Как подключить светодиодную ленту без блока питания?

Полезные советы по монтажу

При монтаже следует соблюдать общие меры предосторожности и следовать инструкциям компании-изготовителя. Если вы не обладаете навыками работы с электрооборудованием, не стоит вести себя как слон в посудной лавке, круша собственное здоровье и дорогостоящие материалы – доверьтесь профессионалам

Шаг 1: подготавливаем потолок

У всех лент с обратной стороны имеется клеевая поверхность, с помощью которой ленту легко можно прикрепить в выбранное вами место. Чтобы она надежно закрепилась, предварительно обработайте поверхность — обезжирьте и зачистите. Если поверхность из металла или токопроводящих материалов, проложите электроизоляционный материал между проводящей поверхностью и светодиодной лентой.

Шаг 2: крепление

При закреплении светодиодной ленты удаляем с нее защитное покрытие и прижимаем ее к поверхности. Следует помнить, что резкие загибы не допускаются. Радиус загиба должен быть не менее 2 см. Лента не должна иметь повреждений.

Питание от батареек

Данный вариант подключения позволяет не использовать электричество, что удобно при некоторых обстоятельствах. Питание LED-устройства от батареек возможно в случае, если планируется подключение короткого отрезка с небольшой мощностью для кратковременного использования. Этим способом можно подключить дюралайт, например, для подсветки полок, картин или рабочей поверхности на кухне.

Батарейки подойдут любые, их суммарное напряжение должно быть от 8 до 12 В.

Порядок работ выглядит следующим образом.

1. Зачистите контакты на батарейках, залудите концы проводов и припаяйте их к плюсу и минусу элемента питания соответственно.
2. При подключении тумблера к его входу подводится плюс от батарейки, выход – к минусу дюралайта.
3. Припаяйте свободные концы контактов к ленте, не забывая о полярности.

Светодиодная лента, подключенная к батарейке.

Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема

Чтобы запитать светодиодную ленту от сети обычной бытовой сети переменного тока 220В 50Гц нужно выполнить три условия:

• преобразовать переменное напряжение сети в постоянное;
• выровнять уровни напряжений: снизить сетевое напряжение до 12В или изменить схему подключения светодиодов, чтобы на них можно было подавать высокое напряжение;
• стабилизировать параметры электрического питания.

Проще всего использовать готовый блок питания для светодиодной ленты 12В, он рассчитан на безопасное напряжение. Но в применении этого блока питания есть и минусы: он стоит денег и собрать его не так просто, кроме того из-за низкого напряжения светодиодные ленты не стоит располагать далеко от блока питания, для компенсации потерь напряжения придется использовать толстые провода.

Второй вариант: переделать светодиодную ленту и вместо последовательно-параллельного включения светодиодов использовать последовательное.
При такой схеме включения светодиодная сборка питается малым током, но при большом напряжении. Кроме того, если пожертвовать гальванической развязкой, то схема драйвера питания сильно упрощается.

Внимание!!! Схемы без гальванической развязки от сети можно применять там, где нет опасности поражения электрическим током, например в сухом помещении на потолке

• Самое интересное, что схему подобного драйвера можно сделать из деталей отслуживший свой срок энергосберегающей лампочки!
• Рассмотрим подключение светодиодной ленты к сети 220В схема приведена на рисунке.

Таблица номиналов элементов схемы:

• C1 – 2,2 мкФ 400 В
• R1 – 1,3 кОм
• R2 – 4,3 кОм
• R3 – 47 Ом
• VD1 .. VD4 – 1N4007
• VT1, VT2 — 13002

На схеме можно выделить три узла:

• выпрямитель переменного напряжения и фильтр на элементах C1, R1, VD1 – VD4;
• стабилизатор тока на R2, R3, VT1, VT2;
• сборка из светодиодов HL1 – HLN.

