Питание от батарейки: как выбрать источник и правильно подключить светодиод

Какой класс пылевлагозащиты выбрать

Основные параметры БП — напряжение и мощность — мы определили, осталось выбрать тип корпуса, который отвечал бы условиям эксплуатации прибора. Если блок питания будет работать в помещении, то защита от влаги не так актуальна, а вот подсветка, к примеру, фасада здания, конечно, потребует покупки герметичного устройства.

Но есть много всяких корпусов, порой самых причудливых, поэтому оценить, насколько надёжно тот или иной блок питания защищён от воздействия среды, по его виду достаточно сложно

Как же подобрать прибор под условия, в которых он будет эксплуатироваться? Это просто, если обратить внимание на маркировку, состоящую из букв IP и двух цифр. Первая из них обозначает класс защиты от твёрдых тел и частиц, вторая — от влаги

А теперь познакомимся с табличкой, приведённой ниже.

Таблица классов защиты от окружающей среды согласно стандарту DIN EN 60529

1-я цифра (защита от твёрдых тел и частиц)	2-я цифра (защита от влаги)
Без защиты	Без защиты
1	Защита от проникновения частиц размером более 50 мм	1	Защита от вертикально падающих капель
2	//-//-//-// более 12 мм и длиной более 80 мм	2	Защита от капель, падающих под углом 15° от вертикали
3	//-//-//-// более 2.5 мм	3	Защита от капель, падающих под углом 60° от вертикали (дождь)
4	//-//-//-// более 1 мм	4	Защита от брызг, падающих под любым углом
5	Защита от проникновения пыли в количестве, способном нарушить работу прибора	5	Защита от водяных струй с любого направления
6	Полная защита от проникновения пыли	6	Защита от сильных водяных струй с любого направления
7	Защита при кратковременном погружении в воду на глубину до 1 м
8	Защита при погружении в воду на глубину до 1 м на время не более 30 минут
9	Защита от воздействия струй воды высокой температуры

Если наш блок питания будет работать под открытым небом или в ванной комнате, то, согласно таблице, придётся выбрать прибор со степенью защиты как минимум IP65, а лучше IP67. Устанавливаем в пыльном помещении? Подойдёт IP54. Сухая чистая комната, да ещё и зашитый под фальшпанелью? Выберем IP20. Ну и если БП будет встраиваться в какой-то другой прибор, то защита вообще не важна.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Если мы собираемся использовать блок питания совместно с диммером, то выбираем прибор в герметичном корпусе, поскольку большинство открытых (класс IP20) при изменении яркости ленты начинают ощутимо и неприятно «пищать»

Когда это пригодится

Если для дела важны компактность с мобильностью, а мощностью и площадью освещения пренебрегаем. Подключение удобно использовать, когда не хочется занимать розетку или ее рядом нет в принципе.

Работаем с батарейками в таких ситуациях:

• подсветка интерьера без возни с проводами и мыслей, куда деть громоздкий блок;
• освещение подсобки, гаража — любого места, где нет электричества;
• подсветка к чему-то движущемуся — велосипеду, декорациям, костюму для выступлений;
• не хочется покупать блок питания и рассчитывать его мощности под нашу задачу;
• освещение используется единоразово или кратковременно (на выездных мероприятиях, праздниках);
• свет нужен срочно, а с блоком питания что-то случилось.

Светодиодная лента RGB 12В SMD5050

В RGB ленте используется три цвета, каждый управляется отдельно, для каждого цвета ставится резистор. Разрезать можно только по указанному месту, чтобы в каждой секции было по 3 SMD5050 и она могла подключатся к 12 вольт.

Здравствуйте уважаемые Знатоки. Мне нужно собрать 2 шт. LED светильник состоящий из 20 диодов по 3W, а второй из 40 диодов. Напряжение у каждого 3,2-3,4 V, 600-700mA. Драйверы на них получаются достаточно дорогие, посоветуйте как можно их подключить в сеть 220v. Тут представлены схемы без трансформатора через мост ну и там конденсаторы и резисторы. Подскажите её можно использовать для запитки фонаря, и как подобрать детали, Был бы очень признателен если бы кто то расписал как и что делать а главное из чего. Благодарю

Отвечает Друзь. Проще поставить диоды на 20-30 Ватт или использовать линейки светодиодные. Есть мощные диоды которые сразу подключаются в 220 вольт. У них драйвер расположен на подложке вместе с диодом, получается недорого и просто. Схема подключения светодиодов есть у меня на сайте в разделе «Питание».

