Чем питается светодиодная лента
Чем питается светодиодная лента
Светодиодная лента — удобный вариант для общего освещения маленьких комнат. В прихожей, ванной, гардеробной можно использовать два источника света: ленту под потолком плюс точечные светильники в функциональных зонах: около зеркала, над шкафами и пр.
В гостиных, спальнях, детских потолочную LED-ленту обычно сочетают с люстрой, спотами или трековыми светильниками. Чтобы сделать комнату более уютной, добавляют второй ряд освещения: подвесы над столом, бра около дивана, торшер рядом с креслом.
С помощью LED-ленты можно подчеркнуть сложные формы потолка. Потолочная лента может быть белой или же выделяться ярким цветом.
Светодиодная лента в сочетании с подвесами:
Подсветка рабочей зоны
С помощью LED-ленты можно подсветить рабочую зону на кухне. Для этого ленту крепят к нижней части шкафов. Советуем дополнительно использовать алюминиевый профиль.
Подсветка рабочей зоны с помощью LED-ленты, смонтированной в профиль
Преимущества алюминиевого профиля:
LED-лента отлично подходит, чтобы подчеркнуть предметы мебели и декора.
10 идей, что можно подсветить с помощью помощью LED-ленты:
Комплектующие и запчасти
Если вы покупаете ленту метражом, к ней будут нужны аксессуары.
Можно купить готовый комплект. В наборе будет лента и источник питания, у цветных лент — ещё и диммер с пультом управления. Обратите внимание: в комплект не входит профиль. Кроме него вам могут понадобиться дополнительные провода, коннекторы, выключатель.
Питание светодиодных лент
Светодиодная лента – это один из наиболее популярных источников светодиодного освещения. Светодиодная лента конструктивно состоит из множества SMD-светодиодов поверхностного типа, 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 напряжение 12 вольт. 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.
Какие бывают светодиодные ленты и как их выбрать
Применение светодиодных лент помогло существенно разнообразить дизайн интерьеров и архитектуры. Но не каждая СДЛ подойдет, например, для подводного освещения. Важно правильно выбрать LED ленту, учитывая её функции и характеристики.
Контурная подсветка интерьера
Что такое светодиодная лента
Светодиодная лента (СДЛ) – это светоизлучающая электрическая конструкция в виде гибкой печатной платы (ленты) с равномерно нанесенными на неё источниками света – светодиодами (LED) и ограничителями электрического тока – резисторами (сопротивлениями).
Глоссарий:
LED элемент, СД – светодиод.
Резистор – элемент электрической схемы, ограничивающий рабочий электрический ток.
Диэлектрик – материал не проводящий электрический ток.
RGB контроллер – устройство управления RGB лентой.
Микросхема – миниатюрное электронное устройство, позволяющее передавать и генерировать сигналы управления.
АКБ – аккумуляторная батарея.
SMD – светодиодный прибор, устанавливаемый на поверхность гибкой платы.
Гибкая плата – основание ленты, на которую наносятся led элементы.
Драйвер – устройство, источник рабочего электрического тока для светодиодной ленты.
Виды и типы светодиодных лент
Условно СДЛ делятся на виды, исходя из их функций и рабочих характеристик:
Монохромные
Монохромные (одноцветные) ленты характеризуются одним цветом свечения. Для достижения определенного свечения кристалл диода окрашивается в нужный цвет, что приводит к снижению яркости и напрямую сказывается на цене.
Зависимость палитры led элементов от их стоимости (указана средняя цена за 1 метр с аналогичными рабочими характеристиками):
Светодиодная лента белого цвета
СДЛ зеленого цвета
СДЛ красного цвета
Кристаллы с белым свечением возможно применять для основного освещения, т.к. они обладают более высокой яркостью. Цветные кристаллы имеют менее яркое свечение и применяются для контурного освещения дизайна.
RGB ленты
RGB лента – это разноцветная светодиодная лента, в конструкцию которой включен контроллер, отвечающий за цветовой поток, интенсивность свечения и режим работы.
Разные оттенки получаются суммарным свечением трех кристаллов основных цветов: синий, зеленый, красный. Контроллер регулирует интенсивность свечения каждого отдельного кристалла, в результате при суммарном смешивании цветов получаются различные оттенки. В зависимости от модификации контроллера можно получить от 3 до 16 млн. оттенков палитры, кроме чисто белого цвета.
Для возможности белого свечения применяется лента типа RGBW, которая содержит led элемент белого цвета. Отдельный «белый канал» также регулируется контроллером и может работать в самостоятельном белом режиме или в общей совокупности цветов, тем самым разнообразив палитру.
Стоимость за 1 метр от 200 руб. до 1600 руб.
Применяется для реализации дизайнерских решений, например, контурная подсветка рабочей или уличной зоны.
