Блок питания для светодиодной ленты 12В: выбор оптимального устройства

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ Facebook Twitter Ok Google+ Pinterest Vk

Использование бестрансформаторной схемы

Желание сэкономить на покупке качественного источника питания для светодиодной ленты подталкивает некоторых радиолюбителей к использованию бестрансформаторного блока питания (БТБП). Простая схемотехника, недорогие компоненты и возможность быстрого изготовления своими руками – вот основные преимущества БТБП. Действительно их можно встретить фактически во всей электронной китайской продукции, работающей от сети 220 В (настенные часы, люстры с ПДУ, реле напряжения и т.д.) Но на самом деле схемы питания, в которых нет трансформатора, имеют два существенных недостатка:

  1. Отсутствие гальванической развязки, в результате чего потенциал высокого напряжения присутствует на всех участках электрической цепи. Другими словами, прикосновение к оголённым проводникам опасно для жизни и может вызвать сильный удар током.
  2. Низкая надёжность. Со временем конденсатор теряет ёмкость, напряжение на выходе снижается, и устройство перестаёт работать. Если же случится пробой конденсатора, то подключенная светодиодная лента полностью перегорит.

Простейший классический вариант бестрансформаторного блока питания показан на рисунке выше. Его главный элемент – гасящий конденсатор (С1), который снижает сетевое напряжение до нужного значения. Затем оно проходит через выпрямитель – диодный мост (VD1), стабилитрон (VD2) и сглаживающий фильтр (С2). Расчёт ёмкости гасящего конденсатора производят, исходя из заданного напряжения и тока в нагрузке. Ввиду перечисленных выше недостатков подключать светодиодную ленту через такой блок питания не рекомендуется.

Активное применение БТБП в китайской электронике обусловлено исключительно экономией средств.

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).

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.

Читайте также:  Уменьшение фотографии без потери качества средствами adobe photoshop

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.

Использование светодиодов с датчиком движения

Подобный элемент является неотъемлемым в концепции системы умного дома. Датчик движения реагирует чувствует присутствие в помещении человека или другого живого существа. Как только это происходит, контакты замыкаются и включается освещение без необходимости нажимать кнопки выключателя. Аналогично происходит отключение, только в этом случае контакты датчика размыкаются после того, как в зоне его действия не наблюдается движение в течении 10 секунд. Это прекрасный экономичный вариант для тех объектов, где не требуется постоянная подсветка.

Подключение с контроллером

Многоцветные светодиодные ленты могут использоваться не только для освещения, но и в качестве дополнительного украшения интерьера помещения. Они разделены на группы и управляются с помощью пульта и специального контроллера. Таким образом, в схему добавляются дополнительные элементы.

Цветовая гамма передается тремя цветами. Это красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Поэтому разноцветные светодиодные ленты относятся к типу RGB. В каждой полосе имеются три группы светодиодов, которые светятся этими тремя цветами. У светодиодов одинакового цвета отсутствуют схематические связи между собой. У каждой группы имеется свой собственный выход, поэтому любая лента оборудована четырьмя контактами, три из которых соответствуют группам цветов, а один служит для подачи питания.

Пример подсчета мощности блока питания для ленты SMD 3528

Допустим, у нас есть герметичная лента SMD 3528, и требуется рассчитать мощность этой светодиодной ленты. Имеется плотность 60 светодиодов на 1 метр. Напряжение обычное – 12 Вольт. Мощность светодиодной ленты этого вида 4.8 Ватт/1м. Таким образом, 5 метров ленты расходует 24 Ватт, или 4,8 *5 = 24 Ватт. Любую ленту можно купить обычной длины – пять м.

Сейчас рассмотрим, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты длиной 5 метров и мощностью 24 Ватт. Как утверждают многие, тут надо определить, какой необходим БП мощностью 24 Вт, хотя есть один важный момент.

RGB-ленты

И как подобрать блок питания для светодиодной ленты, чтобы не было перегрева БП? Блоки питания потому так и называются, что всегда питаются от электрической сети. Если такой блок питается от сети недостаточной мощности, то техника может не включиться. Тут важно энергопотребление устройства. Вольтовые приборы нуждаются в добавлении 25 – 30 % мощности про запас. Таки образом, для расчета мощности: 24 Ватт + 30 % = 31.2 Ватт.

Если вы все еще не знаете, сколько потребляет светодиодная лента, тогда предлагаем ознакомиться со следующими подсчетами. Берем ленту (мы собираемся собрать на каркасе из гипсокартона полукруг, по периметру данной конструкции устанавливаем ленту). Мощность определенной длины ленты 3.5 м — 16.8 ватт.

А теперь вопрос, как выбрать блок питания для светодиодной ленты длиной 3.5 м и с  полной мощностью, равной 17 Вт?