Подключил 4 потолочных светильника с Led Driver,но почемуто один самый первый или самый последний в цепи мигает при выключином свете. Менял провода местами,менял блок,ничего не помогает.подскажите

Может выключатель с подсветкой. Выключатель должен размыкать фазу. Бывает небольшая наводка с другой линии на 220 вольт, заряд постепенно накапливается и светильник вспыхивает. Да и китайская схемотехника тут тоже влияет.

Добрый день. Есть светодиодная матрица на на 64 светодиода 2835 включенная в 220в на ней есть 3-и микросхемы, произведение китайское. Проблема заключается в том, что есть подсветка не всех светодиодов при выключенном 1-м из проводов из сети, т.е. работает как ночник. Что можно сделать.

Пир выключении необходимо разрывать фазу, а не ноль. Может у вас выключатель с подсветкой.

Пытаюсь заменить галогеновое освещение на светодиодные лампы. От сети 220v питание идет на трансформатор HTM 70/230-240 OSRAM. Далее 12v двумя линиями по 3 лампы в каждой, подключенных параллельно. Лампы OSRAM LED STAR MR16 35 36° по 5w. При включении горят с мерцанием частотой 50гц. Как устранить мерцание с использованием готовых комплектующих, которые можно купить в магазине ( не «сделай сам»).

HTM 70/230-240 OSRAM

Купите хороший блок питания на 12 вольт и проблема исчезнет. Можете поставить параллельно конденсатор на 500-1000 микрофарад.

Здравствуйте. Вопрос такой: в здании поменяли светильники с накаливания на светодиодные. При снятии векторной диаграммы со счётчика электроэнергии заметили, что характер нагрузки поменялся на активно-емкостную (ток стал опережать напряжение на 30 градусов). Не может ли быть связано с установленными в светильника конденсаторами? Спасибо.

Коэффициент мощности изменился из-за светильников.

Добрый день! На приборе установлено устройство плавного пуска ламп накаливания (220 вольт), при замене на светодиодные лампы, последние начинают мерцать. Можно ли что нибудь сделать?

Уберите блок плавного пуска.

Доброго здоровья. Светодиод 3в. 20ма.сколько светодиодов можно подключить последовательно .Блок питания с гасящим конденсатором.

Длина цепи ограничена напряжением. 73 светодиода можно подключить без гасящего конденсатора.

Здравствуйте, как лучше подключить 1w диод от аккумулятора 6v, подойдет ли драйвер с питанием 12v из китая?

На схемах вроде всё указано, а дальше уже вам выбирать.

Включение светодиодов от блока питания

Речь пойдёт о блоках питания (БП), работающих от сети переменного тока 220 В. Но даже они могут сильно отличаться друг от друга выходными параметрами. Это могут быть:

• источники переменного напряжения, внутри которых есть только понижающий трансформатор;
• нестабилизированные источники постоянного напряжения (ИПН);
• стабилизированные ИПН;
• стабилизированные источники постоянного тока (светодиодные драйверы).

Подключить светодиод можно к любому из них, дополнив схему нужными радиоэлементами. Чаще всего в качестве блока питания применяют стабилизированные ИПН на 5 В или 12 В. Данный тип БП подразумевает, что при возможных колебаниях напряжения сети, а также при изменении тока нагрузки в заданном диапазоне напряжение на выходе изменяться не будет. Это преимущество позволяет подключать к БП светодиоды, используя только резисторы. И именно такой принцип подключения реализован в схемах с индикаторными светодиодами.

Подключение мощных светодиодов и светодиодных матриц нужно производить через стабилизатор тока (драйвер). Несмотря на их более высокую стоимость, только так можно гарантировать стабильную яркость и продолжительную работу, а также исключить преждевременную замену дорогостоящего светоизлучающего элемента. Такое подключение не требует наличия дополнительного резистора, а светодиод присоединяется непосредственно к выходу драйвера с соблюдением условия:

• Iдрайвера – ток драйвера по паспорту, А;
• ILED – номинальный ток светодиода, А.

В качестве источника питания можно использовать даже одну пальчиковую батарейку на 1,5 В. Но для этого придётся собрать небольшую электрическую схему, которая позволит повысить напряжение питания до нужного уровня. О том, как это сделать, можно узнать из статьи «Как подключить светодиод от батарейки на 1,5 В».

Виды и типы

Продукты можно классифицировать по различным признакам: по размеру светодиодов и их плотности, потребляемому напряжению, цветам свечения и даже степени защищённости от пыли и влаги. Рассмотрим каждый из видов подробнее.

