Схемотехника блоков питания для светодиодных лент и не только. Самодельный блок питания для светодиодной ленты

Это один из наиболее популярных источников светодиодного освещения. конструктивно состоит из множества , которые расположены на гибком основании. Данное основание служит также проводником электрической энергии. Каким образом светодиодная лента подключается к бытовой сети? В данной статье рассмотрим вопрос о том, как происходит питание светодиодных лент .

Как правило, светодиодные ленты рассчитаны на номинальное . Каждый элемент ленты рассчитаны на 4 вольта, соответственно в светодиодной ленте каждые три светодиода соединяются последовательно, потому что при последовательном соединении напряжение питания нескольких элементов равно сумме напряжений каждого из элементов. При параллельном соединении напряжение равно на всех соединенных элементов. Поэтому все элементы светодиодной ленты соединяются параллельно по три штуки. То есть каждые три элемента ленты получают по 12 вольт.

Исходя из этого принципа, на светодиодной ленте изображаются отметки, по которым можно произвести разрез ленты. Если произвести разрез ленты в другом участке, то есть там, где нет специального обозначения, лента работать не будет, так как не будет получать питание.

Бывают также случаи, когда на приобретенной ленте отсутствует метки, указывающие о возможности разреза в том или ином месте. В данном случае, руководствуясь вышеуказанным принципом питания светодиодов ленты, отрезайте часть ленты, количество элементов на которой кратно трем.

Например, можно отрезать участок светодиодной ленты, на котором расположено 24 элементов. В данном случае на ленте находится восемь параллельно соединенных групп, каждая из которых состоит из трех элементов.

Бывают случаи, когда в светодиодных лентах применяют светодиоды, которые рассчитаны на 3 вольта. В данном случае принцип питания элементов ленты отличается от вышеуказанного способа количеством элементов, соединенных последовательно. То есть в данной ленте соединены параллельно несколько групп по четыре элемента.

Питание светодиодной ленты осуществляется от специальных блоков питания . Существует огромное количество различных типов блоков питания, которые отличаются номинальной мощностью и конструктивным исполнением. То есть при выборе блока питания для питания светодиодной ленты необходимо учитывать номинальную потребляемую мощность ленты.

В зависимости от мощности блока питания, к нему может быть подключено несколько светодиодных лент. Можно также использовать несколько блоков питания для каждой ленты. Все зависит от потребляемой мощности лент.

Для питания одноцветной светодиодной ленты достаточно блока питания. Если вы приобрели RGB ленту , то для ее питания вам понадобится не только блок питания, но и контроллер . В данном случае контроллер выполняет функции регулировки степени освещения, а также управления цветами ленты.

Если возникла необходимость подключения нескольких светодиодных лент, то мощности одного блока питания и контроллера не хватит, так как RGB ленты комплектуются довольно мощными светодиодами. Можно использовать более мощный блок питания или включить два в параллельную работу, но контроллер может не выдержать большого тока нагрузки. Поэтому на один контроллер рекомендуется подключать не более одной светодиодной ленты.

Как подключить несколько светодиодных RGB лент?

Для этой цели существует такое устройство, как RGB усилитель сигнала . Данный усилитель получает питание от отдельного блока питания. Возможно также подключение усилителя и контроллера к одному блоку питания, но в данном случае необходимо использовать блок питания довольно внушительных размеров. RGB усилитель принимает сигнал с одной ленты и передает его на другую ленту. При этом сохраняется синхронность изменения цветов и яркости обоих светодиодных лент.

Широкое разнообразие современной осветительной техники впечатляет даже людей с очень богатым воображением. С космической скоростью появляются новые, все более технологичные разработки, обеспечивающие не только качественное и безопасное освещение, но и максимальную экономию энергоресурсов.

Одним из таких прогрессивных направлений является LED технология. В настоящее время на рынке представлен широкий выбор светодиодных лент, ламп и светильников, отличающихся дизайном и техническими характеристиками. Эти устройства стали отличной альтернативой привычным лампам накаливания и энергосберегающим осветительным приборам.

Светодиодная подсветка сегодня широко применяется в рекламной и производственной сферах, в интерьерном дизайне, при оформлении салонов автомобилей, оснащении бытовой техники и т.д. Огромный ассортимент предлагаемых вариантов светодиодной подсветки позволяет без проблем подобрать необходимый вариант, но вот его подключение к сети у многих вызывает массу вопросов.

Главным компонентом LED системы является блок питания, представляющий собой трансформатор миниатюрных размеров, обеспечивающий электропитание светодиодов. Маленькие габариты позволяют незаметно размещать этот прибор в любых удобных местах, не нарушая эстетичности светодиодной конструкции.

Назначение блока питания

При использовании светодиодных лент в оформлении интерьеров, необходимо учесть некоторые особенности такого решения.

Прежде всего, следует знать, что напрямую подключить светодиодную ленту в розетку , как обычную лампочку, не получится. Это связано с тем, что рабочее напряжение ленты далеко не 220 В. Если включить ее в обычную розетку она просто выйдет из строя.

