Как выбрать блок питания для светодиодной ленты на 12 вольт?

Назначение блока питания

Выбирая комплект светодиодной ленты для оформления интерьера, следует учитывать его особенности. Подключать напрямую в розетку, как простую лампочку, прибор нельзя, поскольку напряжение ленты не 220в, а при ее включении в обычную розетку она перестанет действовать.

Если лампа накаливания питается от сети 220в, то для понижения напряжения в стандартной сети до 12 либо 24 вольта необходим блок питания для светодиодной лампы. Существуют несколько видов таких устройств.

Блок питания для светодиодных лам. Преимущество устройства состоит в минимальных размерах, а из недостатков можно выделить:

• высокую цену;
• затрудненный теплообмен;
• ограничение мощности (устройств для освещения 12в 100вт и более не бывает).

Дорогостоящая модель блока питания светодиодного светильника имеет корпус из алюминия. Среди достоинств этого трансформатора можно выделить:

• надежность;
• герметичность;
• прочность.

Сфера использования этого прибора связана с внешней световой рекламой. Благодаря наличию алюминиевого корпуса обеспечивается нормальный теплообмен. Источник питания устойчив к отрицательному воздействию разных факторов:

• влаги;
• резких температурных перепадов;
• прямых солнечных лучей.

Бп открытого типа является бюджетным вариантом, пользующимся особой популярностью. Зачастую применяется при монтаже домашнего освещения с использованием светодиодных лент. Минусом являются размеры прибора, которые могут в 2 раза превышать предыдущие варианты.

Сетевой компактный блок питания для светодиодных ламп — это устройство миниатюрных размеров с мощностью не более 60Вт, включение которого не требует установки. Устройства просты в применении, поскольку ленты подключаются к блоку питания, а затем включаются в розетку.

Что такое светодиодная лента?

Речь идет об источнике света, который имеет вид этакого гибкого шнура, который в народе называют «кишкой». Лента из светодиодов может излучать монохромное свечение, а может мигать всеми цветами радуги, переливаясь, меняя один оттенок на другой, создавая эффект «бегущей волны» и так далее. Светодиодная лента является сравнительно новым источником света, но уже успевшим заслужить популярность у пользователей. С ее помощью можно решать самые разные задачи, тем более что энергии она потребляет совсем немного.

Конструкция светодиодной ленты

Внутри пластиковой трубки находится гибкая печатная плата, покрытая светодиодами. Они расположены на определенном расстоянии друг от друга. Ширина ленты варьируется от 8-ми до 20-ти мм, а толщина не превышает 3-х мм. Светодиодный модуль имеет и электрическую схему с резисторами, необходимыми для ограничения силы тока. Работает этот источник света от постоянного тока напряжением в 12 В. Реже эта величина составляет 24 В. Подключается лента к электричеству через блок питания.

Как работает светодиодная лента?

На яркость излучаемого света влияет не только тип установленных светодиодов, но и их количество. LED ленты определяет цвет излучения – синий, красный или зеленый, а вот число светодиодов, установленных на один метр ленты – силу светового потока. Классический вариант с напряжением тока 12 В имеет от 30 до 120 светоизлучающих диодов. При питающем напряжении в 24 В это число может возрастать до 240 шт., расположенных на плате в два ряда. Чем больше источников света сконцентрировано на одном метре ленты, тем более мощный требуется блок питания.

Кроме того, большая часть лент ограничены по длине, поэтому проекты с большой протяженностью этого источника света могут потребовать использования параллельной схемы подключения. В этом случае внимания заслуживает и сечение провода, которое должно быть тем больше, чем дальше блок питания для светодиодной ленты. Для расчета мощности блока питания используются показатели номинальной мощности ленты, продолжительность подключаемых участков и коэффициент запаса, равный 1,15.

Управление светодиодной лентой

Для управления светодиодной лентой используются электронные устройства – диммеры или светорегуляторы. Они различаются по типу регулирования яркости:

• поворотное механическое управляющее устройство;
• кнопочный регулятор;
• сенсорный выключатель для светодиодной ленты;
• дистанционное управление с пультом;
• электронное управление по каналу Wi-Fi.

Все эти управляющие устройства различаются по принципу работы. Одни регулируют силу тока, а другие функционируют на основе ШИМ – широтно-импульсной модуляции. Последние отличаются компактностью и пользуются гораздо большей популярностью среди пользователей. Многоцветная система может потребовать двух- и трехканальных диммеров, управляемых через пульт.