Размер светодиодов

Современные светодиодки для автомобилей имеют маркировку SMD, которая расшифровывается как Surface Mounted Device. В переводе с английского это означает «прибор, которые монтируется на поверхность». Рядом с аббревиатурой указывается число, обозначающее соотношение сторон. Чаще всего в продаже встречаются светодиоды следующих размеров:

• SMD3528 — параметры диода 3,5 на 2,8 мм;
• SMD3010 — параметры диода 3 на 1 мм;
• SMD5050 — параметры диода 5 на 5 мм.

Цифры в маркировке светодиодов обозначают их параметры

Плотность светодиодов

Чуть раньше мы говорили о конструкции ленты светодиодов, упоминая тот факт, что на 1 м подложки приходится обычно 30 элементов. Этот вариант самый распространённый, так как обладает оптимальным по яркости. Продукты с более плотным расположением диодов могут отвлекать водителя, если они находятся внутри салона. А вот для внешней отделки вы можете выбрать любой из приглянувшихся вам видов.

Учтите, что при увеличении количества элементов общее напряжение ленты увеличивается прямо пропорционально.

• 30 диодов SMD5050 на 1 м — 7,2 Вт;
• 60 диодов SMD5050 на 1 м — 14,4 Вт;
• 120 диодов SMD5050 на 1 м — 28,8 Вт;
• 240 диодов SMD5050 на 1 м — 57,6 Вт.

При этом последний вид, как правило, имеет два ряда диодов, а питается от напряжения 24 В.

Светодиоды могут располагаться по 30, 60, 120 и 240 штук на метр

Цвета свечения

Тут всё просто: диоды могут быть белыми, причём как с холодной, так и с тёплой температурой света (при этом самый тёплый цвет становится жёлтым), а также синими, зелёными и красными. Причём ленты могут быть одного постоянного цвета, а могут менять их, оставаясь в спектре RGB.

Ленты могут иметь постоянный цвет, а могут менять их

Пыле- и влагозащищённость

Несмотря на малый размер, светодиодная лента всё же является электротехническим устройством, а значит на неё могут оказывать негативное влияние излишняя влажность, а также попадание пыли и влаги. При этом ленты выпускаются с различной степенью защищённости, которая обозначается аббревиатурой IP и имеет числовое обозначение.

• IP20 — самая незащищённая разновидность устройства, применять которую можно лишь в благоприятных условиях;
• IP65 — средняя по степени защищённости лента, покрытая тонким слоем эпоксидной смолы;
• IP68 — наилучшая степень защищённости устройства, которая обеспечивает бесперебойное использование даже в самых неблагоприятных условиях.

Защита в последнем типе обеспечивается благодаря плотной силиконовой оболочке. Благодаря ней такую ленту можно использовать для украшения элементов кузова, бампера и даже дисков автомобиля: грязь и вода ей не страшны. А вот первый тип можно использовать исключительно внутри салона, да и то не в каждом месте. Второй тип является оптимальным по степени защиты, условиям применения и цене.

Ленты могут быть открытыми или защищёнными

Недостатки и преимущества

У традиционного блока питания есть несколько не очевидных на первый взгляд недостатков:

во-первых, его нужно правильно подобрать и рассчитать соответствующую мощность

Ошибка может привести к тому, что он либо сгорит, либо лента будет тускло светить, так и не выйдя на полную яркость. 

сложная схема подключения

Особенно это относится к подсветке с дополнительными усилителями, контроллерами и т.п.

куча проводов, которые нужно тянуть от блока питания через всю комнату до места подключения к ленте

Плюс не забывайте про провода 220В – от распредкоробки или выключателя, которыми необходимо подключить сам источник питания.

необходимость наличия поблизости переменного напряжения 220В

габариты и размеры

Если это подсветка потолка, то постоянной головной болью становится вопрос – куда же спрятать эту совсем не миниатюрных размеров коробочку. Зачастую приходится мастерить специальную нишу.

Именно исходя из этих недостатков, многие и задумываются о подключении светодиодной подсветки через батарейки. Сразу вырисовываются преимущества такого решения:

такой led лентой можно осветить даже те помещения, где полностью отсутствует напряжение 220В (гараж, сарай, дача без света)

получается удобная и безопасная подсветка на кухне (в особенности рабочей поверхности столешницы)

сразу же отпадает необходимость прокладки десятков метров не нужной проводки

ну и больше не нужно ломать голову, куда же спрятать этот большой, тяжелый блок

Особенности подключения уличных гирлянд

Первое, что необходимо — с умом выбрать новогоднюю гирлянду, предназначенную для установки на улице. Такие изделия должны быть защищены от природных воздействий, а именно влаги, дождя, снега и т. д. Конструкция должна иметь степень защиты от IP65 и выше.