Так, если обычная лампа накаливания работает от 220 В, то светодиодам требуется всего лишь 12 В (это самый распространенный вариант, но существуют и 24-вольтовые модели). Следовательно, чтобы подключить 12-вольтовый осветительный прибор в стандартную бытовую сеть, требуется понизить напряжение до необходимого значения. Справиться с данной задачей сможет блок питания для светодиодной ленты 12В .

Типы блоков питания для светодиодных лент

1. 1. Блок питания в компактном герметичном пластиковом корпусе. Главными достоинствами устройств данного типа являются компактные размеры, приятный внешний вид, герметичность и минимальный вес. К недостаткам относится, конечно же, высокая стоимость, затрудненный теплообмен, обусловленный конструктивными особенностями, и ограничение по мощности (моделей, мощнее 100 Вт, не бывает).
2. 2. Блок питания в компактном герметичном алюминиевом корпусе. Обладает массой достоинств, хоть и является самым дорогостоящим и довольно тяжелым вариантом. Главными преимуществами данного трансформатора являются надежность, герметичность и прочность. Алюминиевый корпус способствует хорошему теплообмену. Прибор устойчив к негативному влиянию различных факторов: влаги, резких перепадов температур, прямого солнечного излучения. Основная сфера применения – профессиональное производство внешней световой рекламы.
3. 3. Блок питания открытого типа. Самый популярный и недорогой вариант. Чаще всего используется для организации домашнего светодиодного освещения. Главными недостатками являются габаритные размеры, вдвое превышающие предыдущие варианты, неэстетичный внешний вид и отсутствие защиты от прямого попадания влаги и пыли.
4. 4. Сетевой компактный блок питания. Представляет собой миниатюрное, простое и недорогое устройство, не требующее стационарного монтажа. Мощность большинства таких моделей не превышает 60 Вт. Чаще всего они используются для обеспечения питания светодиодных ленточных конструкций, длина которых не превышает 5 метров. Главное преимущество – простота использования: лента подключается к блоку питания и включается в розетку.

Подключение светодиодной ленты к блоку питания

При выборе блока питания необходимо учесть два важных параметра: мощность (зависит от и мощности светодиодов на 1 м.п. и длины ленты) и напряжение (обычно это 12 или 24 В).

Перед монтажом светодиодной ленты и размещением ее на выбранной поверхности нужно подключить ленту к блоку питания.

Данный процесс мы рассмотрим на примере модели блока открытого типа. Его корпус выполнен в виде перфорированной металлической коробки, через отверстия которой циркулирует воздух, и охлаждаются радиокомпоненты и клеммный модуль с винтами. Есть такие модели, в которых внутри корпуса для охлаждения размещают вентилятор (кулер).

Блок питания для светодиодной ленты имеет маркировку с указанием назначения прибора и его основных технических характеристик. Около каждого клеммного винта находятся обозначения для обеспечения корректного подключения проводов:

• L – фаза, N – ноль – это вход блока питания. Через эти клеммы устройство подключается к сети 220 В.
• G – клемма для провода заземления. При отсутствии в доме заземления, данную клемму оставляют свободной.
• Клеммы +V и –V – это выход с преобразованным напряжением в 12 В.

Блоки питания данного типа оснащаются индикатором включения – горит зеленая лампочка. Также имеется специальный поворотный механизм, обозначается как "V adj". С его помощью можно немного отрегулировать выходное напряжение, в приделах от 12 до 13 Вольт.

После подключения ленты к блоку питания , необходимо надежно изолировать все контакты. Для эффективной и аккуратной защиты от случайного прикосновения можно использовать отрезок кабель-канала подходящей толщины. Если же эту процедуру выполнить обычной изолентой, то готовый результат будет выглядеть довольно непривлекательно, а при использовании специальных защитных крышек, идущих в комплекте с блоком питания, невозможно обеспечить должный уровень электробезопасности.

Конечно, в жилых помещениях желательно устанавливать более надежные, компактные и внешне привлекательные приборы в пластиковых влагозащищенных корпусах. Они характеризуются высокой электробезопасностью, поэтому не представляют угрозы для детей или животных при случайном прикосновении.

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Как было сказано выше, при выборе блока питания следует ориентироваться на технические характеристики светодиодной ленты , подключение которой будет выполняться. Основными критериями являются потребляемая мощность и номинальное напряжение.

12-вольтовые ленты могут иметь разные показатели потребляемой мощности. Это объясняется тем, что они прямо пропорциональны мощности и количеству светодиодных элементов на ленте.

Для удобства подсчета принято брать за основу номинальную мощность светодиодной ленты длиной в 1 метр. Таким образом, чтобы правильно подобрать блок питания, следует номинальную мощность одного погонного метра ленты умножить на ее общую длину.

Рассмотрим небольшой пример расчета блока для ленты SMD 3528

Имеется герметичная светодиодная лента SMD 3528, 60 светодиодов на 1 метр. Рабочее напряжение стандартное – 12 В. Мощность данного типа ленты 4.8 Вт/1м. Т.е. 1 метр ленты потребляет 4.8 Вт. Любая лента продается в бабинах стандартной длины – 5 м. В моем случае мощность всей ленты будет равна 24 Вт (4.8 * 5 = 24).

