Меню

Блок для питания светодиодной ленты от сети 220 вольт



Светодиодная лента 220в: подключение к сети

Один из современных источников декоративного и основного освещения –светодиодные ленты. Но большинству таких изделий необходимо питание: постоянное напряжение DC12В, а в розетках – переменное AC220В. Однако, кроме таких устройств, производители выпускают аппараты, предназначенные для работы от бытовой сети.

Светодиодная лента 220В

Конструкция светодиодной ленты

Полоса со светодиодами представляет собой печатную плату на гибкой основе из изоляционного материала. Вдоль этой полосы нанесены две токопроводящие полоски с контактными площадками. Между полосками расположены группы из светодиодов и токоограничивающего сопротивления. Все элементы соединяются последовательно и выполнены в корпусе SMD.

В самых распространённых полосах количество светодиодов в группе – три, и напряжение питания =12В. Эти группы отделены контактными площадками с отметкой линии отреза. Разрезать полосу можно только в этих местах. Если отрезать в другом месте, то разрезанная группа работать не будет.

Размер светодиодов и их количество в метре ленты может быть различным. От этого зависят яркость света и потребляемая мощность.

Устройство светодиодной ленты

Важно! Напряжение питания светодиодов должно быть постоянным и без пульсаций, иначе свет будет мерцать, что неприятно и вредно для глаз.

Светодиодная лента на 220В

Кроме лент 12В, есть полосы, рассчитанные на 24, 48, 110 и 220В. Количество диодов в неделимых отрезках, соответственно, 6, 12, 30 и 60 штук. Без трансформатора или другого блока питания, только через выпрямитель, в розетку включаются только ленты 220В.

Собираются такие устройства из светодиодов SMD 3528, 5050, 2835, 3014 и особоярких 5630. Режутся такие полосы только отрезками по 50 сантиметров или 60 последовательно соединённых диодов. Внешне эти устройства отличаются от обычных только маркировкой.

Основные параметры LED-лент 220В

Основными параметрами этих устройств являются:

  • длина минимального отрезка;
  • количество диодов, мощность и ток одного метра полосы;
  • защищённость от погодных условий;
  • цветовая температура белого света.

Устройства с питанием от сети 220В

В полосах с питанием от 220В используются SMD светодиоды, которым необходимо питание 3,5В. Поэтому они подключаются последовательно в количестве 60 штук. Режется такая полоска на отрезки, кратные 0,5 или 1 метру.

Полосы из светодиодов SMD 5630 потребляют мощность более 10 Вт/м и монтируются на металлическое основание, отводящее тепло. Повышенная яркость получается также установкой диодов в два ряда.

Хотя питающее напряжение равно напряжению сети, при включении в розетку свет будет моргать с частотой 50Гц. Даже при использовании выпрямительного моста свет будет мерцать. Необходимо дополнительно использовать конденсатор, сглаживающий пульсации и преобразовывающий пульсирующее напряжение в постоянное.

Если есть светодиодная лента 220в RGB, то подключение производится через такой же RGB-контроллер. Распространённые модели контроллеров рассчитаны на использование с =12В, поэтому желательно приобретать эти устройства в комплекте.

Схема подключения светодиодной ленты RGB

Как подключить светодиодную ленту к 220 вольт

Подключение устройства 220В аналогично подключению обычных лент. Длина отрезанного куска, в зависимости от модели, кратна 0,5 или 1 метру.

Выпрямитель состоит из четырёх диодов и конденсатора. Его можно изготовить своими руками или приобрести готовый в магазине или на радиорынке. Без конденсатора свет будет моргать с частотой 100Гц, что, согласно СаНПИНУ, недопустимо в жилых помещениях. Такие конструкции можно устанавливать в кладовке, лестничной клетке и других вспомогательных помещениях.

Подключение к сети 220В

Особенности

У этих устройств есть преимущества перед обычными, 12 вольтовыми приборами:

  • не нужен дорогой блок питания;
  • небольшой ток позволяет подключаться тонкими проводами;
  • в продаже есть полоски со встроенным блоком питания, которые просто включаются в розетку.

