Монтаж светодиодных лент 220 своими руками

Светодиодная лента 220в: подключение к сети

Один из современных источников декоративного и основного освещения –светодиодные ленты. Но большинству таких изделий необходимо питание: постоянное напряжение DC12В, а в розетках – переменное AC220В. Однако, кроме таких устройств, производители выпускают аппараты, предназначенные для работы от бытовой сети.

Конструкция светодиодной ленты

Полоса со светодиодами представляет собой печатную плату на гибкой основе из изоляционного материала. Вдоль этой полосы нанесены две токопроводящие полоски с контактными площадками. Между полосками расположены группы из светодиодов и токоограничивающего сопротивления. Все элементы соединяются последовательно и выполнены в корпусе SMD.

В самых распространённых полосах количество светодиодов в группе – три, и напряжение питания =12В. Эти группы отделены контактными площадками с отметкой линии отреза. Разрезать полосу можно только в этих местах. Если отрезать в другом месте, то разрезанная группа работать не будет.

Размер светодиодов и их количество в метре ленты может быть различным. От этого зависят яркость света и потребляемая мощность.

Важно! Напряжение питания светодиодов должно быть постоянным и без пульсаций, иначе свет будет мерцать, что неприятно и вредно для глаз.

Светодиодная лента на 220В

Кроме лент 12В, есть полосы, рассчитанные на 24, 48, 110 и 220В. Количество диодов в неделимых отрезках, соответственно, 6, 12, 30 и 60 штук. Без трансформатора или другого блока питания, только через выпрямитель, в розетку включаются только ленты 220В.

Собираются такие устройства из светодиодов SMD 3528, 5050, 2835, 3014 и особоярких 5630. Режутся такие полосы только отрезками по 50 сантиметров или 60 последовательно соединённых диодов. Внешне эти устройства отличаются от обычных только маркировкой.

Основные параметры LED-лент 220В

Основными параметрами этих устройств являются:

• длина минимального отрезка;
• количество диодов, мощность и ток одного метра полосы;
• защищённость от погодных условий;
• цветовая температура белого света.

Устройства с питанием от сети 220В

В полосах с питанием от 220В используются SMD светодиоды, которым необходимо питание 3,5В. Поэтому они подключаются последовательно в количестве 60 штук. Режется такая полоска на отрезки, кратные 0,5 или 1 метру.

Полосы из светодиодов SMD 5630 потребляют мощность более 10 Вт/м и монтируются на металлическое основание, отводящее тепло. Повышенная яркость получается также установкой диодов в два ряда.

Хотя питающее напряжение равно напряжению сети, при включении в розетку свет будет моргать с частотой 50Гц. Даже при использовании выпрямительного моста свет будет мерцать. Необходимо дополнительно использовать конденсатор, сглаживающий пульсации и преобразовывающий пульсирующее напряжение в постоянное.

Если есть светодиодная лента 220в RGB, то подключение производится через такой же RGB-контроллер. Распространённые модели контроллеров рассчитаны на использование с =12В, поэтому желательно приобретать эти устройства в комплекте.

Как подключить светодиодную ленту к 220 вольт

Подключение устройства 220В аналогично подключению обычных лент. Длина отрезанного куска, в зависимости от модели, кратна 0,5 или 1 метру.

Выпрямитель состоит из четырёх диодов и конденсатора. Его можно изготовить своими руками или приобрести готовый в магазине или на радиорынке. Без конденсатора свет будет моргать с частотой 100Гц, что, согласно СаНПИНУ, недопустимо в жилых помещениях. Такие конструкции можно устанавливать в кладовке, лестничной клетке и других вспомогательных помещениях.

Особенности

У этих устройств есть преимущества перед обычными, 12 вольтовыми приборами:

• не нужен дорогой блок питания;
• небольшой ток позволяет подключаться тонкими проводами;
• в продаже есть полоски со встроенным блоком питания, которые просто включаются в розетку.

Как и у любых устройств, у этих тоже есть недостатки:

• на всех элементах присутствует высокое напряжение, что требует тщательной изоляции;
• дешёвые устройства быстро выходят из строя и их нельзя отремонтировать заменой маленького участка из трёх диодов;
• длина отрезка может быть только кратной 100 или 50 сантиметрам;
• мерцание с частотой 100Гц не заметно глазам, но утомляет и вызывает головную боль.

Способы подключить светодиодную ленту 12В к сети 220В

При включении светодиодной полосы 12В просто в розетку она сгорит. Поэтому для включения таких устройств в бытовую сеть необходимы дополнительные устройства.

Импульсный блок питания

Такие устройства есть самодельные или фабричного производства – это лучший, хотя и самый дорогой вариант. Эти блоки обеспечивают постоянную величину напряжения и отсутствие видимых пульсаций.

Более дорогие устройства опционально оснащаются регулятором яркости света (диммером) и пультом ДУ.

Интересно. В качестве источника постоянного напряжения можно использовать компьютерный блок питания.

Питание устройств от трансформатора

В этих аппаратах находятся понижающий трансформатор 220/12, выпрямительный мост и конденсатор, сглаживающие пульсирующее напряжение после диодного моста.

