Сколько это работает
Чтобы рассчитать, сколько батареек нам нужно и на какое время их хватит, ищем количество потребляемого светодиодами тока. Эта величина отличается у разных видов оборудования и указана в документации. Количество бывает обозначено как из расчета на один светодиод, так и на единицу длины.
Подсчитав общее количество потребляемого тока, выбираем элементы питания необходимой емкости. Литиевые аккумуляторы 18650 имеют емкость 2600 мА/час — при потреблении 2600 мА (или 2,6 А) они могут обеспечить непрерывный свет в течение часа. Пять метров диодной ленты на 30 диодов, в зависимости от спецификации, могут потреблять ток в 1-3 А, на час-полтора эксплуатации для них потребуется два аккумулятора 18650.
Качество и время работы зависят от аккуратности пайки или используемых коннекторов.
Схемы подключения светодиода к 220В
Полупроводник пропускает ток только в одном направлении. Однако в сети в 220В имеется переменный ток, где с частотой в 50 Гц направление тока меняется. Чтобы компенсировать этот эффект и подключить светодиодную лампу, требуется выпрямитель какого-либо типа, способный погасить обратное напряжение.
В таком качестве выступает резистор, конденсатор, выпрямительный мост. Соответственно, подключить светодиод к сети в 220 Вольт можно несколькими способами. Чаще всего в быту используется схема с резистором, поскольку такой способ прост в монтаже и доступен по стоимости.
Как подключить светодиодный светильник последовательным способом
Такое подсоединение выполняется очень легко и вполне годится для бытовых светодиодных приборов и сети в 220 Вольт.
- Для начала рассчитывают требуемую мощность резистора и учитывают необходимость в защите от обратного напряжения. Теоретически при подсоединении светодиода, мощностью, например, в 3 Вольта, «избыток» в 217 Вольт оседает на резисторе. Однако на деле обратная полуволна в этом случае подается на светодиод, а не на резистор, а так как обратное напряжение у полупроводников невелико – до 30 Вольт, прибор быстро выходит из строя.
- Все элементы цепи – резистор, диод защиты и светодиод подключаются последовательно.
Важно! В схеме следует установить резистор мощностью не менее 2 Вт, так как устройство здесь заметно нагревается
Как подключить светодиодный светильник к 220В параллельным способом
Подсоединить светодиодный светильник можно и параллельно. Такая схема более надежна, хотя не исключает эффект мерцания.
- Индикаторный диод подключают параллельно светодиоду. Диод должен иметь обратное включение. При первой полуволне работает индикаторный диод, при второй – светодиод. Напряжение, падающее на последний, не превышает 1 Вольт, что делает такую схему более долговечной.
- Мощность резистора и здесь должна быть избыточной – он нагревается.
Снизить эффект мерцания позволяет параллельная установка 2 светодиодов. При подсоединении к сети в 220В при одной полуволне включается 1 светодиод, при второй – параллельный ему. При таком расположении оба элемента в нужной степени защищены от избыточного обратного напряжения.
Важно! Окончательно от эффекта мерцания и в этом случае избавиться нельзя
Схема включения светодиода в сеть 220 вольт лучевым соединением
Запитать светодиод от сети 220В таким способом – лучший вариант, так как метод предупреждает излишний нагрев всех деталей цепи и исключает заметные для глаза мерцания. Кроме того, цепь, включающая конденсатор, потребляет меньше тока. Минус схемы – подключение светодиодных ламп требует больше времени и подразумевает цепь из большого количества элементов.
- Вместо резистора основную нагрузку по выпрямлению тока берет на себя конденсатор. Использовать необходимо пленочное устройство – электролит не годится. Рассчитано на напряжение как минимум в 250 Вольт, а лучше в 400 Вольт.
- Параллельно конденсатору в цепь включают резистор. Его задача – разряд конденсатора после того, как светильник отключают от сети в 220 Вольт.
- Параллельно светодиоду подсоединяют диодный мост – его можно приобрести готовым, а можно самостоятельно сделать из 4 диодов с подходящими характеристиками. Максимальная сила тока моста должна быть выше, чем аналогичный показатель у светодиода. Возможное обратное напряжение – не менее 400 Вольт. Мост подсоединяется в обратном направлении по сравнению со светодиодным элементом.
- Последовательно конденсатору в цепь вставляют еще один резистор – токоограничительный. Его цель – защитить схему от случайных скачков напряжения в сети на 220 Вольт.
В такой схеме все элементы нагреваются незначительно, что обеспечивает высокую долговечность и надежность.