Пример RGB подсветки лестничного проема
Ленты «бегущий огонь»
Конструкция led ленты «бегущий огонь» состоит из микросхем и контроллера. У каждой группы диодов есть своя микросхема, которая управляет цветом и яркостью свечения каждого отдельного кристалла. Сигналы о «нужном параметре» на микросхему подает контроллер, который задает нужный эффект (бегущий огонь, мерцание, переливание определенных цветов).
Например, новогодние гирлянды, контурные подсветки в общественных заведениях.
Стоимость за 1 метр от 370 руб. до 1400 руб.
Ленты бокового свечения
Цилиндрические светодиоды прикрепляются вдоль края (бок) платы. За счет такого расположения световой поток распространяется вдоль плоскости, на которую прикреплена конструкция и не имеет ослепляющего эффекта.
СДЛ бокового свечения
Применяется для контурной подсветки рекламных щитов, вывесок названий, периметра плазменных панелей.
Стоимость за 1 метр от 450 руб. до 1600 руб.
Все рассмотренные виды можно разделить на два типа:
Открытые
Открытая светодиодная лента – это плата, конструкция которой не защищена специальной оболочкой. Кристаллы данной ленты могут быть любого цвета, оттенка, конструкции и т.д.
СДЛ открытого типа
Её детали находятся на открытой части, что приводит к быстрой поломке из-за внешнего механического воздействия, попадания пыли и влаги. Это обуславливает низкую цену от 70руб./м.
Применяется чаще всего в мебельной подсветке и декоративных частях интерьера. Для сохранения работоспособности и более широкой эксплуатации её укладывают в специальные защищенные каналы.
Герметичные
Герметичная лента – это открытая светодиодная лента с нанесенным на неё герметичным диэлектрическим составом. Такая конструкция защищает кристаллы, резисторы, проводящие части платы и увеличивает срок её эксплуатации.
Показатель защищенности IP XZ характеризует степень защиты конструкции от внешних частиц и твердых предметов (X), и влаги (Z). Чем выше показатели XZ, тем лучше защита.
СДЛ открытого типа имеет показатель IP20, герметичная – IP68.
Степени защищенности светодиодной ленты
От толщины нанесенного состава зависит степень защищенности:
Высокая степень защиты от влаги позволяет применять герметичные платы для подсветки бассейнов, водоемов, бань и сауны.
СДЛ герметичного типа
Стоимость за 1 метр составляет от 180 до 1600 руб.
Устройство
Конструкция монохромной светодиодной ленты
Конструкция монохромной светодиодной ленты:
Принципиальная электрическая схема led платы
Принципиальная электрическая схема led платы представляет собой параллельно соединенные участки. Каждый из участков состоит из трех SMD элементов и резистора, последовательно соединенных между собой. Вся цепочка запитывается от одного источника питания.
Принцип работы
Каждый из трех диодов потребляет напряжение 3,2 В, т.к. они соединены последовательно то для их питания необходимо 9,6 В. На указанный участок подается напряжение питания 12 В.
Для того, чтобы не произошло пробоя диодов в цепь включается ограничивающий резистор. Его значение выбирается таким образом, чтобы ток в цепи соответствовал рабочему току диодов.
При правильно собранной схеме светодиоды загораются при подаче напряжения (включения в сеть или от АКБ).
Характеристики светодиодных лент
Мощность СДЛ напрямую зависит от типа используемых CMD диодов и плотности их размещения (установленное количество на 1 метр).
| Тип светодиода | Количество светодиодов на 1 м | Потребляемая мощность 1 м ленты |
|---|---|---|
| SMD 3528 | 60 шт. | 4.8 Вт |
| SMD 3528 | 120 шт. | 9.6 Вт |
| SMD 3528 | 240 шт. | 19.2 Вт |
| SMD 5050 | 30 шт. | 7.2 Вт |
| SMD 5050 | 60 шт. | 15 Вт |
| SMD 5050 | 120 шт. | 25 Вт |
Зная потребляемую мощность СДЛ можно выбрать мощность блока питания (БП), которая выбирается с учётом 20% запаса.
Светодиодные элементы работают от стабильного постоянного напряжения значением 12, 24 или 36 Вольт. Для получения такого уровня напряжения используется led-драйвер, который преобразует переменное напряжение 220 В в постоянное с необходимым уровнем рабочего напряжения.
Led драйвер на 24 В
Значение рабочего (питающего) напряжения указывается в характеристиках СДЛ. При подаче большего значения кристаллы выйдут из строя, при подаче меньшего – не загорятся или будут излучать тусклый свет.
Существует модификация СДЛ, работающей от сети 220 В. Её применение в домашних условиях не безопасно. Чаще всего такие СДЛ применяются в местах с высокой степенью защиты (например, декоративное уличное освещение).
Тип диода обозначается четырьмя цифрами XXYY, где XX – длина,
YY – ширина.
Например, SMD 3528 длиной 3,5 мм, ширина – 2,8 мм.
Подробнее о SMD-диодах можете узнать тут
Данная характеристика определяет количество кристаллов, установленных на 1 метре платы. Чем больше кристаллов, тем ярче СДЛ.
