Схема блока питания для светодиодной ленты 12в. Самодельный блок питания для светодиодной ленты. Переделка своими руками из старых БП. Назначение блока питания
Часто нужно запитать свои самоделки, а блока питания на нужное напряжение нет. Конечно, для проверки можно воспользоваться батарейками. Подобрать нужное количество, для получения нужного напряжения, но для постоянной работы такой подход нерационален. Давайте рассмотрим варианты изготовления блоков питания для светодиодов от простого и дешевого к более сложному и дорогому.
Бестрансформаторный блок питания для светодиодов
Суть такого блока заключается в использовании балластного (гасящего) конденсатор. На нашем сайте есть подробная статья о таком БП, в которой вы можете найти . В общем виде схема выглядит следующим образом:
Такой вариант имеет массу недостатков:
- Нет стабилизации выходного напряжения;
- нет гальванической развязки (трансформатора);
- нет разряжающего резистора на балластном конденсаторе, поэтому есть риск поражения электрическим током от C1.
Приняв эти недостатки и доработав схему, получаем следующее бестрансформаторное питание светодиодов на 12В.
Вместо D1, микросхемы линейного стабилизатора L7812, может быть установлена любая другая на необходимое напряжение (7805 и т.д. а также отечественные стабилизаторы КРЕН).
Альтернативный вариант схемы БП для светодиодной ленты, при сборе своими руками – вместо линейного стабилизатора использовать стабилитрон или параметрический стабилизатор из стабилитрона и транзистора. Преимуществом такого решения есть гибкость в настройке напряжения стабилизации, ведь если у вас нет подходящего стабилитрона, вы можете два других соединить последовательно и добиться нужной величины напряжения.
Для изготовления самодельного блока питания для светодиодной ленты подойдёт отечественный стабилитрон серии Д818Д, рассчитанный на напряжение порядка 12-13 В.
Другой способ стабилизации – собрать стабилизатор тока на двух транзисторах. Ток стабилизации задается резистором R2.
R2 = 0,7 * Iст; R1 = 3,9кОм.
Стабилизатор тока стремится выдать заданный ток, это оптимальный вариант для бестрансформаторного питания отдельных светодиодов.
Переделка готовых БП для работы со светодиодами
Начнем с самых распространённых блоков питания – зарядных устройств от мобильного телефона. Выходное напряжение от 5 до 9 вольт постоянного тока, стабилизированная схема и гальваническая развязка от сети. Это делает использование подобных схем блока питания для светодиодной ленты безопаснее предыдущего варианта.
Самым простым вариантом будет использование токоограничительного резистора, для удобства есть .
Схемы дешевых блоков питания от зарядок
Для начала взгляните на схемы от различных зарядных устройств, с виду они отличаются, а принципиально – идентичны (картинки можно листать ).
Большинство зарядных устройств для мобильного телефона построены на базе блокинг-генератора, или как его еще называют – автогенератора.
Выпрямленное напряжение поступает на схему, состоящую из силового транзистора, который управляется через базовую обмотку и резистор смещения базы, трансформатора, и цепи обратной связи. Это простейший импульсный блок питания. Подойдет как схема для блока питания светодиодной ленты, если её немного модернизировать.
Принцип работы
Обмотки трансформатора подключены таким образом, чтобы на базе транзистора и коллекторной обмотки, напряжения наводились в противофазе, иначе говоря «наоборот». Когда транзистор открывается до конца через резистор базы, нарастание тока в коллекторной обмотке прекращается и на базовой обмотке возникает противо-ЭДС, закрывающее транзистор. Ток в коллекторной цепи снижается, а после достижения нулевого значения процесс повторяется.
Однако это описание очень упрощено, дано только для понимания общего принципа возникновения колебаний высокой частоты переменного тока на импульсном трансформаторе.
Вы могли заметить, что на каждой из схем выше я обвел красным цветом один из элементов – это стабилитрон (диод Зенера). Он установлен как раз в цепи обратной связи по напряжению. Когда выходное напряжение достигает напряжения стабилизации, в работу вступает отрицательная обратная связь, которая закрывает транзистор.
В более дорогих (см. вторую схему) обратная связь заведена через оптопару, это повышает надежность схемы в целом.
Обобщенная схема блокинг-генератора изображена на рисунке ниже, все остальные компоненты в зарядных устройствах нужны для стабилизации (обратной связи), индикации, защиты от аварийных режимов работы и т.д.
Делаем блок питания
Раз стабилитрон имеет напряжение стабилизации — с его помощью осуществляется обратная связь. Значит, чтобы изменить выходное напряжение, нужно его заменить на другой по величине Uстаб.
Выходное напряжение зарядного устройства приблизительно равно номиналу стабилизатора . Оно отличается от номинального на стабилитроне от 0,3 до 1В и зависит от некоторых особенностей схемы. Обратите внимание, в приведенных примерах стоят стабилитроны от 5 до 7 вольт.
При изменении выходного напряжения изменяется и ток, который может выдать зарядное устройство. Причем изменение тока обратно-пропорционально величине изменения напряжения. Т.е. увеличив напряжение наполовину, допустим до 7,5 вольт, ток упадет в два раза.
Чтобы своими руками сделать блок питания для светодиодов, нужно определиться как вы будете подключать нагрузку, чтобы сделать выводы о необходимом напряжении.