Подсчеты проводим с помощью следующей простой формулы: 17 Ватт + 30 % = 22 Ватт. Можно подобрать ближайший блок обычной мощностью 24 Ватт.

Таким образом, можно сделать несколько важных выводов. На сегодняшний день можно встретить типы оборудования с использованием светодиодов (хотя они и не такие востребованные), питающиеся от обыкновенной розетки. И для них подсчет мощности является излишней процедурой. Такие агрегаты создавались для того, чтобы прямо их подключать в сеть.

Светодиодная лента, несомненно, является очень полезным современным товаром. Применение разнообразных светодиодных лент способно сэкономить наше время для решения множества бытовых задач. Но для монтажа таких осветительных приборов во многих случаях нужна определенная сообразительность.

Выполнение ремонта блока питания для светодиодных лент

Источники напряжения 12В, вышедшие из строя, обычно поддаются наладке. Если у вас есть достаточно знаний и навыков, можно попробовать выполнить ремонт преобразователя напряжения самостоятельно. Неисправности можно устранить, используя схему блока питания для светодиодной ленты 12В или 24В, так как они идентичные.

В блоке питания имеются мощные сетевые фильтры

Выполнение ремонта блока питания для светодиодных лент

Наиболее часто встречающиеся неполадки в блоках питания следующие:

  • выходят из строя конденсаторы С22, С23 – обычно наблюдается их вздутие или пересыхание;
  • не функционируют транзисторы Т10-11;
  • неисправен ШИМ-контроллер TL494;
  • сдвоенный диод D33, конденсаторы С30-33.

Неисправности других составляющих преобразователей встречаются редко, однако их также стоит проверить.

Стандартные разъемы блока питания

Выполнение ремонта блока питания для светодиодных лент

Для диагностики и исправления неполадок необходимо выполнить такие действия:

  • открыть корпус и проверить предохранитель. Если с ним все в порядке, необходимо измерить напряжение на конденсаторах (С22, С23), предварительно подав питание. Значение должно быть около 310В. Следовательно, сетевой фильтр и выпрямитель в норме;
  • провести диагностику ШИМ (микросхема КА7500) – если на 12 выводе есть напряжение 12-30В, тогда проверяем микросхему. В противном случае следует проверить источник питания дежурного напряжения;
  • напряжение на выводе 14 после подачи внешнего питания должно иметь значение приблизительно +5В. Если нет – необходимо заменить микросхему. Ели есть, необходимо с помощью осциллографа проверить микросхему.
Читайте также:  Суть биткоина простыми словами, принцип работы

Блок питания позволяет существенно экономить энергоресурсы

Ремонт блока питания заключается в замене неисправных элементов на такие же составляющие или их аналоги. Чтобы впоследствии не сталкиваться с проблемой поломки, необходимо выполнять рекомендации производителя, так как превышение допустимого предела нагрузки приведет к выходу из строя адаптера.

Выполнение ремонта блока питания для светодиодных лент

Правильный выбор блока питания и сопутствующих устройств для светодиодных систем гарантирует долговечность и качество освещения. Благодаря этим устройствам, светодиодные источники излучают яркий немерцающий свет, способный изящно преобразить ваш интерьер.

Типы блоков питания

Блок питания может быть выполнен в нескольких видах. Самыми распространенными являются два вида.

 

Первый — все в одном корпусе, с готовым сетевым шнуром, остается только воткнуть штекер в коннектор ленты или контроллер и пользоваться.

 

Второй тип в виде обычного блока питания к которому нужно подключать все провода самостоятельно. Одним из достоинств второго вида является возможность использовать провода желаемого типа и длинны, а так же более хорошая охлаждаемость.

При подсоединении сетевого провода к блоку питания не имеет значения с какой стороны будет плюс, а с какой минус.

При подсоединении ленты очень важно соблюдать плюс и минус, иначе у вас будет салют, после которого все будет испорчено.

Для присоединения проводов зачистите изоляцию на концах провода на несколько сантиметров, затем воспользуйтесь отверткой, что бы ослабить винты, после этого вставьте провода и прочно зажмите их обратно.

Самое главное проверьте с какой стороны у вашей ленты плюс, а с какой минус. После этого проследите, как и куда идут провода, когда будите уверены в правильности, подключайте.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Есть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?

Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую:

При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.

Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.

Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.

Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.

Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.

Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.
    бухта светодиодной ленты. Необходимую длину отрежете в процессе монтажа.
    монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2
Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Если у вас не выполнены работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.

Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.

Читайте также:  Линейка смартфонов Xiaomi Redmi 9: сравниваем популярные бюджетники

Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.

Источник

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-Вольт.

