Блок питания для светодиодной ленты чем заменить

Как запитать светодиодную ленту?

Знать, как запитать светодиодную ленту, необходимо всем, кто решил купить подобные осветительные приборы. Необходимо обязательно разобраться, чем можно питать LED-ленты 220 и 12 вольт дома. А также следует выяснить, как запитать диодные ленты батарейками, и какие еще способы подпитки током можно применять.

Как соединить с электрической сетью?

Подсоединение лент со светодиодными элементами к бытовым электросетям на 220 вольт может производиться двумя способами. Речь идет о паечной и коннекторной методиках. Пайка оказывается существенно дешевле и притом заметно надежнее, чем монтаж с применением коннекторов. Но зато коннекторные элементы существенно проще. Если лента рассчитана на 1 цвет свечения, соединительные узлы должны иметь 2 крепежных элемента; цветные светильники совместимы только с 4-конечными изделиями.

Коннекторы нужны прежде всего там, где пайка невозможна, или при необходимости изогнуть светодиодную ленту под определенным углом. Однако специалисты подчеркивают, что лучше все же всегда использовать паяльник проверенного образца. Паяльник должен иметь нетолстое сравнительно жало. Очень важна точная регулировка температуры. Дополнительно понадобятся:

канифоль;
припой;
скотч двустороннего образца;
термоусадочная трубка;
блоки питания;
качественные провода для подключения ленты к источнику питания и соединения его самого с электросетью;
иногда — выключатель либо розетка.

Трудности работы с паяльником вполне преодолимы. На рабочей поверхности и вокруг нее не должно быть никаких легко загорающихся предметов. Эта поверхность должна быть твердой и идеально плоской; потом подбирают паяльник и готовят его. Желательно очистить инструмент. Для этого применяют наждак либо металлическую щетку. Загрязнения, оставшиеся после такой обработки, можно удалить при необходимости тряпок либо губок.

Двусторонний скотч призван зажать ленту так, чтобы исключить ее хаотическое перемещение. Но иногда применяют другие удерживающие решения. Важно: пользоваться тисками нельзя — они могут повредить ленту. Провода очищают и снимают изоляцию. Перед этим обрезают ленту в определенной точке; там на производстве делают пометку с изображением ножниц.

Присоединение возможно только при строгом соблюдении полярности. Потом прочищают контакты на ленте, на открытые места наносят немного припоя. Кабели следует припаять в паре мест. Эти места сгибают под прямым углом в различные стороны.

Подвергшиеся пайке места изолируют особой термоусадочной трубкой; канифоль не следует зачищать.

Подключение к 220 вольтам возможно исключительно при помощи блока питания. Простейший его вариант — провод, заменяющий диодный мост. Если величина ленты больше 5 м, подключение должно идти строго параллельно. Отказ от блока питания часто провоцирует ускоренный выход частей коммуникации из строя. Вредное мерцание при этом также неизбежно.

Но польза от блока питания есть еще в одном моменте. Его использование позволяет подключать сразу весь контур. Больше нет необходимости протягивать провода к каждому светящемуся сегменту отдельно. Это и проще, и надежнее, и даже эстетичнее (нет пучка переплетенных проводов). Главное базовое требование — расчет блока питания на необходимые параметры.

Как питать с помощью батареек?

Если нужно использовать LED-ленту на 12 вольт дома, и общая длина коммуникаций не превышает 20 метров, то допустимо воспользоваться батарейками. Такой способ не слишком отличается от подключения к обычной электросети. Напряжение питания 12 вольт — это неслучайное значение; если оно будет больше, пользоваться батарейками нельзя. Можно использовать «таблетку» либо мизинчиковый элемент питания. Последовательность шагов:

основательная зачистка контактов;
залуживание кончиков;
обработку флюсом;
напайка черного провода к минусу, красного – к плюсовому полюсу;
аналогичная процедура — для подключения к тумблерам либо кнопкам (однако через них прогоняют единый провод, который подсоединяют к входам тумблеров, выход же надо пускать на ленту).

