Назначение и схема блока питания для светодиодной ленты 12 В

Герметичные блоки питания

Чаще всего такие устройства используются для аппаратуры, устанавливаемой на улице. Корпус выполняется из листов алюминия. Габариты у блоков подобного типа очень большие, масса тоже порой бывает более 1 кг. Но у них очень хорошая защита от всех негативных воздействий окружающей среды – прямых солнечный лучей, морозов, дождя и снега.

Маркировка приборов – IP66. Для питания двух светодиодных лент хватит источника мощностью 100 Ватт. Применяются такие блоки исключительно для питания вывесок, находящихся на улице. Конечно, их можно поставить и внутри помещения, но это нецелесообразно – стоимость герметичных блоков питания значительно выше, чем всепогодных.

Светодиодная лента 220В: подключение без блока питания к обычной сети — недостатки конструкции

Производители постарались учесть запросы обычных потребителей и стали выпускать ленту на 220 вольт.

Ее очень просто подключать к бытовой проводке через небольшой блок из выпрямительных диодов и сглаживающего конденсатора. Его стоимость намного ниже, чем ИБП.

Выходящие из ленты провода просто вставляются в пластиковые наконечники.

Осветительную схему можно собирать последовательными цепочками до 100 метров длиной, а снижения светового потока на ее конце практически не будет заметно.

Вся конструкция помещена в прочную защитную оболочку, которая надежно исключает поражение током от напряжения 220 вольт. Подключение к выходным гнездам выпрямительного блока осуществляется с торца через вмонтированные контактные гнезда.

Порядок сборки следующий. Вначале надевают защитный диэлектрический колпачок.

Через него в контактные гнезда устанавливают переходную колодку.

Подготовленный конец вставляют в разъем выпрямителя с соблюдением полярности: иначе светодиоды не станут светить.

С обратной стороны надевают защитный колпачок.

Остается вставить блок питания в розетку и собранная конструкция станет работать.

Однако я хочу предупредить начинающих мастеров о скрытой опасности: никто не застрахован от ошибок. Их совершают даже опытные электрики. Поэтому любая подача напряжения на новое оборудование должна выполняться через автоматический выключатель.

Он спасет вас и подключенные светодиоды от критической ситуации: случайно созданного короткого замыкания или перегруза электрической схемы.

Однако здесь не все так просто, как кажется на первый взгляд

Обратите внимание на недостатки, которыми обладает светодиодная лента на 220 вольт:

1. Питающая сеть подвержена колебаниям напряжения, в ней присутствуют различные электрические помехи и наводки. Вопросы фильтрации посторонних сигналов и стабилизации питания простым выпрямительным устройством не обеспечиваются.
2. Равномерности освещения нет, глазу заметны небольшие мерцания, обусловленные низким качеством напряжения.
3. Охлаждение ленты 220 V не предусмотрено, при работе она перегревается, что значительно укорачивает ее ресурс.
4. Силиконовое покрытие при нагреве выделяет неприятный запах.

Поэтому напрашивается вывод: светодиодная лента 220 В, созданная для подключения без блока питания не должна устанавливаться в жилых помещениях. Ее место на улице или в хорошо проветриваемых местах.

В заключение рекомендую посмотреть короткий видеоролик от интернет магазина Luxiled “Подключение светодиодной ленты к блоку питания”.

Если у вас появились вопросы или желание прокомментироватьполученный материал, то воспользуйтесь специальным разделом.

Часто задаваемые вопросы

Вместо заключения, мы ответим на часто задаваемые вопросы об использовании и подключении светодиодных лент. Давайте приступим к их разбору!

8.1. Провод какого сечения использовать для подключения?

Чтобы посчитать сечение провода для подключения светодиодной ленты необходимо посчитать её ток или мощность. Эти данные указываются на её упаковке, обычно в виде удельной мощности на 1 метр (Ампер на метр или Ватт на метр). Если вы купили светодиодную ленту, а указана лишь мощность, например, 14,4 Вт/м, то просто разделите Ватты на напряжение питания, допустим это 12 Вольт.