Применение стандартных гирлянд IP44 не подходит из-за возможного повреждения. При этом не стоит доверять на слово производителю. Его заявление о наличии защиты проверьте самостоятельно.

Следующий вопрос — подключение. Здесь возможно питание от разных напряжений:

• 3 или 4,5 В — от батареек;
• 12 или 24 В — напрямую от аккумуляторов или через блок питания;
• 220 В — от бытовой сети.

В процессе принятия решения важно ориентироваться на безопасность. В домашних условиях, как правило, выбирается вариант с подключением к бытовой сети или через трансформатор (блок питания)

Последний снижает напряжение до 12 пли 24 В. При этом сама гирлянда должна быть рассчитана на этот номинал.

Такой вариант подойдет при вывешивании гирлянду на окно с наружи или на входную дверь.

Блок питания желательно брать с запасом мощности или использовать два и более устройства, соединенных параллельно. Если установки одной гирлянды на улице недостаточно, можно соединить несколько изделий с помощью специальных коннекторов (для низковольтных изделий) или пайки (для устройств на 220 В).

При монтаже смотрите на число последовательно подключенных участков. Это требование легко найти в инструкции по эксплуатации. В большинстве случаев не рекомендуется включать последовательно больше 3-х гирлянд.

Нарушение этого требование неизбежно приведет к повреждению изделия из-за прохождения через элементы гирлянды увеличенного тока. Если необходимо подключить дополнительные лампочки, для них нужно подводить отдельный питающий провод.

Дополнительные моменты, которые нужно учесть при подключении гирлянды на улице:

Для регулирования яркости света и режима потребуется контроллер.
Кроме защиты самих ламп, важно позаботится о наличии корпуса для дополнительных элементов, таких как контроллер или блок питания. Если их защиты недостаточно, стоит предусмотреть отдельный бокс для монтажа устройств в помещении или вне его

В последнем случае коробка должна иметь необходимую защиту.
Розетка должна быть с максимальной степенью защиты от внешних воздействий. При установке на улице такие разъемы имеют специальную крышку.

Учитывая эти моменты, можно с легкостью подключить гирлянду на улице и создать праздничное настроение в любое время года, в том числе на новогодние праздники.

Зачем это нужно?

На первый взгляд может показаться, что в подсветке светодиодной лентой с питанием от батареек нет необходимости. Но если задуматься, то только в квартире можно найти с десяток мест, подсветка которых повысит уровень комфорта и придаст оригинальности. Например,

• внутри шкафа-купе и навесных кухонных шкафчиков;
• по контуру полочек и этажерок;
• вокруг картин и зеркал;
• для украшения детских игрушек и велосипеда;
• в кладовой и т.п.

Кроме того, автономное освещение из светодиодной ленты пригодится в гараже, подвале, дачном домике, в общем там, где отсутствует стационарный подвод электросети 220 В. А в регионах, где нередки случаи отключения электроэнергии, использовать подсветку на светодиодах можно в качестве аварийного освещения.

Как подключить – 1-й способ

Для подключения вам понадобятся следующие материалы:

сами батарейки

Их суммарное напряжение при последовательном подключении должно быть от 8 до 12В. Есть модели А23, они сразу идут на 12В.

Правда хватит такой емкости на очень короткие, маломощные кусочки ленты до 0,5м. При непрерывной работе не более 30-60 минут.

паяльник

флюс

припой

многожильные медные провода сечением 0,5-0,75мм2

переключатель-тумблер

ну и естественно сама светодиодная лента

Самым проблематичным моментом сборки и подключения будет пайка проводов к батарейке.

Порядок пайки следующий:

сперва нужно хорошо зачистить контакты

Берете кусочек наждачной бумаги или маленький напильник и аккуратно зачищаете верхний слой напыления с плюса и минуса на батарейке.

залуживаете кончики медных проводов

наносите флюс и припаиваете провода к батарейке – красный к плюсу, черный – к минусу

Если это временная и очень маломощная подсветка, то некоторые не парятся с паяльником, а просто обеспечивают контакт на батарейке за счет магнитиков.

На некоторых моделях батареек даже есть отверстие, куда можно предварительно вставить проводок.