Схема шунтирования светодиода обычным диодом
Необходимость шунтирования доказана практикой. Теоретическая схема подключения светодиода без дополнительного элемента оказывается несостоятельной.
Рабочая схема включает индикаторный обычный диод с той же полярностью, что и светодиодное устройство. При этом излишне высокое напряжение обратной волны оседает на диодном элементе, а остаточное напряжение светодиод пробить уже не может. Диод монтируют между резистором и светодиодом.
Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема
Чтобы запитать светодиодную ленту от сети обычной бытовой сети переменного тока 220В 50Гц нужно выполнить три условия:
- преобразовать переменное напряжение сети в постоянное;
- выровнять уровни напряжений: снизить сетевое напряжение до 12В или изменить схему подключения светодиодов, чтобы на них можно было подавать высокое напряжение;
- стабилизировать параметры электрического питания.
Проще всего использовать готовый блок питания для светодиодной ленты 12В, он рассчитан на безопасное напряжение. Но в применении этого блока питания есть и минусы: он стоит денег и собрать его не так просто, кроме того из-за низкого напряжения светодиодные ленты не стоит располагать далеко от блока питания, для компенсации потерь напряжения придется использовать толстые провода.
Второй вариант: переделать светодиодную ленту и вместо последовательно-параллельного включения светодиодов использовать последовательное. При такой схеме включения светодиодная сборка питается малым током, но при большом напряжении. Кроме того, если пожертвовать гальванической развязкой, то схема драйвера питания сильно упрощается.
Внимание!!! Схемы без гальванической развязки от сети можно применять там, где нет опасности поражения электрическим током, например в сухом помещении на потолке
- Самое интересное, что схему подобного драйвера можно сделать из деталей отслуживший свой срок энергосберегающей лампочки!
- Рассмотрим подключение светодиодной ленты к сети 220В схема приведена на рисунке.
Таблица номиналов элементов схемы:
- C1 – 2,2 мкФ 400 В
- R1 – 1,3 кОм
- R2 – 4,3 кОм
- R3 – 47 Ом
- VD1 .. VD4 – 1N4007
- VT1, VT2 — 13002
На схеме можно выделить три узла:
- выпрямитель переменного напряжения и фильтр на элементах C1, R1, VD1 – VD4;
- стабилизатор тока на R2, R3, VT1, VT2;
- сборка из светодиодов HL1 – HLN.
Про работу выпрямителя можно почитать здесь. В данной схеме кроме диодного моста из 4-х диодов добавлены токоограничивающий резистор R1 защищающий от бросков тока, фильтрующий конденсатор C1.
При подаче на вход данного выпрямителя сетевого напряжения 220В / 50Гц, на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) появиться постоянное напряжение равное примерно 300В с пульсацией частотой 100Гц.
Чем больше будет емкость конденсатора, тем меньше будет пульсация.
Светодиоды требуют питания стабилизированным током, часто их питают стабилизированным напряжением через резистор ограничивающий ток, например как в светодиодных лентах. Но зачем нам идти на компромиссы, если сделать стабилизатор тока, работающий при больших напряжениях проще, чем стабилизатор напряжения. Работа схемы стабилизатора тока рассматривалась тут.
Такой участок подключается параллельно куче других таких же участков и все это подключается к 12 В.
На каждом диоде падает напряжение от 3,3 В до 3,6 В, таким образом на токоограничивающий резистор остается около полутора Вольт.
Чтобы повысить напряжение участки из трех диодов включаем последовательно с друг другом, а резистора можно выпаять, закорачивать или заменять перемычками, т.е
как будет удобнее с точки зрения топологии.Внимание!!! Соблюдайте полярность, при ошибка в полярности подключения светодиода при таком напряжении будет для светодиода фатальной
Ток которые протекает через тройку светодиодов можно примерно посчитать, разделив полтора Вольта на сопротивление токоограничивающего резистора. То есть при сопротивлении 150 Ом, ток через светодиоды составит 10 мА.
Именно такая лента со светодиодами на 10 мА попалась мне, для неё и были рассчитывать параметры драйвера. Если нужно уменьшить ток, то придется пропорционально увеличивать значение сопротивления резистора R3.
При сетевом напряжении в 220 В, описанная схема способна обеспечить последовательное подключение до 25 групп из трех диодов или 75 единичных. Если напряжение в сети часто бывает пониженным, то лучше снизить количество групп светодиодов до 20 или даже 15.