Если взять блок питания мощностью равной мощности ленты существует угроза перегрева БП, особенно если к нему не будет доступа необходимого количества воздуха, например, при его расположении в ограниченном пространстве под потолком.

Если мощность блока питания будет меньше расчетной мощности ленты она просто не включиться из-за срабатывания внутренней защиты блока.

Поэтому выбирая блок питания для ленты нужно к рассчитанной мощность добавлять 25 – 30 % запаса. Получим: 24 Вт + 30 % = 31.2 Вт. Округляем до ближайшей стандартной мощности БП - 30 Вт.

Мне для подключения необходимо 3.5 метра ленты (в двух словах на потолке будет каркас из гипсокартона в виде полукруга, по периметру этого каркаса будет расположена лента). Мощность куска ленты длиной 3.5 м - 16.8 Вт, округляем до целого числа – 17 Вт.

Запас по мощности берем 30 %, получим: 17 Вт + 30 % = 22 Вт. Выбираем ближайший блок стандартной мощностью 24 Вт.

Правильная и бесперебойная работа светодиодной ленты и блока возможна лишь при наличии у данного прибора 25 - 30-процентного запаса мощности это обеспечить блоку питания необходимый запас мощности для его корректной работы.

Не секрет, что светодиодную ленту не получится просто включить в сеть – она сгорит, не отработав и секунды. Но тогда каким же образом обеспечить ее необходимым напряжением? Именно для этого и существует стабилизирующее устройство. Говоря простым языком, это блок питания 12 В для светодиодной ленты, который и выравнивает напряжение до необходимого. А вот о том, каких видов они бывают, как устроены и возможно ли сделать подобное стабилизирующее устройство своими руками мы сегодня и поговорим.

Читайте в статье:

Блок питания 12 В для светодиодной ленты – какую работу он выполняет

Стабилизатор напряжения выполняет работу по понижению высокого сетевого напряжения 220, 12 или 24 В и преобразованию переменного тока в постоянный. Если разобраться, то такие же действия выполняет и зарядное устройство любого мобильного телефона, но оно будет выдавать меньшее напряжение.

Но такие стабилизаторы могут не только выдавать прямой ток на 24 или 12 В. Блок питания для светодиодной ленты 12 В может быть еще и контроллером. Благодаря сложной электронной схеме такие БП управляют режимами мерцания и изменением цвета RGB-полосы. Они способны выдавать мощность, достаточную, чтобы «зажечь» несколько отдельных отрезков светодиодной ленты при условии правильного подбора и подключения. Но, обо всем по порядку. А для начала разберемся, какие достоинства и недостатки можно отметить в необходимости использования таких источников питания.

Плюсы и минусы подключения светодиодных лент к блоку питания 12 В

Основным положительным моментом подобной коммутации можно назвать электробезопасность – ведь напряжение 220 В опасно для жизни, чего не скажешь о 12 В. Это преимущество перекрывает все мелкие недостатки, такие как необходимость приобретения БП для ленты и необходимость его куда-то прятать.

Практика показывает, что даже изолированные соединения во влажных помещениях могут дать пробой. В случае установки подсветки в ванной комнате это вдвойне актуально. Можно себе представить, что будет, если фаза окажется на чугунной ванне в то время, когда в ней находится человек. Наверняка каждый представляет себе фен, упавший в воду… Если же подобное произойдет с подсветкой на 12 В, то человек не почувствует ничего, кроме легкого пощипывания, на которое многие даже не обратят внимания.

Еще одним достоинством можно назвать то, что если стабилизационное устройство идет в комплекте с контроллером, то при 12 В оно получается довольно компактным. Можно представить какого оно было бы размера при напряжении 220 В. Таким образом, напрашивается вывод, что мелкие неудобства, связанные с использованием блока питания 12 В для светодиодных лент с лихвой перекрываются достоинствами, которые есть у такого подключения.

Виды стабилизационных устройств для световой полосы

Блоки питания светодиодных лент можно разделить по нескольким типам:

• по охлаждению – активное или пассивное. Активное подразумевает присутствие в БП вентилятора, принудительно охлаждающего трансформатор;
• по исполнению – это может быть закрытый, герметичный или открытый корпус. Последний монтируется только в сухих и непыльных помещениях;
• по функциональности – обычный БП, с диммером, контроллер или же совмещающий в себе все эти функции.

Конечно, наиболее интересен блок питания для светодиодов с контроллером RGB. Эта аббревиатура в маркировке как БП так и световых полос означает, что прибор многоцветный. Произошла она от первых букв названия основных трех цветов на английском языке, которые и образуют остальные 4. Такие контроллеры чаще всего оборудуются приемником ИК-излучения для возможности управления цветами посредством пульта дистанционного управления. Это позволяет включать и выключать подсветку, а так же переключать ее оттенки из любой точки помещения.

Часто в нее встроена и функция диммирования – медленного приглушения освещения – что тоже очень полезно.

Блоки питания в герметичном корпусе устанавливаются в помещениях с повышенной влажностью, таких как ванная, санузел или кухня. При этом хороший контроллер способен переключить по мере надобности подсветку с одной линии на другую.