Если вы собираетесь питать один светодиод или несколько соединенных параллельно, вам нужно выходное напряжение порядка 3-х вольт (). Далее подобрать необходимый стабилитрон, например подобный – на 3,3В. При параллельном подключении не забудьте проверить напряжение через каждый из светодиодов и скорректировать его дополнительным резистором.
Многие блоки питания, не только зарядки для мобильных, сделаны по этой схеме. Более мощные и дорогие модели (незначительно), и модели с другими силовыми схемами оборудованы несколько иной и более простой в настройке обратной связью. Зачастую которая выполнена на микросхеме TL431 (или любые другие буквы и «431» в названии).
Эта интегральная микросхема выполняет роль обычного стабилитрона. Отличия в том, что TL431 – это регулируемый стабилитрон и имеет корпус с 3-мя выводами
Выходное напряжение задается изменением соотношения резисторов R1 и R2 (см. следующую схему), далее размещена типовая схема блока питания с TL431. Кругом обведены резисторы, которые нужно подбирать для подстройки, формула подбора такова:
Vout = 1 + (R1 / R2) * Vref , где Vref – приблизительно 2,5В
Мнемоническое правило: В обвязке TL431 есть 2 резистора, задающие напряжение стабилизации. Верхний чем больше – тем выше напряжение, соответственно, чем ниже сопротивление, тем меньшее напряжение выдаст БП. Нижний – наоборот, чем больше сопротивление – тем ниже напряжение (верхний повышает, нижний уменьшает).
3 варианта блока питания из зарядного
Первый вариант . Вы можете сделать регулируемый блок питания таким образом: замените один из резисторов потенциометр, в зависимости от того куда вы его впаяете (вместо верхнего или нижнего) пределы регулировки будут изменяться.
Идеальный вариант поставить последовательно постоянный резистор и потенциометр, выставив за счет постоянного минимальный уровень напряжения на выходе блока питания, воспользовавшись приведенной формулой.
Описанными способами можно своими руками сделать блок питания для светодиодной ленты практически из любого старого блока питания, зарядного устройства и пр. Однако в некоторых случаях придется доматывать вторичную обмотку несколькими витками, этот способ несколько труднее и рассматривать его не будем.
Вторая схема. Регулировка аналогична, на R7 и R5.
Подобный блок питания, сделанный своими руками, превосходит бестрансформаторное питание светодиодов по всем параметрам. А что насчет цены – то не забывайте о том, что порывшись у себя в кладовой – вы наверняка найдете парочку заготовок.
Третий вариант – это модернизировать или доделать старые трансформаторные блоки питания.
Если выходное напряжение с диодного моста превышает 14 вольт, установите L7812 по указанной схеме и получите готовый БП для LED ленты, сделанный своими руками.
Если вы хотите сделать блок питания для отдельных светодиодов, схема изменится только номиналом стабилизатора – нужно будет установить 3-хвольтовую модель (7803). Или собрать параметрический стабилизатор как было описано выше. Такой блок питания лучше чем первый рассмотренный, но хуже чем второй. Он больше и имеет меньший КПД.
Блок питания для LED ленты из зарядного от ноутбука
Блоки питания от ноутбуков, мониторов и другой бытовой и компьютерной техники имеют напряжение от 12 до 19 и более Вольт. Если напряжение 12В – отлично, это идеально для светодиодной ленты. Но как изменить выходное напряжение, если оно не подходит под ваши нужды?
Вот такой регулируемый импульсный понижающий преобразователь напряжения выполнен на довольно старой надёжной и популярной микросхеме – LM2596. Модель, которая изображена на фото, имеет регулировку напряжения и тока, что позволяет его использовать как драйвер для мощных светодиодов, обеспечивающий очень качественное питание.
На фотографии видно в обозначении сокращение ADJ (adjustable) – что говорит о том, что это регулируемая модель. В продаже есть готовые схемы и отдельные ИМС для работы с фиксированным выходным напряжением, а именно: 3В, 5В и 12В. В вариантах на ток 2 и 3 Ампера каждая, имеют немного упрощённую схему.
Назначение элементов описано , разница лишь в том, что на схеме выше отсутствует стабилизация тока и нет регулировки напряжения, как в предыдущем фото.
Понижающие преобразователи напряжения на LM2596 довольно популярны. Найти их можно в магазинах радиодеталей, но на Aliexpress можно купить в разы дешевле.
Схема их подключения проста, входные и выходные контакты подписаны, некоторые платы поставляются с запаянными зажимными клеммами. Подключите его к готовому БП на более высокое напряжение (от ноутбука, например) и блок питания для светодиодных ламп готов.
Такой вариант подходит для начинающих, если вы не хотите влезать в схему с паяльником или нет возможности добраться до элементов блока для модификации схемы (в случае трудно разбираемого корпуса и когда детали залиты компаундом).
Ремонт блока питания светодиодной ленты
Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.
Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.
Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:
- TL494;
- KIA494AP;
- MB3759;
- KA7500;
Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:
ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.
Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.
При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.
На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.
Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.
Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.
Используя в интерьере светодиодную подсветку, важно чтобы ее работа была стабильной, долговечной и не оказывала вредного воздействия на зрение человека. Корректное функционирование светодиодных приборов обеспечивают преобразователи напряжения, выбирать которые следует, произведя некоторые расчеты. Правильно подобранный блок питания для светодиодной ленты 12В предохранит светодиоды от перепадов напряжения и преждевременной потери качества свечения.
