Подключение светодиодных лент самостоятельным путём к электропитанию с применением блока и без такового

Характеристики светодиодных лент

Мощность СДЛ напрямую зависит от типа используемых CMD диодов и плотности их размещения (установленное количество на 1 метр).

Таблица зависимости типа и плотности диодов от мощности

Зная потребляемую мощность СДЛ можно выбрать мощность блока питания (БП), которая выбирается с учётом 20% запаса.

Рабочее напряжение

Светодиодные элементы работают от стабильного постоянного напряжения значением 12, 24 или 36 Вольт. Для получения такого уровня напряжения используется led-драйвер, который преобразует переменное напряжение 220 В в постоянное с необходимым уровнем рабочего напряжения.

Led драйвер на 24 В

Значение рабочего (питающего) напряжения указывается в характеристиках СДЛ. При подаче большего значения кристаллы выйдут из строя, при подаче меньшего – не загорятся или будут излучать тусклый свет.

Существует модификация СДЛ, работающей от сети 220 В. Её применение в домашних условиях не безопасно. Чаще всего такие СДЛ применяются в местах с высокой степенью защиты (например, декоративное уличное освещение).

https://youtube.com/watch?v=9rEbvHAWsU4

Тип SMD светодиода

Тип диода обозначается четырьмя цифрами XXYY, где XX – длина,YY – ширина.

Например, SMD 3528 длиной 3,5 мм, ширина – 2,8 мм.

Виды SMD диодов

Подробнее о SMD-диодах можете узнать тут

Плотность установки светодиодов

Данная характеристика определяет количество кристаллов, установленных на 1 метре платы. Чем больше кристаллов, тем ярче СДЛ.

Распространены СДЛ с плотностью 30, 60 и 120 светодиодов на 1 погонный метр. Для подсветки применяют значение 30 и 60, для освещения – 60 и 120.

Плотность установки диодов

Плотность установки диодов

Цвет свечения светодиода

Цвет свечения СДЛ выбирается в зависимости от её назначения. Для локального освещения – белый цвет теплого или холодного оттенка, для дизайнерских решений – красный, синий, зеленый, желтый или многоцветная RGB лента.

Интенсивность свечения (яркость) 

Яркость СДЛ зависит от яркости каждого установленного диода, которая прямо пропорциональна его размеру. Т.е. чем больше размер кристалла, тем выше его свечение.

Таблица зависимости яркости диода от мощности

Яркость определяется как произведение длины СДЛ (в метрах) на количество установленных светодиодов (на 1 метре) и на значение яркости одного диода.

Характеристики платы

Ширина платы подбирается с учетом места её установки, как правило, это от 8 до 10 мм для эксплуатации в стандартных каналах и домашних условиях, от 10 до 20 мм – герметичные влагозащищенные СДЛ для улицы и эксплуатации под водой.

Длина платы рассчитывается по длине поверхности, на которой будет производиться установка. В стандартных катушках выпускается от 3 до 25 метров.

Цвет выбирается исходя из её назначения: прозрачный, белый, коричневый и серый цвета.

Резка

Для достижение необходимой длины СДЛ разрезается в специальных местах не разрывая схему подачи напряжения.

Обозначение места резки

Разрез проводится в местах окончания одного из блок-участков, для каждого типа СДЛ установлена своя кратность.

Таблица кратности резки видов СДЛ

Маркировка

Маркировка СДЛ обязательно содержит информацию об источнике света, цвете свечения кристалла, вид выводов диодного чипа, размер корпуса, плотность установки led элементов, степень защиты.

Таблица маркировки светодиодных лент

Вид установленных Led элементов

Для изготовления светодиодных лент
используются 2 технологии: SMD и DIP. При первом
варианте полоса плоская, из DIP-светодиодов
производятся изделия в виде цилиндров с боковым свечением.

SMD различаются по
размерам, которые указаны в маркировке. Например, габариты SMD 3528 35х28
мм. Самые популярные DIP с диаметром 3,5,8,10 мм, основное преимущество –
возможность купить очень яркий источник света с низким потреблением энергии.

Самые популярные виды чипов SMD:

• 3528 – в источниках для устройства приглушенного света или подсветки в помещениях с имеющейся системой освещения;
• 5050 – в полосах для основного освещения небольших помещений (до 10 м2);
• 2835 – в источниках для основных систем освещения (не подходят для подсветки из-за узкого угла рассеивания светового потока);
• 5630 (5730) – самые яркие, ленты с ними можно использовать для основной системы в жилых и офисных помещениях с площадью до 20 м2.