Чем еще можно запитать?

Но иногда подключить светодиодную ленту к обычной сети либо батарейкам бесполезно, или сложно, или невозможно. В туристической, охотничьей, рыболовной практике наиболее практично использование аккумуляторов. Пригодны любые АКБ емкостью 2-100 Ач. Однако потребуется подключать особые соединения. Как это сделать, пишут в инструкциях к аккумуляторам.

В домашних условиях подойдет подключение к компьютерам, ноутбукам. В этом случае нужны обязательно знания как об электрике, так и об электронике. Обычно берут желтый провод из блока питания. Черный заземляющий провод тоже необходим в любом случае.

Все участки, соединяемые с блоками питания, надо оснащать наконечниками НШВИ, чтобы стыковка была максимально надежна; рядовые мастера используют для их установки плоскогубцы, а электрики — специализированный инструмент.

Как запитать светодиодную ленту, смотрите в видео ниже.

Как подключить светодиодную ленту без блока питания?

Светодиодные ленты без блока питания имеют важное достоинство: экономия на его теплопотерях за счёт его отсутствия позволяет до предела уменьшить потребляемую мощность. Пространство, необходимое для его работы, освобождается.

Что нужно учесть?

Подключить светодиодную ленту напрямую к сети 220 вольт можно, но с оговорками. Нижеизложенные тезисы вытекают друг из друга.

Не экономьте на светодиодах, как это делают производители. Они, как правило, умышленно нарушают расчёт в сторону большей светимости. Диапазон рабочих напряжений на одном светодиоде белого свечения – 2,7-3,2 вольта. Пиковым является 3,8 – но злоупотреблять этим не стоит. Итак, берём напряжение в 3 В на один белый светодиод.

В случае использования красных, зелёных и синих этот параметр меняется в пределах 1,8-2,2 вольта, среднее – всего 2.

Чтобы собрать последовательную гирлянду, необходимо подобрать количество светодиодов с запасом. В спецификациях многих бытовых приборов указывали рабочее напряжение 220 В – с точностью до 10%. То есть это диапазон 198-242 В.

Берём верхний предел, так как зачастую напряжение в сети несколько больше 220 В.

Для белых светодиодов, разделив 242 – а приближённо, 240 – на 3 вольта, получим 80 светодиодов. Производители часто в одну высоковольтную ленту включает всего лишь 60. Расчёт прост – экономия на количестве светодиодов. С нормальным же расчётом их должно получиться заметно больше. Расчёт производителя: 240 вольт делится на 60, что равно показателю в 4 вольта на один светодиод. Это явно много: каждый из них светится более чем в пиковом режиме, отсюда перегрев и частый (после нескольких месяцев работы) выход из строя всей ленты. Это делается, чтобы потребители чаще покупали светодиоды, а их производители – получали сверхприбыль. Запомните: лучше один раз на 25 лет сделать, чем менять через каждые 4 месяца.

Правильно нагруженный светодиод прослужит заявленные 25-60 тысяч часов, как обещает реклама, а не сгорит спустя 1,5-3 тысячи.

Многих пользователей отпугивает то, что в любой точке ленты будет высокое напряжение, наносящее болезненные удары током при случайном прикосновении к токоведущим контактам.

Соответственно, такую светоленту нужно тщательно заизолировать (загерметизировать), чтобы оградить себя от высокого напряжения.

Светодиоды, подключённые к бытовой сети с частотой 50 герц, мерцают. В короткий промежуток времени – секунды и минуты – глаза не реагируют на мерцание. Оно становится чуть более заметным, когда пользователь смотрит боковым зрением – как бы невзначай, мимоходом – на мерцание светодиодов. Дело в том, что по сравнению с лампой накаливания светодиод, как и люминесцентная вакуумная трубка, низкоинерционный прибор. То есть чтобы произведённая полупроводниковым кристаллом вспышка погасла, требуется меньшее время, чего не скажешь о более медлительном накале и угасании вольфрамовой нити лампы накаливания.