то же самое проделываете с кнопкой или тумблером

Только через него пропускаете всего один провод (плюсовой) и припаиваете его на вход тумблера. Выход пускаете на ленту.

пайку проводов на светодиодной ленте нужно выполнять с обязательным соблюдением полярности

Плюс на светодиодной ленте обычно подписывается +12V или просто ”+”. Минус – ”GND”. На RGB подсветке все цвета являются минусовыми контактами.

Расчет подключения светодиодов в схемах на 12 и 220 вольт

Отдельный светодиод невозможно напрямую подключить к источнику питания на 12 В поскольку он сразу же сгорит. Необходимо использование ограничительного резистора, параметры которого рассчитываются по формуле: R= (Uпит-Uпад)/0,75I, в которой R является сопротивлением резистора, Uпит и Uпад питающее и падающее напряжения, I ток, проходящий по цепи, 0,75 коэффициент надежности светодиода, являющийся постоянной величиной.

В качестве примера можно взять схему, используемую при подключение светодиодов на 12 вольт в авто к аккумулятору. Исходные данные будут выглядеть следующим образом:

• Uпит = 12В напряжение в автомобильном аккумуляторе,
• Uпад = 2,2В питающее напряжение светодиода,
• I = 10 мА или 0,01А ток отдельного светодиода.

В соответствии с формулой, приведенной выше, значение сопротивления будет следующим: R = (12 2,2)/0,75 х 0,01 = 1306 Ом или 1,306 кОм. Таким образом, ближе всего будет стандартная величина резистора в 1,3 кОм. Кроме того, потребуется расчет минимальной мощности резистора. Данные расчеты используются и при решении вопроса, как подключить мощный светодиод к 12 вольтам. Предварительно определяется величина фактического тока, которая может не совпадать со значением, указанным выше. Для этого используется еще одна формула: I = U / (Rрез.+ Rсвет), в которой Rсвет является сопротивлением светодиода и определяется как Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в цепи составит: I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 А.

В результате, фактическое падение напряжения светодиода будет равно: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54 В. Окончательно значение мощности будет выглядеть так: P = (Uпит. &mdash, Uпад.)&sup2, / R = (12 -1,54)&sup2,/ 1300 = 0,0841 Вт). Для практического подключения значение мощности рекомендуется немного увеличить, например, до 0,125 Вт. Благодаря этим расчетам, удается легко подключить светодиод к аккумулятору 12 вольт. Таким образом, для правильного подключения одного светодиода к автомобильному аккумулятору на 12В, в цепи дополнительно понадобится резистор на 1,3 кОм, мощность которого составляет 0,125Вт, соединяющийся с любым контактом светодиода.

Расчет подключения светодиода к сети 220В осуществляется по такой же схеме, что и для 12В. В качестве примера берется такой же светодиод с током 10 мА и напряжением 2,2В. Поскольку в сети используется переменный ток напряжением 220В, расчет резистора будет выглядеть следующим образом: R = (Uпит.-Uпад.) / (I х 0,75). Вставив в формулу все необходимые данные, получаем реальное значение сопротивления: R = (220 &mdash, 2.2) / (0,01 х 0,75) = 29040 Ом или 29,040 кОм. Ближайший стандартный номинал резистора 30 кОм.

Далее выполняется расчет мощности. Вначале определяется значение фактического тока потребления: I = U / (Rрез.+ Rсвет). Сопротивление светодиода рассчитывается по формуле: Rсвет = Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в электрической цепи будет составлять: I = 220 / (30000 + 220) = 0,007А. В результате, реальное падение напряжение на светодиоде будет следующим: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54В.

Для определения мощности резистора используется формула: P = (Uпит. &mdash, Uпад.)&sup2, / R = (220 -1,54)&sup2, / 30000 = 1,59Вт. Значение мощности следует увеличить до стандартного, составляющего 2Вт. Таким образом, чтобы подключить один светодиод к сети с напряжением 220В понадобится резистор на 30 кОм с мощностью 2Вт.

Однако в сети протекает переменный ток и горение лампочки будет происходить лишь в одной полуфазе. Светильник будет выдавать быстрый мигающий свет, с частотой 25 вспышек в секунду. Для человеческого глаза это совершенно незаметно и воспринимается как постоянное свечение. В такой ситуации возможны обратные пробои, которые могут привести к преждевременному выходу из строя источника света. Чтобы избежать этого, выполняется установка обратно направленного диода, обеспечивающего баланс во всей сети.