Как и у любых устройств, у этих тоже есть недостатки:

  • на всех элементах присутствует высокое напряжение, что требует тщательной изоляции;
  • дешёвые устройства быстро выходят из строя и их нельзя отремонтировать заменой маленького участка из трёх диодов;
  • длина отрезка может быть только кратной 100 или 50 сантиметрам;
  • мерцание с частотой 100Гц не заметно глазам, но утомляет и вызывает головную боль.

Способы подключить светодиодную ленту 12В к сети 220В

При включении светодиодной полосы 12В просто в розетку она сгорит. Поэтому для включения таких устройств в бытовую сеть необходимы дополнительные устройства.

Импульсный блок питания

Такие устройства есть самодельные или фабричного производства – это лучший, хотя и самый дорогой вариант. Эти блоки обеспечивают постоянную величину напряжения и отсутствие видимых пульсаций.

Более дорогие устройства опционально оснащаются регулятором яркости света (диммером) и пультом ДУ.

Интересно. В качестве источника постоянного напряжения можно использовать компьютерный блок питания.

Питание устройств от трансформатора

В этих аппаратах находятся понижающий трансформатор 220/12, выпрямительный мост и конденсатор, сглаживающие пульсирующее напряжение после диодного моста.

Такой блок питания можно изготовить самостоятельно из питающего трансформатора от старого лампового приёмника или телевизора, если намотать на нём вторичную обмотку 12В и собрать в корпусе вместе с диодным мостом и конденсатором.

Бестрансформаторный блок питания

Короткий отрезок ленты, например, для ночника или настольной лампы, можно подключить без понижающего трансформатора, через токограничивающий конденсатор. По похожей схеме собраны недорогие светодиодные лампы.

Недостаток этих конструкций в том, что если обычное питающее устройство потребляет из сети ток, приблизительно в 20 раз меньше необходимого для питания светодиодов (за счёт понижающего трансформатора), то бестрансформаторное устройство потребляет полный ток светодиодной ленты. Поэтому подключать к такому блоку длинную LED-полосу нецелесообразно.

Емкость конденсатора С1 необходима 1,4mkF на 0,1А тока ленты, а напряжение от 300В. Тип – МГБО или К73. Требуется фильтрующий конденсатор С2 ёмкостью 20mkF на 0,1А тока и напряжением 15В.

Ток потребления уменьшается при соединении кусочков ленты последовательно. В этом случае он равен току отдельного кусочка. При соединении нескольких отрезков последовательно напряжение конденсатора С2 умножается на их количество.

Для определения тока конструкции необходимо:

  1. Количество светодиодов в метре ленты разделить на 3. Получится число неделимых отрезков;
  2. Мощность метра ленты разделить на число отрезков с тремя светодиодами и на 12В – напряжение питания. Получится ток потребления одного участка;
  3. Умножить ток одного отрезка на количество таких участков. Получается общий ток конструкции.

Ток диодов в выпрямительном мосте определяется током устройства, а напряжение 300В.

Например, в метре ленты SMD3528 плотностью 60 диодов содержится 10 участков по три светодиода. Один участок имеет мощность 4,8Вт/10-0,48Вт и ток, 0,48Вт/12V – 0,04А. В куске длиной 0,5 метра таких участков 5 общим током 0,2А. Следовательно, емкость С1 2.8mkF или меньше, а C2 – не меньше 40mkF.

Бестрансформаторный блок питания

Важно! На всех элементах такой конструкции, в том числе и на LED-ленте, присутствует высокое напряжение.

Последовательное подключение

Последовательное подсоединение отрезков светодиодной ленты позволяет обойтись без блока питания. Это получится при соблюдении некоторых условий:

  • Количество светодиодов должно делиться на 60. Это необходимо, чтобы после разрезания получилось 20 отрезков по три диода;
  • Все отрезки должны быть одинаковыми, с одним количеством одинаковых светодиодов. Иначе на куске с меньшим количеством или менее яркими диодами будет большее напряжение, и он быстро выйдет из строя.

