Светодиодная лента питание

Напряжение питания светодиодной ленты.

Одной из самых больших ошибок является не обоснованный выбор питающего напряжения светодиодной ленты, блоков питания и управления. Это приводит к дополнительным финансовым и трудовым затратам. Горе мастера (универсалы), которым раз в год выпадает халтурка установить несколько метров светодиодной ленты очень любят напряжение 12 вольт. Когда им задаешь вопрос, почему вы, заказали ленту с питанием 12В? Начинают нести какой-то бред, что это безопасное напряжение или мямлят про какой-то единый стандарт. Большинство из них просто не знают о существовании лент с питанием 24В, 36В, 220В в виду своего узкого мышления и отсутствия не обходимых знаний. В этой статье я расскажу и обосную оптимальность выбора одних лент и не целесообразность, а в некоторых случаях не возможность выбора других. Начнем с ленты питания 220В. Вроде бы все просто, прилепил к потолку, включил в сеть и наслаждайся светом, нет необходимости покупать дорогостоящие блоки питания, но у этих лент есть серьёзные недостатки.
1. Эти ленты выпускаются только в определённом цвете. То есть приобрёл диодную ленту с красным оттенком- потолок будет вечно красный. Через неделю этот оттенок начнёт Вас раздражать.
2. Большинство лент с питанием 220 Вольт не диммируются.
3. Эти ленты можно резать отрезками только по 50 см.
4. Очень ограничены места применения этих лент в виду высокого напряжения. Четырёх пунктов нам достаточно что бы отказаться от светодиодных лент с питающим напряжением 220В. У нас остались ленты с питанием 12В, 24В и 36В. Рассмотрим светодиодные ленты с питающим напряжением 36 вольт.
Сразу хочу сказать, это напряжение считается самым оптимальным с точки зрения стабильности работы диодной ленты и экономии денежных средств на кабельную продукцию, блоки управления, монтаж. НО, далеко не каждый производитель выпускает эту ленту и оборудование для управления. А у тех производителей которые её выпускают, очень узкая линейка выбора. В дальнейшем, при выходе из строя оборудования (контроллера, блока питания,усилителя ,диммера) мы можем столкнуться с проблемой их взаимозаменяемости. Поэтому к сожалению светодиодную ленту и доп.оборудование с питанием 36В откладываем в сторону. У нас остаётся лента с напряжением питания 24В и любимая универсалами и гастарбайтерами 12В. Будем выбирать одну из них оперируя только цифрами и фактами. Для примера возьмём одну из самых ходовых лент белого цвета, выполненную на диодах smd 5060, 60 диодов на метр (14.4Вт) Одна будет с питающим напряжением 24В, другая 12В. Сразу хочу сказать, что их стоимость одинакова. Возьмём самый простой периметр потолка, 20 погонных метров.

Рис 1 Рис 2

Как мы видим нам необходимо установить 4 отрезка ленты стандартной длины (5м). Каждые 5 метров ленты запитываем отдельным кабелем (шнуром) от блока питания, как гласит руководство по установке и подключению.
Теперь возьмём наш КАЛЬКУЛЯТОР и посчитаем сечение жил кабеля для 24В ленты: Вводим в первое окно напряжение- 24В. Во второе окно вводим длину кабеля(шнура) ,примерно 6 метров. В третье окно вводим суммарную мощность 5 метров ленты 72Вт (14.4х5=72) Нажимаем рассчитать. Калькулятор выдаёт сечение 0.75мм. Для монтажа подойдёт стандартный шнур ШВВП 2х0.75. Теперь посчитаем сечение проводника для 12 вольтовой ленты . Вводим 12. Вводим 6. Вводим 72. Нажимаем рассчитать. Калькулятор выдаёт сечение 1.5мм.Чувствуете разницу ? А ещё, все производители 12 вольтовых лент рекомендуют запитывать 5 метровые отрезки с двух сторон из-за больших токов. Берём ранее выбранный шнур ШВВП 2х0.75 и запитываем ленту с двух сторон рис.2 Посчитаем экономическую часть:
1. Требуемое количество шнура ШВВП 2х0.75
а) для 24В ленты =15метров=225руб (на 2016год)
б) для 12В ленты =46метров=690руб
2. Трудозатраты. Соответственно для подключения ленты 12В возросли трудозатраты на прокладку большего количества кабеля (шнура) и подключение ленты с двух сторон.
3. Предположим Вы решили установить регулятор яркости (диммер). Практически все производители выпускают универсальные диммеры, они подходят для управления 12, 24 и иногда 36 вольтовыми лентами. НО, тут есть один «подводный камень». Для примера возьмём один из самых мощных диммеров и попробуем применит его к нашему потолку Рис.1 и Рис.2

