Какой выбрать блок питания для светодиодной ленты 12в

Какой выбрать блок питания для светодиодной ленты 12в

Светодиоды постепенно вытесняют традиционные источники света: нити накаливания и газоразрядные (люминесцентные) трубки. До сих пор этот источник света для многих остается загадочным и не совсем понятным для рядового пользователя остается принцип действия маленького кристалла, способного заменить привычную лампочку, не требующую никаких дополнительных устройств, для включения в электрическую сеть.

В плане удобства пользования светодиоды ничем не уступают традиционным лампочкам. Единственным нюансом, без которого невозможно их использование при непосредственном подключении – они рассчитаны на гораздо более низкое напряжение, чет то, которое подается по проводам электросети – 220 вольт, к тому же, они могут работать только от источника постоянного тока, имеющего полярность «+» и «-».

Чтобы реализовать на практике преобразование переменного тока электросети в постоянный ток нужного напряжения существуют блоки питания, которые служат для подключения светодиодных приборов освещения, преимущественно – светодиодных лент (СЛ).

О том, как правильно подобрать трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт, правильно рассчитать его мощность и с минимальным набором инструментов смонтировать работоспособный источник освещения расскажем в статье.

Требования к свету

Пример от Форд Фокус

Чтобы головной свет смотрелся целостным и не светил в разнобой, то уделите особое внимание цветовой температуре. Если у вас стоят галогенные лампочки с цветовой температурой 3200К, а вы вставите с белым холодным светом с температурой 6000К, то она будет смотреться инородно и сразу видно, что колхозили своими руками. Так считают большинство, кто занимается автомобильным тюнингом. Ведь производитель не будет проектировать свет с разной температурой.

Не рекомендую использовать диодную ленту внутри без влагостойкой защиты по стандарту IP67, IP68. Часто фары потеют, скапливается конденсат на стекле, несмотря на то, что на задней стороне установлена крышка для герметизации. У меня на новом Рено Дастер потели сразу, хотя на калине ни разу такого не было.

Определение полярности светодиода

Чтобы решить вопрос, как подключить светодиоды в цепь 12 вольт, необходимо определить полярность каждого из них. Для определения полярности светодиодов существует несколько способов. Стандартная лампочка имеет одну длинную ножку, которая считается анодом, то есть, плюсом. Короткая ножка является катодом – отрицательным контактом со знаком минус. Пластиковое основание или головка имеет срез, указывающий на место расположения катода – минуса.

В другом способе необходимо внимательно посмотреть внутрь стеклянной колбочки светодиода. Можно легко разглядеть тонкий контакт, который является плюсом, и контакт в форме флажка, который, соответственно, будет минусом. При наличии мультиметра можно легко определить полярность. Нужно выполнить установку центрального переключателя в режим прозвонки, а щупами прикоснуться к контактам. Если красный щуп соприкоснулся с плюсом, светодиод должен загореться. Значит черный щуп будет прижат к минусу.

Тем не менее, при кратковременном неправильном подключении лампочек с нарушением полярности, с ними не произойдет ничего плохого. Каждый светодиод способен работать только в одну сторону и выход из строя может случиться только в случае повышения напряжения. Значение номинального напряжения для отдельно взятого светодиода составляет от 2,2 до 3 вольт, в зависимости от цвета. При подключении светодиодных лент и модулей, работающих от 12 вольт и выше, в схему обязательно добавляются резисторы.

Как правильно подключать светодиоды

Параллельное подключение

Вообще параллельное соединение не рекомендуется. Даже у одинаковых диодов параметры номинального тока могут различаться на 10-20%. В такой цепи диод с меньшим номинальным током будет перегреваться, что сократит срок его службы.

Проще всего определить совместимость диодов при помощи низковольтного либо регулируемого источника питания. Ориентироваться можно по «напряжению розжига», когда кристалл начинает лишь чуть светиться. При разбросе «стартового» напряжения в 0,3-0,5 В параллельное соединение без токоограничивающего резистора недопустимо.

Последовательное подключение

Расчёт сопротивления для цепи из нескольких диодов: R = (Uпит — N * Uсд) / I * 0.75

Максимальное количество последовательных диодов: N = (Uпит * 0,75) / Uсд

При включении нескольких последовательных цепочек LED, для каждой цепи желательно рассчитать свой резистор.

Как включить светодиод в сеть переменного тока

Если при подключении LED к источнику постоянного тока электроны движутся лишь в одну сторону и достаточно ограничить ток с помощью резистора, в сети переменного напряжения направление движения электронов постоянно меняется.

При прохождении положительной полуволны, ток, пройдя через резистор, гасящий избыточную мощность, зажжёт источник света. Отрицательная полуволна будет идти через закрытый диод. У светодиодов обратное напряжение небольшое, около 20В, а амплитудное напряжение сети – около 320 В.