Газоразрядные приборы также не требуют большего времени при смене полупериодов переменного тока – они гаснут практически мгновенно.

Чтобы смягчить эффект мерцания, светодиоды включают попарно – прежде чем набирать гирлянду, их распределяют на пары – встречно-параллельно. То есть второй в паре светодиод включён по отношению к первому «задом наперёд». Это даёт возможность уменьшить «подскоки» обратных тока и напряжения, могущих при броске последнего в сети «пробить» любой из них. Попарно-встречные элементы, из которых собирается лента, удвоят частоту пульсаций – до 100 Гц.

Параллельно ленте можно подключить переменный (неполярный) конденсатор с запасом на 400 В.

Светодиоды даже из одной партии чуть заметно отличаются по оптимальному питающему напряжению и току. Вы, наверное, замечали, что подключение светодиодов из разных зажигалок приводило к тому, что и светились они также немного по-разному, а гасли полностью при разном напряжении: одному было достаточно 2,39 В, другой угасал при 2,34 и так далее.

Не используйте светодиоды из разных партий – можете получиться разное свечение.

Чтобы полностью избавиться от пульсаций, потребуется высоковольтный диодный мост, он подключается напрямую к сети, а к светодиодам подаётся уже постоянное напряжение 220 В, что полностью исключает пульсации. Параллельно светодиодной ленте включается конденсатор с запасом до 400 В.

Встречно-параллельное, попарное включение светодиодов здесь уже не требуется – половина из них оказалась бы бесполезной из-а обратной для них полярности.

Питание светодиодов переменным током возможно. Они от него не пострадают. Главное, обеспечить запас на случай броска напряжения. Однако пульсация света после первого часа нахождения в помещении с таким светом утомит не только глаза, но и мозг пользователя. Это как работать на старом мониторе с ЭЛТ при частоте 50 Гц – серьёзная головная боль обеспечена при таком подходе.

Этапы подключения

Стадии монтажа и пусконаладки диодной ленты включают в себя следующее: нарезка ленты нужной длины, присоединение коннекторов (если они есть в комплекте), электрическая сборка всей схемы и проверка на герметичность перед включением. Неправильное выполнение работ на любой стадии грозит выходом ленты из строя, ударом тока рядом находящихся людей или случайным возгоранием.

Нарезка ленты нужной длины

Лента на 220 вольт обладает важным отличием: длина кластера из-за большего количества – не единицы, а десятки светодиодов – вынуждает потребителя обрезать значительные участки. При подключении ленты непосредственно в розетку производители оставляют от 60 светодиодов на фрагмент. Если светодиоды двойные (последовательные, а не параллельные пары), количество светодиодов может быть снижено до 30. А это значит, что на каждый из них отводится по 7,5-8 вольт (правильно – не более 6,6). Такое парно-последовательное соединение преобладает в готовых цокольных лампочках, в которых драйвер выдаёт от 40 до 80 вольт постоянного тока (6-12 двойных последовательно-парных светодиодов).

Каждый производитель следует собственной тактике, но вывод остаётся неизменным – светодиоды соединяются последовательно. Параллельно включённые последовательные группы здесь отсутствуют, так как в качестве исходного берётся выпрямленное (постоянное) напряжение 220 вольт, получаемое из переменного, на котором и работает бытовая осветительная сеть. С этой целью лента обладает специальными пометками, на которых слой герметика уменьшен, чтобы потребителю было удобно разрезать ленту и зачистить от изолятора выводы для пайки.

