Схема устройства светодиодной ленты на 12В: мощность на метр, виды и полярность

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-24 Вольт.

Есть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:

    не качественные светодиоды и блоки питания
    не правильный монтаж и подключение с ошибками

Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

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.

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.

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.

Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:

    бухта светодиодной ленты. Необходимую длину отрежете в процессе монтажа.
    трехжильный кабель ВВГнг-Ls сечением 1,5мм2
    блок питания
    диммер и пульт управления
    монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2

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.

Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.

Как узнать мощность светодиодной ленты

Для организации наружного и внутреннего освещения, особенно для создания разнообразных локальных подсветок интерьерных зон, все чаще прибегают к использованию светодиодных лент.

Светодиодные ленты универсальны, по сравнению со светильниками они недороги, по сравнению с люминесцентными лампами — весьма энергетически экономичны, к тому же их очень несложно монтировать, – все это объясняет растущую популярность светодиодных лент у самого широкого круга потребителей.

В связи с актуальностью данной темы давайте поговорим о параметрах светодиодных лент, о том как узнать и рассчитать мощность ленты и на что стоит ориентироваться при выборе светодиодной ленты для своих нужд.

Типичная светодиодная лента — это своеобразная гибкая печатная плата со смонтированными на ней в определенном порядке SMD-светодиодами с одной стороны, и с проводящими дорожками с обратной стороны. Данные ленты выпускаются на постоянное напряжение 5, 12, 24 или 36 вольт. Класс защиты ленты может быть от IP20 (самая открытая и незащищенная) до IP68 (полностью водонепроницаемая, облаченная в силиконовую трубку).

Наиболее популярные SMD светодиоды, применяемые на таких лентах: SMD3528, SMD5050, SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке светодиода обозначают габаритные размеры светодиодов в миллиметрах, например светодиод SMD5630 имеет длину 5,6 мм и ширину 3,0 мм.

Сами же светодиодные ленты на бобинах имеют того рода маркировку: 24W 12V 2A – это характерные параметры, например, 5 метров ленты с потреблением 4,8 Вт на метр, это может быть лента с 60 светодиодами SMD3528 на каждый метр. Более детально о типах светодиодов расскажем далее.

Вот мощности наиболее популярных светодиодов, которые встречаются на лентах:

SMD3528 – 0,11 Вт;

Самый маленький из перечисленных SMD-светодиодов используемых в изготовлении лент — это SMD3528, имеющий габариты 3,5 на 2,8 мм и номинальную мощность 0,1 Вт. Это однокристальный светодиод. Ленты, собранные из данных диодов, отличаются дешевизной и особой универсальностью: обычно напряжение питания ленты составляет 12 В. Такие ленты популярны в декоративном оформлении потолков и различных интерьерных ниш.

Одиночная цепь на ленте содержит три светодиода SMD3528 и один токоограничительный резистор. Таких параллельно соединенных цепей на ленте много, их можно отрезать столько, сколько нужно. Из-за наличия токоограничительного резистора на один светодиод ленты приходится уже в среднем не 0,1 Вт, а 0,08 Вт при напряжении питания 12 В.

Ленты выпускаются с разной плотностью светодиодов на метровый отрезок ленты, обычно кратно 30 или 60: 30, 60, 120, 180 и 240 светодиодов на метр. Таким образом мощность отрезка ленты определенной длины можно узнать просто сосчитав светодиоды на отрезке. Причем отрезать ленту следует строго по специальным меткам, нанесенным на лицевую сторону ленты.

Один метр ленты с 60 светодиодами SMD3528 на метр будет иметь мощность 4,8 Вт; соответственно 120 светодиодов на метр — 9,6 Вт; 180 — 14,4 Вт: 240 — 19,2 Вт на метр. Если нужно меньше или больше — отрезается кусок по отрезным меткам и тогда мощность изменится пропорционально: пол метра — 2,4 Вт, полтора метра — 7,2 Вт (60 светодиодов на метр) и т. д.

Ленты на светодиодах SMD5050 втрое мощнее лент на диодах SMD3528, ведь в одном SMD-элементе здесь содержится три светоизлучающих кристалла таких как в одном SMD3528. Данные ленты хорошо подходят для построения систем подсветки рабочих столов, потолков и дверных проемов, также популярен данный типоразмер в подсветке автомобильных салонов.

Примечательно, что светодиодные ленты с диодами типоразмера SMD5050 бывают и трехцветными. Здесь 1 метр с 30 светодиодами на метр будет потреблять 7,2 Вт, а с 60 и 120 светодиодами на метр — соответственно 14,4 и 28,8 Вт. Отрезок в полметра — 3,6 Вт.

Очевидно, мощность пропорциональна длине. Отрезать следует только по отметкам, иначе одна из параллельных цепочек с резистором будет нарушена и у вас останутся неиспользуемые светодиоды на ленте. Чем выше напряжение питания ленты (по документации) — тем длиннее единичная цепочка светодиодов которую нельзя нарушать отрезая.

Далее по размеру идут SMD5730 и SMD5630, каждый светодиод на 0,5 Вт. Из лент на данных светодиодах можно строить полноценное освещение. 30 светодиодов на метр такой ленты будут потреблять 15 Вт, а 60 на метр — все 30 Вт. Если нужно 3 метра ленты с диодами SMD5630 с плотностью диодов 60 элементов на метр — потребуется стабилизированный блок питания на 90 Вт.

Искусственный интеллект нашего сайта решил, что эти статьи вам будут особенно полезны:

Устройство и подключение светодиодной ленты на 12 В

Светодиоды небольшие по размерам и потребляют минимальное количество тока. По этой причине их можно разместить на тонких, узких, гибких платах. Это удачная конструкция, подходящая не только для подсветки, но и для основного освещения. Устройство светодиодной ленты, питающейся от блока на 12 вольт, не сложное, если имеется минимум знаний о чипах, из которых она изготовлена.