Распространены СДЛ с плотностью 30, 60 и 120 светодиодов на 1 погонный метр. Для подсветки применяют значение 30 и 60, для освещения – 60 и 120.
Плотность установки диодов
Плотность установки диодов
Цвет свечения СДЛ выбирается в зависимости от её назначения. Для локального освещения – белый цвет теплого или холодного оттенка, для дизайнерских решений – красный, синий, зеленый, желтый или многоцветная RGB лента.
Яркость СДЛ зависит от яркости каждого установленного диода, которая прямо пропорциональна его размеру. Т.е. чем больше размер кристалла, тем выше его свечение.
| Характеристика | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-05 | 5730-1 |
|---|---|---|---|---|---|
| Световой поток, лм | 5 | 15 | 40 | 40 | 100 |
| Мощность, Вт | 0.06 | 0.2 | 0.5 | 0.5 | 1 |
Яркость определяется как произведение длины СДЛ (в метрах) на количество установленных светодиодов (на 1 метре) и на значение яркости одного диода.
Ширина платы подбирается с учетом места её установки, как правило, это от 8 до 10 мм для эксплуатации в стандартных каналах и домашних условиях, от 10 до 20 мм – герметичные влагозащищенные СДЛ для улицы и эксплуатации под водой.
Длина платы рассчитывается по длине поверхности, на которой будет производиться установка. В стандартных катушках выпускается от 3 до 25 метров.
Цвет выбирается исходя из её назначения: прозрачный, белый, коричневый и серый цвета.
Для достижение необходимой длины СДЛ разрезается в специальных местах не разрывая схему подачи напряжения.
Обозначение места резки
Разрез проводится в местах окончания одного из блок-участков, для каждого типа СДЛ установлена своя кратность.
Маркировка
Маркировка СДЛ обязательно содержит информацию об источнике света, цвете свечения кристалла, вид выводов диодного чипа, размер корпуса, плотность установки led элементов, степень защиты.
Таблица маркировки светодиодных лент
Схемы подключения led лент
Схема подключения одной монохромной светодиодной ленты
Схема подключения одной монохромной СДЛ
К каждой паре возможно подключить одну СДЛ длиной не более 5 м, т.к. при большей длине увеличится ток нагрузки, что приведет к выходу из строя диодов.
Принцип действия: к БП подключается напряжение сети 220 В и питающие провода led платы с соблюдением полярности. Напряжение сети, проходя через БП понижается до значения рабочего напряжения (12, 24, 36 В) и преобразуется из переменного в постоянное. Далее рабочее напряжение поступает по питающим проводом на кристаллы, которые загораются.
Схема подключения RGB ленты:
Схема подключения rgb ленты
Принцип действия: к БП подключается напряжение сети 220 В и питающие провода красного и черного цвета, соединяющие БП с контроллером.
Питающее напряжение сети, проходя через блок питания понижается до значения рабочего напряжения (12, 24, 36 В) и преобразуется из переменного в постоянное. Далее рабочее напряжение поступает по четырем питающим проводам (красный, зеленый, синий и черный) на диодную плату. Каждый цвет кристалла получает питание по своей дорожке аналогичного цвета. СДЛ загорается оттенком установленным контроллером.
Схемы управления led лент
Управление схемами производиться с использованием:
Рассмотрим работу этих устройств на примере схемы подключения светодиодной ленты с диммером и усилителем:
Схема подключения СДЛ с диммером и усилителем
В схеме с усилителем и контроллером подобный принцип действия, разница лишь в том, что сигнал на RGB ленту передается каждому цвету по своей дорожке.
Как пользоваться светодиодной лентой
При использовании СДЛ важно правильно рассчитать мощность блока питания, контроллера, усилителя и подключить его к плате соблюдая полярность. На собранную схему, через подключенную в розетку вилку, подается напряжение, кристаллы загораются.
Существуют СДЛ со встроенным блоком питания (контроллером/усилителем). В этом случае достаточно подать напряжение путем подключения вилки в розетку. Диоды загораются.
Выбор светодиодной ленты
Важно знать мощность ленты, т.к. при её значении больше 10 Вт/м необходимо устанавливать дополнительный алюминиевый профиль по всей длине для теплоотвода. Это продлит срок службы диодов и защитит от перегрева.
Остальные показатели (цвет подложки и свечение, яркость) определяются «по вкусу» или дизайнерскому проекту.
Вывод
Использование СДЛ позволяет подчеркнуть предметы интерьера (лестницы, кухонные гарнитуры, потолки, выступы и т.д.) Их низкая цена и большой выбор видов позволяет создавать различные сценарии освещения.
При использовании конструкции с питанием от переменного напряжения 220 В необходимо соблюдать правила электробезопасности и максимально изолировать токоведущие части. Запрещено использование led элементов напряжением выше 12 В для подводного освещения.