14,4Вт/12В=1,2А

Затем посчитайте метраж подсветки, подключенной на одну линию, и вы узнаете общий потребляемый ток. По следующей таблице выберите сечение токопроводящих жил по току.

Для подключения одноцветной ленты в большинстве случаев подходит провод 2х0,75 мм?, а для RGB-ленты — 4х0,75 мм?. Меньшее сечение использовать неудобно и механическая прочность тонких проводников всегда ниже (при малейшем нагрузке или повреждении порвутся). При большой мощности подсветки (более 15 метров ленты) или большого расстояния от блока питания до подсветки используют провода с жилами сечением и в 1,5 мм?.

Марки проводов можно использовать типа ШВВП или ПВС. ПУГНП использовать запрещено из-за его несоответствия современным стандартам толщины изоляции, а популярные кабели типа ВВГнг-LS неудобно монтировать и паять, т.к. у него монолитные жесткие жилы.

8.2. Что такое последовательное и параллельное подключение лент?

В классическом понимании последовательным подключением называют соединение нагрузок одним выводов друг к другу, или соединение источников питания по схеме «плюс одного к минусу другого». В контексте же подключения светодиодной ленты – последовательным называют подключение следующего отрезка ленты к концу предыдущего.

Общая длина всех отрезков не должна превышать 5 метров, так как токопроводящие дорожки ленты не рассчитаны на большую нагрузку. Это значит, что вы можете подключить «последовательно» 5 кусков по 1 метру ленты, 10 по 0.5 метра и так далее, но не более 5 метров в сумме.

8.3. Как подключить светодиодную ленту без блока питания?

Без блока питания работает только лента на 220 Вольт, но из-за перечисленных выше недостатков подходит только для ограниченного спектра задач.

Низковольтную ленту без блоков питания можно подключить от батареек или аккумулятора, например, для подсветки в автомобиле или на мотоцикле. Кстати именно поэтому 12В светодиодная лента распространена больше чем варианты с напряжением питания 24В, хотя контроллеры и диммеры поддерживают 24В и в этом случае вы можете подключить подсветку в 2 раза большей мощности.

8.4. Лента подключается с одной или с двух сторон?

Еще один спорный момент: в скольких точках подавать питание на светодиодную ленту? С одной или с двух сторон? Ограничений никаких нет – можно подключать питание с двух сторон. Тем более у дешевых лент может быть занижено сечение токопроводящих дорожек, из-за этого к концу ленты будут просадки напряжения и светодиоды будут светить слабее. В этом случае запитка ленты с двух сторон компенсирует просадку.

Но у лент «премиум» или «люкс» классов можно смело подавать питание только с одной стороны.

8.5. Как просто удлинить провода от ленты без пайки?

Самый простой способ удлинения проводов – это использовать клеммы типа WAGO. Они бывают одноразовыми и многоразовыми с рычажным зажимом. Всё что нужно – это зачистить провод и вставить его в разъём клеммника, после чего зажать зажим

Но обращайте внимание на минимальное сечение проводов, которые можно подключать к конкретному клеммнику, а также насколько хорошо он зажат после подключения

Не скручивайте провода — они не обеспечат надежного контакта.

Пример расчета энергопотребления

В лентах, поставляемых , использованы светодиоды нескольких типов.

• На 1 метре может располагаться разное количество маломощных SMD 3528. 60 штук таких светодиодов на метре потребляют 4,8 Вт, 120 штук – 9,6 Вт, 240 штук – 19,2 Вт (это табличные значения).
• Мощные, яркие SMD 5050 потребляют больше энергии: 30 штук на метре – 7,2 Вт, 60 штук – 15 Вт, 120 штук – 25 Вт.