Такой блок питания можно изготовить самостоятельно из питающего трансформатора от старого лампового приёмника или телевизора, если намотать на нём вторичную обмотку 12В и собрать в корпусе вместе с диодным мостом и конденсатором.

Бестрансформаторный блок питания

Короткий отрезок ленты, например, для ночника или настольной лампы, можно подключить без понижающего трансформатора, через токограничивающий конденсатор. По похожей схеме собраны недорогие светодиодные лампы.

Недостаток этих конструкций в том, что если обычное питающее устройство потребляет из сети ток, приблизительно в 20 раз меньше необходимого для питания светодиодов (за счёт понижающего трансформатора), то бестрансформаторное устройство потребляет полный ток светодиодной ленты. Поэтому подключать к такому блоку длинную LED-полосу нецелесообразно.

Емкость конденсатора С1 необходима 1,4mkF на 0,1А тока ленты, а напряжение от 300В. Тип – МГБО или К73. Требуется фильтрующий конденсатор С2 ёмкостью 20mkF на 0,1А тока и напряжением 15В.

Ток потребления уменьшается при соединении кусочков ленты последовательно. В этом случае он равен току отдельного кусочка. При соединении нескольких отрезков последовательно напряжение конденсатора С2 умножается на их количество.

Для определения тока конструкции необходимо:

1. Количество светодиодов в метре ленты разделить на 3. Получится число неделимых отрезков;
2. Мощность метра ленты разделить на число отрезков с тремя светодиодами и на 12В – напряжение питания. Получится ток потребления одного участка;
3. Умножить ток одного отрезка на количество таких участков. Получается общий ток конструкции.

Ток диодов в выпрямительном мосте определяется током устройства, а напряжение 300В.

Например, в метре ленты SMD3528 плотностью 60 диодов содержится 10 участков по три светодиода. Один участок имеет мощность 4,8Вт/10-0,48Вт и ток, 0,48Вт/12V – 0,04А. В куске длиной 0,5 метра таких участков 5 общим током 0,2А. Следовательно, емкость С1 2.8mkF или меньше, а C2 – не меньше 40mkF.

Важно! На всех элементах такой конструкции, в том числе и на LED-ленте, присутствует высокое напряжение.

Последовательное подключение

Последовательное подсоединение отрезков светодиодной ленты позволяет обойтись без блока питания. Это получится при соблюдении некоторых условий:

• Количество светодиодов должно делиться на 60. Это необходимо, чтобы после разрезания получилось 20 отрезков по три диода;
• Все отрезки должны быть одинаковыми, с одним количеством одинаковых светодиодов. Иначе на куске с меньшим количеством или менее яркими диодами будет большее напряжение, и он быстро выйдет из строя.

Подключается конструкция через диодный мост и фильтрующий конденсатор, аналогично безтрансформаторному блоку питания.

Светодиодная лента 220 вольт – это удобное осветительное устройство, которое имеет множество применений, благодаря своим преимуществам, а питание таких приборов от выпрямителя вместо блока питания позволяет сэкономить на его приобретении.

Видео

Источник

Схемы подключения светодиодной ленты на 220В

Использование полупроводников для освещения дома или квартиры имеет массу преимуществ, но есть у нее и недостатки. Взять к примеру такое изделие, как светодиодная лента 220В, подключение которой к стандартному сетевому напряжению напрямую невозможно. Сам осветитель собран на плате, рассчитанной на 12В, поэтому необходимо использовать понижающее устройство – трансформатор или блок питания.

Как устроен светодиод?

Прежде чем хвататься за провода и вилки, пытаясь своими руками соорудить схему освещения, включить в нее датчик движения для дома и прочие элементы, нужно понять, что собой представляют ее ключевые элементы. Какой их принцип действия и как правильно подключить светодиодную ленту. Любой светодиод – это полупроводниковый прибор (несмотря на малые размеры), который активно используется в электронике, как один из элементов микросхем различных устройств.

Если через него пропустить электрический ток в прямом направлении (положительный потенциал сохраняется на стороне анода), то будет наблюдаться оптическое излучение. Если напряжение подать из обратной стороны (потенциал на катод), то в связи со свойствами полупроводников сопротивление будет значительно выше тока, то есть можно условно принять его равным нулю. Именно поэтому любая инструкция подключения светодиодной ленты настаивает соблюдать полярность (иначе никакого света не будет).

Выше уже оговаривалось, что светодиоды широко используются в микросхемах. Следовательно, для того, чтобы организовать на их базе осветительный прибор, нужно включить их в состав определенной электрической цепи, например, с датчиком движения. Именно для этого используют ленту. Она только визуально имеет вид белой ламинированной полосы, на которой установлены лампочки (диоды). На самом деле, под защитным поверхностным слоем скрывается полноценная плата, на которой организованы точки подключения диодов, соединенные между собой токопроводящими дорожками.