Установка и закрепление коннектора

Для удобства светосборки оснащаются коннекторами. Это позволяет, не нарушая пайку и не перекусывая провода, быстро перенести подвес с лентой, кабель с сетевой вилкой в другое место. Для лент, устанавливающихся на значительно долгий период, можно воспользоваться и «глухой» пайкой – лента не переместится на новое место, а значит, нет смысла вставлять коннекторы. Паяные (несъёмные) соединения по всей длине проводки и светосборки считаются самыми надёжными – в отличие от ослабленных клемм они не искрят, так как присоединены наиболее основательно и не являются вынимающимися при выключении. Коннекторы припаиваются к проводам или обжимаются при помощи специального инструмента вроде того, что применяют для зачистки и обжима витых пар в компьютерных и серверных сетях, работающих по протоколам и стандартам локальных вычислительных систем.

Подключение проводов к выпрямителю

Провода, идущие от светодиодной сборки к розетке, должны подключаться к выпрямителю. Если проигнорировать выпрямитель, то свет от такой светоленты станет мерцающим. Провода от светоленты подсоединяются к «плюсу» и «минусу» диодно-выпрямительного моста. В состав последнего входят 4 высоковольтных диода, рассчитанных на мощность от десятков до сотен ватт. Согласно схеме даже литой мост (сборка выпрямителя в цельном, водонепроницаемом корпусе) предполагает подключение встречно включённых диодных катодов и анодов к светодиодной ленте (две точки на схематичном эскизе), а включение выводов диодов «вразнобой» (катод одного к аноду другого) – присоединение к источнику переменного напряжения. Можно использовать и однополупериодный выпрямитель (один диод), но тогда пульсации будут происходить с частотой 50, а не 100 Гц, так как отрицательная полуволна (полупериод переменного тока) отрезается. Двухполупериодный (два диода) выпрямитель также приведёт к ненужной потере мощности, поэтому лучшим вариантом считается именно диодный мост (4 выпрямительных диода). Для сглаживания пульсаций служит параллельно подключённый к «плюсу» и «минусу» выпрямителя конденсатор.

Проверка герметичности

Промышленные ленты помещаются в силиконовую или полиэтиленовую оболочку, в толще которой и находится сама лента. Она имеет вид сплюснутой трубки. На ней не должно быть никаких проколов, повреждений. Дело в том, что, когда постоянное напряжение попадёт, например, в бассейн из-за повреждения защитной оболочки ленты в процессе её работы, то это может привести к гибели людей, пришедших поплавать. Несмотря на то что вода в целом не проводит ток, принудительно её не дистиллируют, а значит, в ней имеются примеси, и соприкосновение контактов с водой под напряжением опасно для жизни людей в бассейне. Многие владельцы бассейнов и аквапарков используют водонепроницаемые светоленты класса IP-68 для подсветки воды – это создаёт красивый и презентабельный вид, но такая инициатива нуждается в тщательной перепроверке светотехники перед погружением последней под толщу воды.

Возможные ошибки

Нельзя использовать светоленты класса IP-40 в сырых местах, и тем более под водой. Установка светоленты в ванной потребует монтажа устройства защитного отключения, которое может спасти жизнь человеку, принимающему ванну.

Если вы собираете светоленты самостоятельно, пересчитайте количество светодиодов согласно вышеприведённым их параметрам. Не делайте поспешно, отталкиваясь от методов производителя – многие, особенно китайские, экономят на количестве светодиодов, чтобы их изделия перегорали и менялись полностью почаще. Запомните простую истину – 3 вольта на белый и 2 на цветной светодиод. Инфракрасные и ультрафиолетовые светодиоды питаются от совсем другого напряжения, вам они в данном случае не понадобятся, если вы не используете приборы ночного видения. Оптимальный вариант – 80 белых или 120 красных, зелёных, синих светодиодов. Можно взять и несколько больше, если напряжение у вас часто повышенное (почти до 250 вольт, что объясняется неполной нагруженностью и максимальной близостью трансформаторной подстанции). Лучше получить несколько меньше света – чем менять всю ленту каждый сезон. Чтобы запитать ленту на 12, 24 или 5 вольт, используется аналогичный подход к расчёту.