Уникальная светодиодная лента премиум
класса – 72 СД, в которой каждый модуль включается и работает отдельно. Если ее
разрезать, можно сложить изображение или слова.

Линейная лампа – та же лента, но прикрепленная в профиле. Это универсальный осветительный прибор, который можно использовать в жилых, офисных и промышленных помещениях.

Направленность светового потока

Направленность
свечения фронтальное
(120 градусов) или торцевое (до 90 градусов). Первый вид более распространен.
Торцевые модели могут рассеивать свет под любым углом, что позволяет
сфокусировать его на отдельных предметах.

https://youtube.com/watch?v=2KlGHLqZn0g

Плотность размещения элементов

Светоотдача зависит не только от вида светодиода, но и от плотности размещения чипов на метре (чем больше элементов, тем больше поток света). В стандартном исполнении на изделиях, потребляющих 12 В, на метре 30, 60 или 120 чипов. В изделиях с питанием 24 В параметр может быть увеличен до 240, при этом элементы размещены в 2 ряда.

В маркировке двойная плотность
обозначается как 2X, расположение чипов в 2 ряда – как 2X2. Если подобных
символов нет, лента стандартная.

Номинальное напряжение

Большое значение в питании
электрооборудования имеет напряжение.

У светодиодных лент этот параметр отличается в зависимости от разновидности:

• стандартные
  маломощные модели на 12 В;
• модели
  со средней мощностью на 24 и 36 В;
• изделия
  для подключения к сети 220 В через кабель с вмонтированным выпрямителем;
• с
  прямым подключением к 220 В (Duralight).

В Duralight количество чипов точно рассчитано, они соединены последовательно.

Потребляемая мощность

Мощность ленты зависит от мощности
встроенных в нее светодиодов, их размеров и плотности размещения.

Параметры самых популярных видов SMD:

• 3528 — 4,8 Вт (60 диодов на метре). 9,6 Вт (120 диодов на метре), 16.8
  Вт (240 диодов на метре);
• 5050 – 7,2 Вт (30
  диодов на метре), 14,4 Вт (60 диодов на метре), 28,8 (120 диодов на метре).

На упаковке этот параметр указывается на
метр (или бобину, но реже).

Степень защиты

Еще одна система классификации – по
степени защиты от проникновения посторонних предметов и влаги.

На маркировке этот параметр обозначается
индексом IP, для LED-лент чаще всего
используется:

• IP 20 и IP 33 – открытая полоса для помещений, в которых не нужна
  защита от влаги и пыли;
• IP 65 – изделие с
  защитой от пыли, брызг и несильных струй воды для подсветки рабочей зоны на
  кухне, установки в ванные комнаты и душевые кабины (допускается установка вне
  помещений);
• IP 66, IP 67, IP 68 – источник, который можно установить под водой
  (глубина до 1 м) в аквариуме или бассейне.

Дорогие изделия IP 65 залиты силиконом,
дешевые – эпоксидной смолой. Устанавливаются на профиль, защищающий от
перегрева. Лучшими видами считаются полосы с SMD 3528
с плотностью 60 или 120 чипов и SMD 5050 c плотностью 60 чипов.

IP 66 герметизируется силиконовой
трубкой. Наличие воздуха между диодами и изоляционным материалом снижает
уровень перегрева и минимизирует деградацию. Трубка обеспечивает стопроцентную
защиту от пыли и струй воды. В изделиях с IP 67 силикон залит в трубку, что
позволяет погружать полосу на некоторое время в воду. Основная сфера применения
– уличное освещение.

https://youtube.com/watch?v=PQYwutTFa78

Необходимы ли контроллер и блок питания

Порой мастера-любители стараются избежать расходов на дополнительные устройства. В подобных ситуациях помогает смекалка. Например, есть лента RGB длиной 10 м, однако нет блока питания и контроллера. Тогда прибегают к хитростям. Заместо обычного блока питания возможно использование адаптера для плазменного телезивора либо телевизора LED, выдающего 12 В. Обязательное условие: выпрямитель должен подходить по показателям исходной мощности. Единственная проблема заключается в том, что подобных блоков должно быть 3 — по 1 для каждого цвета.