Способы подключения светодиодной ленты к источнику питания

Светодиодная лента обычно поставляется намотанной на катушки отрезками длиной пять метров с припаянными на внешнем конце короткими проводами, как на фотографии.

Для защиты места пайки контактных площадок светодиодной ленты от внешних воздействий и из эстетических соображений их обычно сверху закрывают отрезком термоусаживающейся трубкой.

Подключение питания с помощью LED коннектора

При подготовке светодиодной ленты к установке, отрезок ленты длиной пять метров приходится разрезать на более короткие отрезки, исходя из размеров поверхностей или предметов, на которые лента будет устанавливаться. Поэтому возникает необходимость самостоятельного присоединения проводников к контактным площадкам.

Самым простым и быстрым способом присоединения проводов к контактным площадкам светодиодной ленты для ее питания является механический способ, с помощью специального LED коннектора, один из разновидностей которых Вы видите на фотографии. Достаточно приложить ленту контактными площадками к контактам коннектора и защелкнуть крышку. Но этот способ очень дорогой, так как цена одного коннектора сравнима со стоимостью полметра самой ленты и менее надежный, чем подключение с помощью пайки припоем. Не каждый домашний мастер захочет нести такие расходы, особенно если система освещения состоит не из одного отрезка светодиодной ленты, а множества.

Подключение питания способом пайки припоем

При самостоятельной подготовке к монтажу светодиодной системы освещения или подсветки дешевле и надежнее выполнить подключение проводов к светодиодной ленте методом пайки. При кажущейся на первый взгляд сложности, припайка проводов к контактам светодиодной ленты не сложней, чем любая другая пайка. Главное соблюдать технологию и паять паяльником с нагретым до требуемой температуры узким концом жала шириной около 2 мм. Искусству пайки паяльником на сайте посвящен ряд статей.

Отрезанный конец светодиодной ленты обычно приобретает вид, какой Вы видите на фотографии. Количество контактных площадок зависит от вида ленты. Например, RGB лента на фото имеет четыре контактных площадки и к каждой из них необходимо припаять отдельный проводник.

Для получения качественной пайки в обязательном порядке нужно подготовить спаиваемые поверхности, покрыв их слоем припоя. Посмотрев видеоролик, Вы убедитесь, что лудить контактные площадки светодиодной ленты не сложная работа.

Контактные площадки светодиодной ленты не являются исключением и прежде, чем припаять к ним провода, их тоже необходимо залудить, как показано на фотографии.

Далее необходимо залудить концы проводов. Для этого необходимо предварительно нарезать их на куски нужной длины и снять с концов изоляцию. Цвет изоляции проводов значения не имеет, просто, когда используют провода с разным цветом изоляции, то не нужно будет в дальнейшем заниматься их прозвонкой мультиметром. Снять изоляцию на пару миллиметров и залудить провода сложно. Поэтому изоляция снимается на 8-10 мм,а после залуживания концов проводов, они подрезаются бокорезами до длины трех миллиметров.

Теперь осталось приложить залуженные концы проводов к контактным площадкам и по очереди касанием каждой площадки жалом паяльника с каплей припоя в течение пару секунд получить пайку, как на фотографии. После пайки нужно внимательно осмотреть, не соприкоснулись ли капли припоя соседних площадок. Для уверенности в отсутствии короткого замыкания между соседними площадками желательно воспользоваться мультиметром.

Напряжение на контактах светодиодной ленты не превышает 24 В, поэтому место пайки можно не изолировать. Но, все же, лучше обернуть его пару витками изоляционной ленты или надеть термоусадочную трубку с последующим прогревом строительным феном.

Подключение блока питания к светодиодной ленте своими руками

Монтаж подсветки в конкретном помещении начинается после того, как светодиодная лента будет подключена к блоку питания. Сделать это можно различными способами, каждый из которых имеет свои отличительные особенности и преимущества. Если подключение светодиодной ленты к блоку питания выполнено правильно, прибор сможет обеспечить работоспособность сразу нескольких подсветок.