Как подключить светодиодную ленту без блока питания, смотрите в видео.

Расчет блока питания для светодиодной ленты

Светодиодные ленты могут работать в самых тяжелых условиях, независимо от погоды – изделия прочные и влагостойкие. Например, ими можно осветить улицу или фасад здания. А для долгой работы нужен грамотный расчет блока питания для светодиодной ленты.

Что нужно учесть при подборе блока питания?

Чтобы подключить светодиодную ленту, нужен блок питания или драйвер. Это разные устройства.

Драйвер выдает стабилизированный ток. Например, 300 мА. И если подключить слишком короткую ленту, напряжение станет больше номинального, и диоды сгорят. А если слишком длинную, то они будут светить тускло. Поэтому через драйвер подключается только та светотехника, на которую рассчитан этот адаптер. Справка: срайверы применяются в готовых изделиях, таких как лампочки и гирлянды.

Блок питания. Он отрегулирован по напряжению. Это значит, что на выходе мы получим ровно 12 В независимо от потребляемой мощности. Блоки питания универсальны и подобрать их легче, чем драйверы. Нужно учесть несколько моментов.

Общая мощность ленты

Единица измерения – Вт/м. Она зависит от 2-х величин.

Тип светодиодов. Самые тусклые ленты служат для декоративных целей и оснащаются диодами типа 3528. Ими можно подсветить контуры объектов. А для яркого освещения нужны диоды типов 5050 (самые распространенные) и 2535.
Количество светодиодов на одном метре ленты – 30, 60 или 120.

Мощность диодной полосы и марка диодов указывается на упаковке. Например, Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W. Ее мощность – 14,4 Вт на погонный метр.

Вентиляция трансформатора

При работе блок питания нагревается, и его нужно охлаждать. Это делается несколькими способами.

Модели с активным охлаждением оснащены кулером, который гонит поток воздуха внутрь корпуса. Их достоинства – большая мощность и меньшие размеры, а минусы – кулер шумит и со временем изнашивается. Такая система нужна, когда подключается лента на 800 Вт и более.
Адаптеры с пассивным охлаждением чаще применяются в бытовых условиях. Они бесшумные, но занимают чуть больше места. Да и располагать надо так, чтобы был приток свежего воздуха. Зато они надежнее, поскольку нет подвижных частей. И лучше защищены от непогоды.

Адаптеры питания различаются по степени защиты.

Открытые. Самые простые и дешевые модели, но и самые «нежные». Их применяют только в комнатных условиях, где нет пыли и невысока влажность.
Полугерметичные. Защищены от легких капризов природы. Крупная пыль и водяные брызги для них нестрашны, а вот постоянная влажность быстро «убьет» адаптер. На улице их нужно прятать под навес, а лучше в монтажную коробку. Степень защиты – IP54.
Герметичные. Через защищенный корпус не проникнут пыль и влага. Они подойдут и для уличного освещения, и для работы во влажной среде, такой как ванные комнаты и бассейны. Степень защиты – IP65 или IP68 (*6 – полная защита от пыли, *5 – защита от водяных струй, *8 – устройство выдержит погружение в воду).

Чтобы лучше разбираться в степенях защиты, воспользуйтесь таблицей. Кстати, она подходит для всей электроники.

Внутреннее устройство всех этих адаптеров одинаковое. Выходное напряжение для питания ленты – 24 Вольта, 12 В или 5 В. Диодная полоса работает на постоянном токе, и поэтому подключать в сеть непрямую ее нельзя. Хотя некоторые по ошибке так делают. Последствия – лента перегорает, и может вспыхнуть пожар.

Чтобы светодиоды служили долго, нужно правильно рассчитать мощность блока питания. Проще всего это сделать по нашему примеру.

Пример расчета на один блок питания

Для начала определите мощность подключаемой ленты. А если их несколько, то нагрузка суммируется. Чтобы было проще ориентироваться, воспользуйтесь таблицей.