В отличие от обычных ламп накаливания, светодиодные конструкции нельзя подключать к сети 220В. Они выпускаются с питающим напряжением 12В или 24В. В качестве подсветки в домашних интерьерах наиболее востребованы светодиодные ленты 12В. Для получения требуемого напряжения используют специальные адаптеры – источники питания, преобразующие напряжение в сети 220В до необходимой величины 12В.
Перед тем как выбрать блок питания для светодиодной ленты, следует ознакомиться с их типами и характеристиками. Стабилизаторы для светодиодных изделий отличаются по таким критериям:
- степень защиты – бывают модели герметичные и негерметичные;
- исполнение корпуса – пластиковый, алюминиевый герметичный для помещений с большим уровнем влажности, металлический с перфорацией и контактными площадками (используется для сухих помещений и требует установки в закрытом месте во избежание попадания пыли).
Стабилизаторы напряжения являются обязательным элементом высококачественного освещения, обеспечивающим максимальную эффективность работы светодиодных источников света. Они снабжают электроэнергией необходимых параметров, защищая от возможных скачков напряжения и преждевременного выхода из строя. Благодаря блокам питания, светодиодные ленты излучают равномерное свечение без мерцания.
Блок питания для светодиодной ленты 12В: расчет и подключение прибора
Чтобы понять, какой блок питания нужен для светодиодной ленты, необходимо сделать определенные расчеты, учитывающие не только напряжение на выходе, но и величину тока, выдаваемую в нагрузку. Поэтому для каждой конкретной подсветки следует вычислить суммарное значение тока, потребляемого всеми светодиодами в ленте.
Варианты расчета блока питания для светодиодной ленты
Перед тем как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, необходимо ознакомиться с сопроводительной документацией к изделию, где указан потребляемый ток одного погонного метра. В случае отсутствия таких данных, расчет можно произвести самостоятельно.
К примеру, рассчитаем общее количество светодиодов для ленты 12В длиной 15 м, плотностью 30 светодиодов типа SMD 5050 на метр: 15 (м) х 30 (шт.) = 450 шт. Учитывая, что каждый светодиод SMD 5050 потребляет ток величиной 0,02А (это значение приведено в таблице параметров диодов), суммарное значение потребления тока всего отрезка ленты составляет 9А (450х0,02 = 9). Следовательно, будет необходим источник питания 12В со значением тока допустимой нагрузки 9А.
Полезный совет! Габаритные блоки питания достаточно сложно скрыть в закарнизной конструкции. Поэтому для подсветки потолков не рекомендуют использовать ленты с большой плотностью светодиодов, под которые нужны мощные преобразователи.
При расчете мощности блока питания для светодиодной ленты, перемножаем напряжение и полученное значение тока: 12Вх9А = 108 Вт. Следовательно, приемлемым будет стабилизатор мощностью не менее 108Вт. Однако следует учесть, что блок подбирается с 20-процентным запасом мощности, иначе он быстро выйдет из строя от перегрузки. Значит, требуемая мощность составит: 108х1,2 = 129,6Вт, т. е. для данного случая оптимальным будет выбор блока питания для светодиодной ленты 12В – 150 Вт.
Кроме того, рассчитать мощность преобразователя можно используя данные об основных характеристиках гибких LED-изделий. Выбрав нужный тип ленты, находим в таблице соответствующее значение мощности одного метра и умножаем на общую длину подсветки. Учитывая запас мощности, получаем нужную мощность блока питания.
Таблица основных технических показателей светодиодных лент 12В:
Класс светодиодов | Размер светодиода, мм² | Мощность светодиодной ленты, Вт/м | Плотность ленты, шт./м | Значение светового потока, лм/м |
SMD 3528 | 3,5х2,8 | 2,4 | 30 | 150 |
4,8 | 60 | 300 | ||
9.6 | 120 | 600 | ||
SMD 5050 | 5х5 | 7,2 | 30 | 360 |
14,4 | 60 | 720 |
Пример подключения светодиодной ленты к блоку питания
Монтировать подсветку к выбранной поверхности необходимо после того, как к светодиодной ленте подключен блок питания. Используем для примера подключение ленты к блоку, корпус которого выполнен из металла и имеет отверстия для охлаждения составляющих элементов и клеммной планки. Одна из стенок корпуса снабжена табличкой с указанием маркировки для корректного подключения проводов.
Клеммы с обозначением «L» и «N» – фаза и ноль, предназначены для подключения к сети 220В. Заземление обозначено символами «FG». Клеммы с маркировкой «G» объединены между собой и предназначены для подключения отрицательного вывода светодиодной ленты. Три клеммы с символами «V» также соединены внутри адаптера и к ним подключается соответственно положительный вывод. Следует заметить, что такая маркировка используется и на других моделях преобразователей.
Для подключения одноцветной ленты, подсоединяем провода к клеммам, учитывая полярность. Вилка сетевого шнура имеет три провода с оболочкой коричневого, синего и желто-зеленого цвета. Коричневый и синий провода крепим к клеммам «фаза» и «ноль», не боясь перепутать, так как их можно менять местами. Желто-зеленый провод соединяют строго с клеммой заземления. Если заземление отсутствует, клемму не используют: это не имеет значения для функционирования ленты.
Обратите внимание! Отсутствие в сетевом шнуре провода заземления является нарушением техники безопасности при выполнении электромонтажных работ.