Если известно, сколько потребляет 1 метр светодиодной ленты, нетрудно выяснить энергопотребление ленты длиной 10 м, размещенной по периметру комнаты. Если это 30 штук SMD 5050, то потребуется мощность 10 м * 7,2 Вт = 72 Вт (аналогично, если 60 штук, то 10 м * 15 Вт = 150 Вт).

Но 72 Вт – это еще не окончательный показатель. Подбирая блок питания, следует добавить определенный запас по мощности, чтобы не допустить перегруза. Поэтому к рассчитанному показателю 72 Вт следует добавить примерно 30%. 72 Вт + 72 Вт * 0,3 = 72 Вт + 21,6 Вт = 93,6 Вт. Соответственно, для питания 10 метров ленты необходим блок на 100 Вт.

Зная, сколько потребляет светодиодная лента 1 метр, можно рассчитать и энергопотребление за все время ее работы в течение дня. Если вечером наша лента длиной 10 м освещает комнату по периметру около 3 часов, то потребит за это время 93,6 Вт * 3 часа = 280,8 Вт – то есть, всего 0,28 кВт. Нельзя не согласиться с тем, что яркий светодиодный свет позволяет существенно оптимизировать затраты на оплату электроэнергии.

+7

620102, г. Екатеринбург ул. Благодатская, 76, корпус Е, 103 (офис) / 102 (склад)

Источник



Как лучше соединять провода

Самым надежным способом соединения проводников считается пайка. Но паять надо уметь. При неквалифицированном использовании паяльника тонкое пластиковое полотно легко проплавить.

Соединение отрезков с помощью коннекторов

Для соединения участков ленты без риска перегрева можно купить специальные коннекторы. С их помощью можно подключить один отрезок к другому без применения пайки. Коннекторы позволяют получить приемлемое качество сборки, а также ускорить процесс монтажа.

Технических сложностей при подключении низковольтных лент, требующих особой квалификации, нет. Главное – делать все внимательно и не забывать о требованиях техники безопасности.

Недостатки драйверов

Безусловно и у драйверов есть свои неоспоримые недостатки:

во-первых они рассчитаны только на определенный ток и мощность 

А это значит, что для каждого драйвера каждый раз придется подбирать определенное количество светодиодов. Если один из них случайно выйдет из строя в процессе работы, то драйвер весь ток запустит на оставшиеся.

Что приведет к их перегреву и последующему выгоранию. То есть потеря одного светодиода влечет за собой поломку всей цепочки.

Бывают и универсальные модели драйверов, для них не важно количество светодиодов, главное чтобы их общая мощность не превышала допустимую. Но они гораздо дороже

узкоспециализированность на светодиодах 

Простые блоки питания можно использовать для разных нужд, везде где необходимы 12В и более, например для систем видеонаблюдения.

Основное же предназначение драйверов – это светодиоды.

А есть бездрайверные заводские светильники? Есть. Не так давно на рынке появилось немало таких Led светильников и прожекторов.

Однако энергоэффективность у них не очень высокая, на уровне обычных люминесцентных ламп. И как он поведет себя при возможных перепадах параметров в наших сетях, большой вопрос.

Как подобрать драйвер для светодиодов

Необходимо сразу заметить, что резистор не может являться полноценной заменой драйверу, поскольку он не в состоянии защитить светодиоды от перепадов в сети и импульсных помех. Также не лучшим вариантом будет использование линейного источника тока вследствие его низкой эффективности, ограничивающей возможности стабилизатора.

Китайцы никогда не заботились об объемах наполнения – все в стиле минимализма

При выборе LED-драйвера для светодиодов стоит придерживаться следующих основных рекомендаций:

• приобретать стабилизатор тока лучше всего одновременно с нагрузкой;
• учитывать падение напряжения на СИД;
• ток высокого номинала уменьшает КПД светодиода и приводит его перегреву;
• учитывать мощность нагрузки, подключаемой к драйверу.

