Выбор светодиодной ленты, блока питания и проводов для подключения. Вычисление сечения токопроводящей жилы Провода для диодной ленты
Подключение блока питания к сети напряжением 220 вольт.
Перед подключением сетевого адаптера необходимо подвести электрическую проводку как можно ближе к тому месту, где вы планируете монтировать светодиодные ленты и установить там розетку.
Многие блоки питания имеет в комплекте поставки сетевой шнур с вилкой, для подключения к розетке, на одном конце и штекером для подключения к сетевому адаптеру на другом. В этом случае все просто и перепутать ничего нельзя. Нужно только вставить штекер в специальное гнездо адаптера.
Однако нередко получатся так, что шнур в комплекте отсутствует и подключать блок питания нужно самостоятельно. В этом случае потребуется кабель, на одном конце которого установлена вилка, а на втором - очищенные от изоляции несколько миллиметров провода. В качестве сетевого шнура можно использовать кабель, с сечением жилы от 1,5мм, например, ВВГНГ 2х1,5 или ВВГ 2х2,5.
Зачищенные концы кабеля необходимо вставить в гнезда сетевого адаптера и закрутить винтом до достижения ощутимого сопротивления. Подключение производится к разъемам, обозначенным латинскими буквами L и N по следующему правилу: к разъему L (фаза) подключается коричневый провод, к разъему N (ноль) - синий провод. Схема подключения приведена на рисунке 1.
Подключение к адаптеру одной светодиодной ленты.
Светодиодные ленты работают от постоянного тока, поэтому их нужно подключать с учетом полярности. Иначе говоря, у таких светильников есть плюс и минус, и подключение проводится плюс к плюсу, минус к минусу. Перепутать контакты очень трудно, на каждой светодиодной ленте и на каждом блоке питания все провода и контакты промаркированы соответствующим образом. На ленте это маркировка «+» и «-», а на блоке питания - «+V» и «-V». Впрочем, даже если вы перепутаете контакты, ничего страшного не произойдет. Большинство современных светодиодных светильников имеют довольно надежную защиту и не перегорают при неправильном подключении. Это значит, что ошибку можно всегда исправить. Такое свойство можно использовать и для того, чтобы подобрать контакты методом проб и ошибок в случае, если маркировка клемм отсутствует, например, при подключении ленты через сетевой адаптер.
Однако отсутствие маркировки на светодиодной ленте или блоке питания должно стать причиной для сомнений в качестве данного устройства.
В целом подключение довольно легко осуществляется, достаточно вставить каждый провод ленты в соответствующее гнездо адаптера и закрутить имеющийся там винт отверткой.
Сечение проводов, которыми светодиодная лента подключается к адаптеру (независимо от типа и количества лент) должно быть не меньше 1,5мм. При меньших сечениях может произойти значительное падение напряжения, что снизит яркость светодиодов.
Подключение нескольких светодиодных лент.
При подключении нескольких светодиодных лент к одному адаптеру необходимо неукоснительно соблюдать два простых правила:
- Каждая подключаемая лента должна иметь длину не более 5 метров, так как в противном случае могут перегореть токопроводящие дорожки ленты. Однако при этом каждая лента может состоять из нескольких отрезков, например 3 метра и 2 метра, важно лишь, чтобы их суммарная длина была не более 5 метров..
- Каждая лента (5 метров) должна подключаться к адаптеру параллельно, а не последовательно.(см. рисунок 3),
При подключении нескольких светодиодных лент необходимо соблюдать полярность, так же, как и в случае подключения одной ленты. В целом схема подключения нескольких светодиодных лент показана на рисунке 4.
Если вы хотите использовать светодиодную ленту меньшей длины, то вам нужно разрезать ленту ножницами между имеющимися на ленте специальными площадками для пайки. Они расположены на довольно небольших расстояниях, так что вы можете получить ленту такой длины, какой захотите.
Для того, чтобы соединить несколько светодиодных лент в одну необходимо сложить их одна к другой местами для пайки и спаять их паяльником. Паяльник должен быть прогрет до температуры не более 260°С. Длительность пайки не должна превышать 10 секунд.
Подключение одной или нескольких полноцветных (RGB) светодиодных лент.