Вышеизложенный пример схемы подключения светодиодной ленты к блоку питания подходит для использования подсветки из одной ленты длиной до 5 м. Если требуется подключить несколько отрезков ленты, то необходимо применить схему параллельного подключения.
Схема параллельного подключения блоков питания светодиодной ленты
Если при оформлении интерьера возникает необходимость подсветки нескольких элементов декора, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, применяется параллельное подключение отрезков ленты к преобразователю напряжения. Такая схема используется и в случае, когда линия освещения конструкции достаточно длинная и превышает 5 м.
Последовательное соединение отрезков приведет к неравномерному распределению нагрузки, вследствие чего светодиодная лента будет работать некорректно, излучая слабый свет на конечном участке. Не исключено, что крайний отрезок ленты вообще не будет светиться, тогда как начальный начнет перегреваться и быстро выйдет из строя. Это говорит о том, что подключать конец первого отрезка к началу второго нельзя.
При параллельном соединении, каждый отрезок светодиодной ленты должен независимо от остальных подключаться к источнику питания. Это можно сделать, подсоединив каждый отрезок ленты к блоку питания отдельными проводами. Но параллельное подключение можно сделать и другим способом: проложить основную линию провода от преобразователя, к которой впоследствии можно подключить отдельные участки светодиодной ленты.
Чтобы контакт проводников ленты с основным проводом был надежным и крепким, используют пайку или соединение посредством специальных разъемов – коннекторов. Использование для соединения разъемов значительно упрощает ремонт подсветки в том случае, если при эксплуатации возникнут неполадки. Если ленту необходимо проложить по сложной траектории, можно применить в качестве магистрального провода саму ленту.
Цена блока питания для светодиодной ленты 12В
Купить блок питания для светодиодной ленты 12В можно не только в точках продажи светотехники, но и на веб-страницах производителей и организаций, реализующих светодиодную продукцию. Там можно ознакомиться с ассортиментом моделей преобразователей, их техническими характеристиками и стоимостью блоков.
Обратившись к менеджерам сайтов можно получить профессиональную консультацию о том, как подобрать блок питания для светодиодной ленты в зависимости от ее типа и условий эксплуатации. Опытные специалисты помогут в правильном выборе устройства, которое обеспечит долговечную и качественную работу светодиодной конструкции. Как правило, вся продукция сертифицирована и обеспечена гарантией от производителя.
Обратите внимание! Приобретая открытый тип преобразователя, помните, что использовать его можно только в помещениях с минимальной степенью влажности и в местах, где исключен риск попадания воды.
Прежде чем купить блок питания для светодиодной ленты, стоит сделать обзор стоимости продукции, предлагаемой разными компаниями. Это поможет в выборе модели с необходимыми параметрами на выгодных условиях. Ориентировочные цены блоков питания для светодиодной ленты 12В представлены в таблице:
Модель преобразователя | Габариты, мм | Основные параметры | Цена, руб. |
БП интерьерный 12В 15Вт IP 20 | 70/39/30 | Питающее напряжение 110-220В, мощность 15Вт, снабжен индикатором питания и регулятором напряжения | 270 |
БП 12В 35Вт IP 20 | 85/58/32 | Питающее напряжение 110-220В, мощность 35Вт, имеет индикатор питания и регулятор напряжения | 380 |
БП 12В 60Вт IP 20 | 159/98/38 | Питающее напряжение 110-220В, мощность 60Вт, имеет индикатор питания и регулятор напряжения | 540 |
БП 12В 150Вт IP 20 | 200/89/40 | Питающее напряжение 110-220В, мощность 150Вт, снабжен индикатором питания и регулятором напряжения | 780 |
БП влагозащищенный 12В 30Вт IP 67 | 220/28/20 | Питающее напряжение 110-220В, мощность 30Вт, защита от влаги и пыли | 560 |
БП влагозащищенный 12В 60Вт IP 67 | 148/40/30 | Питающее напряжение 110-220В, мощность 60Вт, защита от влаги и пыли | 1100 |
БП влагозащищенный 12В 100Вт IP 67 | 202/71,2/45 | Питающее напряжение 110-220В, мощность 100Вт, защита от влаги и пыли | 1670 |
Иногда бывают ситуации, когда необходимо сделать подсветку на небольшом по длине участке. Тогда приобретение блока питания обойдется намного дороже, чем покупка самой ленты. В этом случае можно сделать преобразователь самостоятельно.
Как сделать блок питания для светодиодной ленты своими руками
Стоимость импульсных блоков питания для светодиодной ленты большой мощности очень часто превосходит саму гибкую ленту. Однако есть вариант сократить затраты на устройство подсветки, используя в качестве стабилизатора блоки питания от устаревших моделей компьютеров, телевизоров, планшетов или других электроприборов. Наверняка такие изделия можно найти в каждом доме.
Мощность преобразователей на 12В от старой электроники обычно составляет от 6 до 36Вт. Этого вполне хватает для функционирования небольшого отрезка светодиодной подсветки, например, зоны кухонного фартука. Можно использовать трансформаторные модели, но они достаточно тяжелые и их мощность превосходит такой же параметр ленты в два раза. Как следствие, при подключении такого блока питания к ленте он сильно перегревается, даже при условии усовершенствования его путем устройства дополнительного охлаждения.
Для нормальной работы светодиодной ленты лучше применить импульсные блоки питания, которые при достаточной мощности весят совсем немного. Подойдет, например, преобразователь на 12В и 2А от вышедшего из строя телевизора. Мощность такого устройства составляет 24Вт (12х2), что позволяет светодиодной ленте работать исправно, а блоку питания не перегреваться.
Полезный совет! Зарядные устройства от мобильных телефонов 5В можно использовать в качестве источника питания для собранного своими руками небольшого ночного светильника из 3-6 светодиодов.
Можно приспособить электронный балласт (ограничитель тока), который питал люминесцентный светильник, вышедший из строя, под блок питания для ленты 12В. Для этого необходимо регулятор люминесцентной лампы преобразовать в понижающий трансформатор, после чего, используя схему, подключить к нему светодиодную ленту. Преобразование представляет собой намотку вторичной обмотки, тогда в схему добавляют вторичный диод и конденсатор. Главным условием является то, что мощность ленты должна соответствовать такому же параметру балласта.
Выполнение ремонта блока питания для светодиодных лент
Источники напряжения 12В, вышедшие из строя, обычно поддаются наладке. Если у вас есть достаточно знаний и навыков, можно попробовать выполнить ремонт преобразователя напряжения самостоятельно. Неисправности можно устранить, используя схему блока питания для светодиодной ленты 12В или 24В, так как они идентичные.
Наиболее часто встречающиеся неполадки в блоках питания следующие:
- выходят из строя конденсаторы С22, С23 – обычно наблюдается их вздутие или пересыхание;
- не функционируют транзисторы Т10-11;
- неисправен ШИМ-контроллер TL494;
- сдвоенный диод D33, конденсаторы С30-33.
Неисправности других составляющих преобразователей встречаются редко, однако их также стоит проверить.
Для диагностики и исправления неполадок необходимо выполнить такие действия:
- открыть корпус и проверить предохранитель. Если с ним все в порядке, необходимо измерить напряжение на конденсаторах (С22, С23), предварительно подав питание. Значение должно быть около 310В. Следовательно, сетевой фильтр и выпрямитель в норме;
- провести диагностику ШИМ (микросхема КА7500) – если на 12 выводе есть напряжение 12-30В, тогда проверяем микросхему. В противном случае следует проверить источник питания дежурного напряжения;
- напряжение на выводе 14 после подачи внешнего питания должно иметь значение приблизительно +5В. Если нет – необходимо заменить микросхему. Ели есть, необходимо с помощью осциллографа проверить микросхему.
Ремонт блока питания заключается в замене неисправных элементов на такие же составляющие или их аналоги. Чтобы впоследствии не сталкиваться с проблемой поломки, необходимо выполнять рекомендации производителя, так как превышение допустимого предела нагрузки приведет к выходу из строя адаптера.
Правильный выбор блока питания и сопутствующих устройств для светодиодных систем гарантирует долговечность и качество освещения. Благодаря этим устройствам, светодиодные источники излучают яркий немерцающий свет, способный изящно преобразить ваш интерьер.
- не правильный монтаж и подключение с ошибками
Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.
1 правило
Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.
Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?
Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.
Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую:
При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.
Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.
2 правило
Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.
Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.
Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.
Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.
Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.
3 правило
Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.
Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.
Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.
Подключение светодиодной ленты
Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:
Монтаж питания 220В
Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.
Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.
Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.
Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная - любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье "Как определить фазу и ноль в электропроводке".
Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.
Подключение блока питания
Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.
- фазный провод подсоединяете к разъему L
- жилу синего цвета - нулевую, к клемме N
- желто-зеленую - к клемме обозначенную как Pe или значком заземления
Подключение диммера
Теперь необходимо подключить диммер. Здесь применяйте гибкий монтажный провод ПуГВ 1,5мм2 разных цветов. Например черный (для минусовых контактов) и красный (для плюсовых).
- отмеряете и отрезаете необходимого размера провода
- зачищаете концы и опрессовываете их наконечниками НШВИ
В первую очередь подключаете концы со стороны блока питания. Минусовой провод (черного цвета) соединяете с клеммой имеющей маркировку –V
. Плюсовой провод (красного цвета) с клеммой промаркированной как +V
.
Оба провода должны подключаться к диммеру со стороны Power IN
(входное питание). Провод красного цвета подключаете на диммере к плюсовой клемме DC+
, а другой провод к клемме минус DC-
Далее опять идут монтажные работы по прокладке провода. Протягиваете его в гофре от диммера, до места подключения к светодиодной ленте. Используйте тот же самый ПуГВ. При превышении общей длины светодиодной ленты и подсветки более 5 метров, ленты подключаются параллельно. Причем к каждой из них подводится отдельное питание.
Приступаете к подключению проводов к клеммам диммера. Они обычно имеют надпись и обозначаются как Output Led. Для надежного контакта зачищенные концы жил лучше обжать наконечниками.
Монтаж и пайка проводов на светодиодной ленте
Можно переходить к монтажу самой ленты. Для этого ее нужно отмерить и разрезать на нужные куски. Сделать это можно не в любом месте, а только там, где нанесен пунктир или нарисованы ножницы.
После резки, провода можно припаять к специальным контактам на ленте. Для этих же целей, а также для соединения отдельных кусков ленты друг с другом можно применить и коннекторы.
Ищите минусовой контакт и подсоединяете туда провода черного цвета. К контакту плюс идет соответственно другой провод – красный. Не разогревайте паяльник до максимума, иначе легко пережжете подложку. Рекомендуемое время пайки - до 10 сек.
Противоположные концы также зачищаются и на них устанавливаются наконечники НШВИ.