Также необходимо обращать внимание, чтобы на корпусе стабилизатора была указана его мощность, рабочие диапазоны входного и выходного напряжения, номинальный стабилизированный ток и степень влаго- и пылезащищенности устройства

Нестандартные блоки питания

У многих людей или у их друзей или соседей есть блоки питания, оставшиеся от старой радиоаппаратуры. Иногда их можно использовать. Но не всегда напряжение, указанное на корпусе соответствует реальному. В некоторых случаях эти значения истинны только при подключении номинальной нагрузки. Можно использовать блок питания от старого компьютера. Для включения блока без компьютера обычно необходимо замкнуть между собой черный и зеленый провода. Иногда к ним нужно добавить серый.

Можно также разрезать ленту на участки по три светодиода, соединить последовательно и запитать их через диодный мост и конденсатор, сглаживающий пульсации. Необходимо 19, а лучше 20 отрезков. Но этот способ очень трудоемкий и ненадежный. Если нарушится одна из паек или перегорит один диод, то погаснет вся лента. Ленту также нужно использовать водонепроницаемую и места подключения изолировать термоусадочной трубкой.

Подключение светодиодной ленты через конденсатор

Мощный блок питания для светодиодной ленты не получится, но если нужно подключить небольшой отрезок, например, для настольной лампы, то можно просто подключить от сети 220v, через конденсатор. Емкость конденсатора определяется по току отрезка ленты, который вы хотите подключить таким образом. Для этого мощность метра ленты делят на 10, 20, 30 или 40. Это зависит от того, какая плотность светодиодов или сколько участков по три светодиода в метре ленты. Полученную мощность делим на 12V (напряжение питания) и полученное число умножаем на количество используемых участков. Емкость конденсатора С1 берется 1.4mkF на каждые 0.1А, напряжение конденсатора не меньше 300V. При недостаточной емкости лента будет светится тускло, а при повышенной быстро сгорит. Тип конденсатора МГБО или К73.Конденсатор, сглаживающий пульсации напряжения и светимости С2 электролитический, емкостью 200mkF и напряжением 15V. Диоды выбираются по току, напряжением 300V.

Пример рассчёта

Например, если мы хотим заменить в настольной лампе лампу накаливания мощностью 10Вт, то нам нужен отрезок ленты SMD3528 плотностью 60 диодов, длиной 0,5 метра, содержащий 5 участков по три светодиода. В метре этой ленты 10 таких участков, следовательно, один участок имеет мощность 4,8Вт, деленную на 10 – 0,48Вт и ток, 0,48Вт, деленные на 12V — 0,04А. 5 участков дают общий ток 0,2А. Следовательно, емкость конденсатора С1 не больше 2.8mkF, a C2 — не меньше 40mkF.

Если взять конденсатор типа К73 и диодный мостик с конденсатором С2 на плате от сгоревшей энергосберегающей лампы, то получившуюся схему без труда можно спрятать в основании лампы или корпусе зарядного устройства от старой мобилки. Лампу нужно брать из расчета не менее 20Вт мощности на 0,1А тока отрезка ленты.

ВАЖНО! В таких схемах лента находится под напряжением 220V, поэтому она должна быть спрятана под рассеивателем, на пластмассовом основании либо использовать водонепроницаемую ленту, даже в сухом месте. На место подключения нужно одеть кусочек термоусадочной трубки

После выбора блока питания светодиодные ленты нужно подключить. О том, как это сделать расскажет статья «Подключение 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

Ремонт блока питания для светодиодной ленты

Зачастую все дешевые китайские блоки питания для светодиодных лент выглядят примерно так. Стоит ли браться за ремонт такого блока? Стоит однозначно!

Как правило, если плата блока питания целая, и не превратилась в кусок обуглившегося радио-хлама, то ремонту такой блок подлежит.

Схема, блок питания для светодиодной ленты

Схемы в таких блоках почти всегда одинаковые, для наглядности можно пользоваться схемой изображенной ниже. Типичная схема, которая используется в подобных блоках питания.