Применение

Светодиодная лента 220 В дает яркий свет. Но яркий не всегда значит хороший. Главный недостаток — пульсация светового потока. Она возникает из-за подключения без блоков питания со стабилизацией, через обычный диодный выпрямитель. Это ограничивает область применения. Идеальный вариант — уличное освещение, вывески, подсветка фасадов домов, архитектурных строений, приусадебных участков. В жилых помещениях использовать можно, но только в декоративных целях, например, на кухне или в подвесном потолке, расположив светодиодную ленту в нише или профиле.

Применение

Мерцание света может быть незаметно глазу, но, работая при таком освещении, вы начнете быстрее уставать, могут появиться головные боли. Значения коэффициентов пульсации для освещения установлены в нормативных документах – ГОСТах и СНИПах.

Расчет потребности в питании светодиодной ленты

Необходимо выяснить, какой блок питания вам нужен?

Вот здесь и понадобится немного математики, но эта математика даже проще, чем вычисление пятнадцатипроцентных чаевых в ресторанах, я обещаю! Допустим, вы уже выбрали каждой полосе также указывается потребляемая мощность в ваттах на фут. В нашем небольшом гипотетическом сценарии покупок вы выберете полосу стандартной плотности 5050 и решили, что для вашего проекта вам понадобится тридцать футов света. Светодиодная полоса 5050 с обычной плотностью указана из расчета две ватта на фут, поэтому для тридцати футов света вы будете потреблять шестьдесят ватт энергии, и, как это случилось, у нас есть блоки питания на шестьдесят ватт!

И снова эта формула: (Мощность полосы на фут) x (Всего футов полосы) = Общая требуемая мощность (Вт)

Что ж, это, конечно, возможно, вам нужно знать несколько , вам нужно использовать драйвер светодиода с регулируемой яркостью вместо стандартного адаптера питания. Также следует отметить, что при использовании настенного диммера и драйвера светодиода с регулируемой яркостью вам потребуется жестко подключить свет непосредственно к переключателю. Или вам нужно подключить диммер к розетке, подключить кабель питания переменного тока к полосам и светодиодному драйверу с регулируемой яркостью и использовать эту розетку. Последнее, что вам нужно знать о настенных диммерах и светодиодном драйвере с регулируемой яркостью, это то, что у светодиодных лент RGB просто нет хорошего способа работать с настенным нет причин для беспокойства, поскольку все наши контроллеры светодиодных лент RGB могут затемнять наши светодиодные ленты RGB, поэтому вы все равно сможете приглушить свет!

Пожалуйста, сделайте! Наши аккумуляторные батареи на 12 В для светодиодных лент отлично подходят для любого мобильного проекта, такого как световые велосипеды или уличное освещение, которое не находится рядом с какими-либо удобными источниками питания. Итак, если вы планируете романтический пикник в поле, и свечи вам не по вкусу? Тогда вам стоит взять аккумуляторную батарею на 12 В и красивую светодиодную полосу RGB! Перезаряжаемые аккумуляторные батареи на 12 В также отлично подходят для освещения лодки, при условии, что аккумуляторная батарея остается сухой, а ваши ленты рассчитаны на большое количество воды!

Перезаряжаемые аккумуляторные батареи на 12 В, которые мы предлагаем, рассчитаны на миллиампер-час, либо на 3800, либо на 6000 определить, сколько ампер рисуют ваши полоски, вам нужно определить их мощность, поэтому давайте воспользуемся действительно простым примером. Светодиодная лента 3528 обычной плотности потребляет двадцать четыре ватта, теперь возьмите мощность и разделите ее на двенадцать, это ваш усилитель, или два ампера. Теперь умножьте свой потребляемый ток на тысячу, это ваш расход в миллиампер, поэтому для аккумуляторной батареи емкостью 3500 мАч и светодиодной полосы стандартной плотности 3528 срок службы вашей аккумуляторной батареи составляет 3500/2000 = 1,75 часа или 104 минуты. Вот общая формула: (потребление ватт) / 12 = A, A x 1000 = M, аккумулятор Миллиампер / M = часы автономной работы. Надеюсь, это поможет вам спланировать походы с аккумулятором!

(Нужен блок питания или аккумулятор? Ознакомьтесь с нашей подборкой здесь)

Выбор правильного источника питания — это неотъемлемая часть выбора правильных продуктов для вашего проекта. Еще более важным является выбор правильной светодиодной ленты, и наша бесплатная электронная книга под названием «Как выбрать светодиодные ленты» станет идеальным руководством на следующем этапе вашего пути к светодиодному освещению.

Спасибо, что прочитали эту часть нашей серии статей по поиску и устранению неисправностей, мы искренне надеемся, что она была вопрос, на который мы еще не ответили? свяжитесь с нами по адресу [email protected], и мы постараемся ответить на него в следующем выпуске. Помните, что сотрудники нашей службы поддержки клиентов ([email protected]) будут рады помочь вам с любыми проблемами, вопросами и предложениями. Если вы хотите позвонить и поговорить с нами, это тоже хорошо — (225) -304-0408!