Еще раз запомните, что для лучшего охлаждения укладывать светодиодную ленту нужно только на профиль из алюминия. Монтируется он заранее.
После всех этих работ все жилы проводов выводятся в одно место и подключаются к соответствующим питающим проводам, с соблюдением фазировки (плюсовых и минусовых контактов).
Подключение лучше всего выполнять через клеммы Wago.
Светодиодные ленты стремительно набирают популярность, как очень компактный и удобный способ организации освещения и украшения помещений. Однако мало кто знает, что подключать их в бытовую сеть с напряжением 220В запрещено. Рабочее напряжение ленты равняется 12В или 24В и при подключении к источнику тока с таким большим напряжением она просто сгорит. Поэтому её всегда необходимо подключать к сети через блок питания, который можно не только купить, но и собрать своими руками.
Одно из главных правил монтажа светодиодной ленты требует, чтобы она и источник питания имели одинаковое номинальное напряжение. Поэтому, если Вы уже купили ленту и оказались перед вопросом выбора блока питания для нее, то выбирайте соответствующие модели. Наибольшее распространение в быту сегодня имеют ленты на 12В – они стоят дешевле, да и блок для них можно купить за меньшие деньги. Номинал ленты указывается в маркировке.
Однако классификация блоков питания производится не по напряжению, а по такому признаку, как способ охлаждения:
- Приборы с активным охлаждением. Их конструкция включает в себя вентилятор, похожий на компьютерный кулер. Шум, производимый его винтом во время вращения, является недостатком данного типа БП. Кроме того, он требует регулярного ухода – чистки, смазывания и замены.
- С пассивным охлаждением. Оно основывается на циркуляции воздуха внутри устройства, для чего в корпусе прорезаны специальные отверстия или установлена решетка.
По строению блок питания для светодиодной ленты может иметь корпус:
- похожий на зарядное устройство ноутбука, часто тоже изготавливается из такого же черного пластика с наклеенной маркировкой, в которой указаны рабочие параметры.
- герметичный защищенный от влаги и пыли алюминиевый корпус;
- из легкого металла с вентиляционными отверстиями и площадкой для подключения контактов, из-за особенностей материала может использоваться только в сухих помещениях.
По функциональным возможностям БП для LED-лент разделяют:
- на простые устройства, выполняющие функцию подачи питания;
- на блоки со встроенным диммером;
- устройства с дистанционным управлением по радиоканалу или инфракрасному каналу;
- комбинированные аппараты с полным набором функций.
Схема подключения светодиодной ленты своими руками очень проста, поэтому мы не будем использовать приборы из первой категории. Блоки питания из последней категории предназначены для сложных схем с большой нагрузкой и количеством устройств и необходимы для профессиональных электриков, организующих подачу освещения на какой-нибудь промышленный объект. Там действуют другие, в разы более сложные правила, которых мы не будем касаться по причине нецелесообразности такого углубления в вопрос.
По условиям использования:
- Открытые, предназначенные для монтажа внутри помещений. Имеют самую низкую среднюю стоимость, но громоздки. Изготавливаются из дешевого перфорированного металла. Несмотря на необходимость некоторого пространства для установки, органично вписываются в интерьер и легко прячутся в мебель, аппаратные отсеки или ниши.
- Закрытые блоки, предназначенные для монтажа снаружи помещений. Имеют герметичный алюминиевый корпус, предотвращающий повреждение прибора под воздействием внешних факторов.
- Компактные источники питания. Отличаются небольшими габаритами, легко прячутся в нишах, каркасных конструкциях. Маленький вес позволяет приклеивать их на обратные стороны стенок мебели и столешниц. Обладают невысокой мощностью и чаще всего применяются при монтаже декоративной подсветки.
Строение
Блок питания – это электротехнический прибор, вырабатывающий напряжение определенной величины (12В, 24В, 36В), необходимое для работы подключенного к нему потребителя, в нашем случае – светодиодной ленты. На сегодня этих устройства разделяют на два основных вида:
- Трансформаторные.
- Импульсные.
Первые относятся к устаревшим технологиям, для них характерны большие габариты, нагрев во время работы, шум. Вторые же, являются современными устройствами, обладающими рядом преимуществ перед своими аналогами. Во-первых, импульсные блоки питания не греются, во-вторых – имеют более компактные размеры и вес и, в-третьих, их КПД на 60-70% выше.
Однако во многом оба вида блоков похожи. И в тех, и в других для защиты человека от травм устанавливается гальваническая развязка. В обоих случаях блок может сгореть от превышения нагрузки и поэтому следует выбирать прибор с запасом прочности.
Рабочая схема блоков питания, вне зависимости от типа, включает в себя:
- Понижающий трансформатор, необходимый для преобразования напряжения 220В к необходимой величине (12В или 24В).
- Выпрямитель для перевода переменного тока в постоянный.
- Сглаживающий фильтр RC или LC типа. Он включается в мостовую схему с выпрямителем и гасит пульсации напряжения.
Трансформаторный блок имеет более простую конструкцию и легко обслуживается, но не защищен от перегрузок, возникающих при нагреве конструкции.
Импульсный блок питания отличает более сложная схема, небольшие габариты и плохая переносимость холостого хода.
Расчет мощности
Перед тем как приступить к монтажу светодиодной ленты своими руками следует подобрать соответствующий блок питания. Он должен соответствовать светодиодной ленте не только по напряжению, но и по мощности. В качестве примера проведем расчет блока питания для ленты SMD 5050 60LED с входным напряжением 12В, устанавливаемой по периметру комнаты 4×3 метров.