Подключается конструкция через диодный мост и фильтрующий конденсатор, аналогично безтрансформаторному блоку питания.

Подключение 12 вольтовой ленты к сети 220В

Светодиодная лента 220 вольт – это удобное осветительное устройство, которое имеет множество применений, благодаря своим преимуществам, а питание таких приборов от выпрямителя вместо блока питания позволяет сэкономить на его приобретении.

Читайте также:  Блок питания для телекоммуникационного шкафа

Видео

Источник

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты. Формула расчета мощности.

блоки питания для светодиодных лент выбор

Что такое блок питания для светодиодных лент? Это прежде всего преобразователь сетевого напряжения 220В, в рабочее напряжение ленты 12 или 24В.

Блоки питания (сокращенно БП) бывают:

Поэтому выбирают их в зависимости от места установки.

расчет и подключение блока питания 12-24В

Приобретается БП отдельно от ленты и в комплекте с ней не идет. Главный параметр выбора — его номинальная мощность. Как же подобрать и рассчитать необходимый под ваши нужды соответствующий блок?

Для этого в первую очередь необходимо знать мощность всей ленты. Плюс прибавить к ней определенный запас по ваттам. Минимум этого запаса — 30% от общей мощности.

данные на упаковке о мощности светодиодной ленты на 1 метр

Как подсчитать мощность светодиодной ленты? Для начала узнайте сколько потребляет 1 метр. Эти данные обычно указываются на упаковке.

5

Если упаковки нет, то можно воспользоваться таблицей и примерно рассчитать мощность, в зависимости от типа светодиодов и их количества на 1 метр.

расчет мощности блока питания для светодиодной ленты

После этого замерьте длину всех отрезков, которые будут подключаться к блоку.

формула расчета мощности блока питания для светодиодных лент

Далее расчет мощности блока питания нужно сделать по формуле:

Для примера: у вас есть лента 4,8Вт/м. Ее протяженность — 18 метров. Формула расчета мощности показывает, что вам необходим БП мощностью в 112Вт.

При этом всегда выбирайте блок, ближайший в большую сторону. Для данного случая это 120Вт.

Коэффициент запаса мощности меньше 30% не используйте. Зачем он вообще нужен, спросите вы?

сгоревший блок питания светодиодной ленты изнутри

Он необходим, чтобы блок питания не работал на пределе своих возможностей. Если вы подберете блок строго по значению мощности ленты, то проработает он совсем не долго. И то, если это качественное изделие.

Нагрев корпуса в этом случае будет стабильно составлять 60-70 градусов. А что говорить о внутренних элементах схемы!

При этом вполне возможны появления посторонних звуков.

плохая пайка в дешевых блоках питания

Также при перегреве возможны нарушения некачественной пайки. Зачастую, именно она является частой причиной выхода прибора из строя.

Не облуженные выводы элементов, со временем окисляются и элементарно пропадает контакт. Найти такую неисправность простым обывателям, не связанным с радиотехникой, бывает сложно.

И они просто выкидывают блок в мусорку. Хотя для его починки, всего-то нужно было хорошенько пропаять один из контактов.

После того, как определились с типом и мощностью, необходимо выполнить правильное подключение. На всех блоках обязательно идет маркировка клемм. Перепутать бывает сложно. Главное разобраться, что означают эти надписи.

подключение 220В на блок питания

Первые клеммы обозначают как L и N. Это контакты подключения напряжения питания 220 Вольт. L — это фаза, N — ноль.

Но по-большому счету, фазировка или полярность здесь не важны. Поэтому не обязательно выяснять, где у вас в проводке ноль, а где фаза. Блок будет работать одинаково.

где стоит предохранитель в блоке питания 12В

Конструктивно в БП на входе стоит мостовой выпрямитель, и ему все равно к какой паре диодов будет подана фаза. Хотя предохранитель изначально и стоит в фазной цепи L.

