Светодиодная технология уже прочно вошла в нашу современную жизнь. Можно сказать, что это основной источник освещения в различных сферах человеческой жизнедеятельности. Это и промышленные инжекторы, и портативные фонарики, и цокольные лампы, и подсветка экрана мониторов. Все изготавливается с использованием данной технологии. При этом светодиодная лента является самым распространенным видом продукции такого рода. Чтобы освоить схему подключения светодиодной ленты к блоку питания, достаточно обладать элементарными знаниями по части напряжения и мощности.
Что представляет из себя светодиодная лента
По сути, это гибкая основа, на которой располагаются контактные дорожки, объединяющие основные компоненты всей системы, а именно светоизлучающие диоды или LED.
В природе существует две основные разновидности таких лент:
- аналоговые;
- цифровые.
У аналоговых лент все LED-компоненты соединены параллельно и не имеют дополнительных средств по обеспечению контроля. Иными словами, управление осуществляется над всей лентой одновременно, будь то изменение яркости, цвета или режима работы.
С цифровыми лентами немного интереснее – здесь уже присутствует отдельная микросхема для управления каждым источником освещения или отдельной секцией светодиодов. В результате управление осуществляется не всей лентой, а лишь по отдельности над каждым светодиодом или группой.
Стоит заметить, подключение блока питания к середине светодиодной ленты цифрового типа не так распространено среди любителей подсветки. Это объясняется тем, что такая продукция стоит довольно дорого. Поэтому эти ленты в продаже можно встретить в крайне редких случаях.
Аналоговые же ленты дешевы и поэтому обладают широкой сферой применения – от создания праздничной атмосферы в помещениях до подсветки магазинных витрин. Кроме того, исходя из назначения, такая продукция может быть:
- Одноцветными или монохромными лентами.
- RGB-лентами – полноцветными светодиодами, которые способны выдавать большое количество цвета, включая его оттенки.
В руках профессиональных специалистов в области дизайна интерьеров RGB-ленты становятся поистине мощным инструментом.
Как резать ленту?
При необходимости в подключении светодиодных лент через блок питания может возникнуть другая потребность. Иногда их приходится разрезать на отдельные части согласно размеру поверхности, где они будут располагаться. При этом лента может быть под прямым углом в одной плоскости (углы на потолках или стенах) либо во взаимно перпендикулярных плоскостях (угол между поверхностями). Только вот резать следует не так как того захочется, а с умом.
Лента не только эластичная, но и тонкая, а поэтому деление на отрезки можно выполнить с помощью обычных канцелярских ножниц. Однако следует разбираться в ее электрической схеме. Независимо от длины светодиодной ленты, она представлена несколькими сегментами, каждый из которых, в свою очередь, состоит из трех светодиодов и такого же количества резисторов. Все это рассчитано на напряжение 12 вольт.
Шаг резки ленты должен быть равен длине одного сегмента, то есть разделять их следует не в любом месте. К тому же на каждой ленте присутствует специальная разметка – линия разреза. В противном случае следует искать контактные площадки и резать строго посередине.
Правила подключения ленты
Есть основные правила подключения светодиодных лент, которые ни в коем случае нельзя нарушать. Иначе стабильная работа не гарантируется. Как правило, такая продукция может выйти из строя по причине некачественных светодиодов или блока питания. К тому же неправильное подключение тоже не сулит ничего хорошего. В связи с этим необходимо придерживаться трех основных правил:
- соблюдение техники;
- обязательная система теплоотвода;
- правильный выбор блока питания.
Теперь подробнее раскроем эти моменты.
Соблюдаем технологию подключения
Как правило, светодиодная лента может поставляться в продажу отрезками длиной пять метров или более. При этом если возникает необходимость в использовании нескольких таких лент, следует запомнить важное правило из соединения – допускается только параллельное подключение блока питания к светодиодной ленте.
Но что если нужна лента 10-15 метров или более? Вроде можно просто соединить конец первого отрезка с началом второго, соблюдая полярность и дело в шляпе. Что может быть проще? В действительности так делать запрещено. Суть в том, что пять метров не просто так рассчитано – это предел токоведущих дорожек ленты.
При гораздо большей длине она просто выйдет из строя из-за чрезмерной нагрузки. Вдобавок свечение будет неравномерным – в начале светодиоды будут гореть ярко, но ближе к концу тусклее и тусклее. Поэтому только параллельный тип соединения.