Основные неисправности в этих блоках питания:

1. Микросхема ШИМ контроллер — TL494. Аналог: МВ3759, IR3M02, М1114ЕУ, KA7500 и т.д.
2. Конденсаторы С22, С23 – высыхают, вздуваются и т.д.
3. Ключевые транзисторы Т10, Т11.
4. Сдвоенный диод D33 и конденсаторы С30-С33.
5. Остальные элементы выходит из строя крайне редко, но тоже не стоит упускать их из вида.

Для начала вскрываем наш блок и осматриваем предохранитель. Если он целый, подаем питание и измеряем напряжение на конденсаторах С22, С23. Оно должно быть порядка 310 В. Если напряжение такое, значит сетевой фильтр и выпрямители исправны.

Следующим этапом станет проверка ШИМ. У нашего блока это микросхема КА7500.

— на 12 выводе должно быть около 12-30 В. Если нет, проверяем дежурку. Если есть – проверяем микросхему.

—  на 14 выводе должно быть около +5 В.

Если нет, меняем микросхему. Если есть – проверяем микросхему осциллографом согласно схеме.

Как проверить TL494 без осциллографа?

Если нет осциллографа, рекомендуем взять заведомо рабочий блок питания, установить вместо микросхемы DIP панель, куда можно подключать проверяемые ШИМ контроллеры. Это единственный достоверный и вменяемый способ проверки TL494 без осциллографа.

Наша микросхема КА7500 после проверки, оказалась неисправной. Перед установкой нового ШИМ контроллера устанавливаем DIP панель.

На фото мы подготовили все для замены ШИМ.

Меняем ее на аналог TL494CN.

Следующим этапом станет небольшая модернизация блока. Если внимательно осмотреть сетевой фильтр есть место для установки варистора.

Устанавливаем варистор К275. Он будет защищать блок от скачков высокого напряжения. При коротком скачке – варистор поглощает энергию импульса, а при длительном – сопротивление варистора станет настолько малым, что сработает предохранитель и вся схема блока останется целой.

Блок перед финальным тестом.

После замены неисправных компонентов подключаем блок в сеть. Как видим блок прекрасно работает. Подстроечным резистором Р1 (возле зеленого светодиода) можно точно выставить выходное напряжение на блоке питание. Диапазон корректировки лежит в пределах от 11,65 В. до 13,25 В.

Как видим все работает исправно, ремонт блока питания для светодиодной ленты окончен. Учитывая, что в блоке отсутствует активная система охлаждения, рационально установить на крышку блока дополнительный кулер, закрытый сеткой в виде гриля.

Важно! При ремонте блока многие его компоненты находятся под опасным для жизни напряжением. Не стоит проводить манипуляции без достаточных знаний и навыков!. comments powered by HyperComments

comments powered by HyperComments

Как изготовить линейный светодиодный драйвер своими руками?

Имея готовые микросхемы, собрать драйвер для светодиодов может любой новичок-радиолюбитель. Для этой работы надо уметь две вещи – читать электрические принципиальные схемы и владеть паяльником.

Например, собрать токовый стабилизатор для светодиодов на 3 Вт можно с помощью микросхемы PowTech – PT4115 (Китай). Преобразователь, созданный на основе этой микросхемы, имеет минимум элементов и высокую эффективность.

Простейший токовый преобразователь собирают даже из зарядки от телефона. Далее представлена инструкция по сборке драйвера для трёх светодиодов мощностью по 1 Вт.

Для работы вам понадобится:

• Старая зарядка от мобильного телефона. Например, от «Самсунга» – они надёжнее. Параметры устройства – 5 В и 700 мА.
• Подстроечный резистор сопротивлением 10 кОм.
• Три светодиодных элемента мощностью по 1 Вт.
• Шнур с вилкой.

