Питание светодиодной ленты от 220в своими руками

Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема

Чтобы запитать светодиодную ленту от сети обычной бытовой сети переменного тока 220В 50Гц нужно выполнить три условия:

• преобразовать переменное напряжение сети в постоянное;
• выровнять уровни напряжений: снизить сетевое напряжение до 12В или изменить схему подключения светодиодов, чтобы на них можно было подавать высокое напряжение;
• стабилизировать параметры электрического питания.

Проще всего использовать готовый блок питания для светодиодной ленты 12В, он рассчитан на безопасное напряжение. Но в применении этого блока питания есть и минусы: он стоит денег и собрать его не так просто, кроме того из-за низкого напряжения светодиодные ленты не стоит располагать далеко от блока питания, для компенсации потерь напряжения придется использовать толстые провода.

Второй вариант: переделать светодиодную ленту и вместо последовательно-параллельного включения светодиодов использовать последовательное.
При такой схеме включения светодиодная сборка питается малым током, но при большом напряжении. Кроме того, если пожертвовать гальванической развязкой, то схема драйвера питания сильно упрощается.
Внимание. Схемы без гальванической развязки от сети можно применять там, где нет опасности поражения электрическим током, например в сухом помещении на потолке.

Самое интересное, что схему подобного драйвера можно сделать из деталей отслуживший свой срок энергосберегающей лампочки!

Рассмотрим подключение светодиодной ленты к сети 220В схема приведена на рисунке.

Таблица номиналов элементов схемы:

• C1 – 2,2 мкФ 400 В
• R1 – 1,3 кОм
• R2 – 4,3 кОм
• R3 – 47 Ом
• VD1 .. VD4 – 1N4007
• VT1, VT2 — 13002

На схеме можно выделить три узла:

• выпрямитель переменного напряжения и фильтр на элементах C1, R1, VD1 – VD4;
• стабилизатор тока на R2, R3, VT1, VT2;
• сборка из светодиодов HL1 – HLN.

Про работу выпрямителя можно почитать здесь. В данной схеме кроме диодного моста из 4-х диодов добавлены токоограничивающий резистор R1 защищающий от бросков тока, фильтрующий конденсатор C1.
При подаче на вход данного выпрямителя сетевого напряжения 220В / 50Гц, на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) появиться постоянное напряжение равное примерно 300В с пульсацией частотой 100Гц. Чем больше будет емкость конденсатора, тем меньше будет пульсация.

Светодиоды требуют питания стабилизированным током, часто их питают стабилизированным напряжением через резистор ограничивающий ток, например как в светодиодных лентах. Но зачем нам идти на компромиссы, если сделать стабилизатор тока, работающий при больших напряжениях проще, чем стабилизатор напряжения. Работа схемы стабилизатора тока рассматривалась тут.

И последний элемент это последовательная сборка светодиодов из ленты. Стандартная светодиодная лента собирается по схеме из трех последовательных светодиодов и одного токоограничивающего резистора. Такой участок подключается параллельно куче других таких же участков и все это подключается к 12 В. На каждом диоде падает напряжение от 3,3 В до 3,6 В, таким образом на токоограничивающий резистор остается около полутора Вольт.

Чтобы повысить напряжение участки из трех диодов включаем последовательно с друг другом, а резистора можно выпаять, закорачивать или заменять перемычками, т.е. как будет удобнее с точки зрения топологии.
Внимание. Соблюдайте полярность, при ошибка в полярности подключения светодиода при таком напряжении будет для светодиода фатальной.

Ток которые протекает через тройку светодиодов можно примерно посчитать, разделив полтора Вольта на сопротивление токоограничивающего резистора. То есть при сопротивлении 150 Ом, ток через светодиоды составит 10 мА.

Именно такая лента со светодиодами на 10 мА попалась мне, для неё и были рассчитывать параметры драйвера. Если нужно уменьшить ток, то придется пропорционально увеличивать значение сопротивления резистора R3.

При сетевом напряжении в 220 В, описанная схема способна обеспечить последовательное подключение до 25 групп из трех диодов или 75 единичных. Если напряжение в сети часто бывает пониженным, то лучше снизить количество групп светодиодов до 20 или даже 15.

А вот и плата от энергосберегающей лапочки, откуда можно получить нужные радиоэлементы.

Лампочка разбилась, а плата осталась в рабочем состоянии.