Про работу выпрямителя можно почитать здесь. В данной схеме кроме диодного моста из 4-х диодов добавлены токоограничивающий резистор R1 защищающий от бросков тока, фильтрующий конденсатор C1.

При подаче на вход данного выпрямителя сетевого напряжения 220В / 50Гц, на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) появиться постоянное напряжение равное примерно 300В с пульсацией частотой 100Гц.

Чем больше будет емкость конденсатора, тем меньше будет пульсация.

Светодиоды требуют питания стабилизированным током, часто их питают стабилизированным напряжением через резистор ограничивающий ток, например как в светодиодных лентах. Но зачем нам идти на компромиссы, если сделать стабилизатор тока, работающий при больших напряжениях проще, чем стабилизатор напряжения. Работа схемы стабилизатора тока рассматривалась тут.

Такой участок подключается параллельно куче других таких же участков и все это подключается к 12 В.

На каждом диоде падает напряжение от 3,3 В до 3,6 В, таким образом на токоограничивающий резистор остается около полутора Вольт.

Чтобы повысить напряжение участки из трех диодов включаем последовательно с друг другом, а резистора можно выпаять, закорачивать или заменять перемычками, т.е

как будет удобнее с точки зрения топологии.Внимание!!! Соблюдайте полярность, при ошибка в полярности подключения светодиода при таком напряжении будет для светодиода фатальной

Ток которые протекает через тройку светодиодов можно примерно посчитать, разделив полтора Вольта на сопротивление токоограничивающего резистора. То есть при сопротивлении 150 Ом, ток через светодиоды составит 10 мА.

Именно такая лента со светодиодами на 10 мА попалась мне, для неё и были рассчитывать параметры драйвера. Если нужно уменьшить ток, то придется пропорционально увеличивать значение сопротивления резистора R3.

При сетевом напряжении в 220 В, описанная схема способна обеспечить последовательное подключение до 25 групп из трех диодов или 75 единичных. Если напряжение в сети часто бывает пониженным, то лучше снизить количество групп светодиодов до 20 или даже 15.

А вот и плата от энергосберегающей лапочки, откуда можно получить нужные радиоэлементы.

Лампочка разбилась, а плата осталась в рабочем состоянии.

Кстати полярность подключения диодов, выводы транзисторов можно срисовать прямо с этой платы, все что нужно там помечено.
Добываем элементы из этой платы и собираем новую схему.

На фото видно, что транзисторы в маломощном корпусе TO-92 такой корпус не рассеет мощность больше 600 мВт. И суммарная мощность схема с таким транзистором не позволит отдавать в нагрузку более пары Ватт.

Если потребуется собрать схему для более мощной нагрузки, то транзистор VT2 должен быть в более мощном корпусе и желательно с радиатором.

Виды блоков питания 12 В

Производители предлагают готовые приборы с различными вариантами исполнения. В зависимости от уровня защиты от атмосферных осадков устройства могут быть:

• Герметичными, допускающими эксплуатацию в условиях повышенной влажности, включая открытый воздух. Способен хорошо отводить тепло и не боится неблагоприятных природных факторов;
• Полугерметичными. Универсальный вариант, которые может эксплуатироваться внутри и снаружи здания. Имеет степень защиты IP54;
• Негерметичными, которые могут эксплуатироваться в сухих помещениях.

Блоки питания представлены широким модельным рядом

Широкий модельный ряд позволяет подобрать блок питания с потребляемой мощностью 12-800 Вт, рассчитанный на ток 1-66 А. Есть изделия с активным и пассивным охлаждением. В первом случае прибор комплектуется встроенным вентиляторов, который, обеспечивая необходимый уровень теплоотвода, способен создавать некоторый шум в процессе эксплуатации.