Дальше переходите к расчету. Его нужно делать в такой последовательности.

Допустим, у вас лента модели Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W длиной 4 м. Тогда ее общая мощность составит: (14,4 Вт/м) * (4 м) = 57,6 Вт.
Подберите коэффициент запаса. Он нужен, чтобы адаптер работал без перегрузки. Если блок используется на улице и хорошо вентилируется, то будет достаточно 20%. А когда он расположен в монтажной коробке, и к тому же в жарком помещении, то коэффициент должен быть минимум 40%. Возьмем в расчет нормальные условия работы, при которых К = 30%. Тогда мощность блока питания должна быть:

57,6 Вт * 1,3 = 74,88 Вт.

Важно. Учтите, что для моделей с пассивным охлаждением коэффициент запаса мощности должен быть выше, чем для адаптеров с вентиляторами.

Дальше нужно округлить эту цифру в большую сторону до стандартной величины – 80 В. Выбрать нужное значение мощности вам поможет наша таблица.
Иногда в характеристиках указывают не мощность, а наибольший выходной ток (в Амперах). Тогда мощность блока питания следует разделить на рабочее напряжение ленты:

74,88 Вт / 12 В = 6,24 А.

Это значит, что на выходе адаптер должен обеспечить ток не менее 6,5 Ампер.

Бонусом вы можете посчитать расход электроэнергии. Для этого умножьте мощность потребителя на время его работы.

Допустим, наша лента работает месяц, 2 часа каждый день. Тогда расход составит:

57,6 Вт * 2 ч * 30 дней = 3,5 кВт*ч.

57,6 Вт – это фактическое потребление светотехники.

Справка: лампа накаливания на 100 Вт за это же время израсходует тока вдвое больше (6 кВт*ч).

После подключения убедитесь, что блок питания работает правильно.

Самое главное – корпус не должен нагреваться. Чтобы это проверить, через полчаса-час непрерывной работы потрогайте его рукой. Желательно металлические части. Если рука свободно выдерживает нагрев, то адаптер подобран правильно.
Прислушайтесь к работе. Свист и треск не допускаются. У блока может только шуметь кулер и слегка гудеть трансформатор.

Важно. Часто у адаптеров питания есть несколько выходов для 2-х, 3-х и более светодиодных лент. При этом длина светодиодной полосы для одного разъема не должна превышать 5 м. Иначе будет перегрузка. А если нужно подключить несколько осветителей, то это делается 2-мя способами.

Как рассчитываются несколько блоков?

Когда вам нужно использовать полосу светодиодов длиной 10 и более метров, то отрезки длиной 5 м соединяются с разными выводами блока питания по схеме.

У такого решения есть недостаток – большие потери постоянного тока в проводах. Диоды, которые находятся далеко от адаптера питания, будут светить тускло. Кстати, во избежание таких потерь для передачи тока на большие расстояния используют переменный ток с большим напряжением. Поэтому лучше использовать несколько блоков питания. Они подключаются по такой схеме.

Адаптеры желательно располагать равномерно вдоль всей ленты, а не собирать в одной монтажной коробке. Тогда они не будут перегреваться.

Методика расчета не отличается от той, которая используется для одного блока.

Например, нужно осветить комнату 3х6 метров. Периметр составит 18 м. Для освещения используется лента SMD 3528 60 LEDs/M, которая имеет яркость 360 lm/м. п. Ее мощность равняется:

(6,6 Вт/м) * (18 м) = 118,8 Вт.

Добавляем коэффициент запаса мощности 25%. На выходе имеем:

118,8 Вт * 1,25 = 148,5 Вт.

Простой источник питания для светодиодной ленты

Добрый день, уважаемые читатели! Сегодня мы соберём простой источник питания для маломощных нагрузок. Сразу оговорюсь, мощность схемы можно повысить, но об этом позже. Вот так выглядит собранная конструкция: