Регулировка тока для светодиодной ленты 1

Регулируем яркость светодиодной ленты через диммер

Яркость любого источника «светодиодного» света можно регулировать с помощью специального устройства — диммера. Продается он в любом магазине электротоваров, но перед покупкой лучше знать, что они представляют из себя, каких бывают видов, принцип работы, нюансы подключения. Эти знания позволят выбрать именно то, что нужно. Также разберемся, как сделать диммер своими руками.

1. Что это за регулятор такой волшебный?
2. Виды
3. Видео
4. Подключение к led-ленте
5. Диммер на микросхеме своими руками
6. Стоит ли использовать диммер для светодиодной ленты?

Что это за регулятор такой волшебный?

Диммер для светодиодной ленты (он же светорегулятор) используется для регулировки яркости светодиодного освещения за счет изменения подаваемого напряжения или тока (в зависимости от способа). С его помощью можно в любой момент «приглушить» свет в помещении или сделать его очень ярким буквально одним нажатием кнопки.

Регулятор позволяет продлить срок службы светодиодной ленты, поскольку снижение интенсивности светового потока не дает светодиодам перегреваться, а ведь именно перегрев негативно влияет на продолжительность работы любых led-светильников.

Диммеры, используемые для ламп накаливания (статья про диммеры для led-ламп), не подходят для светодиодных лент из-за разного принципа работы.

Любой диммер подключается между самим светильником (лентой) и блоком питания. При этом нужно обязательно учитывать номинальное напряжение прибора – если блок питания рассчитан на 24в (или любое другое напряжение), с ним нельзя использовать диммер на 12в.

Кстати, самыми «популярными» в быту и наиболее широко используемыми считаются диммеры на 12 вольт, именно они используются для регулировки яркости светодиодных лент.

По способу управления диммеры подразделяются на:

• Поворотные – самая простая модель, ничего лишнего. Регулировка яркости освещения производится путем поворота ручки.
• Поворотно-нажимные – включаются нажатием на ручку, яркость регулируется ее вращением.
• Клавишные – внешне напоминают обычный выключатель. Простое нажатие включает свет, удержание кнопки регулирует яркость.
• Сенсорные диммеры не имеют в своей конструкции движущихся деталей, вместо них установлена сенсорная панель. В остальном принцип действия такого прибора особо ничем не отличается от более простых моделей.
• С дистанционным управлением – регулировка осуществляется при помощи пульта.

Практически все регуляторы просты и удобны в эксплуатации, не имеют серьезных недостатков, но как и многие электроприборы, не выносят перегрева и скачков напряжения в сети. Некоторые старые модели могут создавать электромагнитные помехи, в том числе мешать работе радио (у современных светорегуляторов этого недостатка нет).

Разновидностей диммеров выпускается великое множество. При желании такое устройство можно подобрать под любые задачи и потребности. В этой статье мы коротко расскажем лишь о некоторых популярных видах.

1. Мини-диммеры отличаются компактными размерами и небольшим весом. При этом могут быть с кнопочным, сенсорным или дистанционным управлением.
2. Диммеры с аудио-входом позволяют не просто регулировать яркость света, но даже создавать эффект цветомузыки в автоматическом режиме.
3. Диммеры для rgb-ленты. Rgb-лента отличается от обычной (монохромной) светодиодной «многоцветностью», то есть, такая лента содержит красные (red), зеленые (green) и синие (blue) диоды, что позволяет создавать различные цветовые эффекты. Ниже приводится простейшая схема подключения rgb-ленты к сети 220 вольт.

Внешний вид Схема подключения

Видео

На видео интересный пример работы свето регулятора с аудио-входом. Реализована цветомузыка из светодиодной ленты RGB. Лента меняет цвета и уровень свечения в такт музыке.

Кстати: в обоих вышеописанных случаях применяются диммеры с контроллерами ( микроконтроллерами). Сам по себе диммер не способен работать по определенной программе – он служит только для изменения яркости диодов. Чтобы «заставить» светорегулятор менять яркость в соответствии с заданной схемой, применяются rgb и аудио — контроллеры.

Подключение к led-ленте

Несмотря на то, что для разных видов лент схемы подключения также будут разными, в любой схеме диммер с одной стороны подключается к блоку питания. Если лента монохромная, то ее подключение будет напрямую через диммер, если многоцветная, то в схеме добавится еще и контроллер – между диммером и непосредственно лентой (если только контроллер не объединен с регулятором изначально).

Иногда в схему включается еще и усилитель – если мощность подключаемых приборов превосходит значение мощности питающего элемента. Пример обычной схемы подключения светодиодной ленты с использованием диммера:

Диммер на микросхеме своими руками

Несмотря на то, что в продаже можно найти множество разновидностей диммеров, некоторые умельцы предпочитают собрать такие устройства самостоятельно. В качестве примера для сборки рассмотрим диммер на микросхеме, достаточно простой в настройке и обладающий функциями защиты.

Опорное напряжение на управляющем электроде создается при помощи резистора R2. Значение на выходе регулируется от 12в (максимальное) до любого минимального, вплоть до десятой доли вольта. Для оптимального охлаждения интегрального стабилизатора (КРЕН) необходима установка дополнительного радиатора, и это, пожалуй, единственный серьезный недостаток такого самодельного регулятора освещения.

Стоит ли использовать диммер для светодиодной ленты?

Однозначно – стоит. Установка такого устройства под силу даже непрофессионалу, но сам светорегулятор многократно расширяет функции и возможности led-ленты. Например, можно отказаться от большого количества светильников разной мощности, поскольку одна и та же лента будет светить с разной яркостью, заменяя и большую люстру, и маленький ночник.

Подобное освещение очень удобно в детской комнате – когда ребенок уснет, можно будет просто приглушить свет до минимума, не опасаясь ни за проводку, ни за то, что чадо проснется ночью в темноте и испугается.

Любителям домашних вечеринок однозначно придутся по душе световые эффекты, которые можно создать при помощи диммера с аудио-входом. И это лишь малая часть способов применения диммеров и светодиодных лент в обычных квартирах и домах.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДНОЙ ЛЕНТЫ

Подключение светодиодной ленты требует, как минимум, наличия блока питания. Дело в том, что светодиодные (LED) ленты выпускаются на рабочее напряжение 12 Вольт, реже — 24В, поэтому непосредственно к сети 220В подключены быть не могут.

Ниже будут рассмотрены некоторые, наиболее часто встречающиеся, схемы подключения, а также вопросы выбора блока питания, контроллера для светодиодной ленты.

Изготовитель выпускает LED ленты вполне определенной длины, например, 5 метров (могут встречаться и другие варианты). Назовем такую длину номинальной и будем плясать от этого дальше. Дело в том, что могут возникнуть ситуации когда нужна светодиодная лента меньшей или больше длины, нежели номинальная, при этом схема подключения будет разной.

Здесь и далее БП — блок питания

Подключение светодиодной ленты длиной не более номинальной производится по схеме, представленной на рисунке 1. Напомню, разрезать ленту надо в строго определенных местах, там же подпаиваются провода питания (рис.1а). Здесь все просто, главное соблюсти полярность подключения в соответствии с нанесенной маркировкой.

Если говорить про цвета проводов, то общепринято такое соответствие:

• красный «плюс»,
• черный (может быть синий) «минус».

Если требуется большая длина, ленту придется нарастить. Рисунок 2а показывает неправильное подключение, остальные приведенные варианты допустимы.

Неприемлемость последовательного соединения определяется тем, что проводники, соединяющие светодиоды, рассчитаны на определенный ток.

Подключение дополнительной нагрузки может вызвать их перегрев, а также повышенное падение напряжения на первом участке цепи, в результате чего второй отрезок будет питаться меньшим напряжением. Результатом будет недостаточно яркое свечение второй ленты и возможный выход из строя первой.

В контексте сказанного — несколько слов про сечение соединительных проводов, которые будут использованы для подключения. Оно зависит от тока (про его расчет ниже) следующим образом: S=I/10 . Здесь:

• S — сечение провода мм кв.
• I — ток, потребляемый от блока питания (Ампер).

ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДНОЙ RGB ЛЕНТЫ

RGB лента позволяет изменять цвет своего свечения за счет использования в одной матрице светодиодов трех цветов, красного, зеленого, голубого. Меняя интенсивность свечения каждого из них можно получит практически любой нужный свет.

Для реализации такого подключения нужен специальный контроллер, регулирующий силу тока по трем независимым каналам. Схема такого подключения иллюстрируется рисунком 3.

Сразу замечу, методика подключения нескольких светодиодных RGB лент аналогична описанной выше для одноцветных (монохромных) светодиодных лент. Правда, здесь есть еще один вариант — использование RGB усилителя. При этом подключение будет производиться по схеме на рис.4.

Исполнений RGB контроллеров существует достаточно много. Они могут иметь пульты дистанционного управления, причем как инфракрасные, так и радиоканальные, могут управляться от компьютера.

Режимы свечения могут иметь ручные регулировки, а также иметь заранее запрограммированные параметры. Однако принцип их действия заключается, как уже говорилось, в регулировке тока, питающего соответствующие светодиоды.

Здесь будет уместно сказать про такие устройства как диммеры, предназначенные исключительно для ручной регулировки интенсивности свечения монохромных (одноканальные) и RGB (трехканальные) светодиодных лент. С электрической точки зрения подключение диммера аналогично подключению контроллера, поэтому приводить такую схему считаю излишним.