Важно знать! Для обеспечения бесперебойной работы светодиодов необходимо правильно подобрать блок питания не только по напряжению, но и по мощности. Также очень важно и правильное подключение, о котором мы поговорим более подробно чуть ниже.

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Сложностей такие расчеты не представляют. Все, что требуется – это вычислить общую потребляемую мощность отрезка световой полосы, после чего добавить запас в 20%. Попробуем для примера посчитать необходимую мощность блока питания для светодиодов. Возьмем ленту с элементами SMD3528, длиной 3 м и частотой 120 шт/м. Для подобной полосы потребляемая мощность всех диодов на отрезке в 1 м будет равна 28.8 Вт. Получим 28.8 × 3 + 20%, что будет равно 100,68 Вт. Ближайшим к этим показателем будет БП на 150 Вт, вот он то и будет нужен. Хотя и 100-ваттный блок вполне нормально будет работать с такой полосой.

Эти расчеты очень важны. Ведь если не понять, как подобрать блок питания и сделать это неправильно, он может попросту сгореть. А это выброшенные на ветер деньги и затраченные впустую силы на монтаж.

Варианты подключения светодиодной ленты к питающему устройству

Способов подключения этого осветительного оборудования, как и любого другого, всего два – это последовательно и параллельно. Но здесь вариант монтажа играет очень важную роль. При неправильном выборе способа коммутации можно сжечь контактные дорожки, по которым проходит напряжение от одного светодиода к другому.

Выбор схемы монтажа зависит от длины отрезков полосы. На каждой из них имеются места для разреза. Обычно расстояние между ними 3 светодиода. И если отрезки ленты составляют в сумме более 5 метров, то последовательно ее подключать уже нельзя. Разберемся, как же правильно произвести монтаж и подключение.

Последовательное подключение – в каких случаях оно выполняется

Такая коммутация представляет собой такое соединение, при котором питание попадает на второй потребитель, проходя через первый.

Если отрезки достаточно короткие, то их необходимо соединить между собой последовательно. Это позволит увеличить длину полосы до необходимой. Но при этом стоит понимать, что общая окончательная длина не должна превышать того же параметра новой светодиодной ленты. Иными словами, если она продавалась в бухте по 5 м, то после сращивания окончательный размер полосы должен быть меньше или равен первоначальному.

При превышении длины возникает опасность отгорания токопроводящих дорожек между световыми диодами по причине прохождения через них тока большой мощности. В этом случае сначала перегорают дорожки между первыми элементами. При их удалении между следующими, и так до тех пор, пока длина полосы не будет нормальной для правильной работы.

Параллельное подключение полосы и как его выполнить

Параллельным подключением называется коммутация, при которой питание от источника идет одновременно на два и более потребителя. При этом между собой они не соединены.

В случае, если требуется подключение полосы, к примеру, в 9 м, то необходим монтаж по параллельной схеме. Для этого берем отрезки в 5 м и 4 м. Отходящий от блока питания провод коммутируется в одинаковом порядке с обеими полосами. Получается, что питание со стабилизирующего устройства подается одновременно на оба отрезка. Это позволяет не перегружать дорожки, идущие от одного светодиода к другому.

Важно знать! При такой схеме монтажа не стоит забывать о рабочей мощности стабилизатора. Она складывается из общего потребления двух отрезков.

Вообще необходимо понимать, что при параллельном подключении падение напряжения остается неизменным, но при этом растет потребляемый ток – это довольно важно знать при монтаже такого осветительного оборудования.

Насколько сложно сделать устройство стабилизации напряжения для световой полосы

Нужно отметить, что сборка подобного БП «с нуля» под силу только профессиональному радиоэлектронщику. Но не стоит думать, что без определенной квалификации это невозможно. Ведь вполне можно использовать для этой цели трансформатор заводского производства. Неплохим вариантом будет использование блока питания от компьютера. Основная задача здесь – выбрать устройство, подходящее для светодиодной ленты по мощности.

Перед тем, как подобрать блок питания для полосы определяемся с необходимым напряжением. Если для диодов необходимо 12 В, то на выходе из трансформатора должно быть от 12 до 20 В. Довольно удобно, если под рукой будет уже готовый двух полупроводниковый выпрямитель, который необходим для работы стабилизатора. И третье, что необходимо – это микропроцессор. Наиболее удачным решением будет использование микросхемы 7812.

Собрав все детали воедино можно получить блок питания с выходной силой тока в 1.5 А, чего вполне достаточно для светодиодной ленты. Конечно, собрать своими руками контроллер для RGB-полосы вряд ли удастся, но есть хитрость и здесь. Вполне можно использовать блок от старой китайской гирлянды, параметры которого указаны на корпусе. В этом случае, опираясь на выдаваемую им мощность, можно высчитать необходимую длину полосы и подключить ее к контроллеру, добившись, таким образом, возможности переключения между режимами мерцания и цветами. Неудобство будет заключаться лишь в том, что переключение можно будет производить только кнопкой на блоке, а значит, и спрятать его не удастся.

Еще один довольно простой способ, который не потребует знаний радиоэлектроники – это подключение световой полосы через контроллер от светодиодной люстры с пультом дистанционного управления. Все технические данные для вычислений длины ленты по мощности можно взять из документации к .

Можно ли отремонтировать стабилизатор напряжения для световых диодов

Эта работа вполне выполнима даже для домашних мастеров, не имеющих определенных навыков и знаний. Главная задача здесь – это определение, какая из деталей требует замены. Основными деталями, которые могут выйти из строя являются микропроцессор и выпрямительный мост. Трансформаторы горят редко, однако и такое случается. Попробуем понять, как разобраться в поломке.

Начинать проверку стоит с самых простых узлов, как и в любом оборудовании. Вскрыв крышку группы контактов выставляем переключатель мультиметра в положение переменного тока 750 В (на некоторых приборах 1000 В) и подав питание на блок проверяем, поступает ли оно на входные контакты трансформатора для светодиодной ленты 12 В.

Очень важно! При выполнении всех операций с трансформатором нужно быть предельно внимательным и аккуратным. Нельзя прикасаться к токоведущим частям незащищенными частями тела. Помните, что поражение электрическим током опасно для жизни и здоровья.

Если напряжение на блок поступает, значит, питающие провода в порядке. Проверяем напряжение на выходе из трансформатора. Как уже говорилось, оно должно быть от 12 до 20 В. Следующим шагом проверяется диодный мост. Для этого устанавливаем значение переключателя мультиметра на постоянное напряжение со значением немного выше, чем выходной показатель трансформатора. При прикосновении к контактам на выходе из выпрямительного моста прибор должен показать те же значения, что и на предыдущем этапе (возможны лишь небольшие отклонения в меньшую сторону).

Если после производства указанных действий становится ясно, что понижающий трансформатор и диодный мост работают нормально, это означает проблему в микросхеме. После выявления неисправности потребуется заменить вышедшую из строя деталь схемы. Новая должна будет иметь те же параметры.

Где купить блок питания для светодиодной ленты

Приобрести необходимое оборудование в наши дни можно в любом магазине электротехники. Благо и ассортимент подобных изделий сейчас довольно широк. Так же можно заказать его через интернет. Однако при этом стоит как можно тщательнее изучить отзывы тех, кто уже пользовался этим ресурсом. Особенно стоит остерегаться приобретать такой товар на китайских ресурсах. Вот что об этом говорит один из пользователей сети.

vitas77, Россия, Москва: Драйвер шёл почти три недели, и вот наступил тот день, когда я обнаружил в своём почтовом ящике долгожданный пакет, упаковано всё довольно качественно, сам драйвер с припаянными проводками. Подключил я светодиоды, согласно описанию, подключил питание, всё заработало, но радость моя длилась не долго, драйвер ощутимо грелся и в конце концов отказался работать. Проработал прибор не больше часа. Вывод, деньги и время потрачены впустую. В завершении всего написанного хочу вас предостеречь, перед заказом связывайтесь с продавцом и узнавайте как можно больше информации.

Подробнее на Отзовик: http://otzovik.com/review_2975618.html

Попробуем рассмотреть, насколько отличаются цены при приобретении таких приборов питания в обычных магазинах и на интернет-ресурсах. Начнем с реальных продавцов контроллеров для RGB-лент (последняя цифра в названии модели означает количество каналов).

Марка и модель	Общий ток, А	Ток канала, А	Напряжение, В	Кол-во программ	Средняя стоимость, руб.
iMLed2	30	15	5-25	23	1200
iMLed4	30	20	5-20	23	1500
iMLed6	30	15	5-25	20	1900
iMLed9	80	15	5-20	20	3000
iMLed16x3	32	2	5-23	20	3300
iMLed16	80	15	5-20	20	3500

Как можно увидеть, стоимость подобных устройств не слишком высока. А как же обстоит дело с интернет-магазинами? Попробуем найти приборы со схожими характеристиками.

Марка и модель	Общий ток, А	Выходная мощность, Вт	Выходное напряжение, В	Кол-во программ	Средняя стоимость, руб.
CRIXLED CRCN N18-RFS-12	18	216	12-24	14	1800
ASD LS-CB-12	12	144	12-24	20	500
LSC 003	2	24	12-24	нет	500
LSC 008	4	144	12-24	3	1500
RGB 144W	12	144	12	14	1200
Ecola LED strip	6,6	1500	12-36	24	2000

Если рассуждать в общем, то цены не слишком разнятся. Это значит, что смысла рисковать, покупая «кота в мешке» через интернет нет. Ведь в этом случае не удастся предъявить претензии продавцу, да и гарантия, скорее всего, будет отсутствовать.

В заключение

Блок питания для светодиодной ленты необходим – это понятно каждому. Главное подобрать такой, который подойдет по всем параметрам именно к Вашей световой полосе. И если все расчеты сделаны правильно, то такое устройство для стабилизации напряжения будет работать довольно долгое время.

Надеемся, что сегодняшняя статья была полезна нашему уважаемому читателю. В обсуждениях ниже Вы всегда можете задать вопросы по теме, которые остались неясными. Пишите, общайтесь, делитесь своим опытом. А наша команда постарается как можно полнее ответить на интересующие Вас вопросы и помочь по мере своих возможностей.

Напоследок предлагаем посмотреть короткое видео на тему.

Видео: подключение светодиодных лент

Светодиоды заменяют таким типы источников света, такие как люминесцентные лампы и лампы накаливания. Практически в каждом доме уже есть светодиодные лампы, они потребляют гораздо меньше двух своих предшественников (до 10 раз меньше чем лампы накаливания и от 2 до 5 раз меньше, чем КЛЛ или энергосберегающие люминесцентные лампы). В ситуациях, когда необходим длинный источник света, или нужно организовать подсветку сложной формы в ход идёт .

Led лента идеальна для целого ряда ситуаций, главное её преимущество перед отдельными светодиодами и светодиодными матрицами являются источники питания. Их легче найти в продаже почти в любом магазине электротоваров, в отличие от драйверов для мощных светодиодов, к тому же подбор блока питания осуществляется только по потребляемой мощности, т.к. подавляющее большинство светодиодных лент имеют напряжение питания в 12 Вольт.

В то время как для мощных светодиодов и модулей при выборе источника питания нужно искать именно источник тока с требуемой мощностью и номинальным током, т.е. учитывать 2 параметра, что усложняет подбор.

В этой статье рассмотрены типовые схемы блоков питания и их узлы, а также советы по их ремонту для начинающих радиолюбителей и электриков.

Типы и требования к источникам питания для светодиодных лент и 12 В led ламп

Основное требование к источнику питания как для светодиодов, так и для светодиодных лент - качественная стабилизация напряжения/тока, вне зависимости от скачков сетевого напряжения, а также низкие выходные пульсации.

По типу исполнения блоки питания для LED продукции различают:

Герметичные. Они сложнее в ремонте, корпус не всегда поддаётся аккуратной разборке, а внутри и вовсе может быть залит герметиком или компаундом.

Негерметичные, для применения в помещении. Лучше поддаются ремонту, т.к. плата изымается после откручивания нескольких винтов.

По типу охлаждения:

Пассивное воздушное. Блок питания охлаждается за счёт естественной конвекции воздуха через перфорацию его корпуса. Недостаток - невозможность достигнуть высоких мощностей сохранив массогабаритные показатели;

Активное воздушное. Блок питания охлаждается с помощью кулера (небольшого вентилятора, как устанавливают на системных блоках ПК). Такой тип охлаждения позволяет достичь большей мощности при аналогичных размерах с пассивным блоком питания.

Схемы блоков питания для светодиодных лент

Стоит понимать, что нет в электронике такого понятия как «блок питания для светодиодной ленты», в принципе к любому устройству подойдёт любой блок питания с подходящим напряжением и током большим чем потребляемый прибором. Это значит, что информация описанная ниже применима к практически любым блокам питания.

Однако в обиходе проще говорить о блоке питания по его предназначению для конкретного устройства.

Общая структура импульсного блока питания

Для питания светодиодных лент и другой техники последние десятилетия применяются импульсные блоки питания (ИБП). Они отличаются от трансформаторных тем, что работают не на частоте питающего напряжения (50 Гц), а на высоких частотах (десятки и сотни килогерц).

Поэтому для его работы нужен генератор высокой частоты, в дешевых и рассчитанных на малые токи (единицы ампер) блоках питания часто встречается автогенераторная схема, она применяется в:

электронных трансформаторах;

электронных балластах для люминесцентных ламп;

зарядных устройствах для мобильного телефона;

дешевых ИБП для светодиодных лент (10-20 вт) и других устройствах.

Схему подобного блока питания можно увидеть на рисунке (для увеличения нажмите на картинку):

Его структура следующая:

В состав ОС включена оптопара U1, с её помощью в силовую часть автогенератора поступает сигнал с выхода и поддерживается стабильное выходное напряжение. В выходной части может отсутствовать напряжение из-за обрыва диода VD8, часто это сборка Шоттки, подлежит замене. Также часто вызывает проблемы вздутый электролитический конденсатор C10.

Как вы видите всё работает с гораздо меньшим количеством элементов, надёжность соответствующая…

Более дорогие и блоки питания

Схемы, которые вы увидите ниже часто встречаются в блоках питания для светодиодных лент, DVD-проигрывателей, магнитол и других маломощных устройств (десятки Ватт).

Прежде чем перейти к рассмотрению популярных схем, ознакомьтесь со структурой импульсного блока питания с ШИМ-контроллером.

Верхняя часть схемы отвечает за фильтрацию, выпрямление и сглаживание пульсаций сетевого напряжения 220, по сути аналогична как в предыдущем типе, так и в последующих.

Самое интересное - это блок ШИМ, сердце любого достойного блока питания. ШИМ-контроллер - это устройство управляющие коэффициентом заполнения импульсов выходного сигнала на основании уставки, определенной пользователем или обратной связи по току или напряжению. ШИМ может управлять как мощностью нагрузки с помощью полевого (биполярного, IGBT) ключа, так и полупроводниковым управляемым ключом в составе преобразователя с трансформатором или дросселем.