переключатель напряжения 110 и 220В сбоку блока питания

Обратите внимание, что некоторые блоки могут подключаться как в сеть 220В 50Гц, так и 110В 60Гц (напряжение в США). Для этого у них сбоку имеется переключатель.

Затем идет значок заземления. Это место куда подключается заземляющий проводник, если у вас трехпроводная сеть и дома есть нормальный контур заземления.

Когда в розетках дома только фаза и ноль, без заземляющего провода Pe — данная клемма остается пустой. Ничего подключать на нее не нужно.

надпись COM вместо -V на клеммах блока

Иногда вместо «-V» может быть надпись «COM«.

подключение клемм 12В

Соответственно «+V» это место, куда подключается плюсовой провод, а «-V» — минусовой.

На тех корпусах, где +V и -V по 4шт и более, все эти выхода запараллелены. Поэтому без разницы, куда вы подключите 4 провода от 2-х лент, под две клеммы «+» и «-» или под четыре.

Однако производители рекомендуют при параллельном подключении нескольких лент, использовать все клеммы блока питания.

блок питания с шестью клеммами 12В

Чем мощнее БП, тем больше у него выходных клемм для подключения светодиодных лент.

Когда для вас не принципиальны габариты, то можно даже поставить б/ушный блок питания от компьютера. Главное, чтобы его характеристики подходили.

То есть, выходное стабилизированное напряжение 12 или 24В, и необходимая мощность с 30% запасом. Правда, такие модели обычно идут с вентилятором и будут сильно шуметь, имейте это ввиду.

как найти плюс и минус на светодиодной ленте

Чтобы понять на самой ленте, где какие контакты, внимательно посмотрите на ее подложку. Если там нет явных надписей с «+» ««, то ищите другие обозначения.
Например, там где будет надпись 12V — это плюсовой контакт, а где буквы GND — минусовой.

Когда лента уже идет с припаянными проводами, то как правило, черный цвет обозначает минус, а красный — плюс.

Однако доверяться только цветам не стоит. Всегда проверяйте саму ленту.

регулировка выходного напряжения на блоках питания

Еще на корпусе с самого краю может быть регулировочный винт. Обозначен он как ADJ.

Он убавляет или добавляет выходное напряжение. Например, когда у вас в сети стабильно ниже чем 220В (200-205В), то и светодиоды в ленте будут гореть не так ярко, как должны.

как регулировать выходное напряжение 12В на блоках питания светодиодных лент

Подрегулировать это можно с помощью данного винта. Однако специалисты не советуют делать выход больше 12В. Считается даже лучше, если выходное напряжение будет немного меньшим. Это здорово продлит срок службы ваших светодиодов.

Запомните, что источник питания напрямую влияет на срок работы ленты, если у него выход больше 12 Вольт. Все остальные проблемы, как правило связаны с перегревом, деградацией кристаллов и некачественными производителями.

Причины выхода из строя светодиодной ленты

перегоревшие светодиоды

Светодиодные ленты выходят из строя по разному. Если от перенапряжения — то сгорают все элементы сразу, или перестают светить некоторые сегменты.

неравномерное свечение светодиодной ленты почему

Если от перегрева, то неравномерно теряется яркость по всей ленте. Одни светодиоды светят ярче, другие тусклее.

Когда вышел срок службы, то светодиоды равномерно теряют яркость до определенного момента. После достижения минимума, яркость деградации прекращается.

Иногда бывает, что лента начинает самопроизвольно мигать. Если мигает вся одновременно — причина в блоке питания. Если сегментами — то проблема в самой ленте.

подключение RGB контроллера

Если у вас лента многоцветная — RGB, то в этом случае еще нужно подключить контроллер.

подключение RGB контроллера

То есть, теперь вы подключаете RGB ленту не к источнику питания, а к контроллеру. У многоцветной ленты всего 4 провода.