Что касается подключения RGB светодиодных лент, то для их нормальной работы нужно дополнительно использовать специальный трехканальный контроллер. Это устройство, предназначенное для управления яркостью свечения соответствующих светодиодов. Именно оно управляет тем, светодиод какого цвета включится, и с какой яркостью он будет светиться. В светодиодные контроллеры также заложены программы (до нескольких десятков), которые управляя питанием светодиодов, позволяют достичь самых разных визуальных эффектов, повышающих эстетическую ценность светодиодных лент.
На светодиодной ленте имеется 4 провода, а на контроллере 4 контакта. Кроме, положительного контакта и провода («+») имеются еще три провода/контакта, обычно маркированные цветом или буквами (R - красный, G - зеленый и B - синий). Контакты RGB служат для передачи сигнала от трехканального контроллера к светодиодам соответствующего цвета. Схема подключения одной или нескольких RGB светодиодных лент показана на рисунке 5.
Подключение нескольких RGB светодиодных лент осуществляется по тем же правилам, что и для подключения нескольких одноцветных светодиодных лент.
При подключении полноцветных светодиодных лент также нередко используется пульт дистанционного управления, позволяющий управлять светодиодной лентой с расстояния нескольких метров.
И наконец, нужно помнить, что контроллер, как любое электронное устройство, также потребляет электроэнергию. Это нужно учесть при выборе блока питания, прибавив к расчетной мощности (с учетом запаса) еще 5Вт.
Led7 - Future Lighting
Это искусственный источник света, представляющий собой узкую гибкую ленту с проводниками, длиной до 5 м, на которой равноудаленно установлены светодиоды. Светодиоды на ленте разбиты на группы. Каждая группа состоит из нескольких включенных последовательно светодиодов и является законченной схемой, что позволяет разрезать ленту поперек на отрезки любой длины кратной длине одной группы.
Светодиодные ленты
Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным , синим , зеленым , желтым или белым ) и универсальные (R G B ), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе.
Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.
R G B светодиодные ленты
По организации излучения света R G B светодиодные ленты бывают трех типов.
У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный ), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый ) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий ), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.
R , G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм 2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм 2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.
Во втором типе лент применяются R G B светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный , зеленый и синий . Поэтому световой поток у у них намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3-1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6-2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов.
Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрически размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам.
Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.
Маркировка светодиодных лент
Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.
| Справочная таблица маркировки светодиодных лент | ||||
|---|---|---|---|---|
| Порядковый № буквенной или цифровой последовательности в маркировке | Обозначение в маркировке | Расшифровка обозначения | ||
| 1 (источник света) | LED | Светодиод | ||
| 2 (цвет свечения) | R | Красный | ||
| G | Зеленый | |||
| B | Синий | |||
| RGB | Любой | |||
| CW | Белый | |||
| 3 (вид выводов у чипа) | SMD | Безвыводынй чип для установки не посредственно на печатную плату | ||
| 4 (геометрический размер корпуса источника света) | 5050 | в примере 5 мм×5 мм | ||
| 5 (количество светодиодов на метре длины) | 60 | штуки | ||
| 6 (класс защиты от воздействия внешних факторов) | IP | Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952 | ||
| 7 (первая цифра после IP, защита от проникновения твердых предметов) | ||||
| 0 | Нет защиты | |||
| 1 | От проникновения тел диаметром 50 мм и более | |||
| 2 | От проникновения тел диаметром 12 мм и более, длиной не более 80 мм | |||
| 3 | От проникновения тел диаметром 2,5 мм и более | |||
| 4 | От проникновения тел диаметром 1 мм и более | |||
| 5 | Допускается попадание пыли в количестве, недостаточном для нарушения работоспособности оборудования | |||
| 6 | Попадание пыли не допускается | |||
| 8 (вторая цифра после IP, защита от попадания жидкости внутрь корпуса) | 0 | Нет защиты | ||
| 1 | От вертикально падающих капель воды | |||
| 2 | От капель воды, падающих под углом 15° | |||
| 3 | От капель воды, падающих под углом 60° | |||
| 4 | От воды, разбрызгиваемой под любым углом | |||
| 5 | От струи воды, разбрызгиваемой под любым углом | |||
| 6 | От сильной струи воды (100 л/мин, 100 кПа) | |||
| 7 | От попадания воды при погружении на глубину до 15 см | |||
| 8 | От попадания воды при длительном погружении | |||
Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм 2 , 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).
Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.
Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги
По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие.
Влагонезащищенные можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту).
Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.
На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.
Для уличной декоративной подсветки существуют специальные светодиодные ленты под названием Дюралайт , которые относятся к влагозащищённой категории.