Какое-то время полупроводник будет работать в таком режиме, но в любой момент возможен обратный пробой кристалла. Чтобы этого избежать перед источником света устанавливают обыкновенный выпрямительный диод, выдерживающий обратный ток до 1000 В. Он не будет пропускать обратную полуволну в электрическую цепь.

Схема подключения в сеть переменного тока на рисунке справа.

Выбор кабеля для прожектора

При выборе типа кабеля для подключения светодиодного прожектора, главными критериями выбора являются: условия прокладки и внешние факторы, которые могут воздействовать на изоляцию кабельной продукции. Именно ухудшение состояния изоляции, а именно её пересыхание, и разного рода повреждения, в последующем могут привести к короткому замыканию, нагреву и даже внезапному возгоранию. Поэтому к выбору подходящего по условиям прокладки типа кабеля нужно подойти с пониманием ответственности. На кабель для подключения прожектора могут воздействовать:

солнечный свет, а точнее ультрафиолет, так как он при длительном воздействии на изоляционный материал, из которого изготовлен кабель или провод питания, разрушает его. Вследствие этого снижается сопротивление изоляции, что в процессе эксплуатации может привести к аварийной ситуации на линии электроснабжения прожектора;

низкая и высокая температура. Дело в том, что каждая кабельная продукция имеет рабочий диапазон температур. Изменение температуры окружающей среды может быть связано, и с климатическими условиями, и с особенностями производства. Например, при организации освещения в цехах металлургических предприятий, нужно выбирать кабельную продукцию, переносящую высокие температуры, а при освещении морозильных камер, выдерживающую отрицательные температуры;

возможность попадания на кабельную продукцию химически активных веществ, которые являются губительными для некоторых видов материалов, используемых в качестве изоляционного.

Для защиты от УФ кабель для прожекторов монтируют в гофре

Таким образом, если выполняется подключение светодиодных прожекторов для использования в бытовых условиях и на производстве, где диапазон рабочих температур находиться в пределах от -25 до +40 о С, и где нет вероятности попадания на изоляционный слой химически агрессивных реагентов, то отличными вариантами являются:

Кабель NYM, который используется для распределения электрической энергии с напряжением до 660 Вольт, при том, что светодиодные прожекторы в основном питаются от сети 220 Вольт. Это кабельная продукция с медными токоведущими жилами сечением от 1,5 мм 2 до 35 мм 2 , в количестве от 2 до 5, имеющими цветную маркировку изоляционного слоя. В качестве изоляции используется ПВХ-пластикат с дополнительным заполнением эластичным материалом для повышения гибкости. Кабель NYM применяется для прокладки как в сухих, так и влажных помещениях, но для монтажа на улице, где есть воздействие ультрафиолета, рекомендуется прокладка в гофре. Не поддерживают горение, поэтому подходят даже для подключения LED-прожектров установленных в пожароопасных помещениях.

Провод ПВС. Это отличный и весьма недорогой вариант для подключения прожекторов разной мощности, с сечением медных жил от 0,5 до 25 мм 2 . За счёт многопроволочного исполнения жил, которых может быть от 2 до 5, провод эластичен и легко сгибается в нужном направлении. Внешняя и внутренняя изоляция выполнена из ПВХ материла. Однако при длительном нахождении под солнечными лучами, также требует прокладки в трубе или гофре.

Однако, если светодиодными прожекторами осуществляется освещение улиц, придомовых территорий, дорог и другого вида наружного освещения, то возможно подключение прожекторов от СИП (самонесущий изолированный провод). Если прокладка планируется в грунте и есть вероятность механического повреждения, то лучше использовать бронированные медные кабеля типа ВБбШвнг.

Алгоритм действий

Чтобы подключить светодиод к 12В постоянного тока, нужно усвоить основной алгоритм действий:

• Определяют тип блока питания, выясняют его напряжение на выходе и вообще работоспособность.
• Выявляют номинальный ток LED, потребляемую мощность и напряжение.
• Определяют возможность подключения светодиодов к БП по имеющимся параметрам.
• Соединяют и спаивают лампочки с соблюдением полярности. Резистор ставят на любой части цепочки.

Контакты после завершения работ тщательно изолируют.

Способы соединения двух отрезков светодиодной ленты

Соединить 2 отрезка подсветки можно 3 способами: ленты без проводов – паяльником, с помощью проводов и коннекторами.

Соединение паяльником лент без проводов

Чтобы спаять между собой полоски без проводов, их концы срезают до уровня токоведущих контактов. Для этого 1 кусок изделия очищают от клеевой основы и оголяют контакты. Затем их смазывают флюсом и наносят слой олова до тех пор, пока не появится пленка серебристого цвета. Светодиодные полосы друг к другу соединяются внахлест, придерживаясь полярности. Чтобы олово плотно зафиксировало контакты, его прогревают в течение 5 секунд паяльником.