Активное охлаждение гарантирует своевременный отвод тепла

Блоки питания для светодиодных лент 12 вольт могут быть в герметичном корпусе из:

Пластика. Такие модели отличаются компактностью, герметичностью, небольшим весом и компактными размерами. В то же время для них характерен плохой теплообмен и ограниченный выбор мощности. Максимальная мощность не превышает 100 Вт;

Пластиковый корпус – лучшее решение для эксплуатации в быту

Алюминия. Самый дорогостоящий тип, отличающийся высоким уровнем надежности, герметичности и прочности. Благодаря своим особенностям имеет хороший теплообмен, не боится воздействия большинства негативных факторов: температурных колебаний, прямого солнечного света, влажности. Находят применение при подключении светодиодных лент не только в быту, но и монтаже внешней световой рекламы;

Корпус из алюминия – надежный выбор

Других металлов. Приборы изготавливаются с перфорацией и контактными площадками. Их можно устанавливать в сухих помещения, выделяя закрытые места для снижения количества попадающей внутрь пыли.

Через перфорацию внутрь прибора легко попадает пыль

Сравнение с лентами на 12 и 24 вольта

Основная разница – невозможность соединять параллельно короткие кластеры. Из-за отсутствия блока питания отрегулировать питающее напряжение можно лишь с помощью регулируемого сетевого стабилизатора. Приобретать такое устройство из-за единственной ленты не всегда целесообразно: даже когда удаётся продлить срок её службы на несколько лет, вряд ли такое устройство окупится в скором будущем. Стабилизатор имеет смысл лишь в случаях, когда освещаемая площадь огромна (квадратный километр и более), а для её освещения используют сотни таких лент (или обычных «патронных» сборок).

Если ленты на 12 и 24 вольта ремонтируются относительно легко (из строя выходят лишь короткие кластеры длиной в 3-10 светодиодов), то в ленте, рассчитанной на сетевое напряжение, менять приходится весь метр в длинной сборке. Укороченные светоленты (полметра, 30 светодиодов) используют последовательно-парные диоды, каждый из которых рассчитан не на 3, а на 6 В. Двойной кристалл такого диода позволяет сэкономить на меди для токоведущих дорожек, алюминиевой полосе для отвода тепла и диэлектрической (полимерной) основе, составляющей основной материал полосковой «наноплаты».

Один кластер для 12-24 вольт обладает протяжённостью всего в несколько сантиметров. Более близко расположенные друг к другу точки отреза дают возможность заменить любой короткий участок светоленты. Ленту же на 220 вольт резать незачем – электрическая изоляция сборки ухудшится, если не принять дополнительных мер. В отличие от 5-метровых катушек с напряжением питания 12 и 24 вольт, 220-волтовая бобина выпускается на 10-100 м.

Использование светодиодных лент и их достоинства

Диодная лента является гибким основанием, на котором распределены контактные полоски со светодиодами. Конструкция наделена достоинствами:

• экономичный расход электричества;
• доступная стоимость;
• доступный и несложный монтаж;
• востребована в качестве подсветки для потолков;
• длительные эксплуатационные сроки.

Оригинальное изделие разнообразит любой интерьер

При выборе диодной ленты для потолка или для другой подсветки проверьте такие параметры, как уровень защиты, цветовая гамма свечения и плотность светодиодов.

Варианты подсветки потолка светодиодной лентой

Из-за компактности для монтирования световой дорожки на потолок не нужны значительные пазы. Для монтажа достаточно несколько сантиметров. При этом используются монохромные изделия или шлейфы различных цветов.

Подсветка навесной конструкции и отдельных элементов

Выбирая способы, как установить светодиодные ленты для подсветки потолка, можно выбрать разные варианты выделения контуров. В зависимости от габаритов диодов выделяются такие варианты —  SMD 5050 или SMD 3528. Первый вариант наделен более мощным свечением светодиодов, которые могут излучать несколько цветов (RGB — устройства). При наличии пульта  и контроллера можно задать не только цветовую палитру, но и временной промежуток.

Такие устройства классифицируются по количеству диодов, которые располагаются на  одном метре гибкой дорожки. Чем больше плотность, тем более ярким будет свечение. Для подсветки потолков не нужно выбирать лампы с ярким свечением, так как такое освещение не будет использоваться в качестве основного источника света, а лишь немного обозначит контуры.

