж светодиодной ленты
На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.
Электрическая принципиальная и монтажная схема
сегмента светодиодной ленты
Маркировка резисторов
На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.
Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.
Соединение и крепление светодиодных лент
На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.
Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.
К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент – четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.
Монтажу и установке светодиодных лент посвящена отдельная статья «Светодиодная лента – монтаж и установка».
Светодиодные модули
Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо.
Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.
Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше.
На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.
Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.
Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.
О выборе сечения провода для подключения LED ленты
Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.
А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.
Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.
Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.
Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.
Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.
Если устанавливается один мощный бок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно по таблице. Например, для нашего случае при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.
Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.
ydoma.info