Источник

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

Осветительные приборы в большинстве случаев питают от бытовой электрической сети 220 В. Из альтернативных вариантов можно упомянуть, пожалуй, лишь светотехнические устройства, подключаемые к бортсети автомобилей или мотоциклов. В остальных случаях в начале схемы электроснабжения светодиодной ленты всегда находится источник переменного напряжения на 220 вольт, будь это бытовая розетка или распределительный щит. На практике существуют различные варианты подключения LED-светильников, которые зависят от параметров осветительного прибора.

Особенности ленты на 220 В

Самый тривиальный вариант – применение ленты, рассчитанной на полное напряжение сети. Однако напрямую подсоединять светильник к бытовой сети крайне нежелательно. Хотя светоизлучающие элементы обладают односторонней проводимостью и светятся во время положительной полуволны синусоиды, во время отрицательной к ним прикладывается напряжение обратной полярности. Светодиоды не рассчитаны на работу в качестве высоковольтных выпрямителей, поэтому обратное напряжение для них будет слишком велико, а время жизни элементов — мало. Включать LED-ленту в работу следует через выпрямитель – лучше через собранный по мостовой (двухполупериодной схеме).

Читайте также:  Блок питания колонок креатив

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

Обратной стороной использования высокого напряжения при равной мощности является пониженный ток, поэтому отрезки полотна можно соединять последовательно суммарной длиной до 100 м (низковольтные светильники – до 5 м). Также плюсом служит возможность для соединения применить проводники пониженного сечения, но не в ущерб механической прочности.

Важно! Основным недостатком такого варианта является крайняя нежелательность применения высоковольтной ленты в помещениях.

Для регулирования яркости можно применить диммер – он включается до выпрямителя. Светорегулятор может быть как ручным с поворотной клавишей, так и с дистанционным управлением.

Низковольтная лента

Если по местным условиям применить светильник на 220 вольт невозможно, придется использовать ленты на напряжение 5/12/24/36 вольт. И здесь имеются различные варианты подключения к бытовой сети.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

Блок питания

Самый очевидный вариант – эксплуатация осветительного прибора совместно с блоком питания на соответствующее напряжение. Громоздкие и неэкономичные источники, построенные по классической схеме с понижающим трансформатором, давно вытеснены из сферы LED-освещения легкими и мощными импульсными блоками. Поэтому выбор БП производится, в основном, по двум параметрам:

  • выходное напряжение;
  • максимально допустимая мощность нагрузки.

Первая характеристика подбирается просто: напряжение должно соответствовать напряжению ленты. Вторая зависит от нагрузки и вычисляется по формуле Рбп=Руд*L*K, где:

  • Руд – мощность, потребляемая одним метром полотна;
  • L – общая длина отрезков ленты;
  • К – коэффициент запаса, равный 1,2..1,4.

Полученный результат округляется в большую сторону до ближайшего стандартного значения. Если на блоке питания указана не мощность, а наибольший допустимый ток, его можно пересчитать в мощность по формуле Рбп=Imax*Uвых.

С балластным элементом

Подключение светодиодной ленты к сети 220 В без блока питания возможно, но нежелательно из соображений безопасности. Каждая точка цепи будет находиться под полным сетевым напряжением, поэтому все манипуляции надо производить при полном отключении ленты. Но если более безопасные варианты недоступны, можно подключить к сети через резистор, который погасит излишек напряжения. Его номинал выбирают так, чтобы при рабочем токе (определяемым мощностью светильника) на нем падала разница между напряжением сети и номинальным напряжением ленты:

Rб=(Uсети-Uном)/( Iном), где:

  • – значение балластного сопротивления;
  • Uсети – сетевое напряжение;
  • Uном – номинальное напряжение ленты;
  • Iном – номинальный ток ленты, вычисляемый по формуле Руд*L /Uном.

Важно! В данном расчете надо пользоваться амплитудным значением сетевого напряжения 310 В.