БЛОКИ ПИТАНИЯ И КОНТРОЛЛЕРЫ ДЛЯ СВЕТОДИОДНЫХ ЛЕНТ

Главным при выборе блоков питания (контроллеров) для подключения светодиодных лент является правильное определение их мощности, чем предлагаю сейчас заняться.

Мощность светодиодной ленты указывается для 1 метра (P1). Отсюда можно рассчитать мощность ленты (P) произвольной длины (L) : P=P1*L , здесь и далее используются следующие размерности:

• мощность- Ватт,
• длина — метр,
• ток — Ампер.

Если необходимо можно рассчитать мощность одного светодиода (Pled), зная их количество не 1 метр (K): Pled=P1/K , а затем ленты, содержащей N светодиодов: P=Pled*N .

Соответственно, мощность требуемого блока питания должна быть не меньше расчетной мощности светодиодной ленты. Лучше сделать запас процентов на 10-20.

То же самое относится к RGB контроллерам и диммерам.

Если при подключении светодиодной ленты используется дополнительное оборудование, питающееся от этого же блока (контроллеры, например), то потребляемую ими мощность тоже следует учесть, приплюсовав к мощности ленты.

Если для RGB ленты указана общая мощность, то мощность каждого канала будет в 3 раза меньше.

Может возникнуть ситуация, когда для блока питания или другого устройства указано значение выходного тока (I). В этом случае следует воспользоваться формулой I=P/U , где U — напряжение питания ленты.

Еще раз напоминаю, не забудьте правильно выбрать сечение проводов для подключения ленты и других устройств.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

В чем отличие блока питания от драйвера для светодиодов: теория и практика, всё что нужно знать

Примечание автора: «В сети есть достаточно большое количество информации о питании светодиодной продукции, но когда я готовил материал для этой статьи, нашел большое количество абсурдной информации на сайтах из топа выдачи поисковых систем. При этом наблюдается либо полное отсутствие, либо неправильное восприятие базовых теоретических сведений и понятий».

Светодиоды — самый эффективный на сегодняшний день из всех распространенных источников света. За эффективностью кроются и проблемы, например высокое требование к стабильности тока, который их питает, плохая переносимость сложных тепловых режимов работы (при повышенной температуре). Отсюда выходит задача решения этих проблем. Давайте разберемся, чем отличаются понятия блок питания и драйвер. Для начала углубимся в теорию.

Содержание статьи

Источник тока и источник напряжения

Блок питания — это обобщенное названия части электронного устройства или другого электрооборудования, которое осуществляют подачу и регулирование электроэнергии для питания этого оборудования. Может находиться как внутри устройства, так и снаружи, в отдельном корпусе.

Драйвер — обобщенное название специализированного источника, коммутатора или регулятора питания для специфичного электрооборудования.

Различают два основных типа источников питания:

Давайте рассмотрим их отличия.

Источник напряжения — это такой и источник питания напряжение на выходе которого не изменяется при изменении выходного тока.

У идеального источника напряжения внутреннее сопротивление равняется нулю, при этом выходной ток может быть бесконечно большим. В реальности же дело обстоит иначе.

У любого источника напряжения есть внутреннее сопротивление. В связи с этим напряжение может несколько отклоняться от номинального при подключении мощной нагрузки (мощная — малое сопротивление, большой ток потребления), а выходной ток обуславливается его внутренним устройством.

Для реального источника напряжения аварийным режимом работы является режим короткого замыкания. В таком режиме ток резко возрастает, его ограничивает только внутреннее сопротивление источника питания. Если источник питания не имеет защиты от КЗ, то он выйдет из строя

Источник тока — это такой источник питания, ток которого остается заданным независимо от сопротивления подключенной нагрузки.

Так как целью источника тока является поддержание заданного уровня тока. Аварийным режимом работы для него является режим холостого хода.

Если объяснить причину простыми словами, то дело обстоит следующим образом: допустим, вы подключили к источнику тока с номинальным в 1 Ампер нагрузку сопротивлением в 1 Ом, то напряжение на его выходе установится в 1 Вольт. Выделится мощность в 1 Вт.

Если увеличить сопротивление нагрузки, скажем, до 10 Ом, то ток так и будет 1А, а напряжение уже установится на уровне 10В. Значит, выделится 10Вт мощности. И наоборот, если снизить сопротивление до 0.1 Ома, ток будет все равно 1А, а напряжение станет 0.1В.

Холостым ходом называется состояние, когда к выводам источника питания ничего не подключено. Тогда можно сказать, что на холостом ходу сопротивление нагрузки очень большое (бесконечное). Напряжение будет расти до тех пор, пока не потечет ток силой в 1А. На практике, для примера такой ситуации можно привести катушку зажигания автомобиля.

Напряжение на электродах свечи зажигания, когда цепь питания первичной обмотки катушки размыкается, растёт до тех пор, пока его величина не достигнет напряжения пробоя искрового промежутка, после чего через образовавшуюся искру протечет ток и рассеется энергия, накопленная в катушке.

Состояние короткого замыкания для источника тока не является аварийным режимом работы. При коротком замыкании сопротивление нагрузки источника питания стремится к нулю, т.е. оно бесконечно маленькое. Тогда напряжение на выходе источника тока будет соответствующим для протекания заданного тока, а выделяемая мощность ничтожно мала.

Перейдем к практике

Если говорить о современной номенклатуре или названиям, которые даются источникам питания в большей степени маркетологами, а не инженерами, то блоком питания принято называть источник напряжения.

К таким относятся:

Зарядное устройство для мобильного телефона (в них преобразование величин до достижения необходимого зарядного тока и напряжения осуществляется установленными на плате заряжаемого устройства преобразователями.

Блок питания для ноутбука.

Блок питания для светодиодной ленты.

Драйвером называют источник тока. Основное его применение в быту — это питание отдельных светодиодов и светодиодных матриц и те и другие обычной высокой мощности от 0.5 Вт.

Питание светодиодов

В начале статьи было упомянуто, что у светодиода весьма высокие требования к питанию. Дело в том, что светодиод питается током. Это связано с вольтамперной характеристикой всех полупроводниковых диодов. Взгляните на неё.

На картинке ВАХ диодов разных цветов:

Такая форма ветви (близка к параболе) обусловлена характеристиками полупроводников и примесей которые в них внесены, а также особенностей pn-перехода. Ток, когда напряжение, приложенное к диоду меньше порогового почти, не растёт, вернее его рост ничтожно мал. Когда напряжение на выводах диода достигает порогового уровня, через диод резко начинает расти ток.

Если ток через резистор растёт линейно и зависит от его сопротивления и приложенного напряжения, то рост тока через диод не подчиняется такому закону. И при увеличении напряжения на 1% ток может возрасти на 100% и больше.

Плюс к этому: у металлов сопротивление увеличивается при росте его температуры, а у полупроводников наоборот — сопротивление падает, а ток начинает расти.

Чтобы узнать причины этого подробнее нужно углубиться в курс “Физические основы электроники” и узнать о типах носителей зарядов, ширине запрещенной зоны и прочих интересных вещах, но делать этого мы не будем, бегло эти вопросы мы рассматривали в статье о биполярных транзисторах.

В технических характеристиках пороговое напряжение обозначается, как падение напряжения в прямом смещении, для светодиодов белого свечения обычно около 3-х вольт.

С первого взгляда может показаться, что достаточно на этапе проектировки и производства светильника достаточно подобать токоограничивающие резисторы и выставить стабильное напряжения на выходе блока питания и всё будет хорошо. На светодиодных лентах так и делают, но их питают от стабилизированных источников питания, к тому же мощность применяемых в лентах светодиодах зачастую* мала, десятые и сотые доли Ватт.

*(если не вести речь о лентах и полосах со светодиодами 5730 подробнее о типах SMD светодиодах смотрите статью — Виды, характеристика и маркировка SMD-светодиодов)

Мощные светодиоды, которые и рекомендуется питать драйверами, греются достаточно сильно. Например, светодиод мощностью 1Вт нагревается до температуры выше 50 градусов за несколько 5-15 секунд работы без радиатора.

Если такой светодиод питается от драйвера, со стабильным выходным током, то при нагреве светодиода ток через него не возрастет, а останется неизменным, а напряжение на его выводах для этого немного снизится.

А если от блока питания (источника напряжения), после нагрева ток увеличится, от чего нагрев будет еще сильнее.

Есть еще один фактор — характеристики всех светодиодов (как и других элементов) всегда отличаются.

Блок питания в разобранном виде

Выбор драйвера: характеристики, подключение

Для правильного выбора драйвера нужно ознакомиться с его техническими характеристиками, основные это:

Номинальный выходной ток;

Минимальная мощность. Не всегда указывается. Дело в том, некоторые драйвера не запустятся если к ним подключена нагрузка меньше определенной мощности.

Часто в магазинах вместо мощности указывают:

Номинальный выходной ток;

Диапазон выходных напряжений в виде (мин.)В…(макс.)В, например 3-15В.

Количество подключаемых светодиодов, зависит от диапазона напряжений, пишется в виде (мин)…(макс), например 1-3 светодиодов.

Так как ток через все элементы одинаков при последовательном подключении, поэтому к драйверу светодиоды подключаются последовательно.

Параллельно светодиоды нежелательно (скорее нельзя) подключать к драйверу, потому что, падения напряжений на светодиодах могут немного различаться и один будет перегружен, а второй наоборот работать в режиме ниже номинального.