Также заместо обыкновенного выключателя устанавливают 3-клавишный. Их соединяют так:

• Ноль должен пойти на блоки электропитания сразу и после этих блоков он должен опять соединиться в единую линию.
• Фазный электропровод должен пойти через выключатель и там превратиться в 3 электрожилы. Затем каждая из них идёт на собственный блок электропитания, затем она подаётся на ленту RGB нужного цвета.

В результате путём включения конкретных клавиш обеспечивается зажигание определённого цвета, а в случае комбинирования этих клавиш возможно достижение дополнительных цветов. Ленты RGB для интерьерного дизайна могут использоваться очень разнообразно.

Какую светодиодную ленту выбрать

Светодиодные ленты выбирают по особенностям оформления и техническим характеристикам

Если с эстетической стороной вопроса каждый справляется по своему усмотрению, то на конструкцию и функциональные возможности следует обратить особое внимание. Перечислим основные из них

Место монтажа и степень защиты от влаги и пыли

При изготовлении светодиодных лент производитель предусматривает ту или иную степень защиты от неблагоприятных внешних факторов. По международной классификации для электрических приборов она обозначается буквами IP и парой цифр после них. Первая указывает защищенность от попадания внутрь твердых частиц, вторая – влаги. Чем они выше, тем в более сложных условиях возможна эксплуатация изделия.

Для светодиодной продукции пыль не представляет серьезной опасности, поэтому на первую цифру при покупке можно не обращать внимания. Зато вторая имеет решающее значение при выборе места установки. В сухих закрытых помещениях, где нет источников влаги, применяются самые простые ленты класса IP20. Для ванной комнаты, кухни или открытой площадки следует приобретать изделия с маркировкой IP66 или IP67. В местах, где возможно скопление воды, потребуется уровень защиты не менее IP68. Такие приборы стоят дороже, поскольку требуют более надежной конструкции и специальных материалов.

Одноцветная белая или цветная лента

Светодиодные технологии позволяют получать свечение самых разных оттенков. По этому критерию различают ленты двух основных групп.

Одноцветные белые ленты

Одноцветные ленты конструктивно проще, поэтому имеют самую низкую цену. Их обычно выбирают для целей бытового или рабочего освещения. Они могут быть абсолютно белыми или давать ровный свет выбранной вами окраски и температуры.

Многоцветные RGB ленты

Многоцветные или RGB-ленты имеют в своем составе элементы трех цветов, от соотношения интенсивности свечения которых зависит общая окраска. Для управления ими устанавливается контроллер, регулирующий подачу тока в зависимости от выбранной пользователем программы. Такие осветительные приборы могут давать стабильный свет необходимой длины волны, мерцать или переливаться, создавая необычный эстетический эффект.

Их обычно применяют в декоративных целях. Они подойдут для оформления зон отдыха, кафе, ресторанов, торговых помещений, вывесок наружной и внутренней рекламы.

Цветовая температура светодиода

Светодиоды белого цвета различаются между собой оттенками. Их классифицируют по цветовой температуре, измеряемой в кельвинах и обозначаемой буквой К.

Наиболее характерные диапазоны:

• теплый свет 2700-3500К имеет слабый желтый оттенок, который подходит для спальни, кухни или гостиной;
• нейтральный вариант 4000-4500К абсолютно не имеет окраски, поэтому считается универсальным;
• холодное свечение выше 5000К по мере увеличения цветовой температуры дает слабый голубой, синий или фиолетовый оттенок, который часто используют в офисах или производственных помещениях.

Осветительные приборы с максимальными значениями цветовой температуры могут неблагоприятно влиять на глаза из-за близости к ультрафиолетовой области спектра.

Световой поток или яркость свечения

Яркость осветительного прибора характеризуется световым потоком, измеряемым в люменах (обозначается lm или лм). Для светодиодных светильников он обычно составляет 80-110 лм на ватт потребляемой мощности, что в несколько раз превосходит традиционные лампы накаливания.

Световой поток LED-лент определяется тремя основными факторами:

• Качеством используемых светодиодов.
• Их количеством на погонный метр (обычно от 30 до 240).
• Типоразмером и мощностью установленных светодиодов, маркируемых четырьмя цифрами. Самые распространенные модели 3528, 2835, 5050.