Что характерно, допускается подключение светодиодной ленты не только с одной стороны, но и с обоих концов. Такая мера позволит заметно снизить нагрузку на токопроводящие дорожки. Кроме того, сами светодиоды будут гореть равномерно. В особенности это касается мощных лент (более 9,6 Вт/метр). И специалисты, которые долгие годы занимаются установкой светодиодной продукцией, советуют использовать именно двухстороннее подключение.
Только при такой схеме подключения светодиодной ленты к блоку питания есть один серьезный недостаток – нужно проложить дополнительные провода вдоль всей ленты.
Система теплоотвода
Во время работы светодиодная лента способна сильно греться, что отрицательным образом сказывается на самих элементах. Они перегреваются, утрачивают яркость и в конце концов разрушаются. По этой причине следует крепить продукцию к алюминиевому профилю, который будет выступать в качестве неплохого теплоотвода.
В противном случае лента, которая могла бы спокойно работать 5 и 10 лет, без соответствующей системы охлаждения просто выйдет из строя, причем за короткое время. В связи с этим наличие профиля из алюминия является обязательным условием использования светодиодной подсветки. Однако и здесь есть приятные исключения – лента SMD 3528. Ее мощность не превышает 4,8 Вт на 1 м. Соответственно, подключение светодиодной ленты к блоку питания 12 В можно выполнить и без теплоотвода.
Однако те ленты, которые сверху покрыты силиконом, очень нуждаются в отводе тепла. Дело в том, что одной только подложки снизу недостаточно. А если еще ленту наклеить на поверхность из дерева или пластика, то о каком охлаждении вообще может идти речь?! Его здесь явно нет!
Выбор блока питания
Работоспособность ленты гарантируется только с использованием хорошего адаптера, ведь напряжение, на которое рассчитаны светодиоды, составляет от 2,5 до 5 вольт. Общее напряжение всей ленты должно быть равным 12 или 24 В. При этом мощность блока питания должна на 30 % превышать параметр самой ленты.
Только в этом случае гарантируется полноценная работоспособность подсветки. Если же адаптер подбирать впритык, то он будет работать на полную мощность, что называется на пределе. Однако такой режим работы отрицательно сказывается на продолжительности эксплуатации. Поэтому следует позаботиться о некотором запасе.
Среди многочисленных адаптеров неплохим вариантом станет подключение светодиодной ленте к блоку питания Jazzway. У него на входе 220 вольт переменного напряжения, на выходе уже 24 В. Мощность составляет 60 Вт, а КПД доходит до 81 %.
Помимо этого, адаптер оснащен защитными системами:
- от влаги согласно IP20;
- от перегрузок;
- от перегрева;
- от скачков напряжения.
На всех рабочих поверхностях имеются вентиляционные прорези. Вдобавок есть возможность подстройки выходного напряжения, за счет чего данный блок питания может подойти для подключения светодиодных лент любого типа.
Один блок – одна лента
Данная схема подключения светодиодной ленты к блоку питания очень проста в реализации. К тому же для удобства на внешнем конце ленты могут быть присоединены короткие проводки для подключения. Тем не менее иногда их нет. Тогда следует самостоятельно припаять их. Для этого стоит взять многожильный провод с жилами разного цвета изоляции (обычно это черный «-», красный «+») и отмерить их по длине, чтобы ее хватило от ленты до блока питания. Затем следует зачистить жилы с обеих сторон.
Используя канифоль и олово, нужно залудить концы проводников, после чего они припаиваются к контактам дорожки ленты. При этом стоит использовать маломощный паяльник, а сама процедура должна быть кратковременной. Места пайки следует изолировать термоусадочной трубкой.
Что касается непосредственно подключения светодиодной ленты к блоку питания, то здесь на концы проводов лучше установить НШВИ (наконечники штыревые втулочные изолированные) или любые другие для более качественного контакта. Схема готова к работе.
На один сетевой адаптер – несколько лент
Как мы теперь знаем, светодиодная лента поставляется в продажу только с ограниченной длиной не более 5 метров. Разрезать на меньшие куски не проблема, но иногда требуется довольно продолжительная подсветка, к примеру, на восемь метров. В этом случае соединяются два отрезка (длиной пять и три метра соответственно) исключительно параллельным способом, что уже ранее в правилах было рассмотрено. По сути, данная схема реализуется так же, как и выше, но с небольшим различием – потребуется больше проводов.
Как показывает практика, могут возникнуть разные ситуации, включая и ту, когда необходимо соединить с блоком питания большое количество светодиодных лент. Такая схема подключения светодиодной ленты к блоку питания актуальна в организации подсветки витрины магазина или для одновременного освещения картин, расположенных на разном расстоянии.