Блок питания к светодиодной ленте должен быть подключен в точном соответствии со схемой

Прежде чем разобраться с порядком подсоединения блока питания, предлагаем познакомиться с условным обозначением на устройстве и светодиодной ленте:

Фото	Описание работ
	Клеммы, предназначенные для подключения блока питания к сети, промаркированы L и N. Порядок подключения («+» / «–») значения не имеет. Подсоединяться прибор к источнику питания можно в произвольном порядке.
	При наличии заземления можно выполнить подключение к клемме, имеющей соответствующее обозначение.
	Клеммы, предназначенные для подключения светодиодной ленты. Обозначаются как +/– V, в зависимости от полярности. При подключении данное требование следует обязательно учитывать.
	На светодиодной ленте обычно провод с положительной полярностью выполняют красным, с отрицательной – черным. На самой ленте контактные места подписаны следующим образом: положительное – 12 В, отрицательное GRND либо надпись может вообще отсутствовать. Некоторые производители используют маркировку V+ / V- .

Параллельное подключение

Данная схема актуальна, если требуемая для освещения превышает 5 метров. Последовательное соединение невозможно, так как нагрузка на токоведущие дорожки превысит допустимое значение, и подсветка выйдет из строя. Также в процессе эксплуатации будет иметь место неравномерное свечение. В этом случае изделия подключают параллельно:

Фото	Описание работ
	Каждый отрезок ленты подключается к шине, с подходящим размером поперечного сечения (1,5 см²). Для подсоединения светодиодной ленты к шине можно использовать провода меньшего сечения (0,75 см²).
	К источнику питания будут подключаться не светодиодные ленты, а шины.
	После проверки правильности соединения, провода следует подключить к соответствующим клеммам на источнике питания.

Последовательное подключение

Если длина подключаемого изделие менее 5 метров, к параллельной схеме подключения прибегать необязательно. Подсоединить блок питания к светодиодной ленте в этом случае можно следующим образом:

• Подключаем сетевой шнур к соответствующим клеммам на приборе. Как правило, «фазе» и «нолю» соответствуют провода синего и коричневого цвета, а заземлению – желто-зеленый. При отсутствии «земли» данная клемма остается незанятой;
• Подключаем ленту к соответствующим схемам;
• Проверяем работоспособность системы освещения.

Подсоединение элементов выполняют в соответствии с выбранной схемой

Драйверы и блоки от компьютера — можно или нет

Давайте рассмотрим подробнее вопрос какие блоки питания бывают и где лучше использовать те или иные БП. Ведь для подключения светодиодной подсветки в спальне, на улице или в бассейне, применяются совершенно разные экземпляры.

При этом не путайте блоки питания и драйверы. Это совершенно разные устройства и выполняют они разные задачи.

Подключив светодиодную ленту от драйвера, можно запросто ее спалить и вывести из строя. Почему так происходит, объясняется в отдельной статье.

Еще часто задаются вопросом, а можно ли вместо стандартного магазинного блока, использовать блоки питания от компьютера?

Если у него характеристики совпадают с характеристиками led ленты — есть постоянное стабилизированное напряжение 12В + достаточная мощность, то подключайте.

Все будет светиться и работать исправно. Однако для качественно подсветки, лучше подбирать специализированные виды. Давайте к ним и перейдем.

Конструкция светодиодных ламп

Светодиодные лампы предназначены для напряжения 12 В и соответственно конструкция устройства отличается от люминесцентных аналогов или в которых используется нить накаливания. Конструктивно она выполнена из следующих основных компонентов:

• Стеклянная колба. Может изготавливаться из прозрачного или матового стекла и иметь сферическую или плоскую форму. Купольная конструкция увеличивает угол рассеивания светового потока до 270°. Модели лампочек с плоской стеклянной поверхностью применяются в точечных светильниках для подсветки интерьера или разбивки площади на отдельные зоны. Угол освещения 30 – 60°.
• Светодиоды. Источники света последовательно соединяются в одну схему подключения, что повышает светоотдачу устройства.
• Радиатор. Представляет собой металлическую пластину из алюминиевого сплава. Она предназначена для отвода тепла, излучаемого светодиодами.
• Корпус. Изготавливается из высокопрочного пластика, который является диэлектриком и выполняет защитные функции от поражения электрическим током при монтаже или демонтаже источника света.
• Драйвер. Предназначен для стабилизации напряжения и преобразования тока из переменного в постоянный.
• Цоколь. Может изготавливаться под патроны разных видов: стандартной конструкции E27 и E14 или G4, G13, GU10 и так далее.