Соединение с проводами

Чтобы 2 отрезка припаять проводами требуется коннектор для поворотного соединения сегментов. Прежде чем соединить детали вместе, подготавливают подсветку:

1. Конец изделия очищают от влагозащитного покрытия.
2. Жестким ластиком или зубочисткой протирают контактные площадки. Это поможет устранить окислы. Можно использовать кончик спички, он мягкий и не испортит контакты, но хорошо устранит окисление.
3. Когда изделие будет готово, то под подпружинные контакты продевают контактные пятаки. Красный провод – плюс, черный – минус.

Спаиваем в ошибочном месте разреза

Если разрез ленты сделан неправильно, то соединить ее коннектором не получится. Не стоит выбрасывать изделие, т. к. его можно соединить с помощью пайки:

1. Для этого дорожки светодиодной подсветки тщательно зачищают. Когда проходящие внутри нее контактные дорожки станут хорошо видны, зачищают вторую часть изделия.
2. Затем на контактные дорожки 2 отрезков с помощью паяльника наносят припой.
3. Самый простой способ спаять 2 отрезка – использовать небольшие кусочки проводов. Более сложный вариант – спаять отрезки встык.
4. Чтобы проверить пайку на качество, провода слегка потягивают или шевелят ими. Если место спайки не деформировалось, значит, работа сделана правильно.
5. Контактные площадки обматывают изолентой или изолируют термоусадкой.

Ремонт светодиодной ленты

Разобраться, почему не работает светодиодная подсветка, и отремонтировать ее, можно с помощью следующих инструментов и материалов:

• отвертки-индикатора;
• электроизмерительного прибора – мультиметра;
• коннектора;
• паяльника;
• припоя.

Диагностика и методы ремонта электрических цепочек происходит по правилам: проверки напряжения и целостности всех частей лампы. Ремонт изделия:

1. Светодиодная подсветка мерцает постоянным тусклым светом, иногда полностью отключается. Исправность блока питания светодиодной ленты проверяют путем присоединения к нему контрольной лампы или мультиметра. Мерцание возникает при скачках напряжения, плохих контактах в ленте и блоке питания. Если подсветка имеет 1 неисправный светодиод, то мерцание будет проявляться в одном месте. Такой светодиод меняют на новый. Если установка изделия сделана под прямым углом, то места изгибов постепенно выходят из строя. Поврежденный участок меняют частично или полностью.
2. Лента горит не полностью или гаснет, значит, произошел перегрев некоторых ее участков или была сделана неправильная установка. Для исправления проблемы плохой сегмент подсветки удаляют и устанавливают коннекторы или соединители.
3. Если не горят лампочки, нужно протестировать блок питания на присутствие входного напряжения. Для этого проверяют фазу в розетке отверткой-индикатором либо питание на клеммах входа. Мультиметр настраивают на режим замера переменного тока. Чтобы проверить выходное напряжение на контактах светильника и выходных клеммах блока питания, используют отрезок ленты. Напряжение проверяют на погасшем участке. Целостность проводников была нарушена, если напряжение поступает на подсветку, а лампочки не загораются.

Проблема неисправности блока питания может быть из-за сгоревшего предохранителя, неисправности диодного моста, оборванной дорожки.

Я рассмотрел основные аспекты соединения светодиодных лент при помощи паяльника и специальных соединителей. Если необходимо соединять ленты не с источниками питания, а смежду собой, то тут все делается аналогичным образом. Паять и резать ленту аналогично примеру на водонепроницаемой ленте. А если «возиться» с коннекторами, то стоит приобрести коннектор с двумя соединителями по концам необходимой длины и действовать согласно инструкции, описанной выше. Ничего сложного тут нет)

В начале статьи мною было проронено, что опишу недостатки и плюсы обоих видов соединения светодиодных лент. Сказано-сделано…

Коннекторы — легко монтируются, имеют разнообразные типы. При помощи них можно соединить ленты в разнообразные формы. Это главные плюсы.

К минусам соединителей отнесу — большая «боязнь» влажных помещений. Очень быстро окисляются контакты. Лента начинает моргать. Еще одним негативным свойством назову — некачественные соединители. «Откровенно» плохие коннекторы попросту не создают необходимый контакт с лентой это не позволяет даже включить ленту. Она попросту не будет светиться…

Забыл к плюсам отнести и тот факт, что большинство коннекторов не нждаются в дополнительной изоляции. Работают по принципу — «поставил-и-работает».

При соединении светодиодной ленты пайкой отрицательных моментов все-таки больше, чем положительных. Случаются моменты, когда необходимо размещать ленты на вертикальных круглых поверхностях, овальных поверхностях и т.п. Коннекторы в этом случае практически не справляются… Они топорщатся и выпадает один или несколько светодиодов из общей картины. В этом случае выручет именно пайка. Т.е. плюс пайки в том, что ее можно использовать при дизайне лентами абсолютно любой поверхности. Минус пайки в том, что нельзя передерживать жало на ленте при пайке. Особенно от этого страдают новички. При пайке необходимо хорошо подготавливать поверхность. И конечно, после проведенного соединения пайкой необходимо дополнительно изолировать места соединений. На все эти операции необходимо время, а его как всегда, у нас не хватает…