А вот и плата от энергосберегающей лапочки, откуда можно получить нужные радиоэлементы.
Лампочка разбилась, а плата осталась в рабочем состоянии.
Кстати полярность подключения диодов, выводы транзисторов можно срисовать прямо с этой платы, все что нужно там помечено. Добываем элементы из этой платы и собираем новую схему.
На фото видно, что транзисторы в маломощном корпусе TO-92 такой корпус не рассеет мощность больше 600 мВт. И суммарная мощность схема с таким транзистором не позволит отдавать в нагрузку более пары Ватт.
Если потребуется собрать схему для более мощной нагрузки, то транзистор VT2 должен быть в более мощном корпусе и желательно с радиатором.
Блок питания своими руками
схема ленты на 20 ячеек, для её сборки необходим: трансформатор на 1А, 12W; диодный мост с конденсатором; микросхема для радиатора (подойдет 7812)
Источник, для обеспечения устройства питанием, необязательно покупать в магазине в готовом виде, его вполне можно создать собственными руками, если придерживаться следующего алгоритма действий:
Подобрать 4 диода – подойдут абсолютно любые разновидности, поскольку напряжение на них будет поступать совсем невысокое.
Подобрать конденсатор, к нему предъявляется только одно требование – напряжение не менее 25 В
Не стоит опасаться выбора устройства со слишком завышенным параметром, поскольку при выходе из блока постоянный ток всегда имеет строго фиксированное значение.
Диоды скручиваются или спаиваются друг с другом парами, при этом, важно, чтобы места контакта имели различную полярность. Определить это просто: сторона с нарисованной полоской является положительной, а пустой стороне без полоски соответствует отрицательное значение.
Затем необходимо соединить между собой обе спаянные пары диодов, только теперь по обратному принципу: в точке соприкосновения должна встретиться сторона с положительной полярностью одного элемента с аналогичной стороной второй пары
Соответственно, с другой стороны соединяются части спаек с отрицательной полярностью. В итоге, получается небольшой элемент квадратной формы – это так называемый диодный мост.
Соединяем 2 вывода из трансформатора с диодным мостом, причем точками соприкосновения в обоих случаях должны стать контакты с комбинированным значением «плюс-минус», а контакты с исключительно отрицательной или положительной полярностью, созданные на последнем этапе формирования моста, должны оставаться свободными.
На данном этапе происходит подключение к мосту конденсатора. Здесь необходимо учитывать, что полярность в сетевом фильтре имеет иное обозначение: о традиционно обозначает сторону с отрицательной полярностью, соответственно, сторона без каких-либо обозначений является положительной. Подключение к мосту происходит следующим образом: положительный контакт конденсатора подсоединяется к оставшейся свободной стороне с положительной полярностью, также отрицательный контакт подсоединяется к стороне соответствующей полярности.
На этом этапе потребуется несколько проводов различающихся цветом. Обычно для отрицательной полярности используется синий цвет, а для положительной красный, но это правило не является незыблемым, провода можно подобрать по своему усмотрению или, исходя из того, что имеется в наличие. В случае необходимости можно даже задействовать одинаковый цвет для обеих полярностей просто сделав на одном из проводов соответствующую пометку в виде узелка или нарубки.
Красный провод необходимо припаять к выводу диодного моста, который обладает положительной полярностью, туда же, где располагается положительный вывод сетевого фильтра. Синий провод точно также должен быть припаян к отрицательному выводу моста.
Базовое устройство для блока питания 12 В на этом считается завершенным. При желании можно проверить уровень напряжения. Даже в случае возникновения каких-либо погрешностей или появления слишком высоких показателей, не стоит волноваться, при постоянной нагрузке вместо холостой работы устройство начнет выдавать положенное ему напряжение. Однако те, кто хочет достичь максимальной точности в параметрах, связанных с напряжением, могут оборудовать полученный блок дополнительным стабилизатором.
Готовое устройство можно убрать в корпус, после чего оно полностью готово к эксплуатации.
Схема и особенности подключения светодиодной подсветки к компьютеру
LED подсветка компьютера или рабочего пространства около него вошла в моду сравнительно недавно, но успела завоевать популярность у большинства пользователей. Чаще всего используется светодиодная лента, с помощью которой можно оформить различные поверхности или участки. Ее можно подключить непосредственно к компьютеру, обойдясь без громоздкого блока питания.