Если задаться значениями номинального напряжения ленты 5 вольт, мощностью 1 метра полотна 10 Вт и общей длиной 5 м, можно вычислить значение Rб:

Rб=(310-5)/((10*5)/5)=305/10=30,5 Ом. Можно взять ближайший стандартный номинал 33 Ом. На первый взгляд, такое подключение намного дешевле и проще, чем с блоком питания.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

На самом деле, все не так радужно. Для начала надо посчитать мощность, рассеиваемую на балласте, как ток, умноженный на напряжение (здесь берется действующее значение напряжения 220 В):

Рб=Iном*220В = 10А*220В=2200 Вт. Найти резистор такой мощности сложно, да и габариты у него будут соответствующие. И с ростом мощности полотна расчетное сопротивление будет падать, а рассеиваемая (впустую!) мощность – расти, поэтому такой способ применим только для маломощных светильников. Эту проблему можно обойти применением в качестве балласта конденсатора вместо резистора. Его емкость рассчитывается по приведенной формуле:

С=4,45 (Uсети-Uном)/( Iном), где С – емкость в мкФ.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В, а в схему надо добавить два резистора:

  • R1 – сопротивлением в несколько сот килоом для разрядки конденсатора после выключения;
  • R2 – для ограничения тока заряда в момент включения, его номинал может составлять несколько десятков Ом.

Но эта проблема не единственная:

    Упоминалось о вопросах с электробезопасностью при эксплуатации лент с таким подключением. Поэтому запитать таким образом можно лишь ленту в силиконовой оболочке, а места соединений должны быть тщательно изолированы. И совсем плохой идеей будет применить такое подключение во влажных помещениях (бассейнах, банях, аквариумах).

Варианты в силиконовой оболочке

По совокупности проблем такое подключение надо применять лишь при полной невозможности использования блока питания на соответствующее напряжение.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

Если применяется несколько отрезков полотна общей длиной более 1 метра, их надо соединять параллельно. В противном случае проводники ленты не смогут выдержать общего тока системы освещения. Еще лучше рассчитать балласт для каждого отрезка раздельно. При необходимости замены пересчету будет подлежать только заменяемое полотно. Диодный мост должен с запасом выдерживать суммарный ток всех отрезков ленты.

Характерные ошибки при подключении

При подключении ленты к сети через блок питания самой распространенной ошибкой является неверный расчет мощности. Поэтому при первом включении идеальным вариантом будет замерить фактический потребляемый ток с помощью амперметра, пересчитать его в мощность и сравнить с максимальной мощностью источника питания. Эту процедуру надо сделать в обязательном порядке, если при включении блок питания начинает издавать нехарактерные звуки, появляются признаки чрезмерного нагрева и т.д.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

При применении источника питания очень желательно предусмотреть коммутационный аппарат со стороны входа и со стороны выхода. С высокой стороны отключение может производиться простым выключением вилки из розетки. В случае неразъемного соединения должна быть возможность снять напряжение со входа отключением автоматического выключателя (он должен быть всегда!).

Соблюдать фазировку (подключение нуля и фазы к соответствующим клеммам БП) не обязательно, на работоспособность это никак не влияет – на входе импульсного блока питания стоит выпрямитель. Но разрывать при коммутации надо фазный проводник или фазный и нулевой одновременно (при подключении через розетку это выполняется само по себе). Заземляющий провод (PE) при его наличии надо подключать всегда – только так обеспечивается безопасность эксплуатации. Разрывать защитное заземление нельзя.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

При бестрансформаторном подключении важность замера фактического тока еще важнее. Но вместо этого при первом включении можно замерить фактическое напряжение на контактных площадках ленты. Если оно сильно отклоняется от номинала, надо подкорректировать номинал балласта в соответствующую сторону. Если напряжение на потребителе ниже необходимого, то нужно уменьшить номинал резистора или увеличить емкость конденсатора. Если напряжение выше – поступить наоборот. Замер надо делать с соблюдением всех предосторожностей, не дотрагиваясь до неизолированных частей щупов мультиметра.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220В

Также для низковольтных лент ошибкой может стать применение соединительных проводников сечением меньше потребного при существующем токе. При эксплуатации надо обращать внимание на температуру проводов (идеально, если для этой цели имеется пирометр, тепловизор или другая диагностическая техника). Если наблюдается повышенный нагрев, надо заменить проводники на более толстые. Чтобы не допустить ошибки изначально, можно воспользоваться таблицей сечений.