Рис 1 Рис 2

Буду очень краток. Если от этого диммера запитывать 12В ленту, то из него можно «вытянуть» 240Вт, а если 24В, то 480 Вт. Суммарная мощность нашего потолка составляет 288 Вт. Соответственно для подключения 24В ленты Рис. 1 достаточно одного диммера с большим запасом, а вот для подключения 12В ленты Рис.2 необходимо докупать дополнительное оборудование, усилитель мощности.
А это ещё минимум 2000 руб.(30 $ США)
Резюме: достоинства 12В лент по отношению к 24В лентам -достоинств нет. Недостатки -минимум 3. Поэтому для профессионального монтажа светодиодного освещения и подсветки я обоснованно рекомендую выбирать ленты с напряжением питания 24 вольта.

Если Вы не нашли ответ на свой вопрос , пожалуйста, напишите его нам, самому большому сообществу электриков ВКонтакте . Наша стена всегда открыта для Ваших вопросов и обсуждений.

Расчёт сечения провода для светодиодных лент:

Особенности устройства

Конструкция таких приборов довольно простая, в них нет дефицитных элементов. Стандартный блок питания для светодиодных лент 12 Вольт состоит из таких элементов:

1. Трансформатор понижающего типа – его мощность должна быть примерно на 25 % больше, чем у светодиодной ленты. Делается это для того, чтобы был небольшой запас.
2. Мост из полупроводниковых диодов. Это несложная конструкция, которая включает в себя две пары полупроводниковых диодов, позволяющих из переменного напряжения получить постоянное. Но чаще используются готовые диодные сборки, у которых имеется 4 вывода – к двум подключается источник переменного тока, а с остальных снимается выпрямленный.
3. Конденсатор, устанавливаемый между плюсовым и минусовым выводами, обеспечивает надежную фильтрацию тока. Если точнее, то с его помощью отсекается вся переменная составляющая. Диоды производят преобразование тока, но после этого остается небольшая доля переменной составляющей. Электролитический конденсатор позволяет избавиться от нее.

Все эти компоненты заключаются в надежный корпус. Причем, если есть необходимость, устанавливается кулер (вентилятор). Можно даже сделать так, чтобы он был включен постоянно – это обеспечит нормальную работу самодельного блока питания светодиодной ленты. При самостоятельном изготовлении рекомендуется обращать внимание на безопасность устройства – оно не должно перегреваться.

Трансформаторные БП

Самые простые по конструкции – это трансформаторные блоки питания. Основной элемент в нем – это катушечный трансформатор. С его помощью происходит снижение напряжения с 220 В до 12..15 В (или 24, 36 В). Напряжение, которое вырабатывается на вторичной обмотке, подается на вход мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах. Затем происходит фильтрация при помощи цепочки, состоящей обычно из электролитического конденсатора, резистора, дросселя. Иногда устанавливают стабилитроны или микросборки для того, чтобы зафиксировать выходное напряжение на одном уровне.

Преимущество трансформаторных БП заключается в том, что они работают даже без подключения нагрузки (так называемый режим холостого хода). Кроме того, имеется гальваническая развязка с сетью 220 В. Но, несмотря на простоту конструкции, есть и ряд недостатков: очень низкий КПД, большие габариты, высокая чувствительность к перепадам напряжения. А самое главное неудобство – это большая масса. Именно из-за этих недостатков многие используют для светодиодной ленты бестрансформаторные блоки питания.

Процесс сборки блока питания

У вас есть в наличии светодиодная лента, расчет блока питания произведен и подобраны элементы, теперь можно приступить к сборке. Допускается использование как печатного, так и навесного монтажа.

Конечно, на печатной плате вся конструкция будет смотреться намного привлекательнее. Процесс изготовления выглядит таким образом:

1. Соединяются диоды между собой по мостовой схеме. Обязательно соблюдайте полярность, на всех диодах со стороны полоски на корпусе находится анод (положительный вывод).
2. Подключаете к диодному мосту вторичную обмотку трансформатора.
3. К выходу моста нужно подключить электролитический конденсатор. При соединении нужно соблюдать полярность! Иначе конденсатор может взорваться!
4. В разрыв плюсового вывода включается дроссель.
5. Далее, между плюсом и минусом включается стабилитрон. После него также желательно установить еще один конденсатор.