Изменяя ширину импульсов при заданной частоте - вы изменяете и действующее значение напряжение, сохраняя при этом амплитудное, вы можете проинтегрировать его с помощью C- и LC-цепей для устранения пульсаций. Такой метод называется Широтно-Импульсное Моделирование, то есть моделирование сигнала за счёт ширины импульсов (скважности/коэффициента заполнения) при постоянной их частоте.

На английском языке это звучит, как PWM-controller, или Pulse-Width Modulation controller.

На рисунке изображен биполярный ШИМ. Прямоугольные сигналы - это сигналы управления на транзисторах с контроллера, пунктиром изображена форма напряжения в нагрузке этих ключей - действующее напряжение.

Более качественные блоки питания малой средней мощности часто построены на интегральных ШИМ-котроллерах со встроенным силовым ключом. Преимущества перед автогенераторной схемой:

Рабочая частота преобразователя не зависит ни от нагрузки, ни от напряжения питания;

Более качественная стабилизация выходных параметров;

Возможность более простой и надежной настройки рабочей частоты на этапе проектирования и модернизации блока.

Ниже будут расположены несколько типовых схем блоков питания (для увеличения нажмите на картинку):

Здесь RM6203 - и контроллер и ключ в одном корпусе.

То же самое, но на другой микросхеме.

Обратная связь осуществляется с помощью резистора, иногда оптопары подключенной к входу с названием Sense (датчик) или Feedback (обратная связь). Ремонт таких блоков питания в общем аналогичен. Если все элементы исправны, и напряжение питания поступает на микросхему (ножка Vdd или Vcc), значит дело скорее всего в ней, более точно просмотрев сигналы на выходе (ножка drain, gate).

Практически всегда заменить такой контроллер можно любым аналогом с подобной структурой, для этого нужно сверить datasheet на тот, что установлен на плате и тот, что у вас в наличии и впаять, соблюдая распиновку, как это изображено на следующих фотографиях.

Или вот схематически изображена замена подобных микросхем.

Мощные и дорогие блоки питания

Блоки питания для светодиодных лент, а также некоторые блоки питания для ноутбуков выполняются на ШИМ-контроллере UC3842.

Схема более сложная и надежная. Основным силовым компонентом является транзистор Q2 и трансформатор. При ремонте нужно проверить фильтрующие электролитические конденсаторы, силовой ключ, диоды Шоттки в выходных цепях и выходные LC-фильтры, напряжения питания микросхемы, в остальном методы диагностики аналогичны.

Однако более подробная и точная диагностика возможна лишь с использованием осциллографа, в противном случае - проверьте короткие замыкания платы, пайку элементов и обрывы дороже. Может помочь замена подозрительных узлов на заведомо рабочие.

Более совершенные модели источников питания для светодиодных лент выполнены на практически легендарной микросхеме TL494 (любые буквы с цифрами «494») или её аналоге KA7500. Кстати на этих же контроллерах построено большинство компьютерных блоков питания AT и ATX.

Вот типовая схема блока питания на этом ШИМ-контроллере (нажмите на схему):

Такие блоки питания отличаются высокой надёжностью и стабильностью работы.

Краткий алгоритм проверки:

1. Запитываем микросхему согласно распиновки от внешнего источника питания 12-15 вольт (12 ножка - плюс, а на 7 ножку - минус).

2. На 14 ножки должно появиться напряжение 5 Вольт, которое будет оставаться стабильным при изменении питания, если оно «плавает» - микросхему под замену.

3. На 5 выводе должно быть пилообразное напряжение «увидеть» его можно только с помощью осциллографа. Если его нет или форма искажена - проверяем соответствие номинальным значениям времязадающей RC-цепи, которая подключена к 5 и 6 выводам, если нет - на схеме это R39 и C35, их под замену, если после этого ничего не изменилось - микросхема вышла из строя.

4. На выходах 8 и 11 должны быть прямоугольные импульсы, но их может не быть из-за конкретной схемы реализации обратной связи (выводы 1-2 и 15-16). Если выключить и подключить 220 В, на какое-то время они там появятся и блок снова уйдёт в защиту - это признак исправной микросхемы.

5. Проверить ШИМ можно закоротив 4 и 7 ножку, ширина импульсов увеличится, а закоротив 4 на 14 ножки - импульсы исчезнут. Если у вас получились другие результаты - проблема в МС.

Это наиболее краткая проверка данного ШИМ-контроллера, о ремонте блоков питания на их основе есть целая книга «Импульсные блоки питания для IBM PC».

Хоть и посвящена она компьютерным блоками питания, но там много полезной информации для любого радиолюбителя.

Вывод

Схемотехника блоков питания для светодиодных лент аналогична любым блокам питания с подобными характеристиками, довольно хорошо поддаётся ремонту, модернизации и перестройки на необходимые напряжения, разумеется, в разумных пределах.