- Вычисляем общую длину ленты: 4+4+3+3 = 14 метров.
- Согласно маркировке на один метр ленты у нас приходится 60 светодиодов, чья потребляемая мощность составляет 14,4 Вт/м.
- Находим суммарную потребляемую мощность всей цепи: 14 м * 14,4Вт/м = 201,6 Вт.
- Увеличим это значение на 20% для обеспечения запаса прочности. Дело в том, что реальных характеристики могут изменяться в ходе работы. Это может происходить из-за нагрева элементов ленты или потери мощности на дальних диодах на участках большой длины и по другим причинам. Итак: 201,6Вт * 1,2 = 241,92 Вт.
- Теперь подбираем блок питания с округлением рабочей мощности в большую сторону. Для нашего примера подойдет модель FS-250-12V.
Как мы видим, этот блок питания имеет относительно большие размеры (250×122×60мм), а весит целых 2,5 килограмма. Если вас устраивают такие габариты устройства, можно переходить к его подключению. В нашем примере, как вы помните, LED-лента используется для освещения комнаты, и не совсем целесообразно вешать такую «махину». Поэтому имеет смысл разделить нашу схему освещения на два равных участка по 7 метров (с потребляемой мощностью по 121Вт) и запитать каждый из них от более компактных. Если их размер по-прежнему не устраивает, переходите к варианту с 4-мя небольшими блоками и отрезками ленты длиной по 3,5 метра.
Как сделать блок самостоятельно?
Покупка подходящего блока питания может составить значительную долю затрат, необходимых для всего монтажа освещения. В рассматриваемом нами примере блок питания FS-250-12V 250W обошелся бы в 2500-3000 рублей. Безусловно, это большие траты. Это еще одна причина, по которой мы советуем поставить в комнате несколько дешевых блоков меньшей мощности. Конечно, в такой ситуации сильно сэкономить достаточно сложно.
А что, если мы используем ленту для подсветки рабочего стола и её потребляемая мощность составит 4Вт? Стоит ли покупать для неё специальный блок? Возможно и стоит, однако его цена составит 200-300 рублей. В определенных условиях столько же придется выложить и за саму ленту.
В данной ситуации можно очень легко сэкономить, если использовать подходящий по параметрам блок питания от бытовых электроприборов. К ним относятся зарядные устройства от телефонов и планшетов, источников питания для компьютерной техники и т.д. Наверняка, у каждого дома есть хотя бы одно такое устройство, которое уже давно не используется по назначению, а хранится только потому, что жалко выбросить. Пустим его в пользу, сделав своими руками источник питания для светодиодной лампы.
При правильном подборе параметров даже не придется изменять прибор. Так, например, зарядные устройства для телефонов и планшетов имеют мощность около 5-5,5 Вт, источники питания от телевизоров, ноутбуков, электробритв, роутеров и т.п. – до 50Вт. Все зависит от конкретной модели – можно найти ноутбук, в комплектацию которого входит БП на 90Вт.
Если напряжение и мощность соответствуют необходимым параметрам, то для того, чтобы подключить к блоку ленту можно воспользоваться коннекторами или пайкой.
Коннекторы несколько проще и быстрее устанавливаются, однако под большой нагрузкой они могут окисляться и терять качество соединения.
Подключение
Теперь рассмотрим самый главный вопрос: как правильно своими руками подключить светодиодную ленту к источнику питания. Фактическое соединение блока и ленты между собой не представляет сложностей и выполняется так же, как и в других устройствах. Тем не менее, здесь существуют характерные особенности, без учета которых создать работающую систему не получится:
- При использовании нескольких отрезков ленты их следует подключать к сети только параллельно. При последовательном подключении напряжение будет падать по мере отдаления кусков ленты от источника питания.
- Полярность должна строго соблюдаться. Для этого контактные провода светодиодных лент окрашиваются в красный и синий цвет. Аналогичные пометки стоят и на блоке питания. Нарушение полярности может привести к сгоранию светодиодов.
- При монтаже двух параллельных светодиодных лент необходимо использовать кабель с сечением в 1,5 мм2 для питания той, которая расположена дальше. Это предотвращает большие потери напряжения.
- Максимальная допустимая длина одного отрезка ленты равняется 5 метрам. Впрочем, превысить это значение, пожалуй, невозможно – ленты продаются катушками по 5 метров.
Специалисты отмечают, что при монтаже двух длинных участков светодиодной ленты параллельно самым оптимальным решением будет подбор отдельных источников питания для каждого из них. Это обеспечивает постоянство подачи напряжения, а также уменьшает размеры блоков, благодаря чему их становится проще размещать и прятать. Схема установки в таком случае немного усложняется, но ее по-прежнему можно смонтировать своими руками.
Обратите внимание, что для подведения тока к удаленной ленте используется провод с сечением 0,75 мм2. Как уже говорилось выше, это делается для предотвращения потери напряжения.
Подключение RGB ленты
Схема подключения ленты с RGB-светодиодами не имеет кардинальных отличий от базовой, описанной выше.
Разница заключается в следующем: для RGB-ленты необходимо между блоком питания и лентой установить дополнительный прибор, который будет контролировать интенсивность и режим свечения диодов – контроллер.