Кстати полярность подключения диодов, выводы транзисторов можно срисовать прямо с этой платы, все что нужно там помечено.
Добываем элементы из этой платы и собираем новую схему. На фото видно, что транзисторы в маломощном корпусе TO-92 такой корпус не рассеет мощность больше 600 мВт. И суммарная мощность схема с таким транзистором не позволит отдавать в нагрузку более пары Ватт. Если потребуется собрать схему для более мощной нагрузки, то транзистор VT2 должен быть в более мощном корпусе и желательно с радиатором.

2 thoughts on “ Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема ”

Используя плату от КЛЛ можно обойтись без огорода с разрезанием ленты на мелкие куски и их спаиванием, выпрямлением напряжения и т.д., и без геморроя с прозвонкой в случае выхода из строя одного куска. Не говоря уж об отсутствии гальванической развязки с сетью, что вообще недопустимо для использования неподготовленными людьми. Просто задействуем балласт в качестве импульсного БП.

1. Конденсатор, подключенный только к 2-м выводам лампы, как и саму (сгоревшую) лампу, удаляем. Точки подключения 2-х других ее выводов замыкаем перемычкой.

2. Дроссель превращаем в трансформатор. Для чего выпаиваем его, кидаем в емкость с водой, доводим ее до кипения, вынимаем, разбираем. Изолируем имеющуюся обмотку, мотаем поверх вторую (10..20 вит, d 0,3..0,5, лучше свить из нескольких более тонких).

3. Собираем транс, подпаиваем первичку к плате короткими проводами. К вторичке выпрямитель — мост из ВЧ диодов и 470..1000 мкФ х 25..35В, с нагрузкой нужной мощности (напр. 12В автолампой). Последовательно с балластом цепляем лампу (накаливания) на 220В 40..60Вт на случай ошибок в монтаже. Кратковременно включаем. Если маленькая лампа горит, а большая нет, продолжаем. В противном случае ищем ошибку монтажа, или неисправность на плате балласта.

4. Удаляем большую лампу, к маленькой подключаем вольтметр. Кратковременно включаем, замеряем напряжение. Корректируем количество витков вторички, снова замеряем. Если добились 11..13,5В, подключаем в качестве нагрузки тот кусок ленты, который будем питать от нашего устройства. Меряем напряжение, при необходимости корректируем витки.

5. Изолируем вторичку, собираем транс на клее, запаиваем на место. Выпрямитель тоже удаляем.

6. Ленту нарезаем на ЧЕТНОЕ количество кусков, соединяем в ДВЕ параллельные группы — в каждой из них «+» к «+», «-» к «-«. А группы параллелим между собой наоборот — «+» 1-й к «-» второй. Подключаем получившийся «бутерброд» к вторичке. Проверяем, окончательно собираем конструкцию.

Светодиоды отлично работают на «переменке» благодаря встречно-параллельному включению, каждая группа на своей полуволне, и защищая друг дружку от обратного напряжения. Для устранения мерцания на 50Гц меняем конденсатор фильтра (обычно 1мкФ х 450В) на 5..20 мкФ (1..2мкФ на 1Вт мощности нагрузки). Транзисторы на плате балласта (обычно MJE13001 ) тоже желательно заменить на более мощные (MJE13005, MJE13007, или в кр. сл. MJE13003), хотя бы на время наладки. Если мощность, потребляемая лентой, превышает 70% от заявленной мощности лампы — обязательно.

Естественно, при повторении конструкции с таким же балластом и незначительно отличающейся нагрузкой подбирать витки заново не нужно. При наличии ВЧ вольтметра не нужен и выпрямитель.

Таким образом я перевел на светодиоды больше десятка настольных ламп с горелыми U-образными 6/9Вт ЛЛ, просто наклеивая отрезки ленты соотв. длины к штатному отражателю на всю его ширину. Желающим повторить: не используйте термоклей, они достаточно сильно греются при длительной работе!

R2 другим концом разве не к «+» на схеме нужно подсоединить? А то сгорит резистор по вашей схеме.

Источник

Как подключить диодную ленту к 220

Напряжение в бытовой сети электроснабжения – 220 вольт. Светодиодные ленты, используемые для подсветки в интерьере, необходимо подключать исключительно через блок питания, который не только понижает подаваемое на ленту напряжение, но и сглаживает колебания переменного тока. Однако существуют led-ленты, которые содержат большое количество излучателей, а потому рассчитаны на уровень сетевого напряжения без какого-либо его понижения. О том, как подключить диодную ленту к 220 вольт, пойдет в этой статье.

Светодиодная лента 220В – что это такое и как ее подключить

Обычная светодиодная лента имеет стандартную длину 5 метров. Как правило, она разделена на 5-сантиметровые отрезки. Разрезать ленту можно исключительно по данным линиям, которые в некоторых случаях даже выполнены в виде перфорации. Каждый такой 5-сантиметровый блок содержит несколько излучающих кристаллов, соединенных последовательно – это сводит напряжение для каждого кристалла до требуемого значения.