В этом случае можно от каждого участка протянуть провода к блоку питания. Однако это выглядит чересчур запутано, да и такой подход нецелесообразен. Гораздо проще воспользоваться одной главной магистралью. Она располагается на оптимальном расстоянии от светодиодных лент для быстрого доступа к ней. И после соединения всех участков подсветки можно пускать провода к блоку питания непосредственно от главной шины.
Подключение светодиодной ленты к сети 220 В без адаптера
Большая часть светодиодных лент рассчитана на подключение к блоку питания напряжением 12 вольт. Редко где можно встретить подсветку с питанием 5, 24 или более вольт. Подключать такие ленты напрямую в обычной электрической сети явно не стоит. Не пройдет и секунды, как все диоды и резисторы просто сгорят.
В то же время можно обойтись и без блока питания для подключения светодиодной ленты Ecola. Ленты этого производителя следует считать настоящим прорывом в области светодиодной подсветки. При этом на каждый ее метр может располагаться разное количество светодиодов:
- 60;
- 72;
- 108;
- 120.
Для реализации подобной идеи на практике понадобится 24 отрезка равной длины светодиодной ленты, которые не зависят от типа и цвета. И что самое интересное, вот здесь как раз они соединяются последовательно. При этом подключение самих отрезков проводится следующим образом: с помощью коротких проводков отрицательный контакт самой первой ленты соединяется с положительным контактом второй. Далее от минуса второго отрезка провод идет на плюс третьего.
Аналогичным образом соединяются все остальные ленты. В конечном счете вместо параллельного соединения отрезков получается длинная последовательность из светодиодов, которая способна выдержать напряжение 288 вольт.
Завершающая часть
Однако для подключения светодиодной ленты 220 В без блока питания необходимо предварительно выпрямить и сгладить напряжение. Ведь в обычной розетке оно носит переменный характер, тогда как светодиодам нужно постоянное питание. Для этого используется диодный мост vd1 (Uобр = 600 В, Iпр = 10 А) и полярный конденсатор C1 (10 мкФ, 400 В). В результате на выходе получится напряжение примерно равное 280 В.
Несмотря на работоспособность такой схемы, она не лишена определенных недостатков:
- В местах пайки (а их несколько) присутствует опасное для жизни напряжение.
- Поскольку соединений не так уж и мало, то в силу этого серьезно снижается их надежность.
- Эргономичность готового изделия оставляет желать лучшего.
Если кому-то такая идея подключения светодиодной ленты без блока питания покажется непонятной или даже сложной, то можно в магазине найти продукцию промышленного производства, которая как раз рассчитана на подключение к однофазной бытовой сети переменного тока.
Главное конструктивное отличие таких лент заключается в том, что светодиоды здесь объединены в группы не по три штуки, а по 60. Диодный мост входит в комплект поставки, поэтому нет необходимости собирать его самостоятельно. В конечном счете стоит трезво оценить свои силы и возможности, вероятно, дешевле все сделать самому, нежели покупать готовый вариант.
Как подключить цветную RGB-ленту
В этом случае принцип подключения остается практически таким же, но с тем лишь различием, что добавляется контроллер или диммер. Это устройство, которое отвечает за изменение цветовой гаммы освещения. Также после контроллера выходят уже не два провода, как было раньше, а целых четыре! На самой цветной ленте их тоже соответственно четыре.
Как выполняется подключение контроллера к светодиодной ленте и блоку питания? Положительный контакт диммера соединяется с плюсом светодиодной ленты. Что касается остальных проводов, то здесь следует руководствоваться их цветом (на лентах даже есть буквенное обозначение контактов):
- Красный – R.
- Зеленый – G.
- Синий – B.
- Черный – V+.
Для блока питания у контролера также имеются соответствующие контакты. Максимальная длина RGB-ленты – те же пять метров. То есть в этом плане нет различий между монохромной и цветной продукцией.
Полезные рекомендации от специалистов
Ряд полезных советов от специалистов помогут выполнить подключение правильным образом. Как ранее уже было сказано, в ходе выполнения пайки контактов процедура должна быть кратковременной. То есть по времени жало паяльника должно соприкасаться с контактами ленты не более 10 секунд! Это делается во избежание повреждения светодиодов. Предельно допустимая температура не должна подниматься выше 260 °С.
Если во время монтажа схемы подключения светодиодной ленты к блоку питания нельзя обойтись без изгибов, следует выбирать такие места, где не повредится рабочий механизм. Ни в коем случае нельзя давить на сами диоды для надежности крепления при установке. При такой необходимости это делается в тех местах, где нет лампочек.