Как собрать драйвер:

1. Разберите зарядку, стараясь не повредить её элементы.
2. С помощью паяльника выпаивайте резистор на входе сопротивлением 5 кОм. Вместо него поставьте резистор с регулировкой.
3. Определите выход для нагрузки и полярности, чтобы правильно припаять светодиоды. Их заранее собирают в последовательную цепь.
4. Отпаяйте контакты от шнура и поставьте туда провод с вилкой. Прежде чем проверить, работает ли стабилизатор, убедитесь, что всё подключено правильно. Если допустите ошибку, может быть короткое замыкание.
5. С помощью подстроечного резистора отрегулируйте ток так, чтобы светодиоды засветились.
6. Если светоизлучающие элементы горят, проверьте при помощи тестера напряжение, ток, мощность.

Если светодиоды горят, нет искрения или дыма, сборка прошла хорошо – ваша самоделка готова.

Применение правильно подобранного драйвера является важным условием качественной и долгосрочной работы светодиодных источников питания. Самый надёжный вариант – покупка фирменного устройства вместе со светодиодными светильниками. Если вы разбираетесь в схемах и «дружите» с паяльником, всегда сможете собрать подходящий драйвер для LED-элементов.

Стабилизатор напряжения LM 7805, LM 7809, LM 7812

Вы наверняка обратили внимание, что напряжение в розетке не 220 В, а колеблется в определенных пределах. Особенно это заметно при подключении мощной нагрузки

Если не принимать никаких специальных мер, он будет изменяться на выходе блока питания в пропорциональном диапазоне. Однако такие колебания крайне нежелательны, а иногда и неприемлемы для многих электронных элементов. Следовательно, напряжение после конденсаторного фильтра необходимо стабилизировать. В зависимости от параметров питаемого устройства используются два варианта стабилизации. В первом случае используется стабилитрон, а во втором — интегрированный стабилизатор напряжения. Рассмотрим применение последнего.

В радиолюбительской практике широко используются стабилизаторы напряжения серий LM78xx и LM79xx. Две буквы обозначают производителя. Поэтому вместо LM могут быть другие буквы, например CM. Маркировка состоит из четырех цифр. Первые два — 78 или 79 — означают положительное или отрицательное напряжение соответственно. Последние две цифры, в данном случае вместо двух x: xx, указывают значение выхода U. Например, если положение двух x равно 12, то этот стабилизатор излучает 12 В; 08 — 8В и так далее

Например, расшифруем следующие приметы:

LM7805 → 5 В положительное напряжение

LM7912 → 12В, U отрицательный

Интегральные стабилизаторы имеют три выхода: входной, общий и выходной; рассчитан на ток 1А.

Если на выходе U намного больше, чем на входе, и при этом потребляется максимальный ток в 1 А, стабилизатор сильно нагревается, то его следует установить на радиатор. Конструкция корпуса предусматривает такую ​​возможность.

Если ток нагрузки намного ниже предельного, устанавливать радиатор не нужно.

Как рассчитать мощность

При самостоятельном изготовлении блока питания необходимо учитывать мощность потребления светодиодной ленты. Точные данные можно узнать в спецификации к конкретной модели. А вот данные самых распространенных типов:

1. SMD-3528 вмещающая на 1 метре 60 светодиодов, суммарная мощность 4,8 Вт.
2. SMD-3528 со 120 светодиодами на одном метре имеет мощность, соответственно, 7,2 Вт.
3. SMD-3528 с 240 светодиодами на одном метре имеет мощность 16 Вт.
4. SMD-5050 с 30 элементами – 7,2 Вт.
5. SMD-5050 с 60 элементами – 14 Вт.
6. SMD-5050 со 120 элементами – 25 Вт.

Если вы осуществляете для светодиодной ленты подбор блока питания (готового) или же собираете элементы для самостоятельного изготовления, нужно учитывать все параметры. Основными являются:

1. Мощность.
2. Рабочее напряжение.

Для того чтобы рассчитать суммарную мощность ленты, необходимо знать, сколько потребляет один погонный метр. Затем это значение умножается на длину (в метрах). Далее нужно прибавить еще 25% от полученного значения и выбрать блок питания (или трансформатор), мощность которого наиболее близка к расчетной.