Подсоединение выполняется разными способами, которые выбираются в зависимости от типа компьютера — системный блок, ноутбук или другие варианты конструкции. Процедура простая, но без точного знания, как подключить светодиодную ленту к компьютеру, браться за нее не следует. Тем более, что разновидностей подобных светильников много, и все они обладают собственной спецификой и требованиями.
Для чего нужна подсветка околокомпьютерного пространства
Подсветка рабочей зоны компьютера способна выполнить несколько задач:
- украшение пространства;
- оформление участка помещения, определение границусловного «кабинета»;
- освещение внутреннего пространства системногоблока;
- подсветка монитора, снижающая резкость переходаот освещенной поверхности к темному фону.
Основные функции светодиодного освещения для компьютера заключаютсяв декоративном и фоновом оформлении границ монитора, снижении контраста междуярким экраном и черным окружающим пространством. Достоинства светодиодногооформления:
- снижение нагрузки на органы зрения;
- упрощается ориентация в темном помещении;
- создается позитивный рабочий настрой.
Психологическое воздействие подсветки компьютерного стола играет важную роль для пользователя. Повышается производительность, снижается утомляемость органов зрения. Режимом работы можно управлять, создавать многоцветные композиции с помощью RGB ленты, которой управляет специальный контроллер.
Особенности строения и принцип работы такой подсветки
Светодиодная лента представляет собой линейный источник света, основанием которого служит гибкая лента. Это позволяет оформлять криволинейные поверхности, устанавливать подсветку на любые несущие элементы. Основные особенности светодиодных лент:
- яркое, выразительное свечение;
- долговечность;
- малое потребление электроэнергии;
- гибкое основание;
- простота монтажа;
- возможность регулировать длину.
Светодиодные ленты питаются отисточника постоянного тока 12 В (реже 24 В). Для этого требуется собственный БП, который занимает место инуждается в подключении к сети 220 В.
Удачным решением становится использоватьв качестве источника блокпитания компьютера, который среди прочих значений выдает 12 В. Остаетсятолько правильно подключить светильник.
Для этого необходимо подобрать нужныйвид ленты, руководствуясь следующими критериями:
- плотность установки элементов;
- одно- или многоцветный режим свечения;
- длина;
- уровень защиты.
Интересно! В продаже имеются ленты длиной 5 м. На одном метре могут находиться 30, 60 или 120 светодиодов. Поскольку работа предстоит в помещении, уровень защиты существенной роли не играет, допускается использование лент класса 20IP.
Необходимые материалы и инструменты
Для того, чтобы подключить светодиодную ленту к блоку питания от компьютера, потребуются:
- моно- или полихроматическая лента;
- паяльник;
- припой и флюс;
- ножницы;
- соединительные провода;
- бокорезы или кусачки;
- острый нож для снятия изоляции.
Иногда для подключения диодных лент используютспециальные коннекторы. Они удобны, позволяют обойтись без пайки. Однако, еслипредполагается присоединение светильника к компьютеру, паяльник понадобится влюбом случае, поэтому приобретать коннекторы необязательно.
Если планируется использовать многоцветную ленту, то в комплект к ней потребуется контроллер. Без него подключить светильник к компьютеру не удастся — будет гореть либо только один цвет, либо сразу все. После того, как все компоненты будут собраны, останется только подключить ленту одним из подходящих способов.
Схема подключения обычной ленты
Обычная, или монохромная лента может быть подключена к ПК несколькими способами:
- к блоку питания посредством одного из molex разъемов;
- через USB
- кматеринской плате компьютера.
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.
Как-то недавно мне в интернете попалась одна схема очень простого блока питания с возможностью регулировки напряжения. Регулировать напряжение можно было от 1 Вольта и до 36 Вольт, в зависимости от выходного напряжения на вторичной обмотке трансформатора.
Внимательно посмотрите на LM317T в самой схеме! Третья нога (3) микросхемы цепляется с конденсатором С1, то есть третяя нога является ВХОДОМ, а вторая нога (2) цепляется с конденсатором С2 и резистором на 200 Ом и является ВЫХОДОМ.
С помощью трансформатора из сетевого напряжения 220 Вольт мы получаем 25 Вольт, не более. Меньше можно, больше нет. Потом все это дело выпрямляем диодным мостом и сглаживаем пульсации с помощью конденсатора С1. Все это подробно описано в статье как получить из переменного напряжения постоянное . И вот наш самый главный козырь в блоке питания – это высокостабильный регулятор напряжения микросхема LM317T. На момент написания статьи цена этой микросхемы была в районе 14 руб. Даже дешевле, чем буханка белого хлеба.