Монтаж изделия в потолочный плинтус

Интересные идеи применения светодиодной конструкции в интерьере

Подобные устройства используются в качестве местного освещения и дополняют основные осветительные приборы. Их применяют и для декорирования определенной зоны. Это может быть фартук в кухонной зоне или изголовье спального ложа.

Стильно смотрится подсветка с двух сторон

С помощью такого способа освещения можно отделить рабочую зону на кухне. Декоративные подсветки применяются для кухонных шкафов и потолочных ниш. Лена в нижней части шкафа используется, когда гарнитур стоит на ножках. При этом создается впечатление парящих шкафов. Подсветка шкафов изнутри становится популярной из-за удобства и функциональности.

Оригинальное решение для ванной

Необычно смотрится подсветка в ванной комнате. При этом подсветить можно потолки, стены и зеркала. Светодиодные ленты могут освещать пространство перед зеркалом или монтироваться за зеркала. 

В детской комнате с помощью разноцветных светодиодов можно создать жизнерадостную и теплую атмосферу. Монохромные источники света подчеркивают элементы декора и некоторые предметы мебели.

Подсветка рабочей зоны на кухне

Светодиодные полоски придают объем полкам и стеллажам, при подсвечивании их с торцевой части. Эффектно смотрятся специально подсвеченные картины, портьеры или шторы.

Чем еще можно запитать?

Но иногда подключить светодиодную ленту к обычной сети либо батарейкам бесполезно, или сложно, или невозможно. В туристической, охотничьей, рыболовной практике наиболее практично использование аккумуляторов. Пригодны любые АКБ емкостью 2-100 Ач. Однако потребуется подключать особые соединения. Как это сделать, пишут в инструкциях к аккумуляторам.

В домашних условиях подойдет подключение к компьютерам, ноутбукам. В этом случае нужны обязательно знания как об электрике, так и об электронике. Обычно берут желтый провод из блока питания. Черный заземляющий провод тоже необходим в любом случае.

Как запитать светодиодную ленту, смотрите в видео ниже.

Светодиодная лента 220В – что это такое и как ее подключить

Обычная светодиодная лента имеет стандартную длину 5 метров. Как правило, она разделена на 5-сантиметровые отрезки. Разрезать ленту можно исключительно по данным линиям, которые в некоторых случаях даже выполнены в виде перфорации. Каждый такой 5-сантиметровый блок содержит несколько излучающих кристаллов, соединенных последовательно – это сводит напряжение для каждого кристалла до требуемого значения.

В зависимости от того, на какое напряжение рассчитана вся лента, на каждом 5-сантиметровом участке находится определенное количество светодиодов, кратное трем:

• если лента рассчитана на 12 вольт, то на одном отрезном участке расположено 3 кристалла;
• если на 24 вольта, то кристаллов уже 6;
• если на 110 вольт, то излучателей уже 30, а отрезной участок имеет длину не 5, а уже 50 см;
• а если светодиодная лента рассчитана на 220В, подключение которой будет подробно разобрано далее, то светодиодных кристаллов на полуметровом отрезном участке будет уже целых 60.

В лентах, рассчитанных на подключение к сети 220 вольт напрямую, каждый SMD-кристалл потребляет 3,5 Вольта: это диоды SMD 5630; 3528; 5050; 2835; 3014. На отрезном блоке сосредоточено 60 соединенных последовательно диодов, то есть, общее потребляемое напряжение в теории должно составлять 210 В.

Однако сеть дает 220 В, а иногда даже 230 В, и особенностью 220-вольтовых лент с особо яркими излучателями SMD 5630 является то, что диоды в них работают с небольшим перенапряжением – на каждый кристалл приходится максимум 3,83 Вольта.