Виды диодной ленты

Светодиодные полосы классифицируются по различным признакам:

  • цвету;
  • температуре цвета;
  • виду диодов;
  • плотности элементов;
  • направленности светового потока;
  • уровню защиты.

В зависимости от цвета эти изделия делятся на одно- и многоцветные. Первый тип производится из элементов одного типа, используется 6 цветов, у белого цвета несколько оттенков (синеватый, нейтральный, теплый желтоватый). Эти изделия по цене самые доступные, подходят для подсветки навесных конструкций, лестниц, полок, ниш.

Справка! Выпускаются светодиодные полосы с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением для медицинских учреждений и подсветки растений в оранжереях и теплицах.

Многоцветные полосы (RGB) изготовлены из диодов с тремя кристаллами. Цвет излучаемого света меняется при помощи специального контроллера. Он дает возможность управлять яркостью и цветностью автоматически, включать и выключать систему подсветки дистанционно.

Особый вид многоцветных светодиодных лент – RGBW. В них вместе с цветными светодиодами устанавливаются белые с холодным свечением. Белый канал используется для смягчения цветного свечения или отдельно.

Предлагаются так же светодиодные полосы MIX, состоящие из белых диодов, излучающих различные оттенки (от теплого желтоватого до холодного синеватого). Меняя яркость свечения отдельных каналов меняется цветовая температура излучения. Более современный вариант – изделие D-MIX, позволяющее создавать оттенки, идеальные по однородности.

В барах, ресторанах, рекламных щитах используются полосы с контроллером «Бегущий огонь», позволяющим создавать сложные динамические и световые эффекты. RGB-лента Pixel Light управляется контроллером, управляющим каждым светодиодом при создании 2D видеоэффектов.

По способу установки чипов ленты делятся на DIP и SMD. Первые состоят из цилиндрических диодов с различным диаметром, оснащенных двумя длинными выводами. Готовое изделие выглядит как цепочка небольших цилиндров. Этот вид подсветки используется в вывесках и для тюнинга транспортных средств.

SMD и резисторы устанавливаются на плату. Готовые изделия плоские, самые популярные SMD 3528 и 5050 белого цвета. К поверхности светодиодная полоса крепится при помощи липкой ленты на изнаночной стороне.

На метре стандартной светодиодной ленты на 12 вольт 30 или 60 чипов. При увеличении плотности в 2 раза в маркировке изделия указывается «х2». Если элементы размещены в 2 ряда, ставится маркировка «2х2», плотность возрастает до 120 или 240 элементов на метр.

Справка! Встречаются светодиодные полосы, на которых диоды размещены в 3 и 4 ряда. Для предотвращения перегрева они монтируются подложки из меди.

Направленность свечения зависит от расположения диодных элементов на плате. Фронтальные изделия излучают свет перпендикулярно плоскости под углом 120 градусов. При торцевом размещении чипов свет излучается вдоль платы (под углом 90 градусов). Для изготовления полос с боковым свечением используются элементы DIP и SMD 335.

Читайте также:  Ограничитель мощности: одно- и трехфазные, назначение и разновидности

Степень защиты в маркировке обозначается буквами «IP» и цифрами. Первая – защищенность от проникновения посторонних предметов, вторая – от влаги (00 ставится на изделия, у которых защита полностью отсутствует). Для жилых помещений используются полосы с цифрой 20. Для использования на улице нужно купить изделие с цифрой 43, для ванной, сауны, бассейна – 65 или 67.

То, как подсветка будет выглядеть после выключения, зависит от цвета основы. Она бывает прозрачная, белая, серая, коричневая, черная.

Устройство и схема светодиодной ленты

Светодиодная лента – это гибкая, узкая плата, которая состоит из множества небольших кусочков, на каждом из них установлены 3 диода и 1 резистор. В торговую сеть чаще всего поставляются отрезки по 5 метров, их можно резать и наращивать.

Размеры светодиодов SMD;

  • 2х1,2 мм – 2012 – для тонких полос;
  • 3х1 мм – 3010 – для тонких полос;
  • 3,2х1,6 – 3216 – для плат с боковым свечением;
  • 3х2 мм – 3020 – для узких полос;
  • 3,5х2,8 – 3528 – для стандартных полос;
  • 5х5 мм -= 5050 (5060) – для изготовления мощных источников.

Линии разреза указываются изображением ножниц. Кратность резки: 5 см для SMD 3528 и 10 см для SMD 5050.

Внимание! Led-ленты с питанием от 220 В состоят из кусочков, на которых размещено 60 диодов. Кратность резки 50 см (плотность 120 чипов на метре) или 1 м (плотность 60 чипов на метре).

Основные параметры

При выборе учитываются 3 главных параметра: ток, мощность питания и падение напряжения.

Чаще всего светодиодные источники света подключаются к электросети через блоки питания на 12, 24 или 36 вольт. Приборы для 220 В встречаются редко, поставляются с питающим кабелем, в который встроен стабилизатор и диодный мост.

Таблица основных характеристик светодиодных лент на напряжение 12 В

Мощность должна быть указана в маркировке в ваттах на погонный метр (реже – на бобину). Значение зависит от вида светодиодов и плотности размещения. Для изделий на 12 вольт существуют таблицы стандартных значений.