В зависимости от количества излучаемого света одним диодом и числа определяется яркость светодиодной лампы. Среднее значение освещенность рассчитывается из соотношения 1 Лм (Люмен – единица измерения яркости светового потока) на 100 Вт.

Разновидности светодиодных ламп

Источники света классифицируются по нескольким критериям:

• Тип цоколя. Выпускаются традиционного исполнения с типоразмерами: E14, E27,E40. Так же производятся безцокольные модели ламп: G4, G5, G9 и т. д.
• Температура свечения. Различают три типа излучаемого света: мягкий – температура от 2500 до 2700 °К, белый – 3800 – 4500 °К и холодный температура светового потока более 5000 °К
• Тип светодиода. В Зависимости от мощности и назначения лампы светодиоды имеют разную конфигурацию, которая определяется видом кристалла. Он может иметь ножки для подключения или монтироваться непосредственно в плату.

Варианты подключения светодиодной ленты к питающему устройству

Способов подключения этого осветительного оборудования, как и любого другого, всего два – это последовательно и параллельно. Но здесь вариант монтажа играет очень важную роль. При неправильном выборе способа коммутации можно сжечь контактные дорожки, по которым проходит напряжение от одного светодиода к другому.

Выбор схемы монтажа зависит от длины отрезков полосы. На каждой из них имеются места для разреза. Обычно расстояние между ними 3 светодиода. И если отрезки ленты составляют в сумме более 5 метров, то последовательно ее подключать уже нельзя. Разберемся, как же правильно произвести монтаж и подключение.

Так выглядит правильное параллельное подключение

Последовательное подключение – в каких случаях оно выполняется

Такая коммутация представляет собой такое соединение, при котором питание попадает на второй потребитель, проходя через первый.

Если отрезки достаточно короткие, то их необходимо соединить между собой последовательно. Это позволит увеличить длину полосы до необходимой. Но при этом стоит понимать, что общая окончательная длина не должна превышать того же параметра новой светодиодной ленты. Иными словами, если она продавалась в бухте по 5 м, то после сращивания окончательный размер полосы должен быть меньше или равен первоначальному.

Если подключить 2 контроллера, возможности регулировки цветов увеличиваются

При превышении длины возникает опасность отгорания токопроводящих дорожек между световыми диодами по причине прохождения через них тока большой мощности. В этом случае сначала перегорают дорожки между первыми элементами. При их удалении между следующими, и так до тех пор, пока длина полосы не будет нормальной для правильной работы.

Параллельное подключение полосы и как его выполнить

Параллельным подключением называется коммутация, при которой питание от источника идет одновременно на два и более потребителя. При этом между собой они не соединены.

В случае, если требуется подключение полосы, к примеру, в 9 м, то необходим монтаж по параллельной схеме. Для этого берем отрезки в 5 м и 4 м. Отходящий от блока питания провод коммутируется в одинаковом порядке с обеими полосами. Получается, что питание со стабилизирующего устройства подается одновременно на оба отрезка. Это позволяет не перегружать дорожки, идущие от одного светодиода к другому.

Такие ленты продаются в бухтах по 5м
Важно знать! При такой схеме монтажа не стоит забывать о рабочей мощности стабилизатора. Она складывается из общего потребления двух отрезков.. Вообще необходимо понимать, что при параллельном подключении падение напряжения остается неизменным, но при этом растет потребляемый ток – это довольно важно знать при монтаже такого осветительного оборудования

Вообще необходимо понимать, что при параллельном подключении падение напряжения остается неизменным, но при этом растет потребляемый ток – это довольно важно знать при монтаже такого осветительного оборудования

Ремонт блока питания светодиодной ленты

Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.

Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.

Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:

• TL494;
• KIA494AP;
• MB3759;
• KA7500;

Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:

ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.

Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.

При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.

На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.

Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.

Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.

Мощность блока

Чтобы устройства светили на полную мощность, а блок гарантированно справлялся с нагрузками, при его приобретении понадобится произвести несложные расчёты. В большинстве случаев, в маркировке лент обозначена потребляемая мощность одним метром изделия. Поэтому, данное значение следует умножить на требуемую длину и добавить 20% для запаса.