На его входе расположены два контакта, к которым подключается источник питания. А на выходе имеется 4 разноцветных провода, присоединяемых непосредственно к ленте. Конечно, контроллеры имеют различные характеристики и расчетные показатели. Например, для работы с LED-лентами имеет значение её плотность – количество диодов на один погонный метр.
Следует учитывать, что на один контроллер может приходиться только один отрезок ленты. То есть в схемах с двумя параллельно включенными LED-лентами необходимо использовать два контроллера с отдельными блоками питания. В таком случае приведенная нами в предыдущем разделе схема приобретает следующий вид.
Соответственно, при монтаже осветительной сети из 4 лент понадобится 4 пары контроллер + блок питания.
Отправим материал вам на e-mail
В дизайне интерьеров получила широкое распространение, ведь с ее помощью выделяются определенные зоны и элементы декора, а также делаются своеобразные акценты. Ее главным компонентом выступает блок питания. Для светодиодной ленты 12В используется соответствующий адаптер.
Демонстрируется небольшое устройство мощностью 60 Вт
Подсветка из не может быть подключена напрямую к обычной электрической сети, так как для нее это напряжение слишком велико. Для ее функционирования требуется промежуточный прибор, позволяющий трансформировать электроэнергию.
Чтобы понизить напряжение до нужных значений, необходимо использовать блок питания для светодиодной ленты 12в. Купить его можно недорого в специализированном магазине.
Обратите внимание! Существуют также адаптеры и ленты, предназначенные для более высокого напряжения. Оно обычно составляет 24В. Однако такие изделия в домашних условиях применяются гораздо реже.
В состав адаптера, как правило, входят следующие элементы:
Наиболее простым вариантом исполнения является преобразующее устройство из перфорированного металла. Однако недостатки таких изделий заключаются в сравнительно больших размерах, отсутствии защиты от воздействия пыли и влаги, а также невысоких эстетических характеристиках.
Блок питания для светодиодной ленты 12В: вычисления и процесс подключения
Самостоятельное выполнение работ по подключению устройства предоставляет возможность сэкономить. Однако требуется не только изучить последовательность действий, но и ознакомиться с предварительными вычислениями, которые позволят подобрать подходящий прибор.
Проведение расчетов для блока питания светодиодной ленты
Перед тем, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, необходимо узнать суммарную мощность всей подсветки. Чтобы определить, сколько ватт потребляет один метр гибкой платы, можно воспользоваться специальной таблицей.
Тип | Количество диодов на метре | Мощность в киловаттах |
---|---|---|
SMD 5050 | 120 | 0,025 |
60 | 0,014 | |
30 | 0,0072 | |
SMD 3528 | 60 | 0,0048 |
120 | 0,0072 | |
240 | 0,016 |
Таким образом, если в процессе работ предполагается использовать продукцию SMD 3528 с количеством 120 диодов на погонный метр и протяженностью 6 м, то вычисления можно выразить так:
7,2*6=43,2 Вт.
Однако для стабильного функционирования к полученному результату следует прибавить от 30 до 50 процентов мощности:
43,2+30%=56,16 Вт.
Ответ: для вышеупомянутой подсветки подойдет адаптер мощностью не менее 60 Вт.
Процесс подключения светодиодной ленты к блоку питания
На самом деле подсоединить блок питания для светодиодной ленты 12В не слишком сложно. Рядом с каждой клеммой есть специальные обозначения, позволяющие обеспечить правильное подключение проводов.
Соединение к сети 220В производится через клеммы, которые имеют буквы: N – ноль и L – фаза. Заземление выполняется посредством зажимов, обозначенных символом G. Если такового в доме нет, то клемму не трогают. В точках выхода указаны следующие буквы: +V и –V.
Полезный совет! После соединения адаптера с основной сетью и подсветкой выполняется качественное изолирование контактов. Лучше использовать не изолирующую ленту, а кусок подходящей величины.
Стоимость изделий проверенных производителей
Средняя цена блока питания для светодиодной ленты 12В может варьироваться в зависимости от производителя и технических параметров. На стоимость может также влиять вариант исполнения. Приведенная таблица позволит ознакомиться с расценками проверенных производителей из Германии и Тайваня на продукцию открытого типа.
Производитель | Производитель | Мощность в ваттах | Стоимость в рублях |
---|---|---|---|
Gauss (Германия) | 60 | 910 | |
100 | 1300 | ||
250 | 2100 | ||
Mean Well (Тайвань) | 75 | 1365 | |
100 | 1515 | ||
150 | 2050 |
Самостоятельное изготовление приспособления
На самом деле существует множество схем блоков питания для светодиодных лент 12в, однако основная проблема кроется в подборе трансформатора необходимой мощности и изготовлении выпрямителя.
В связи с этим предлагается соорудить прибор без трансформатора с гасящим конденсатором. Подобные источники питания достаточно длительное время используются в малогабаритных светильниках, датчиках движения и охранной сигнализации. При сборке будут использоваться:
- конденсатор;
- фильтрующий конденсатор;
- диодный мост;
- стабилитрон;
- резисторы;
- конденсаторный шунт;
- предохранители.
В представленной схеме погасить напряжение без существенного тепловыделения позволяет реактивное сопротивление конденсатора, выполняющего функцию балласта. Для безопасности данный элемент зашунтирован высоковольтным резистором. Диодный мост играет роль фильтра, от которого питается светодиодная цепочка. Стабилитрон предохраняет подсветку от повышения прямого тока.