Основные технические характеристики светодиодных лент на 12 вольт:

Вид СМДТок одного элемента (мА)Напряжение (В)Мощность элемента (Вт)Плотность (ед./м)Мощность погонного метра (Вт)
352820-252,8-3,40,06604,8
1209,6
24016,8-19,2
5050603,20,2307,2
6014,4-15
12025-28
56300,53,1-4140-150304200-4500
608400-9000
573012,9-3,5150-300609000-18000
12018000-36000
3014302,1-3,4660360
12120720
242401440
3020202,1-3,40,26012
4014602,8-3,40,26012
402015060,56030
45306002,9-3,80,16609,6
28351502,9-3,30,2609,6
12019,2

Важно! Существуют ленты на основе SMD 5630 и SMD 5730 с плотностью 48, 72, 144 ед./м.

Подключение светодиодной ленты 12 вольт через блок питания

Чаще всего светодиодная лента подключается к сети через блок питания на 12 вольт (реже 24 или 36 вольт). Если необходимо создать световые эффекты или регулировать интенсивность свечения, в схему дополнительно включается контроллер. При покупке блока нужно обратить внимание на мощность, указанную на упаковке.

Чаще всего требуется резка по размерам, соответствующим поверхности, на которую прибор будет установлен. Во время работы остаются отрезки различной длины, их нужно соединить правильно. Самый простой способ – LED коннекторы, к которым прикладываются контакты, потом защелкивается крышка. Если отрезков много, не каждого устраивает стоимость этих элементов.

Пайка дешевле и надежнее. Жало паяльника должно быть шириной 2 мм. Спаиваемые поверхности нужно залудить (покрыть слоем припоя) с обеих сторон. Для этого отклеивается липкая лента. Одна контактная площадка накладывается на другую, перекрытие примерно 3 мм. Для спайки необходимо прогреть их паяльником.

Другой вариант – спаивание с проводами (сечение 0,8 мм). Медные провода нарезаются на куски требуемой длины, с концов на 8-10 мм снимается изоляция, после залуживания лишние 5-7 мм срезаются. Концы проводов прикладываются к залуженным контактным площадкам, при касании паяльником получается красивая пайка.

Внимание! После присоединения всех проводов функциональность проверяется мультиметром, потом желательно места пайки заизолировать.

На корпусе блока питания на 12 вольт всегда имеется табличка с описанием технических характеристик.

  • L и N– подключение к сети;
  • FG – заземление;
  • 3 G – соединены в корпусе, для подключения минуса ленты;
  • 3 V+ – соединены в корпусе, для подключения плюса ленты.

Провода припаиваются так же, как при сращивании, но концы лучше закрутить колечком. Провода сетевого шнура во время пайки можно менять местами, провод заземления присоединяется к соответствующей клемме.

Если подключается несколько отрезков, провода с одинаковой полярностью припаиваются к одной клемме.

Если нужно подключить к блоку на 12 вольт много коротких отрезков, расположенных от него на значительном расстоянии, прокладывается магистральная проводка. Отрезки к ней присоединяются любым удобным способом (клеммными колодками, разъемами, пайкой).

При создании системы из отрезков с разной мощностью они подключаются в любом порядке, последовательно или параллельно. Главное, чтобы суммарная длина не превышала 5-и метров.

Важно! RGB лента к контроллеру подключается при помощи разъемного соединения.

Для двух или более многоцветных лент может оказаться недостаточно одного блока на 12 вольт и одного контроллера. Чтобы снизить нагрузку, в схему включаются усилители. Они устанавливаются между отрезками, чтобы обеспечить равномерность свечения.

Если плотность элементов на полосе большая, во время работы возможен перегрев. Для крепления требуется алюминиевый профиль, отводящий тепло.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Мощность блока питания на 12 вольт должна быть больше мощности источника света. Покупать оборудование с запасом не стоит – деньги будут потрачены зря.

Перед походом в магазин желательно провести расчеты с учетом:

  • вида изделия;
  • протяженности;
  • мощности 1-го метра;
  • напряжения.

Чтобы определить мощность всей ленты, нужно показатель на метр умножить на длину, поправочный коэффициент 1,2% и запас 20-25%. Если сипользуется контроллер, желательно добавить еще несколько ватт.

Пример

Полоса из SMD 5050 18 метров, на одном метре 30 светодиодов (всего получается 540). Стандартный ток (по таблице) 0,02 А, для всей длины 0,02*540=10,8 А. Так как каждые 3 диода соединены последовательно с резистором, ток можно уменьшить в 3 раза: 10,8/3=3,6 А. Вс каждом чипе SMD5050 3 кристалла, полученный результат умножается на 3, то есть, снова получается 10,8 А.

Мощность: 10,8 А*12 В=130 Вт. Окончательный результат:

130 + (130*0,20) + (130*0,012)=130 + 26 + 1,56=157,56 Вт

Если использовать таблицу, расчеты можно провести быстрее – мощность метра умножить на длину, потом на 1,2.

Внимание! Но этот метод используется только в том случае, если полоса качественная, указанные в таблице цифры соответствуют реальным. При покупке изделия от неизвестного китайского производителя значение может отличаться от стандартного до двух раз. На такое же значение будет снижен поток света.

Основные выводы

Перед покупкой желательно определить, какие функции будет выполнять светодиодная лента на 12 вольт и на каком месте будет установлена. В хорошем магазине при необходимости можно получить консультацию. Для основной системы освещения источник должен обладать средней мощностью и яркостью. Если выбирается изделие с высокой мощностью, нужно позаботиться о покупке алюминиевой подложки.

Установку лучше всего приурочить к ремонту, чтобы заранее определиться с местами крепления. При необходимости в мощном блоке питания на 12 вольт следует учесть, что потребуется дополнительная система охлаждения, при работе которой возникает шум. Если такой вариант не подходит, следует разделить ленту так, чтобы можно было подключить отдельные отрезки к нескольким блокам на 12 вольт. Для многоцветного источника требуется контроллер, усилитель и пульт управления. Для этого оборудования нужно предусмотреть место на стадии проектирования.