Подключать больше светодиодов, чем определено конструкцией драйвера не рекомендуется. Дело в том, что любой источник питания имеет определенную максимально допустимую мощность, которую нельзя превышать. А при каждом подключенном светодиоде к источнику стабилизированного тока напряжение на его выходах будет возрастать примерно на 3В (если светодиод белый), а мощность будет равняться как обычно произведению тока на напряжение.

Исходя из этого, сделаем выводы, чтобы купить правильный драйвер для светодиодов, нужно определиться с током, который потребляют светодиоды и напряжением, которое на них падает, и по параметрам подобрать драйвер.

Например этот драйвер поддерживает подключение до 12 мощных светодиодов на 1Вт, с током потребления в 0.4А.

Вот такой выдаёт ток в 1.5А и напряжение от 20 до 39В, значит к нему можно подключить, например светодиод на 1.5а, 32-36В и мощностью 50Вт.

Заключение

Драйвер – это один из типов блока питания, рассчитанный на обеспечение светодиодов заданным током. В принципе все равно как называют этот источник питания. Блоками питания называются источники питания для светодиодных лент на 12 или 24 Вольта, они могут выдавать любой ток ниже максимального. Зная правильные названия, вы вряд ли ошибетесь при приобретении товара в магазинах, и вам не придётся его менять.

Другие полезные материалы про современное светодиодное освещение:

Блок питания «драйвер» для светодиодной LED ленты

Что такое блок питания для светодиодной ленты?

Блок питания для светодиодной ленты представляет собой источник постоянного напряжения на 5, 12, 24 или 36 вольт (встречается и на 48 вольт). Он применяется для преобразования переменного напряжения из сети 220 В в постоянное напряжение определенного уровня, необходимого для работы светодиодной ленты. Иногда блоки питания для светодиодных лент могут называть светодиодными драйверами, но это не совсем верно. Термин «светодиодный драйвер» чаще всего применяют для блоков питания, к которым подключаются светодиоды, которым требуется определенное значение питающего тока. В светодиодных драйверах реализован механизм стабилизации тока, который ограничивается до некоторого значения, а вот в блоках питания для светодиодных лент такого ограничения по току нет.

Питание светодиодной ленты осуществляется постоянным напряжением, а ток, протекающий через светодиоды светодиодной LED ленты ограничивается с помощью резисторов, установленных последовательно SMD светодиодами на самой ленте. Задача блока питания заключается в поддержании необходимого уровня напряжения, поэтому не совсем подходит применять к нему термин «драйвер для светодиодной ленты».

Расчет мощности блока питания для светодиодной ленты

Выдаваемое напряжение является основной характеристикой блока питания для светодиодной ленты, если оно будет меньше, то LED лента просто не будет испускать свет, а если больше, то что-то на ней перегорит. Далее смотрят на мощность блока питания, т.е. он должен без проблем выдавать определенный ток, которого должно хватить для работы всех подключенных светодиодных лент в нормальном режиме их работы.

Когда занимаются проектированием LED освещения или декоративной подсветки с помощью светодиодных лент, то рассчитывают мощность блока питания. Расчет производится для того, чтобы все подключенные светодиодные ленты светили с необходимой яркостью, а блок питания для светодиодных лент в процессе работы не перегружался.

Как же производится расчет мощности блока питания для светодиодных LED лент? Все очень просто, нужно просто знать параметры всех подключаемых к блоку питания светодиодных лент, т.е. нужно рассчитать потребляемую мощность всеми светодиодными лентами.

Возможно, Вам это будет интересно
Ссылка на статью: От чего зависит мощность светодиодной ленты

В характеристиках светодиодной ленты мощность указывается на один погонный метр, если к блоку питания подключаются отдельные отрезки светодиодных лент с одинаковыми характеристиками, то следует указанную мощность одного погонного метра умножить на общую длину светодиодных лент. Далее к полученному результату необходимо добавить запас от 20% до 30%, а полученный результат округлить к большему целому числу кратно десяти.

Получается, что расчетная мощность блока питания для светодиодных лент будет больше реальной потребляемой. Это делается для того, чтобы блок питания не работал не пределах своих возможностей, не перегревался и не вышел из строя.

Какой нужен блок для светодиодной ленты?

С главными параметрами блоков питания для светодиодных лент мы уже разобрались выше, это напряжение питания и мощность. Осталось рассмотреть другие особенности и характеристики, которые учитываются при их выборе.

Кроме напряжения и мощности блоки питания для светодиодных лент отличаются еще типом исполнения (корпусом), степенью защиты от внешнего воздействия и функциональностью. Каждый из этих параметров дает некоторые преимущества или ограничения для применения в различных условиях.

Три основных типа исполнения блоков питания для LED лент:

1. В пластиковом корпусе.
2. В металлическом корпусе с перфорацией.
3. Герметичные в алюминиевом корпусе.