Сечение медного проводника, кв.мм 0,5 0,75 1 1,5 2
Максимально допустимый ток при открытой прокладке, А 11 15 17 23 26

Смотреть обязательно: Светодиодная лента 220 Вольт топ или хлам, чем лучше и хуже ленты 12 Вольт.

Подключить светодиодную ленту к 220 В можно различными способами. Но оптимальным путем все же является применение импульсного источника питания. Все остальные методы являются альтернативой в безвыходных случаях.

Читайте также:  Блок питания 850w для майнинга

Источник

Схемы подключения светодиодной ленты на 220В

Использование полупроводников для освещения дома или квартиры имеет массу преимуществ, но есть у нее и недостатки. Взять к примеру такое изделие, как светодиодная лента 220В, подключение которой к стандартному сетевому напряжению напрямую невозможно. Сам осветитель собран на плате, рассчитанной на 12В, поэтому необходимо использовать понижающее устройство – трансформатор или блок питания.

Как устроен светодиод?

Прежде чем хвататься за провода и вилки, пытаясь своими руками соорудить схему освещения, включить в нее датчик движения для дома и прочие элементы, нужно понять, что собой представляют ее ключевые элементы. Какой их принцип действия и как правильно подключить светодиодную ленту. Любой светодиод – это полупроводниковый прибор (несмотря на малые размеры), который активно используется в электронике, как один из элементов микросхем различных устройств.

Светодиоды

Если через него пропустить электрический ток в прямом направлении (положительный потенциал сохраняется на стороне анода), то будет наблюдаться оптическое излучение. Если напряжение подать из обратной стороны (потенциал на катод), то в связи со свойствами полупроводников сопротивление будет значительно выше тока, то есть можно условно принять его равным нулю. Именно поэтому любая инструкция подключения светодиодной ленты настаивает соблюдать полярность (иначе никакого света не будет).

Строение светодиодной ленты

Выше уже оговаривалось, что светодиоды широко используются в микросхемах. Следовательно, для того, чтобы организовать на их базе осветительный прибор, нужно включить их в состав определенной электрической цепи, например, с датчиком движения. Именно для этого используют ленту. Она только визуально имеет вид белой ламинированной полосы, на которой установлены лампочки (диоды). На самом деле, под защитным поверхностным слоем скрывается полноценная плата, на которой организованы точки подключения диодов, соединенные между собой токопроводящими дорожками.

Особенностью светодиодной ленты является то, что она фактически не имеет привычных проводов для подключения к сети 220 Вольт. Если внимательно присмотреться, то можно обнаружить повторение одинаковых групп элементов с постоянным шагом. В состав каждой группы входит 3 светодиода и резисторы (один или несколько). Между группами можно увидеть линию разделения, обозначенную дополнительно символом ножниц. По обе стороны линии находятся контакты, то есть, отрезав отдельный участок, его можно своими руками подключить к 220В через них. Таким образом происходит коррекция необходимой длины ленты (укорачивание или наращивание). Резать эту плату (стандартная длина составляет 5 м) в любом другом месте кроме обозначенного не допускается, так как произойдет разрыв цепи.

Количество контактов на стандартной 12В ленте может составлять 2 или 4. Первая комбинация характерна для традиционной одноцветной ленты, вторая – для RGB-ленты, которая может менять цвет свечения за счет комбинации красного, зеленого и синего диодов. Для нее выделяется по контакту на каждый цветовой канал и дополнительно на общую цепь питания.

Варианты подключения через трансформатор к 220 В

Главной причиной того, почему нельзя напрямую организовать подключение светодиодной ленты к общей сети 220V является высокий ток, который при этом проходит через них. Как результат, можно получить местный перегрев и выход из строя полупроводниковых элементов.