Желательно спросить у продавца сертификат качества и прочесть описание. Не стоит покупать дешевую продукцию – она служит недолго. На данный момент светодиодная система освещения не является стопроцентно надежной, поэтому при монтаже нужно предусмотреть возможность быстрой замены.

Зная, как устроена светодиодная полоса, и ее принцип работы, возникающие вво время эксплуатации неисправности можно устранить самостоятельно:

  • если источник не горит, горит тускло или мигает, при достаточной мощности блока следует проверить правильность подключения фазы и ноля;
  • при тусклом горении отдельного участка или всего изделия, чаще всего недостаточно мощности у блока;
  • мигание вызывает плохой контакт, поэтому необходимо проверить все разъемы и спайки.

Утверждение, что светодиодные ленты во время работы не перегреваются, не верное. Если они длинные и чипы расположены плотно, при недостаточном отводе тепла пайка «плывет», контакты разбалтываются. Чтобы избежать подобной неприятности, при монтаже лучше использовать монтажные каналы из металла.

Как устроена светодиодная лента, что нужно знать при подключении

За последние годы светодиодная лента прочно заняла свое место на рынке осветительных приборов благодаря целой массе достоинств, которые позволяют использовать ее для создания подсветки в различных сферах человеческой деятельности.

Главным достоинством такого изделия является простота сборки и монтажа своими руками. Но чтобы это сделать, нужно знать устройство светодиодной ленты и принцип ее работы. При этом многие предпочитают делать вместе с ней систему управления для освещения. Разобраться в вопросе устройства изделия постарается помочь эта статья.

Где используется

Контроллер и пульт

Многие люди для управления системой освещения и создания неповторимой игры света у себя дома очень часто используют светодиодные ленты. Но чтобы система управления с таким источником света заработала, необходимо дополнительное оборудование: контроллер и пульт дистанционного управления.

Сегодня без светодиодной ленты невозможно обойтись в следующих ситуациях:

  • создание на потолке скрытой подсветки;
  • ночное освещение рекламных щитов и витрин магазинов;
  • тюнинг автомобилей;
  • ночная подсветка дома;
  • создание романтической атмосферы и многое другое.

Все это разнообразие основывается на широком ассортименте видов такого источника света.

Имеющееся разнообразие

Рынок осветительных приборов сегодня удивляет нас своим многообразием. Но если мы возьмем только ту часть, которая представлена исключительно светодиодными лентами, нам также будет на что посмотреть. На сегодняшний день самыми популярными являются следующие модели:

Кроме этого подобная продукция может иметь разный вольтаж: 12 вольт и 220 вольт. Для подключения изделия в 12 вольт к сети электропитания на 220 вольт обязательно необходимо использовать блок питания. Он позволит без лишних проблем подключить ленту на 12 вольт к стандартной сети в 220 вольт.
Знание того, как устроена лента дает возможность правильного управления ее световым потоком с помощью дополнительного оборудования. Рассмотрим отдельно каждый вид ленты в плане ее устройства.

Первая модель

Модель SMD 3528 – одна из самых популярных лент, которые сегодня широко используются в самых разнообразных областях. Устройство такой ленты простое и она легко подключается к блоку питания или контроллеру.
Устройство SMD (SLW) 3528 предполагает размещение в одном метре ленты 30 светодиодов. Они располагаются с интервалом в 33 мм. Схема такого устройства показана ниже.

Каждый светодиод обладает яркостью в 5 Люменов при белом свечении. В результате яркость одного метра SMD 3528 составит 150 Люменов.
Светодиодная лента SMD 3528 может быть дополнительно защищена от негативного воздействия влаги специальным слоем силикона. С такой модификацией она может быть установлена в такие места, как на потолке в ванной комнате или кухне. При этом ее можно использовать даже в воде, например, для подсветки бассейнов.

Обратите внимание! При установке данного источника света необходимо помнить, что нарезку на куски нужной длины следует делать только в специально отведенных для этого местах. Для создания системы управления к ленте в местах контактов нужно будет припаять провода от дополнительного оборудования. Схема подключения здесь такая же, как и при соединении двух отрезков изделия.

Стоит отметить, что места разреза у влагозащищенных моделей SMD 3528 также снабжены силиконовой защитой.
В продаже имеется лента SMD (SLW) 3528 у которой на один метр приходится 60 светодиодов. В этом случае устройство имеет интервал между диодами в 17 мм. Следовательно, такая продукция характеризуется яркостью в два раза большей, чем предыдущий вариант.
Устройство данного типа состоит из следующих частей (схема приведена ниже):

  • металлическая подложка;
  • 3 провода, которые проходят внутри этой подложки. Из этих проводов один – общий минус»-«, второй – общий плюс «+» и третий – перемычка между светодиодами, входящих в состав блока.

Каждый блок содержит три светодиода. Такое устройство обусловлено напряжением питания. При напряжении в 12 вольт на три последовательных соединенных светодиода приходится 4 вольта. Это является номинальным напряжением. Поэтому нарезка ленты происходит блочно – каждые три светодиода.

Вторая модель

Светодиодная лента модели SMD 5050 имеет совершенно иное устройство, нежели предыдущий вариант. Схема ее устройства имеет следующий вид.