В зависимости от того, на какое напряжение рассчитана вся лента, на каждом 5-сантиметровом участке находится определенное количество светодиодов, кратное трем:

• если лента рассчитана на 12 вольт, то на одном отрезном участке расположено 3 кристалла;
• если на 24 вольта, то кристаллов уже 6;
• если на 110 вольт, то излучателей уже 30, а отрезной участок имеет длину не 5, а уже 50 см;
• а если светодиодная лента рассчитана на 220В, подключение которой будет подробно разобрано далее, то светодиодных кристаллов на полуметровом отрезном участке будет уже целых 60.

В лентах, рассчитанных на подключение к сети 220 вольт напрямую, каждый SMD-кристалл потребляет 3,5 Вольта: это диоды SMD 5630; 3528; 5050; 2835; 3014. На отрезном блоке сосредоточено 60 соединенных последовательно диодов, то есть, общее потребляемое напряжение в теории должно составлять 210 В.

Однако сеть дает 220 В, а иногда даже 230 В, и особенностью 220-вольтовых лент с особо яркими излучателями SMD 5630 является то, что диоды в них работают с небольшим перенапряжением – на каждый кристалл приходится максимум 3,83 Вольта.

У led-лент с 60 кристаллами на 0,5 метра диоды располагаются в 2 ряда. При этом если посчитать, то получается, что на стандартном 5-сантиметровом участке располагается 6 кристаллов с крайне высокой светимостью. Кроме того, такая светодиодная лента на 220В без блока питания используется для оформления объектов, располагающихся вне ограждающих конструкций – под открытым небом.

Ленты с диодами SMD 5630 имеют следующие уникальные характеристики энергопотребления:

• Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
• Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.

Как же подключить светодиодную ленту на 220 Вольт? Казалось бы, подключение диодной ленты к 220 В можно осуществлять по-простому, то есть, напрямую. Но диоды устроены так, что они пропускают ток в одну сторону и не пропускают в другую. Поэтому если подключение светодиодной ленты к сети 220 В осуществить без предварительно вставленного в цепь выпрямителя, то все кристаллы на ленте будут мигать с частотой 50 раз в секунду.

Такая, и даже в 2 раза большая частота (то есть, 100 Гц), согласно СанПИН, не является допустимой, особенно в жилых помещениях. Для человеческого глаза такой свет будет восприниматься, как мерцающая рябь, от чего будут быстро уставать глаза.

Перед тем как подключить диодную ленту к 220 В переменного тока, следует вставить в цепь выпрямитель. Это устройство содержит несколько конденсаторов, которые накапливают в себе заряд, когда ток идет в одном условном направлении и выдают этот заряд в цепь, когда направление движения тока меняется. Таким образом, выпрямитель делает из переменного тока постоянный без какого-либо понижения напряжения.

Однако и на этом еще не все. Работа выпрямителя «груба». Его главная функция – это обеспечить, чтобы электроны следовали в одном направлении. Поэтому схема подключения светодиодной ленты к 220 В, помимо выпрямителя, должна включать в себя еще и контроллер. Этот прибор – аналог выпрямителя, только в его задачу входит стабилизация, сглаживание любых, даже очень слабых, колебаний разности потенциалов. Современные выпрямители, как правило, содержат внутри себя блок контроллера, что позволяет им выдавать ровный ток и даже сглаживать колебания в сети.

Если речь идет о светодиодной ленте 220В RGB, которая является цветной, то ее монтаж должен производиться через такой же RGB-контроллер.

Как подключить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220В

Кроме светодиодных лент на 220В, подключение которых осуществляется без блока питания, на рынке присутствуют led-ленты, рассчитанные на напряжение 12, 24 и 110 вольт, и таких изделий большинство. Как же подключать такие диодные ленты к 220 В?

Выше неоднократно упоминались так называемые блоки питания или адаптеры, и именно на них ложится такой функционал, как запитка светодиодной ленты от 220 вольт. Адаптеры представляют собой мини-трансформаторы, где присутствуют 2 катушки-обмотки. Соотношение количества витков этих катушек соответствует отношению входящего и исходящего напряжений. Поэтому у адаптеров показатели сетевого напряжения, с которым он может работать, и напряжения, которое он готов предоставлять для диодной ленты всегда детерминированы.