Блок питания для светодиодных лент в пластиковом корпусе может быть похож на блок питания от ноутбука или блок питания от различных устройств, например, зарядное устройство для аккумуляторов, для мощного роутера и прочие. Пластиковый корпус имеют как правило блоки питания небольшой мощности, которые можно использовать только внутри помещений. Охлаждение у них пассивное через корпус, так что сильных перегрузок выдержать они не могут.

Блок питания для LED ленты в металлическом корпусе с перфорацией обычно имеет мощность больше среднего и соответствующие габариты. Охлаждение радиодеталей в них осуществляется за счет циркулирующего в корпусе воздуха, а в мощных моделях может устанавливаться вентилятор для принудительного обдува, что может сопровождаться большим шумом. Плюсом таких блоков питания является наличие большого количества выводов, в основном это касается достаточно мощных моделей, и регулятора уровня напряжения, т.е. при необходимости их можно немного настроить. Устанавливают их в основном в щитки, где они будут защищены от пыли.

Герметичные блоки питания для светодиодных лент в алюминиевом корпусе имеют хорошую защиту от пыли и влаги. Охлаждение их происходит пассивно через корпус, для подключения к сети 220В и к светодиодной ленте имеются выведенные отрезки проводов. Устанавливать их можно как в помещении, так и на улице.

Степень защиты IP светодиодных блоков питания

Класс защиты блока питания влияет на условия, в которых может он использоваться. Самые распространенные блоки питания для светодиодных лент в пластиковом корпусе или в металлическом корпусе с перфорацией имеют класс защиты IP20 или IP40. Это значит, что они могут использоваться в сухих помещениях с умеренным количеством пыли, перфорированные лучше вообще прятать в распределительных щитах, иначе со временем они полностью забьются пылью.

Блоки питания для светодиодных лент в алюминиевых герметичных корпусах имеют класс защиты не ниже IP65, и их уже можно использовать в ванных комнатах и на улицах под навесом. Для использования на открытом воздухе требуется уже более серьезная защита, и корпус должен иметь степень защиты IP67. Есть и еще более защищенные блоки питания с IP68 и даже IP69. Они уже выдерживают прямое попадание струй воды и даже полное погружение в воду до 1 м.

Разновидности блоков питания для LED лент по функциональности

1. Самые обычные, выполняющие только функцию питания светодиодной ленты.
2. Блоки питания со встроенным диммером для регулировки яркости.
3. Блоки питания для светодиодных лент с пультом дистанционного управления.
4. Самые дорогие комбинированные блоки питания с пультом управления и диммером.

Функциональность блока питания позволяет сэкономить место и повысить удобство использования, чтобы не городить в одном месте много разных устройств. В самом дорогом варианте получается вместо трех устройств можно установить только один блок питания для светодиодной ленты, в котором все уже включено. При этом самые простые блоки питания без наворотов могут похвастаться своими небольшими размерами.

Блок питания для светодиодной ленты своими руками

Сразу оговорим один момент, самостоятельно разрабатывать, паять и собирать блоки питания по различным схемам для светодиодных лент в наше время не выгодно, и такой вариант мы рассматривать даже не будем.

В наше время существует множество различных устройств, которые комплектуются внешними блоками питания на 12 В и более, и у каждого дома найдется несколько таких, которые легко смогут выполнят функцию блока питания для светодиодной ленты, при условии подходящей мощности.

Если у Вас такого блока питания от старых устройств нет, то наверняка такой есть у соседа, или можно очень дешево купить такой на барахолке, или на сайтах с объявлениями. В качестве мощного блока питания можно рассмотреть компьютерный блок питания. В старых системных блоках стоят блоки питания с мощностью от 250 Вт до 400 Вт, в современных компьютерах такие не используются и их продают за копейки. А в них, между прочим, имеются выходы с напряжением 5 В, 12 В и 24 В, так что можно записать любой тип светодиодных лент.

Есть ее блоки питания от ноутбуков, в них напряжение может быть 18 В и более. Для подключения к ним светодиодной ленты понадобится использовать DC-DC понижающий преобразователь напряжения. В Китае на АлиЭкспресс такие преобразователи стоят копейки, главное, подобрать на подходящую мощность.

Есть категория DC-DC преобразователей, в которых имеется как регулировка по напряжению, так и регулировка по току. В таком случае они могут выполнять роль источника напряжения и диммера, для регулировки яркости свечения светодиодной ленты.

Линейные схемы регуляторов напряжения лучше не использовать, потому что на них будут большие потери, и понадобится громоздкий радиатор для охлаждения мощных транзисторов. Импульсные преобразователи в этом плане сильно выигрывают.

Подключение светодиодной ленты к блоку питания

При подключении светодиодной ленты к блоку питания нужно соблюдать некоторые правила соединения отдельных отрезков светодиодных лент. Например, лучше соединять параллельно, последовательно можно соединять не более пяти метров, лучше всего подключать начало и конец ленты к блоку питания и прочее, но эти тонкости мы сейчас рассматривать не будем. Далее мы будем разбирать вопрос подключения в плане подбора провода, которым лента подключается непосредственно к блоку питания.