Отличие заключается в том, что здесь имеется другое количество диодов. Здесь в одном светодиоде есть три кристалла. Но на этом отличия не заканчиваются, так как кристаллы здесь имеют разное цветовое оформление. В SMD (SLW) 5050 используются три базовых цвета:

При этом светиться такое устройство будет одним цветом – соответственно красным, синим или зеленным. Но имеется и еще один вариант – свечение всеми тремя цветами сразу. В такой ситуации свечение получится белого цвета. Для управления яркостью и световым потоком можно использовать дополнительное оборудование. Для управления подключаем контролер и здесь уже можно фантазировать: сделать яркость одного кристалла минимальной, а двух остальных оставить на прежнем уровне и т.п.

Обратите внимание! Используя с лентой SMD 5050 контроллер можно получить световой поток до 16 млн. разнообразных вариаций оттенков.

Если вам нужно организовать подсветку на потолке с помощью SMD 5050, необходимо учитывать яркость свечения ленты. SMD 5050 имеет яркость в 12 люмен. Такая лента выдает яркость в три раза больше, чем можно получить при использовании других видов светодиодной продукции.
Как правило, модель 5050 имеет напряжение во все те же 12 вольт. Поэтому для нее также необходим блок питания для подключения к сети 220 вольт. Но есть модели, которые имеют напряжение в 220 вольт. Здесь блок питания не нужен, так как лента с сетью будут иметь одно напряжение. Но SMD 5050 в 220 вольт используют реже, чем 12-вольтные.

Подключение

Светодиодные модели SMD 3528 или 5050 подключаются к контроллеру для управления светом по одной и той же схеме, как при подключении 12-вольтной ленты к сети в 220 вольт. В данном случае следует подключить блок питания, который сделает возможным понижение напряжения до 12 вольт Эта схема показана внизу.

В мотке изделия идут по 5 метров. Поэтому очень часто их следует нарезать, чтобы прикрепить, например, к мебели. Впоследствии эти кусочки любо соединяются друг с другом, либо прикрепляются к блоку питания (для подключения к сети в 220 вольт) или контроллеру. Поэтому рассмотрение схемы подключения начнем с процедуры подготовки источника света.
Схема подключения реализуется следующим образом:

  • отмеряем требуемый участок ленты и отрезаем в строго отведенном для этого месте;

Обратите внимание! Длина требуемого отрезка изделия определяется тем, куда вы намерены его прикрепить.

  • после разрезания провода, которые следует подключать к источнику света, нужно зачистить на концах;
  • к контактным площадкам, которые появились на конце ленты, следует подсоединить провода. Для этого при помощи паяльника и паяльного набора (канифоль и олово) припаиваем провода к контактным площадкам;
  • после того как провода, в строгом соответствии со своим знаком («-» и «+»), были припаяны к контактным площадкам, проводим обработку рабочей поверхности;
  • затем необходима изоляция контактов. Если изоляция будет плохой, то возникает риск короткого замыкания, и осветительный прибор в дальнейшем будет работать некорректно и недолговечно.

Отдельно стоит отметить, что самым простым способом подсоединения проводов будет использование специального LED коннектора. Это так называемый механический способ.

Такой коннектор достаточно просто приложить к контактным площадкам (контакты обоих изделий должны обязательно совпадать) и захлопнуть крышку. Вот и все, нет необходимости в работе с канифолью и оловом.

Обратите внимание! Использование LED коннектора – дорогое удовольствие. По цене один такой контакт обойдется вам примерно как полметра светодиодной ленты. А она сама по себе не самое дешевое приобретение.

Поэтому старый способ паяния контактов на сегодняшний день остается более чем востребованным и актуальным.

Заключение

Прежде чем выбирать светодиодную ленту для создания подсветки на потолке или в любом другом месте дома, необходимо четко понимать различия в устройстве двух основных видов светодиодной продукции. При этом также стоит обратить внимание на то, что напряженность источника света и электросети, которая имеется у каждого из нас дома, обычно отличаются. Поэтому вам в этой ситуации понадобится качественный блок питания, а если вы хотите управлять цветом освещения помещений, необходимо дополнительно приобрести контроллер и пульт дистанционного управления.
Соблюдая правила подключения светодиодной продукции обоих типов к блоку питания и контроллеру, вы сможете создать у себя дома неповторимую игру света, красок и теней.

Как рассчитать мощность светодиодной ленты?

Мощность потребления светодиодной ленты – важный параметр, необходимый для правильного выбора блока питания. Уметь определять этот параметр должен каждый мастер, работающий с LED-лентами. Примечательно, что для этого нет необходимости измерять мультиметром ток и напряжение. Достаточно ограничиться теоретическими расчётами.

Напряжение и сила тока

Как следует из курса физики, электрическая мощность (P, Вт) – это произведение тока (I, А) на напряжение (U, В). Применительно к светодиодной ленте это означает, что номинальное напряжение питания нужно умножить на ток, протекающий через светоизлучающие диоды.

Напряжение можно определить визуально. Для этого нужно взять часть LED-ленты в руки и посчитать количество светодиодов, расположенных между двумя линиями разреза:

  • 3 светодиода соответствует напряжению питания 12 В;
  • 6 светодиодов – 24 В;
  • 60 светодиодов – 220 В от сети переменного тока через выпрямитель.

На некоторых изделиях значение напряжения нанесено непосредственно возле линии разреза. Также существуют адресные светодиодные ленты со встроенным ШИМ-модулятором и питанием от +5 В.

Величина протекающего тока зависит от типа установленных светоизлучающих диодов и их общего количества в светодиодной ленте. Самый маломощный SMD 3528 потребляет всего 20 мА, SMD 3014 – 50 мА, SMD 5050 – 60 мА, а SMD 2835 и SMD 5730 – 180 мА. В одном метре может находиться разное количество отдельных SMD-светодиодов. Плотность монтажа бывает 30, 60, 120 и 240 шт./м.

Приобретая лишь часть светодиодной ленты, спрашивайте у продавца паспортные значения мощности, тока и светового потока. Их можно найти на упаковке с бобиной.