Трансформаторы для светодиодных лент

Классическим способом подсоединения 12-вольтовой ленты к 220В является использование вводного трансформатора или блока питания. Его главная задача – понижение сетевого напряжения 220 В до рабочего 12/24 В. Но прежде чем подключить к нему ленту, нужно подобрать его тип и мощность. Тип блока зависит от условий эксплуатации ленты и может быть простым, либо герметичным (при повышенной влажности в зоне действия). Мощность нужно подбирать учетом удельной (погонной) мощности ленты, которая является одной из ключевых ее характеристик. Если, к примеру, погонный метр ленты потребляет 14 Вт мощности, то отрезок длиной 4 м будет нуждаться в 56 Вт. Кроме это следует учесть запас примерно 25…30%, после которого минимальная требуемая мощность трансформатора составит 70…72,8 Вт. Из каталогов подбирается блок с ближайшим большим значением мощности, учитывая рабочее напряжение светодиодов (12 или 24 Вольт).

Подробнее о расчетах мощности светодиодных лент можно прочитать здесь.

Для дома схема подключения светодиодной ленты выбирается исходя из типа осветителя и его длины. Простая монохромная лента менее 5 метров соединяется с блоком питания, а он – с сетью 220 Вольт. Со стороны осветителя необходимо соблюдать полярность: «+» к «+», а «–» к «–». Для соединения используется двухжильный провод, который в блоке зажимается на клеммах, а к ленте припаивается на соответствующих контактах. На примере с RGB осветителем между блоком и лентой придется своими руками включить 12-вольтовый контроллер, позволяющий настраивать цветовую гамму свечения. Здесь также придется соблюдать полярность, а также соответствие контактов цветовых дорожек.

Схема подключения светодиодных лент

Схемы, приведенные выше, являются базовыми и применимы для лент стандартных пятиметровых лент (или короче) дома, при включении в цепь датчика движения или без него. При необходимости включить в сеть 220 Вольт более 5 м осветителя переходят к параллельному соединению. Последовательное не используется по причине чрезмерного падения напряжения по длине. Здесь возможны два варианта:

  1. Питание параллельных участков осветителя от одного блока. Разветвление цепи происходит между трансформатором и лентами. Мощность его должна быть выше, с учетом общей длины осветителя, Питание параллельных участков осветителя от одного блока
  2. Питание от двух отдельных блоков 12/24 В. Здесь нужно использовать компактные трансформаторы, объединение/разветвление цепей которых перед блоками со стороны сети 220V. Питание от двух отдельных блоков 12/24 В

Для подключения светодиодной ленты RGB придется включить в цепь контроллер, а при двухблочной схеме – дополнительный усилитель, на который подключается параллельная лента.

Схема подключения светодиодной ленты с контроллером и усилителем

Вариант подключения напрямую к 220В

Кроме каноничных вариантов включения в сеть 220V существует способ подключения светодиодной ленты без использования блоков питания. Базируется он на принципе перекрестной сборки светодиодных групп, при которой влияние сетевого тока напряжением 220 Вольт не сказывается на работоспособности пары.

Для этого нужно разделить цельную ленту на отдельные минимальные отрезки. Принимая во внимание, что один такой отрезок потребляет 12 Вольт, достигнуть значения 220В можно за счет включения как минимум 20 элементов (12 В х 20 шт = 240 Вольт). Каждый участок соединяется с соседним по принципу обратной полярности: «+» к «–».

Схема подключения светодиодной ленты напрямую к 220 В

Главными недостатками такой схемы являются возможность пробоя контактов, а также видимое мерцание диодов с частотой 50 Гц. Чтобы исключить скачки напряжения, нужно организовать включение в цепь питания диодного моста (выпрямителя) и конденсатора (устраняет мерцание). Сюда же можно включить датчик движения, который питается от стандартного сетевого напряжения.

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.

Источник