Плотность размещения светодиодов на ленте
Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.
Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.
Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи
Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.
Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм 2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм 2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.
Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метре длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.
Для R G B и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.
На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.
Таблица основных характеристик светодиодных лент
на напряжение 12 В
С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).
| Основные технические характеристики светодиодных лент на напряжение 12 В | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиода | Размер светодиода, мм 2 | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт. | Потребляемая мощность одного метра длины светодиодной ленты, ватт | Световой поток метра длины светодиодной ленты, лм | Эквивалентная мощность лампы накаливания, ватт |
| SMD3014 сверхяркие | 3,0×1,4 | 60 | 6,0 | 600 | 40 |
| 120 | 12,0 | 1200 | 80 | ||
| 240 | 24,0 | 2400 | 160 | ||
| SMD3528 | 3,5×2,8 | 30 | 2,4 | 150 | 10 |
| 60 | 4,8 | 300 | 20 | ||
| 120 | 9,6 | 600 | 40 | SMD5050 | 5,0×5,0 | 30 | 7,2 | 360 | 24 |
| 60 | 14,4 | 720 | 48 |
Как подключить светодиодную ленту к электросети
Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля
Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В.
На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.
Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В
В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения.
Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).
Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.
Пример расчета блока питания для светодиодной ленты
Для примера, подберем блок питания (БП) для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них.
Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метре длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А.
Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиода, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. В результате расчета определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.
Для расчета мощности требуемого БП нужно умножить напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен БП мощностью 130 Вт. Для надежной работы БП необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям.
Устройство и монтаж светодиодной ленты
На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.
Электрическая принципиальная и монтажная схема
сегмента светодиодной ленты
Маркировка резисторов
На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.
Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.
Соединение и крепление светодиодных лент
На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.
Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.
К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент - четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.
Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо.
Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.
Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше.
На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.
Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.
Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.
О выборе сечения провода для подключения LED ленты
Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.
А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.
| Справочная таблица потребления тока светодиодными лентами на напряжение 12 В | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиодной ленты | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт | Потребляемый ток (А), отрезка светодиодной ленты длиной: | ||||
| 1 м | 2 м | 3 м | 4 м | 5 м | ||
| SMD3014 | 60 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| 120 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | |
| 240 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | |
| SMD3528 | 30 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| 60 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | |
| 120 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | 4,0 | |
| SMD5050 | 30 | 0,6 | 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 |
| 60 | 1,2 | 2,4 | 3,6 | 4,8 | 6,0 | |
Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.
Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.
Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм 2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.
Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.
Если устанавливается один мощный бок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно по таблице . Например, для нашего случае при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм 2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.
Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.
И отдельных объектов в комнате: зеркал, полок в шкафу, кровати. Для такого вариант освещения используют специальную ленту, которая может быть одноцветной или же многоцветной (RGB). Если Вы не знаете, как подключить светодиодную ленту к 220 вольт своими руками, далее мы предоставим пошаговую инструкцию со схемами, фото и видеоуроками.
Одноцветная
Подключение одноцветной светодиодной ленты не представляет ничего сложного. Все, что нужно – приобрести составляющие элементы подсветки, отрезать нужную длину LED ленты, припаять ее к блоку питания и заизолировать оголенные контакты. Сейчас мы подробно рассмотрим каждый из этапов подключения.
Выбираем схему подключения
Чтобы самостоятельно подключить светодиодную ленту к сети 220 вольт, нужно в первую очередь выбрать схему подсоединения всех элементов. Если Вы решили сделать подсветку, используя при этом не более 5 метров изделия, тогда достаточно соединить ленту с блоком питания 220 на 12 в, а БП подключить к домашней сети через шнур с вилкой.
Однако часто бывает, что нужно подключить более 5 метров светодиодной ленты – 10, 15 либо даже 20 метров. В этом случае соединять все отрезки последовательно запрещается, т.к. произойдет перегрев первого 5-метрового отрезка и в то же время напряжение на последующих участках значительно упадет. Такое подсоединение сократит срок службы LED подсветки. Все самые популярные мы подробно рассмотрели в соответствующей статье. Для примера предоставим их еще раз.