У led-лент с 60 кристаллами на 0,5 метра диоды располагаются в 2 ряда. При этом если посчитать, то получается, что на стандартном 5-сантиметровом участке располагается 6 кристаллов с крайне высокой светимостью. Кроме того, такая светодиодная лента на 220В без блока питания используется для оформления объектов, располагающихся вне ограждающих конструкций – под открытым небом.

Ленты с диодами SMD 5630 имеют следующие уникальные характеристики энергопотребления:

• Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
• Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.

Как же подключить светодиодную ленту на 220 Вольт? Казалось бы, подключение диодной ленты к 220 В можно осуществлять по-простому, то есть, напрямую. Но диоды устроены так, что они пропускают ток в одну сторону и не пропускают в другую. Поэтому если подключение светодиодной ленты к сети 220 В осуществить без предварительно вставленного в цепь выпрямителя, то все кристаллы на ленте будут мигать с частотой 50 раз в секунду.

Такая, и даже в 2 раза большая частота (то есть, 100 Гц), согласно СанПИН, не является допустимой, особенно в жилых помещениях. Для человеческого глаза такой свет будет восприниматься, как мерцающая рябь, от чего будут быстро уставать глаза.

Перед тем как подключить диодную ленту к 220 В переменного тока, следует вставить в цепь выпрямитель. Это устройство содержит несколько конденсаторов, которые накапливают в себе заряд, когда ток идет в одном условном направлении и выдают этот заряд в цепь, когда направление движения тока меняется. Таким образом, выпрямитель делает из переменного тока постоянный без какого-либо понижения напряжения.

Однако и на этом еще не все. Работа выпрямителя «груба». Его главная функция – это обеспечить, чтобы электроны следовали в одном направлении. Поэтому схема подключения светодиодной ленты к 220 В, помимо выпрямителя, должна включать в себя еще и контроллер. Этот прибор – аналог выпрямителя, только в его задачу входит стабилизация, сглаживание любых, даже очень слабых, колебаний разности потенциалов. Современные выпрямители, как правило, содержат внутри себя блок контроллера, что позволяет им выдавать ровный ток и даже сглаживать колебания в сети.

Если речь идет о светодиодной ленте 220В RGB, которая является цветной, то ее монтаж должен производиться через такой же RGB-контроллер.

Подключение без блока питания

Есть еще один вариант подсоединения, позволяющий установить светодиодную ленту к 220 В (подсоединение без адаптера). Данную процедуру сможет выполнить лишь опытный электрик. В данном случае нагрузка подается непосредственно на прибор освещения. Схема этого соединения применяется во время изготовления светодиодных ламп. Когда два диода параллельно подключаются навстречу друг другу, то их можно на длительное время запитать от источника переменного тока.

Чтобы не допустить мерцания освещения, используют специальное устройство, а именно электролитический конденсатор С1 с токовым напряжением 300 Вт (емкость 4,6−10 мФ). Еще одно устройство потребуется, чтобы выровнять переменный ток сети. Это диодный мост VD1-VD4. После подключения системы нужно узнать напряжение. Когда оно выше необходимого значения, то добавляют еще кусок ленты либо перед диодным мостом устанавливают конденсатор или резистор.

Зачем требуется блок питания?

Любой изготовитель указывает необходимым элементом в схеме подключения блок питания. Без этого устройства светодиодная лента не эксплуатируется. Подключение без блока питания к сети 220 Вольт можно сделать, если в этом будет необходимость, но все же это очень сложно. Кроме того, по правилам безопасности на прибор освещения подается ток только через адаптер.

Дело в том, что в выше рассмотренной схеме элементы пайки не имеют защиты. Можно случайно прикоснуться рукой к оголенным участкам системы. Причем удар током будет такой же, как от провода «фазы». На сегодняшний день в продаже есть светодиодные ленты, которые называются «Дюралайт». Их можно подсоединять без адаптера. Их схема подключения соответствует вышеприведенной технологии. Однако при этом лента расположена в специальной трубке для защиты.