Пульт управления для многоцветной лентыИсточник vahrushi.el43.ru

Например, необходимо установить подсветку общей длиной 13 метров, при этом номинальная потребляемая мощность выбранной ленты составляет 9 ватт на метр длины. Умножаем 13 на 9 и получаем 117 ватт. 20% от этого значения равняется 23,4 ватт. Плюсуем 117 и видим, что для такой подсветки понадобится блок мощностью порядка 140,4 ватт.

Видео описание

Как и к чему подключать светодиодную ленту – смотрите в этом видеоролике:

Основная ошибка

Стоит отметить распространённую ошибку, допускаемую при сращивании двух отрезков – многие выполняют их последовательное подключение. Считается, что достаточно соединить прямым способом два конца ленты и получить требуемую длину. Данная коммутация неправильная, поскольку подключать ленты требуется параллельно.

На практике, эта ошибка ведёт к повышению сопротивления в контуре: к концу цепочки светодиоды будут светить очень тускло или вообще не работать. При этом на начальные отрезки ленты будет поступать избыточное напряжение, что приведёт к быстрому выходу из строя осветительных элементов.

Также повышенное напряжение чревато повышенной температурой светодиодной ленты, что тоже не является плюсом. Практическим путём доказано, что неправильное соединение двух отрезков ленты приводит к их быстрому износу и в разы сокращает срок эксплуатации.

Подсветка зоны ПКИсточник pinimg.com

Заключение

Мы рассмотрели, что такое светодиодная лента как правильно установить и подключить это осветительное устройство. В целом, все эти работы не представляют большой сложности. Если придерживаться приведённых выше рекомендаций, монтаж ленты не составит труда.

Однако если нет хотя бы небольшого опыта по подобным работам, то лучше обратиться за помощью к специалисту. Это позволит избежать досадных ошибок и обезопасит от последствий неправильной работы с электроприборами.

Виды

Блоки питания для светодиодных лент с питанием от 12 вольт не имеют единой классификации, но все их условно можно разделить исходя из технических, конструктивных и функциональных особенностей. Рассмотрим этот момент более детально.

Вариант исполнения

Герметичный блок питания имеет сразу несколько положительных аспектов. Корпус, выполненный из качественного материала, который защищает начинку устройства от любого воздействия внешней среды.

Степень защиты от влаги и пыли

Любой промышленно выпускаемый корпус для электрического оборудования проходит тест на возможное проникновение внутрь твердых предметов и влаги по утвержденным международным стандартам. В результате устройству присваивается определенная степень защиты (сокращенно IPxx, где xx – это двузначное число), которая определяет возможные допустимые условия его эксплуатации.

1. IP 20, источник питания имеющий открытый тип корпуса. Элементы схемы защищены металлическим кожухом с отверстиями диаметром не менее 12,5 мм. Электрическая схема хорошо защищена от прикосновений пальцев и крупных предметов, защита от воды и мелких предметов отсутствует.
2. IP 54 блок питания для светодиодной ленты на 12 В с частичной герметизацией. Имеет полную защиту от контакта с предметами и частично с пылью. Брызги воды любой направленности не способны проникнуть внутрь устройства.
3. IP67 или IP68. Изделия в герметичном корпусе с полной защитой от пыли. В первом варианте допускается кратковременное погружение в воду, во втором устройство может длительно работать под водой. Обычно применяются в подсветке с помощью светодиодных лент на улице.

Особенности схемотехники БП

По принципу действия все блоки питания делятся на 3 вида: линейные, импульсные и бестрансформаторные (ниже представлено по одному варианту их схем). БП линейного типа, как изобретение прошлого века, активно применялись до появления импульсных источников питания. Их схема предельно проста: понижающий трансформатор, выпрямитель, фильтр и интегральный стабилизатор.

Импульсный блок питания для светоизлучающей LED-ленты на 12 В схемотехнически немного сложнее, но выгодно отличается высоким КПД, малым весом и компактными размерами.

Блоки бестрансформаторного типа – практически не применяются для питания светодиодных лент. В них сетевое напряжение 220 В понижается с помощью RC-цепочки с дальнейшей стабилизацией.

Дополнительные функции

Сегодня на рынке можно встретить блоки питания с самыми разнообразными дополнительными функциями: от простого индикатора напряжения на светодиоде, до дистанционного управления напряжением. В одних случаях дополнения могут быть очень кстати, в других – совершенно бесполезны. Перед выбором изделия рекомендуется четко определиться с требованиями и функциями изделия.