Содержание

Лента со светодиодами – светотехническое приспособление, предназначенное для подсветки-декора в доме, кафе, на рекламных щитах. LED-устройство сделано из пластика, на который прикрепляют светодиоды. Напряжение блоков питания для светодиодной ленты составляет 12В или 24В. Иногда используют трансформатор, предназначенный для компьютера. БП производят со встроенной защитой-автоматом, которая спасает от перегрузки сети и короткого замыкания.

Виды блоков питания

Источник, который позволяет отрегулировать сетевое напряжение для подсветки светодиодами, подразделяют на несколько типов:

1. Компактный БП. Это устройство имеет маленькие размеры, немного весит, поэтому зачастую его используют для декора в жилых помещениях. Производится в водонепроницаемом корпусе. Основным минусом компактного трансформатора является невысокая мощность.
2. Блок в герметичной коробке из алюминия. Представляет собой крупногабаритное устройство с большой массой. Его мощность может составлять больше 100 Ватт. Учитывая размеры БП, его часто применяют для декора на улице (устойчив к воздействию влаги, температурных перепадов).
3. Открытый проводник. Может иметь разную мощность. Этот трансформатор выигрывает низкой стоимостью. Минусы: БП открытого типа очень громоздкий, тяжелый.

Блоки питания для светодиодной ленты бывают трансформаторными и импульсными:

1. Трансформаторный БП снижает напряжение до 12 В со стандартных 220 В. При помощи специального фильтра осуществляется сглаживание пульсирующего напряжения. Главным преимуществом этого трансформатора считаются его элементарная конструкция и развязка от электрической сети переменного тока. Минусы: крупный размер, не справляется с перепадами напряжения.
2. Импульсный блок тоже работает на трансформаторе. Отличается тем, что функционирует на высокой частоте, характеризуется небольшими габаритами и массой. БП этого типа подключается к электросети 220 Вольт, как и трансформаторное устройство. Недостатки: очень плохо переносит работу «вхолостую», перегрузы. Плюс его схема тяжело поддается ремонту.

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

Если для конструкции со светодиодами выбрать неправильный трансформатор, то это может привести к повреждению светотехники и даже стать причиной пожара. Зачастую можно отыскать котроллеры, производящие стабильные показатели напряжения, которые нельзя изменить. Это не влияет на параметры яркости светодиодов, а напротив, делает проще работу проводника. Мини-трансформатор должен быть настроен на показатели выбранной светодиодной ленты – во избежание проблем с напряжением.

Очень важно приобрести или сделать самостоятельно такой проводник, который будет совпадать со всеми условиями определенной схемы и грамотно использоваться. Как выбрать блок питания для светодиодной ленты? Для грамотного выбора нужно рассчитать:

• рабочее напряжение;
• входящую и выдаваемую мощность.

Как рассчитать мощность

При расчете мощности необходимо учитывать длину светодиодного устройства. Для выбора устройства с нужными показателями нужна информация о потреблении одного метра ленты. Рассмотрим на примере, как выполнить расчет мощности блока питания. Вы выбрали источник освещения типа SMD 5050 с 30 диодами, его длина составляет 5 м. Расчет:

1. Показатели мощности для одного метра ленты умножаются на длину светотехники (5х7,2 = 36).
2. Получается, что 5 метров будут «съедать» 36 Ватт.
3. Следует помнить о том, что мощность трансформатора нужно выбирать с запасом. В приведенном примере лучше купить БП на 40 Ватт.

Как подключить

Подключить блок просто. Если декоративная подсветка будет устанавливаться в процессе возведения здания, то лучше подвести электропроводку максимально близко к месту, где будет размещена лента. Установите там розетку. Когда такая возможность отсутствует, стоит заранее приобрести кабель необходимой длины. БП должен быть оборудован штепселем, который будет подключаться к сети (если такого нет, то его изготавливают собственноручно).

Схема монтажа

Этапы подсоединения:

1. Берем кабель нужной длины. Жила сечения – минимум 1,5 мм.
2. С одной стороны кабеля устанавливаются провода, которые зачищают от изоляции на 3 мм, с другой – вилка для включения в электросеть.
3. Провод коричневого цвета подключается к фазе (гнездо L), синий – к нулю (гнездо N).
4. Концы кабеля надо закрепить при помощи винтов.
5. Подключают проводник. Если планируется подсоединение нескольких лент сразу, то у него должна быть хорошая мощность.

Как сделать блок питания 12 вольт своими руками

Любой желающий самостоятельно сделает проводник, который пригодится для работы устройства со светодиодами. Чтобы сконструировать БП на 20 звеньев понадобятся:

1. Блок на 12 Вольт, способный передавать электрический ток на 1 Ампер.
2. Микросхема 7812 для радиатора.
3. Диодный мост с наличием конденсатора.
4. Подготовленные устройства соединяют по классической схеме. Осталось только подключить самодельный проводник. Детали БП при желании помещают в корпус от стандартного маленького трансформатора.

Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания

Подсоединить БП может каждый желающий. Главное – точно придерживаться инструкции. Благодаря видеоролику вы поймете, как правильно запитать светотехнику, какие действия выполняют для корректной и безопасной работы освещения. На видео подробно показан процесс подключения блока для светодиодной ленты. Видеоинструкция доступно разъяснит особенности каждого этапа работ.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!