Современные адаптеры для led-излучателей обычно оснащены одновременно и выпрямителями, и контроллерами, а кроме того, еще и ограничителями силы тока. Именно поэтому такой блок и называют блоком управления. В итоге на выходе пользователь имеет электропитание, соответствующее потребностям его led-ленты, даже если у нее нестандартная длина.

Однако следует помнить, что если самостоятельно подсоединить светящуюся ленту, рассчитанную на 12-110 вольт к розетке без блока питания, то лента сгорит вне зависимости от того, был или нет в цепи выпрямитель. Дело в том, что такое напряжение генерирует слишком большой для ленточного сечения проводки ток, в результате чего жилы очень быстро оплавятся.

Перед тем как подсоединить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220В, удостоверьтесь, что в цепи присутствует блок питания, чья мощность соответствует нормативу: совокупное потребление led-ленты + 25%.

Как подключить к 220 В светодиодную ленту на 12 или 24 В

Определяющим параметром здесь является потребляемая мощность. Длина ленты может быть самой разной, особенно если вы составляли ее из отдельных отрезков, спаивая их вместе, что очень сильно влияет на энергопотребление.

Потребляемая мощность зависит от двух параметров и имеет 2 основных ограничения:

• Энергопотребление зависит от длины led-ленты, которая не должна превышать стандартную длину катушки в 5 метров.
• Максимальную энергию для светящейся ленты задает блок питания. Именно он обеспечивает исходящее напряжение, которое является определяющим параметром электропитания. Поэтому перед тем, как подключить диодную ленту на 12 В к 220 В, следует взять в руки рулетку и точно измерить длину светящейся полосы, а еще лучше – пересчитать диоды, чтобы точно определить номинальную потребляемую мощность и подобрать для нее подходящий по выдаваемым показателям блок питания.

Если перед вами задача – как подключить несколько светодиодных лент к сети 220 В и при этом требуется запитать 2, 3 и более светодиодных лент, то здесь существует 2 варианта:

1. Делается разводка в проводке на участке с сетевым напряжением 220 В – тогда для каждой ленты или отдельно подключаемого участка следует приобрести отдельный блок питания.
2. Нужно приобрести блок питания с несколькими портами (разъемами) для параллельного подключения штекеров для питания лент. В этом случае совокупная мощность подключаемых лент должна соответствовать номинальной выдаваемой мощности блока питания.

Но общим правилом, которое нужно помнить перед тем, как подключить диодную ленту с любым напряжением к 220 В – никогда не соединять ленты последовательно.

Основные ошибки при подключении светодиодной ленты к сети 220в

Разберем самые часто встречаемые ошибки при подключении диодной ленты к 220 В:

• Запрещается удлинять ленты свыше стандартной длины – максимум 5 метров, припаивая к ним дополнительные отрезки. Ведь чем длиннее лента, тем большая энергия «течет» по жилам ее проводки. Если вы удлинните ленту, то соответственно, прибавите и потребителей на ленточную проводку. А значит, в ней могут возникнуть уже недопустимые токи, которые будут греть жилы и могут привести к их расплавлению.
• Недопустимо подключать к блоку питания светодиодные ленты, соединенные последовательно, если их совокупная длина превышает 5 метров. Это запрещается даже в том случае, если блок питания способен обеспечить данное энергопотребление. Блок управления в данном случае играет роль максимального ограничителя подаваемой мощности. Но эта мощность может уже быть слишком большой для ленточной проводки. И никакие предохранители, находящиеся в блоке питания не смогут защитить от расплавления пластика ленты и потенциального короткого замыкания.
• Перед тем как подключить диодную ленту меньшего напряжения к 220 Вольтам, зачастую приобретается блок питания с номинальной мощностью без 25%-ного задела. В итоге кристаллы сияют не в полную силу.
• Светящиеся ленты, рассчитанные на 12 или же на 24 В, требуют соответствующих блоков питания. Невозможно подключить ленту на 24 В к блоку, выдающему только 12 В, а затем пытаться увеличить светимость кристаллов, обрезая отдельные участки ленты. Перед тем как подключить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220 В, следует убедиться, что все звенья цепи подходят друг другу по номинальным параметрам.

Такие задачи, как подключить светодиодные ленты на 220 Вольт имеют разные решения в зависимости от мощности лент. Для лент 220 не нужен блок питания, но отдельно придется приобретать контроллер-выпрямитель. При меньших расчетных уровнях напряжения блоки питания, как правило, уже оснащены и контроллерами, и выпрямителями, и предохранителями. Но главное – не соединять led-ленты с максимальными стандартными длинами последовательно. Это чревато возникновением пожароопасной ситуации.

Источник