Важность правильного подбора провода для подключения светодиодной ленты заключается в том, что на неправильно подобранном проводе может произойти большое падение напряжения, что в итоге скажется на яркости свечения светодиодной ленты. Какой нужен провод для подключения светодиодной ленты, можно рассчитать, зная некоторые исходные данные.

Для расчета потребуется знать мощность, потребляемая всеми светодиодными лентами, напряжение питания светодиодных лент и длина провода, т.е. на каком расстоянии будут светодиодные ленты от блока питания. При этом еще известно, что для нормальной работы светодиодной ленты допускается падение напряжения на проводах в пределах 0,5 В.

Для примера возьмем следующие данные:
Напряжение питания – 12 В
Длина провода – 10 м
Потребляемая мощность – 120 Вт

Из имеющихся данных нам необходимо рассчитать первым делом максимальное сопротивление провода по следующей формуле R=U/I. Напряжение у нас имеется, равное 0,5 В, а вот ток рассчитаем по этой формуле I=W/U. В этой формуле мы берем мощность светодиодных лент и напряжение из питания, получается I=10 А. Теперь можно просто рассчитать и сопротивление, которое будет равно 0,05 Ом, т.е. общее сопротивление всей длинны провода не должно превышать этого значения.

Теперь рассчитаем сечение жилы кабеля, который нам потребуется для подключения светодиодной ленты к блоку питания, и для этого нам потребуется удельное сопротивление меди, так как провод у нас будет медный. Удельное сопротивление меди равно ρ=0,0172 Ом* мм²/м. Расчет мы будет производить по следующей формуле S=(L* ρ)/R. В результате получилось 3,44 мм². Ближайшее большее значение сечения кабеля, который имеется в продаже, будет равно 4 мм². Приобретя такой кабель для подключения светодиодной ленты к блоку питания вы можете быть уверенными, что светодиодная лента будет светить на полную свою яркость.

Подключение светодиодной ленты без блока питания

Единственная светодиодная лента, которая подключается действительно без понижающего блока питания, это светодиодная лента на 220 В. Использовать такую светодиодную ленту для декоративной подсветки каких-то объектов в помещении крайне неудобно из-за особенностей данного типа LED лент.

В теории включить последовательно достаточное количество светодиодных лент, чтобы подключать их к сети 220 В без блока питания, но так никто не делает, потому что обычные ленты имеют оголенные контакты и это может привести к печальным последствиям.

Иногда все же используют простые схемы подключения через балластные ограничивающие конденсаторы, но светодиодная лента при этом должна быть недоступна для касания человеком. Этот способ достаточно просто, и блоком питания такой вариант не назовешь, но имеет свои недостатки. При таком подключении светодиодная лента подключена к сети 220 В, что весьма опасно, к тому же будут большие пульсации напряжения, сопровождающиеся мерцанием испускаемого света.

Часто задаваемые вопросы по блокам питания для светодиодных лент

✅ Для правильного выбора блока питания нужно знать напряжение питания светодиодной ленты, потребляемую мощность светодиодной ленты, и место установки блока питания.

✅ Чтобы подключить светодиодную ленту необходимо правильно подобрать блок питания, правильно соединить светодиодные ленты, если их несколько, и правильно подобрать сечение провода.

✅ Независимо от длины светодиодной ленты блок питания подбирается по напряжению питания и мощности подключаемой LED ленты.

Какие есть виды светодиодных лент

Есть много разных видов светодиодных лент, и для правильного выбора нужно иметь хотя бы поверхностное представление о них. На самом деле сложностей в выборе нет, особенно после прочтения данной статьи.

Светодиодная лента с питанием от 12&nbspВ

Чаще всего выбирая светодиодную ленту люди останавливаются на лентах с питанием от 12 В. Давайте же разберемся, почему так происходит.

Светодиодная лента с питанием от 24&nbspВ

При планировании достаточно длинных линий освещения из светодиодных лент делают выбор в пользу лент на напряжение 24 В. Почему же так поступают, будет рассмотрено в этой статье.

Диммер — как много в этом слове

ЧАСТЬ 1

Когда мы говорим об управлении светом, первое что приходит на ум – классический выключатель, «щелчок». Да, этот трудяга служит нам верой-правдой не одно столетие. И даже сейчас нам никуда от него не деться. Но есть у него один существенный недостаток: им нельзя регулировать яркость включаемого светильника. Пришло время призвать ему на подмогу современные технологии, позволяющие в компактном корпусе стандартного выключателя, разместить устройство регулировки яркости – ДИММЕР.