Особенностью светодиодной ленты является то, что она фактически не имеет привычных проводов для подключения к сети 220 Вольт. Если внимательно присмотреться, то можно обнаружить повторение одинаковых групп элементов с постоянным шагом. В состав каждой группы входит 3 светодиода и резисторы (один или несколько). Между группами можно увидеть линию разделения, обозначенную дополнительно символом ножниц. По обе стороны линии находятся контакты, то есть, отрезав отдельный участок, его можно своими руками подключить к 220В через них. Таким образом происходит коррекция необходимой длины ленты (укорачивание или наращивание). Резать эту плату (стандартная длина составляет 5 м) в любом другом месте кроме обозначенного не допускается, так как произойдет разрыв цепи.

Количество контактов на стандартной 12В ленте может составлять 2 или 4. Первая комбинация характерна для традиционной одноцветной ленты, вторая – для RGB-ленты, которая может менять цвет свечения за счет комбинации красного, зеленого и синего диодов. Для нее выделяется по контакту на каждый цветовой канал и дополнительно на общую цепь питания.

Варианты подключения через трансформатор к 220 В

Главной причиной того, почему нельзя напрямую организовать подключение светодиодной ленты к общей сети 220V является высокий ток, который при этом проходит через них. Как результат, можно получить местный перегрев и выход из строя полупроводниковых элементов.

Классическим способом подсоединения 12-вольтовой ленты к 220В является использование вводного трансформатора или блока питания. Его главная задача – понижение сетевого напряжения 220 В до рабочего 12/24 В. Но прежде чем подключить к нему ленту, нужно подобрать его тип и мощность. Тип блока зависит от условий эксплуатации ленты и может быть простым, либо герметичным (при повышенной влажности в зоне действия). Мощность нужно подбирать учетом удельной (погонной) мощности ленты, которая является одной из ключевых ее характеристик. Если, к примеру, погонный метр ленты потребляет 14 Вт мощности, то отрезок длиной 4 м будет нуждаться в 56 Вт. Кроме это следует учесть запас примерно 25…30%, после которого минимальная требуемая мощность трансформатора составит 70…72,8 Вт. Из каталогов подбирается блок с ближайшим большим значением мощности, учитывая рабочее напряжение светодиодов (12 или 24 Вольт).

Подробнее о расчетах мощности светодиодных лент можно прочитать здесь.

Для дома схема подключения светодиодной ленты выбирается исходя из типа осветителя и его длины. Простая монохромная лента менее 5 метров соединяется с блоком питания, а он – с сетью 220 Вольт. Со стороны осветителя необходимо соблюдать полярность: «+» к «+», а «–» к «–». Для соединения используется двухжильный провод, который в блоке зажимается на клеммах, а к ленте припаивается на соответствующих контактах. На примере с RGB осветителем между блоком и лентой придется своими руками включить 12-вольтовый контроллер, позволяющий настраивать цветовую гамму свечения. Здесь также придется соблюдать полярность, а также соответствие контактов цветовых дорожек.

Схемы, приведенные выше, являются базовыми и применимы для лент стандартных пятиметровых лент (или короче) дома, при включении в цепь датчика движения или без него. При необходимости включить в сеть 220 Вольт более 5 м осветителя переходят к параллельному соединению. Последовательное не используется по причине чрезмерного падения напряжения по длине. Здесь возможны два варианта:

1. Питание параллельных участков осветителя от одного блока. Разветвление цепи происходит между трансформатором и лентами. Мощность его должна быть выше, с учетом общей длины осветителя,
2. Питание от двух отдельных блоков 12/24 В. Здесь нужно использовать компактные трансформаторы, объединение/разветвление цепей которых перед блоками со стороны сети 220V.

Для подключения светодиодной ленты RGB придется включить в цепь контроллер, а при двухблочной схеме – дополнительный усилитель, на который подключается параллельная лента.

Вариант подключения напрямую к 220В

Кроме каноничных вариантов включения в сеть 220V существует способ подключения светодиодной ленты без использования блоков питания. Базируется он на принципе перекрестной сборки светодиодных групп, при которой влияние сетевого тока напряжением 220 Вольт не сказывается на работоспособности пары.

Для этого нужно разделить цельную ленту на отдельные минимальные отрезки. Принимая во внимание, что один такой отрезок потребляет 12 Вольт, достигнуть значения 220В можно за счет включения как минимум 20 элементов (12 В х 20 шт = 240 Вольт). Каждый участок соединяется с соседним по принципу обратной полярности: «+» к «–».

Главными недостатками такой схемы являются возможность пробоя контактов, а также видимое мерцание диодов с частотой 50 Гц. Чтобы исключить скачки напряжения, нужно организовать включение в цепь питания диодного моста (выпрямителя) и конденсатора (устраняет мерцание). Сюда же можно включить датчик движения, который питается от стандартного сетевого напряжения.

Использование светодиодов с датчиком движения

Подобный элемент является неотъемлемым в концепции системы умного дома. Датчик движения реагирует чувствует присутствие в помещении человека или другого живого существа. Как только это происходит, контакты замыкаются и включается освещение без необходимости нажимать кнопки выключателя. Аналогично происходит отключение, только в этом случае контакты датчика размыкаются после того, как в зоне его действия не наблюдается движение в течении 10 секунд. Это прекрасный экономичный вариант для тех объектов, где не требуется постоянная подсветка.

Источник