Расчёт мощности 1 метра светодиодной ленты

Имея на руках все необходимые данные, несложно рассчитать, сколько потребляет 1 метр LED-ленты:

  • Uпит – напряжение питания, В;
  • I – ток одного светодиода, А;
  • N – количество SMD-светодиодов в 1 метре ленты, шт.;
  • K – коэффициент, учитывающий количество светодиодов, включенных последовательно.

Известно, что любая LED-лента с питанием от +12 В состоит из групп светоизлучающих диодов, соединённых параллельно. В свою очередь, в каждой группе по 3 светодиода, соединённых последовательно, а значит, через них протекает одинаковый ток. Поэтому К = 3. Для светодиодной ленты, работающей от +24 В значение К = 6.

Для большей наглядности рассчитаем мощность потребления 1 метра светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м с питанием от источника +12 В:
Для некоторых других популярных изделий с питанием 12 В, мощность указана в таблице.

Расчёт мощности всей длины LED-ленты

Логично предположить, что для расчёта мощности светодиодной ленты длиной больше или меньше 1 метра, нужно полученный результат умножить на общую длину:

L – длина одного или нескольких отрезков, подключаемых к блоку питания.

К примеру, нужен блок питания, чтобы запитать 2 куска светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м длиною 2,5 и 3 метра. Мощность потребления составит:
Чтобы источник питания работал без перегрузок, необходимо полученный результат умножить на коэффициент запаса – 1,2 и округлить до ближайшего стандартного значения. В данном случае подойдёт блок питания мощностью 50 Вт.

Если необходимо посчитать, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лента за определённый промежуток времени, то суммарную мощность придётся перевести в кВт*ч. Для этого воспользуемся формулой:

h – время, в течение которого светодиоды включены, ч.

К примеру, за 8 часов непрерывной работы светодиодная лента из предыдущего примера потребит:

В заключение хочется отметить, что мощность и светоотдача LED-лент серии «эконом», собранных на чипах SMD 5630 и SMD 5730, не соответствует заявленной. В них установлены светоизлучающие диоды с меньшим размером кристалла, а значит, и с меньшим током потребления. Поэтому, покупая дешёвую продукцию, рассчитать её мощность можно только экспериментальным путём после замера тока и напряжения.

Виды, схема, подключение светодиодных лент декоративной подсветки

Автор: Человек Труда 11 991Опубликовано 17.2.2016

Современные элементы интерьера во многом преображаются, если добавить в них декоративную подсветку, которая является той самой «изюминкой» оригинальности и выражением современного высокотехнологичного дизайна. Именно для этого применяют светодиодные ленты подсветки, которые производятся во многих вариантах, как цветовой гаммы, так и других характеристик, о которых пойдет речь.

В принципе, ничего сложного нет ни в монтаже, ни в подключении подсветки к электричеству, но самым сложным есть выбор той или иной системы, и понимания ее принципа работы. Есть системы, которые работают от 220 В и соответственно, не требуют блока питания, есть на 12/24 В подсветки, а для большого количества освещения, может понадобиться не один блок питания, плюс усилители.

Но нужно понимать, что данный вид осветительных приборов является вспомогательным, и как правило, не обходится без точечного или группового лампового освещения (см. «Виды и принцип работы современных электрических бытовых ламп освещения»), а общего или зонированного – другой вопрос.

Виды светодиодных лент декоративной подсветки

Плотность светодиодов на метр погонный ленты – это та характеристика, которая определяет (большей частью) яркость освещения. Самая высокая плотность составляет 240 светодиодов на метр погонный, то есть, 24 на секцию 10 см, как можно видеть на рисунке ниже. Там же видно, что ленты плотностью 120 штук на м/п, выполнены в двух вариантах – в один и в два ряда. Также можно видеть, что 240 располагается в два ряда, а 140 – в три. Это все связано с габаритными размерами светодиодов, их цветностью, а также архитектурой схемы и резисторов самой ленты, об этом еще пойдет речь далее.

Само расположение не принципиально, тут показано лишь, что бывает лента в один, два и три ряда, различного расположения (вряд, в «шахматку»). Мелкие светодиоды могут располагаться в один ряд и достигать плотности 120 штук на метр, а более громоздкие для такой же плотности приходится располагать в два ряда, но и светоотдача у них, как правило, больше, и/или они способны излучать несколько цветов. В последнем случае, расположение усугубляет большее количество дорожек и обслуживающих резисторов.

Типы светодиодов для ленты условно делятся на одноцветные и многоцветные. Первые могут излучать оттенки одного из основных цветов спектра (красного, зеленого, синего), а также разной мягкости белого (от солнечного до чисто-белого). Они обычно меньшего размера и потребляют немного электричества, имеют два контакта для подключения в схеме ленты и один обслуживающий токоотводящий резистор на стандартную секцию из трех светодиодов.

Многоцветные же обозначаются аббревиатурой RGB, что в переводе на русский КЗС – красный, зеленый, синий. Их конструкция такова, что вмещает в одном корпусе одного кристалла три проводниковых элемента, каждый из которых при подаче напряжения излучает свой цвет. В таких светодиодах конструктивно можно наблюдать шесть контактов, три на одной стороне, три на другой, каждый ведет на свой проводниковый элемент в кристалле. На секцию из трех таких светодиодов положено три обслуживающих токоотводящих резистора – на каждый цвет трех светодиодов по одному.

Различают светодиодные ленты подсветки и по размеру, который можно узнать, судя по маркировке. Наиболее распространенные варианты цифровых значений – 3528 и 5050, которые указывают на размер светодиода. Первые две цифры в маркировке 3528 например, обозначают размер в миллиметрах (целое и дробное значения) одной габаритной стороны светодиода – 3,5 мм. Вторые две соответственно – габариты по второй стороне: 2,8 мм.