Выбираем напряжение питания

Наиболее распространенными на современном рынке являются светодиодные ленты с рабочим напряжением 220, 24 и 12 вольт. Первые из них включаются в сеть через выпрямитель тока

Их эксплуатация не гарантирует полной электрической безопасности, поэтому выбирать их следует с особой осторожностью

Для бытовых условий лучше подойдут осветительные приборы на 12V. Они оснащаются собственным блоком питания и не могут причинить вред здоровью даже при случайном контакте с токоведущими частями.

Светодиодная лента с блоком питания.

О выборе сечения провода для подключения LED ленты

Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.

А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.

Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.

Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.

Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.

Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.

Если устанавливается один мощный блок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно . Например, для нашего случая при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.

Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.

Принцип работы и устройство светодиодной ленты

Светодиодная лента – источник света, который представляет собой плату с равноудаленными друг от друга светодиодами. Основание ленты изготовлено из диэлектрического материала толщиной от 0,2 до 0,5 мм, на нем располагаются токопроводящие дорожки и площадки. На эти монтажные площадки на ленте устанавливаются светодиоды и резисторы для ограничения тока. Главным элементом, который выполняет полезную работу по излучению света, является светодиод. Принцип его работы основан на электронно-дырочном переходе при пропускании через светодиод электрического тока в прямом направлении.

Для работы лента подсоединяется к специальному трансформатору, который понижает напряжение с 220В до 12-36В. Она может быть сделана во влагозащитном исполнении или без такового и может иметь специальный самоклеящийся слой для быстрого монтажа.

Как устроена LED-лента и принцип ее работы

Принцип работы ленты, как и любого LED-светильника, основан на способности полупроводниковых p-n переходов излучать при прохождении тока. Частота излучения может лежать в инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом участке. Таким способом можно получить монохромное свечение, но не белый цвет, который является смесью цветов видимого участка спектра. Прорывом стала разработка LED, в которых светоизлучающим компонентом стало покрытие из люминофорного вещества. Его свечение инициируется за счет излучения p-n перехода, которое не обязательно должно быть видимым (обычно УФ-свечение). Это резко расширило область применения LED-светильников и с этого началось их триумфальное распространение.

Популярность гибких светильников основана на возможностях их применения. Такой прибор можно закрепить в самых разных местах с любой конфигурацией. Устройство светодиодной ленты несложно. На гибкую основу различной толщины нанесены группы светодиодов с гасящими резисторами или с адресными микросхемами. Вдоль полотна идут шины питания, с двух сторон заканчивающиеся контактными площадками. На другую сторону многие производители наносят клеевой слой для упрощения монтажа.

Различные типы гибких светильников с линиями разреза.

Полотно можно разрезать в указанных местах, формируя отрезки необходимой длины. Схемы групп, типы светодиодов и номиналы резисторов задают характеристики светильника и область его применения.

Схемы подключения led лент

Схема подключения одной монохромной светодиодной ленты

Схема подключения одной монохромной СДЛ

Схема состоит из:

1. Блок питания. Представляет собой корпус, выполненный из пластмассы/алюминия/металла с расположенными с двух стороны выходами:

• с одной стороны – клеммы для подключения переменного напряжения от сети 220 В (L – фазное напряжение, N – нулевой провод);
• с противоположной стороны – две и более пар параллельно смонтированных клемм (– V +V). Количество пар зависит от мощности БП.

К каждой паре возможно подключить одну СДЛ длиной не более 5 м, т.к. при большей длине увеличится ток нагрузки, что приведет к выходу из строя диодов.

1. Питающие провода красного (плюс) и черного (минус) цвета, соответствующей полярности.
2. Светодиодная одноцветная лента.

Принцип действия: к БП подключается напряжение сети 220 В и питающие провода led платы с соблюдением полярности. Напряжение сети, проходя через БП понижается до значения рабочего напряжения (12, 24, 36 В) и преобразуется из переменного в постоянное. Далее рабочее напряжение поступает по питающим проводом на кристаллы, которые загораются.

Схема подключения RGB ленты:

Схема подключения rgb ленты

Схема состоит из:

1. Блока питания аналогичному схем подключения монохромной СДЛ.
2. RGB – контроллера, который отвечает за оттенок и визуальный эффект.
3. Питающие провода красного (плюс) и черного (минус) цвета, соответствующей полярности, а также красного, зеленого и синего цветов.
4. Светодиодная RGB лента.

Принцип действия: к БП подключается напряжение сети 220 В и питающие провода красного и черного цвета, соединяющие БП с контроллером.