В завершение все устройство собирается в один корпус, элементы надежно закрепляются и делается два отвода. Красным проводом нужно обозначить плюсовой вывод, черным или синим минусовой. На этом изготовление блока питания для светодиодных лент 12 Вольт завершено, можно пользоваться устройством.

Источники питания на 12V

БП от маршрутизатора 12V, 1А

Источники питания на 12В от электроники обычно бывают от 6 до 36 Ватт. 10 Ватт хватает для подсветки рабочей поверхности светодиодной лентой на кухне. Такие блоки делятся на 2 основных вида:

1. старые на трансформаторах, отличаются большим весом;
2. современные импульсные, еще называют электронный трансформатор, отличаются малым весом и большой мощностью при малых габаритах.

Использовать на трансформаторах не рекомендую. При установке светодиодной ленты я сперва подключил трансформаторный БП от роутера, мощность которого была в 2 раза больше мощности ленты. Сам выпрямитель стал сильно греться. Поставил диодный мост выпрямителя на самодельный радиатор для охлаждения, все равно греется сильно, долго он так не протянет. Времени не было разбираться в тонкостях, поэтому спросил у специалиста. Он кое-как нашел причину, светодиоды имеют особенную вольт-амперную характеристику (сокращенно ВАХ), что приводит к сильному нагреву. Он подарил мне от телевизора на 12В и 2 Ампера, то есть мощность равна 24W. Теперь все работает без проблем и не греется.

БП на 19V

БП ноутбучного типа на 19В, 90W

Напряжение в 19В широко используется в настольной компьютерной технике, чаще всего в ноутбуках, моноблоках, мониторах, сканерах. В эту категорию можно отнести БП от принтеров, они мощные, бывает 16В, 20В, 24В, 32В.

У меня давно валяется отличный блок питания для светодиодов на 90W и 19V от ноутбука Asus. Такой мощности хватит, чтобы запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен, а этого хватит, чтобы сделать диодное освещение комнаты 20 квадратов. Но БП не 12 вольт, и потребуется доработка. Внутрь корпуса мы не полезем, перепаивать схему под 12 вольт сложно, долго и надо быть электронщиком. Сделаем проще, подключим небольшой понижатель со стабилизатором. Существует два типа.

Тип №1

Стабилизатор на 7812

Стабилизатор на микросхеме типа КРЕН 7812 (lm317), выглядит почти как транзистор, при установке на радиатор охлаждения выдерживает ток 1 Ампер. Этот вариант устаревший и громоздкий. Для использования всей мощности ноутбучного БП потребуется 5-6 таких (или 1 большая) и большой алюминиевый радиатор для охлаждения.

Тип №2

Импульсный на специализированных микросхемах

Современный импульсный стабилизатор, миниатюрен, не греется, простой как 3 рубля. В русских магазинах за него просят 600-900 р, цена сильно завышенная. У китайцев на 3 ампера стоит 50 р., 5-7А продается за 100-150 р., поэтому рекомендую заказать пару штук на Aliexpress.

Рекомендую использовать импульсный, КПД у него выше 80-90%, проще и дешевле. Только не покупайте источник тока на LM2596, вам нужен источник напряжения. Чтобы найти в китайском интерне-магазине используйте запросы:

• LM2596 power supply;
• 12v switching regulator;
• voltage regulator 12v 7a;

Простые схемы своими руками

Примеры готовых импульсных модулей на 36W

Если вышеописанные БП вам не подходят, то блок питания для светодиодной ленты 12в можно спаять по схеме своими руками. Для самодельного потребуется много времени и немало деталей, не буду рассматривать полные схемы для подключения к сети 220B. при современном развитии электроники их проще купить у китайцев. Есть схемы для сборки своими руками еще на TL594 и других новых элементах. Но мне больше нравится описанный ниже, легко повторяется за 10 минут.

Рассмотрим оптимальный и современный на LM2596. Потребуется установить всего 4 радиоэлемента. Аналоги, схожие по функционалу, это ST1S10, L5973D, ST1S14.

Существует несколько модификаций микросхемы:

• фиксированное 12 V, LM2596-12, указано в конце маркировки;
• регулируемый вариант LM2596ADJ;
• цена в России одной 170 р.. В Китае весь собранный блок на LM2596 стоит 35р. включая доставку.

Характеристики

>Видео, как доработать своими руками

Коллега подобно расскажет, как подключить и настроить стабилизатор к блоку питания от ноутбука на 19V.