Одноцветные ленты производят на базе светодиодов SMD (Surface Mounted Device, или монтированный на поверхность прибор), различных размеров, основные из них – это SMD 3528, SMD 3020, SMD 3015, SMD 2012 с соответствующими размерами 3,5х2,8 мм, 3х2 мм, 3х1,5 мм, 2х1,2 мм. Бывают более мощные одноцветные устройства с тремя и более проводниковыми источниками света в кристалле, а также многоцветные RGB, с маркировками SMD 5050 (5х5 мм) и SMD 5060 (5х6 мм). Имеется еще аббревиатура DIP, которая указывает на цилиндрический корпус светодиода, и соответственно, прикрепленная к ней цифра обозначает диаметр корпуса.

Характеристики потребляемой энергии светодиодных лент бывают самые разнообразные, в зависимости от плотности и типа используемых светодиодов. Еще один нюанс «прожорливости» этих источников света – цвет освещения, но это больше относится к одноцветным видам, а в RGB можно самостоятельно настроить оттенок, тем самым немного изменить характеристику потребления.

Есть ленты, которые рассчитаны на потребление напряжения 12, 24, 36, 48 и 220 Вольт. Наиболее распространенные – 12 и 24 В, которые выпускаются в бухтах по 5 м и имеют размер секции равный 10 см. Ленты на 36 и 48 В выпускаются в большем количестве случаев под заказ, бухтами по 30 м, с секциями по 15-20 см, но стоимость по метру погонному с одинаковыми характеристиками 12/24-х вольтовых лент одинакова.

Потребляемая мощность указывается производителем на 1 м/п ленты, и зависит она от плотности светодиодов, а также потребления вида светодиода. К примеру, если взять ленту с маркировкой SMD 3528 4,8W 60 LED R, то судя по ней, можно увидеть светодиоды 3,5х2,8 мм (SMD 3528), с мощностью потребления на метр ленты 4,8 Вт (4,8W), плотностью 60 светодиодов (60 LED) красного цвета (60 LED R) на метр погонный. Каждый светодиод серии SMD 3528 LED R потребляет 0,08 Вт, из этого следует: 60*0,08=4,8 Ватт потребляемой мощности на метр погонный ленты из шестидесяти светодиодов.

Схемы, конструкции светодиодных лент декоративной подсветки

Многочиповые светодиоды имеют наиболее сложную схему, то есть те, в корпусах которых имеется по несколько элементов, вырабатывающих свет. К ним относятся элементы класса SMD 5050 (5060), которые бывают одноцветными и многоцветными (RGB). В первом случае чипы, излучающие свечение, выполнены из одного материала, выдающего один цвет. Если речь идет о RGB, то там расположено три чипа, выполненных из разных материалов, каждый из которых светится своим цветом.

Составные обслуживающие элементы (токоограничивающие резисторы) и количество контактов, которое вмещает в себе схема светодиодной ленты RGB, не настолько велика, как на основе пятичиповых SDM 5050, так как имеет всего четыре действующих контакта. Но принцип все тот же: три чипа в светодиоде – три управляющих, замыкающих цепь контакта, плюс общий 12 В.

Первый в секции светодиод запаян на силовой контакт с одной стороны, а далее идет последовательное соединение одного за другим тремя токопроводящими дорожками, в цепь каждой включен токоограничивающий резистор, отводящий излишек тока от своего чипа. Стоит обратить внимание на саму конструкцию светодиода в данном случае, которая отличается от пятичиповой, в которой имеется один общий силовой 12 В контакт, который, как правило, расположен посередине в нижнем ряду, а остальные – замыкающие.

Управление чипами производится отдельно каждым, и соответственно, комбинациями различной яркости из трех разноцветных, можно добиться практически любого оттенка, а также белого цвета. Также можно дискретным образом, просто включать или выключать определенный чип. В одноцветных многочиповых светодиодах такой дискретный способ управления яркостью освещения является более удобным, чем метод плавного регулирования реостатом.

На схеме секции можно наблюдать, что подключение светодиодов происходит в последовательном порядке, но подключение самих секций в ленте осуществляется параллельно. Разъединение секций производится путем разреза по токопроводящим незащищенным контактам, по намеченным линиям разреза.

Одночиповые светодиоды довольно просты в подключении на ленте, и они имеют всего один чип, соответственно, излучают свет одного оттенка, настроить можно только яркость с помощью реостата. Наиболее простой считается схема подключения светодиодной ленты на основе одночиповых SMD 3528, SMD 3020, SMD 3015, SMD 2012 и других (разнообразие их велико, описаны наиболее широкие в применении). Секция такой ленты декоративного освещения имеет три светодиода, на которых приходится один токоограничивающий резистор, все это на две дорожки – силовую и нулевую.

Подключение элементов в секции ленты последовательное, а подключение секций – параллельное. Такие ленты, как правило, более тонкие, так как светодиоды менее громоздкие, чем многочиповые (плюс к тому только один резистор на секцию), и могут помещаться в один ряд при таком количестве, котором потребуется два ряда SMD 5050. Но при этом светоотдача их естественно, меньше.

Выше приведены основных два вида светодиодных лент, но существуют и гибридные, многочиповые с одночиповыми, а также с секционным управлением, которое обеспечивает эффект «бегающий огонь», различные мерцания и т. д., подобно новогодним гирляндам. Для этого нужен еще специальный контроллер, но об этом далее.