Питающее напряжение сети, проходя через блок питания понижается до значения рабочего напряжения (12, 24, 36 В) и преобразуется из переменного в постоянное. Далее рабочее напряжение поступает по четырем питающим проводам (красный, зеленый, синий и черный) на диодную плату. Каждый цвет кристалла получает питание по своей дорожке аналогичного цвета. СДЛ загорается оттенком установленным контроллером.

https://youtube.com/watch?v=EmdDpr5sJH8

Какие бывают светодиодные ленты

Чтобы разобраться в видах диодных лент, подходящих для конкретной задачи освещения, следует обратить внимание на тип свечения светодиодов, особенности конструкции и маркировки. Рассмотрим существующие разновидности лент

Одноцветные ленты

Одноцветные ленты (SMD) обеспечивают поток света одного цветового оттенка в зависимости от установленных диодов. Наиболее распространены доступные в ценовом отношении ленты с белыми кристаллами, немного больше придется заплатить за синий, зеленый  и красный цвета. Смешанные оттенки исходных основных цветов – оранжевый, бирюзовый, сиреневый – самые дорогие.

Покупательский спрос регулирует не только достаточно высокая цена. Достижение желаемого цветового эффекта обеспечивается нанесением на кристалл люминифиора, что приводит к снижению яркости свечения. Для декоративной подсветки ленты нестандартного цвета подойдут, однако основные задачи освещения решают светодиоды белого цвета, поэтому спрос на них выше.

МногоцветныеRGB ленты

В отличие отодноцветных RGB-ленты могут менять оттенки. Многоцветные ленты выдают сразу несколько цветов за счет того, что в их конструкцию включены светодиоды с тремя кристаллами.По первым буквамв английском варианте названия используемых красного,зеленого и синегоцветов разновидность классифицируется как RGB-лента. Свет различной интенсивности, проходя через кристаллы, смешивается. Таким образом, регулируя интенсивность свечения отдельных диодов можно добиться любого требуемого оттенка, за исключением чистого белого цвета. Если белое свечение все же может понадобиться, лучше выбрать ленту с четырьмя видами кристаллов WRGB, включая белые (W).

Ленты бегущий огонь

Оттенок свечения многоцветной ленты, как и его яркость зависит от сигнала RGB-контроллера. Установка этого обязательного элемента дает возможность при включении светодиодной ленты создать эффект попеременной смены оттенков цвета. Ленты в виде бегущих по дорожке разноцветных огоньков поначалу кажутся привлекательными, однако редко приживаются в жилых интерьерах именно как бегущая дорожка. Пользователи определяются с цветом подсветки и задают через контроллер постоянные параметры однотонного свечения.

Ленты бокового свечения

При расположении светодиодов по торцу ленты свет распространяется, в отличие от прямой направленности обычных лент, параллельно поверхности, на которую ленту прикрепляют. Этот вариант удобен для внешней подсветки боковых поверхностей, контуров вывесок, букв в названиях магазинов. В интерьере не слепящие глаза ленты бокового свечения можно встретить на мониторах, торцах плазменных панелей. Благодаря гибкости боковой LED ленты стала возможна контражурная подсветка, широко применяемая в автотюнинге.

Каждый из видов лент может быть представлен в открытом варианте.

Герметичные ленты

Герметичные ленты более практичны по причине защищенности от воды и пыли. Для герметизации используется силиконовая оболочка. Герметичные ленты могут применяться в условиях повышенной влажности и перепадов температур (ванная, баня), для подсветки бассейнов, аквариумов, беседок, пешеходных дорожек, элементов фасадов, бамперов автомобилей. Они обозначаются индексом IP68.

Маркировка светодиодных лент

Качественная продукция обязательно сопровождается маркировкой.  Производитель снабжает изделие полным описанием, что позволяет безошибочно выбрать подходящую по требованиям ленту. В маркировке указываются следующие характеристики:

• вид диодной ленты;
• размеры и тип светодиодов;
• оттенок цвета свечения;
• подходящее напряжение;
• рядность и плотностьсветодиодов (количество штук в одном метре).

Разобравшись с логикой и принципами маркировки, легко определиться с выбором представленных в продаже лент.

Похожие записи:

Ротор электродвигателя Транзистор tip42c Www.elbase.ru Какую температуру свечения (цвета) выбрать Крепеж для провода и кабеля по стене и потолку. использование монтажных пистолетов Какая схема стабилизатора напряжения на картинке правильная