Описание микросхемы
LM317T является регулятором напряжения. Если трансформатор будет выдавать до 27-28 Вольт на вторичной обмотке, то мы спокойно можем регулировать напряжение от 1,2 и до 37 Вольт, но я бы не стал подымать планку более 25 вольт на выходе трансформатора.
Микросхема может быть исполнена в корпусе ТО-220:
или в корпусе D2 Pack
Она может пропускать через себя максимальную силу тока в 1,5 Ампер, что вполне достаточно для питания ваших электронных безделушек без просадки напряжения. То есть мы можем выдать напряжение в 36 Вольт при силе тока в нагрузку до 1,5 Ампера, и при этом наша микросхема все равно будет выдавать также 36 Вольт – это, конечно же, в идеале. В действительности просядут доли вольта, что не очень то и критично. При большом токе в нагрузке целесообразней поставить эту микросхему на радиатор.
Для того, чтобы собрать схему, нам также понадобится переменный резистор на 6,8 Килоом, можно даже и на 10 Килоом, а также постоянный резистор на 200 Ом, желательно от 1 Ватта. Ну и на выходе ставим конденсатор в 100 мкФ. Абсолютно простая схемка!
Сборка в железе
Раньше у меня был очень плохой блок питания еще на транзисторах. Я подумал, почему бы его не переделать? Вот и результат;-)
Здесь мы видим импортный диодный мост GBU606. Он рассчитан на ток до 6 Ампер, что с лихвой хватает нашему блоку питания, так как он будет выдавать максимум 1,5 Ампера в нагрузку. LM-ку я поставил на радиатор с помощью пасты КПТ-8 для улучшения теплообмена. Ну а все остальное, думаю, вам знакомо.
А вот и допотопный трансформатор, который выдает мне напряжение 12 Вольт на вторичной обмотке.
Все это аккуратно упаковываем в корпус и выводим провода.
Ну как вам?
Минимальное напряжение у меня получилось 1,25 Вольт, а максимальное – 15 Вольт.
Ставлю любое напряжение, в данном случае самые распространенные 12 Вольт и 5 Вольт
Все работает на ура!
Очень удобен этот блок питания для регулировки оборотов мини-дрели , которая используется для сверления плат.
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.
Контроллер для управления цветовыми эффектами
RGB-ленту можно подключить как монохромную. Это нецелесообразно экономически – одноцветный светильник стоит намного дешевле. Можно подключить ее для ручного управления свечением – например, с помощью потенциометров. Это тоже не лучший вариант. Для наиболее полного доступа к возможностям цветного светильника лучше взять RGB-контроллер, позволяющий использовать потенциал ленты наиболее эффективно.
Подключение RGB-контроллера.
Подключается он после блока питания, после него — отрезки ленты общей длиной до 5 м. Соединять надо с соблюдением распиновки, чтобы контакты одного цвета соединялись с соответствующими контактами.
Если надо управлять более длинным полотном, просто соединить параллельно группы светильников получится не всегда. Мощности контроллера может не хватить, и придется использовать RGB-усилители (в зарубежной технической литературе – повторители). Один или несколько, в зависимости от нагрузочной способности каждого повторителя.
Подключение RGB-контроллера с усилителем.
Если мощность одного источника питания окажется достаточной, то второй можно не устанавливать.
В данном видео обзоре сравниваются 4 вида контроллеров для многоцветной светодиодной ленты.
Подключение ленты несложно выполнить самостоятельно, для этого потребуются минимальные знания и навыки. Если случай окажется сложным и выходящим за рамки обзора, решение можно найти, обратившись к специалистам. Разыскать их можно в фирмах, занимающихся освещением или в интернете на специализированных форумах. Главное — помнить о правилах техники безопасности.
Выводы
Aerocool KCAS 550G — это пусть и не очень мощный, зато качественный в плане выдаваемых характеристик блок питания. Стабильные выходные напряжения, сертификат 80 PLUS Gold, КПД около 90%, возможность подключения одной видеокарты среднего уровня и до девяти HDD и SSD. С точки зрения начинки — это идеальный блок питания для системы средней руки с одной видеокартой. Но главная фишка этой модели — управляемая RGB подсветка, которая вкупе с соответствующей материнской платой или же контроллером P7-H1, а также другими RGB вентиляторами или LED лентами позволит организовать управляемую «живую» подсветку корпуса. Одним словом — красота.
Лутовинов Максим (aka. Kok) 16/08.2017
Теги Aerocool kcas 550g блок питания