Последовательно (допускается, если нужно добавить небольшой отрезок):
Параллельно:
С двумя блоками питания (если лента большой длины):
Обращаем Ваше внимание на то, что можно подключить светодиодную ленту через выключатель либо , что очень удобно при создании дополнительной подсветки в кухне либо другой комнате. В этом случае выключатель света подключается перед блоком питания в разрыв фазы, как показано на схеме ниже:
Диммер нужно подключать после блока питания, так, как показано на этом примере:
Со схемами подключения светодиодов к сети 220v разобрались, теперь переходим к самому процессу соединения элементов цепи.
Соединяем комплектующие
В самом простом примере мы имеем блок питания 220/12v и 5 метров одноцветной LED ленты. Чтобы подключить все элементы к 220 вольтам, нужно выполнить следующие действия:
Вот и вся пошаговая инструкция для чайников по подключению светодиодной ленты к блоку питания и сети своими руками. Следует отметить, что подключить изделие можно даже без пайки, используя специальные коннекторы, как на фото ниже.
Недостаток таких переходников в том, что со временем контакт будет ухудшаться, чего нельзя сказать о более надежной . Увидеть, как подключить светодиодную ленту с помощью коннекторов и пайки Вы можете на видео ниже:
Наглядная инструкция по подсоединению контактов
Многоцветная
Если Вы хотите подключить цветную RGB ленту в домашних условиях, технология соединения не слишком изменится. В схему с многоцветным устройством добавится контроллер, без которого схема работать не сможет, а также на выходе будет 4 контакта вместо двух. мы также рассматривали, предоставляем их еще раз к Вашему вниманию.
Стандартный способ:
Параллельное включение:
Использование усилителя:
- не правильный монтаж и подключение с ошибками
Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.
1 правило
Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.
Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?
Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.
Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую: 
При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.
Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.
2 правило
Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.
Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.
Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.
Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.
Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.
3 правило
Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.
Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.
Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.
Подключение светодиодной ленты
Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:
Монтаж питания 220В
Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.
Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.
Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.
Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная - любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье "Как определить фазу и ноль в электропроводке".
Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.
Подключение блока питания
Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.
- фазный провод подсоединяете к разъему L
- жилу синего цвета - нулевую, к клемме N
- желто-зеленую - к клемме обозначенную как Pe или значком заземления
Подключение диммера
Теперь необходимо подключить диммер. Здесь применяйте гибкий монтажный провод ПуГВ 1,5мм2 разных цветов. Например черный (для минусовых контактов) и красный (для плюсовых).
- отмеряете и отрезаете необходимого размера провода
- зачищаете концы и опрессовываете их наконечниками НШВИ
В первую очередь подключаете концы со стороны блока питания. Минусовой провод (черного цвета) соединяете с клеммой имеющей маркировку –V
. Плюсовой провод (красного цвета) с клеммой промаркированной как +V
.
Оба провода должны подключаться к диммеру со стороны Power IN
(входное питание). Провод красного цвета подключаете на диммере к плюсовой клемме DC+
, а другой провод к клемме минус DC-
Далее опять идут монтажные работы по прокладке провода. Протягиваете его в гофре от диммера, до места подключения к светодиодной ленте. Используйте тот же самый ПуГВ. При превышении общей длины светодиодной ленты и подсветки более 5 метров, ленты подключаются параллельно. Причем к каждой из них подводится отдельное питание.
Приступаете к подключению проводов к клеммам диммера. Они обычно имеют надпись и обозначаются как Output Led. Для надежного контакта зачищенные концы жил лучше обжать наконечниками.
Монтаж и пайка проводов на светодиодной ленте
Можно переходить к монтажу самой ленты. Для этого ее нужно отмерить и разрезать на нужные куски. Сделать это можно не в любом месте, а только там, где нанесен пунктир или нарисованы ножницы.
После резки, провода можно припаять к специальным контактам на ленте. Для этих же целей, а также для соединения отдельных кусков ленты друг с другом можно применить и коннекторы.
Ищите минусовой контакт и подсоединяете туда провода черного цвета. К контакту плюс идет соответственно другой провод – красный. Не разогревайте паяльник до максимума, иначе легко пережжете подложку. Рекомендуемое время пайки - до 10 сек.
Противоположные концы также зачищаются и на них устанавливаются наконечники НШВИ.
Еще раз запомните, что для лучшего охлаждения укладывать светодиодную ленту нужно только на профиль из алюминия. Монтируется он заранее.
После всех этих работ все жилы проводов выводятся в одно место и подключаются к соответствующим питающим проводам, с соблюдением фазировки (плюсовых и минусовых контактов).
Подключение лучше всего выполнять через клеммы Wago.
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