Расположение дорожек и размещение элементов на ленте может отличаться от приведенных выше схем, но принципиальная составляющая остается все та же. Лента может иметь различного цвета защитное покрытие, под которым спрятаны дорожки, а также класс защиты IP, первая цифра которого указывает на степень защиты от пыли и твердых тел, вторая – от влажностных воздействий. В статье «Виды, устройство и маркировки современных электрических бытовых розеток» имеется полная таблица расшифровки всех классов защиты, от IP 00 до IP 69.

Схемы и особенности подключения светодиодных лент

Блок питания для светодиодной ленты входит в любую схему подключения, за исключением тех, которые рассчитаны на характеристики сетевого напряжения 220 В переменного тока – такие ленты могут подключаться напрямую. Существуют разные блоки, которые подбираются по напряжению, а также общей мощности и рабочему току всей длины ленты, которую планируется подключить к нему. К примеру, нужно подобрать блок питания к пяти метровой SMD 3528 60 LED подсветке. Характеристики ее: рабочее напряжение – 12 В; рабочий ток – 0,4 А/м; потребляемая мощность – 4,8 Вт/м.

Эти данные указываются производителем на метр погонный, а на нужных в нашем случае пять, просто умножаем их на это количество: 0,4*5=2 А; 4,8*5=24 Вт. При этом напряжение остается одинаковым что на один, что на пять метров, и таким образом, блок питания для нашей пятиметровой SMD 3528 60 LED, должен быть рассчитан на ток в 2 А, и иметь мощность, равную 24 Вт, естественно, при выходном напряжении 12 В постоянного тока.

Выше приведена на основе одного и двух блоков (А) схема питания светодиодной ленты, на одночиповых светодиодах, рассчитанной на 12 В. В обоих случаях потребителя два – две пятиметровых ленты. Но в первом случае мы наблюдаем блок питания (А) такой мощности и выходного тока, который способен запитать две ленты (Б). Во втором же случае, либо ленты очень «прожорливые», почему невозможно или экономически не целесообразно брать один высокомощный блок на две, либо подобрано специально два блока питания, по одному на каждую, чтобы при выходе из строя одного, замена стоила дешевле, ну или из других соображений (их немало).

Это наиболее примитивная схема, на которой не изображено элементов управления. Как минимум должен быть один – выключатель 220 В, который замыкает первичную силовую цепь в блок питания. По желанию можно включить и другие элементы управления, например, сенсорный выключатель или модуль дистанционного управления при помощи пульта. О современных системах управления электрическими потребителями можно узнать из статьи «Виды реле для бытовых электросетей, их назначение и принцип работы».

RGB-контроллер для многоцветной ленты представляет собой электронное устройство, управляемое, как правило, дистанционно. Контроллер имеет набор дискретных (ступенчатых) и плавно регулирующих (реостатных) элементов управления, которые замыкают/размыкают цепь и регулируют мощность каждой из трех веток, которые питают свой цвет в RGB светодиодах. Таким образом, пультом можно регулировать насыщенность того или иного цвета, регулируя палитру в общем.

Более сложные контроллеры для специальных лент способны также руководить каждой секцией, выполняя целые световые спецэффекты. В них встроен специальный процессор с набором алгоритмов управления каждым отдельным элементом в ленте, поэтому светодиодная лента для подсветки потолков, к примеру, может светиться и мигать как гирлянда на новогодней елке, или как-нибудь помягче, плавнее. Все зависит от программной части процессора, который можно самостоятельно корректировать, но при помощи специальных навыков и устройства – программатора.

Выше приведены схемы подключения RGB ленты (Г) с одним блоком питания (А) через RGB контроллер с инфракрасным приемником (В) для дистанционного пульта управления. В обоих случаях блок питания достаточно мощный, чтобы запитать одну-две и даже более лент. При этом важно заметить, что подключение лент происходит напрямую к блоку, а другой вариант, когда вторую ленту запитывают от крайних контактов первой, является грубейшей ошибкой. Это правило распространяется на все виды лент, в том числе и предыдущую одноцветную на основе одночипного светодиода.

Но, что делать, если количество лент очень большое, плюс каждая имеет очень большую мощность потребления и высокую плотность светодиодов.? – тогда в схему питания необходимо включить необходимое количество блоков питания, а также специальный RGB-усилитель в том же количестве, что и дополнительных блоков, как показано ниже.

На схеме первый сверху блок питания (А), питающий RGB-контроллер (Б), по средствам которого происходит управление всей системой декоративного освещения (Д) через инфракрасный приемник (В). Первый блок питания имеет мощность, равную потреблению первой ленты и контроллера, плюс, как полагается, запас надежности в 20%. Для второй и третей ленты также по блоку питания равной мощности плюс запас, но последующие блоки подключены не напрямую, а через RGB-усилитель.

RGB-усилитель – это прибор, элемент цепи, который позволяет увеличить количество лент, подключаемых к контроллеру. Ленты подключаются одна к другой через контроллеры, и отдельно к каждому положен блок питания, как на рисунке выше. И нет разницы, какую светодиодную ленту выбрать, главное, чтобы мощность блока питания совпадала. Без этого прибора подключать ленты последовательно нельзя, даже если бы блок питания был настолько мощным, что мог бы «потянуть» и вторую – таковы правила монтажа светодиодного ленточного освещения. В данную схему можно подключить практически любые виды светодиодных лент, даже можно умудриться три одноцветных влепить, если есть с того смысл.

Чтобы максимально расширить функционал управления электрическими приборами, в том числе декоративным освещением, существуют высокоинтеллектуальные системы, о которых можно узнать из статьи «Составляющие элементы системы умный дом, их назначение и принцип работы». Если возникнут вопросы – пишите под статьей в поле комментариев ВК.

С уважением, команда Mastery of building – портала общестроительной тематики.

Ссылка на основную публикацию