В классическом варианте, когда мы говорим об управлении яркостью лампочки накаливания или люстры с такими лампочками или галогенными лампами – все что нам нужно, это заменить наш выключатель диммером. И вот, качество нашей жизни улучшилось!

А вот что происходит с током, протекающим через лампу при разном положении регулятора/яркости лампы:

Здесь серым выделена часть, совершающая работу в лампе для выделение света. Таким образом, чем больше серая часть на графике – тем больше света выделяется в лампе. T1 – t3 разные положения регулятора диммера. Этот тип диммирования называется «фазное диммирование» или, как его еще называют по английскому названию ключевого элемента «TRIAC — диммирование». Так как именно изменением фазы и происходит управление.

ЧАСТЬ 2

В первой части мы говорили, что достаточно заменить выключатель на диммер и все. Но это справедливо только для источника света с нитью накала, подключаемой непосредственно в сеть 220В, т. к. называемая «резистивная нагрузка».

Но не все так просто, когда мы говорим о диммировании современных светодиодных ламп, светодиодных светильников или светодиодных лент. Основная сложность в диммировании светодиодов в любом их применении – то, что его нельзя напрямую включить в 220В. Вернее, можно, но ничего хорошего из этого не получится, потому, что напряжение питание светодиодов находится в пределах 3-100в, в зависимости от применения. Плюс напряжение питания должно быть выпрямленным. Поэтому, светодиоды подключают через различные понижающие устройства. И вот здесь то начинаются сложности при диммировании.

Большинство источников питания для светодиодных источников света представляют собой стабилизированный блок питания на фиксированные ток или напряжение, и рассчитаны на подключение к сети 220В. Это может внешний блок питания, например для подключения ленты, или встроенный в лампу миниатюрный блок питания.

При попытке фазного диммирования такого блока питания, не предназначенного для диммирования, либо ничего не получится, либо он сгорит. Дело вот в чем: стандартные блоки питания для светодиодных светильников или лент рассчитаны на «чистый синус» на входе. А на графике зависимости яркости от проходящего тока (см. ЧАСТЬ 1) мы увидели, что регулировка происходит «отрезанием» части полуволны синусоиды переменного тока 220В. Поэтому, для работы с таким диммером — регулятором были придуманы специализированные блоки питания с модифицированным входом. Выходные параметры этих блоков питания изменяются пропорционально изменению на входе. Подобные блоки питания из-за их способности работать с фазным / TRIAC диммером-регулятором часто также называют TRIAC-диммером. Здесь мы подошли к тому, что нужно разделять понятия диммера – как задающего устройства и диммера — как исполнительного устройства.

До появления на рынке мощных полевых транзисторов, регулировка по «переднему фронту», Leading Edge, т.е. отрезанием передней части синусоиды переменного тока, была единственным способом диммирования. Но для светодиодных источников света и их диммируемых блоков питания этот способ был не очень подходящим: диаппазон регулировок был небольшим, управление нестабильное, плюс мерцание светового потока, делало это диммирование непривлекательным в глазах конечных пользователей. С появлением полевых транзисторов, способных коммутировать достаточно большую нагрузку, значительно улучшились параметры задающих диммеров, появилась возможность «отрезать» заднюю часть полуволны синусоиды, так называемый Trailing Edge. Часто такие диммеры делают с возможностью переключения фронтов регулирования. Для светодиодного освещения этот тип диммеров показал себя наиболее подходящим.

ЧАСТЬ 3

Пришло время разобраться, что же происходит на второй половине диммера-исполнительного устройства, которая подключается непосредственно к светодиодам.

Здесь нужно пояснить, что для светодиодных лент и для светодиодных светильников используются разные принципы диммирования. Для лент необходимо стабильное напряжение (стандартные значения 5, 12, 24 вольт), а для светильников необходим стабильный ток питания сборок светодиодов (стандартные значения 350, 700, 1000 мА, но часто встречаются нестандартные токи).

Ленты диммируются используя Широтно-Импульсную Модуляцию (ШИМ). Как явствует из названия, именно ширина импульса определяет яркость свечения лент.

Как видно из графика, напряжение питания при диммировании не меняется, а изменяется длительность импульсов включенного состояния и выключенного состояния. Потому, второе название такого способа диммирования – Constant Voltage (CV)

Светодиодные светильники диммируются изменением напряжения на сборке из светодиодов при постоянном токе – Constant Current (CC)

Конечно же, диммирование по фазе, TRIAC-диммирование, не является единственным способом управлять яркостью светодиодных источников света. Сегодня существует множество способов передать сигнал управления от задающего устройства к исполнительному. Это различные протоколы: 0/1-10в, DALI, DMX, KNX, радиоканал, инфракрасный (реже) и множество других. Но какой бы принцип передачи управляющего сигнала не использовался – общий принцип организации выходного сигнала остается неизменным. Для ленты – ШИМ, для светильника – токовое управление.