Як підключити світлодіодну стрічку? відповідь експерта

1. Підключення світлодіодної стрічки безпосередньо до мережі 220 В без блоку живлення
2. Використання бестрансформаторних схеми
3. Схема підключення світлодіодної стрічки через блок живлення
4. До 5 метрів
5. Понад 5 метрів
6. Підключення RGB або RGBW LED-стрічок
7. Підключення через вимикач
8. Кілька важливих моментів

Позірна, на перший погляд, простим підключення світлодіодної стрічки на 12 вольт до блоку живлення (БП), насправді таким не є. Щоб зібрана освітлювальна система була надійною і довговічною, необхідно заздалегідь врахувати всі нюанси, визначити відповідний для себе спосіб монтажу і підключення і тільки після цього приступати до виконання робіт.

Підключення світлодіодної стрічки безпосередньо до мережі 220 В без блоку живлення

Переважна частина наявних у продажу світлодіодних стрічок розрахована на підключення до блоку живлення постійного струму напругою 12 В. Рідше зустрічаються світлодіодні стрічки з харчуванням 5 вольт або 24 вольт і вище. Включати такі освітлювальні прилади безпосередньо в мережу змінного струму 220 В можна - не пройде і секунди, як все SMD світловипромінюючі діоди і резистори просто перегорять.

Проте існує один робочий спосіб, що дозволяє живити низьковольтну світлодіодну стрічку від мережі 220 В. Для його реалізації стрічку на 12 В будь-якого типу і кольору світіння розрізають на 24 рівних відрізка. Потім їх необхідно з'єднати між собою послідовно. Для цього за допомогою короткого проведення з'єднують мінусовій контакт першого відрізка з плюсовим контактом другого відрізка. Далі припаюють дріт до мінуса другого і плюса третього відрізка і так далі. В результаті, замість паралельного з'єднання, вийде ланцюжок з послідовно включених відрізків світлодіодної стрічки, здатна витримати напругу 288 вольт. Для підключення вийшла конструкції до мережі 220 В доведеться випрямити і згладити напругу за допомогою діодного моста VD1 (Uобр = 600 В, Іпр = 10 А) і полярного конденсатора C1 на 10 мкФ - 400 В, на виході якого вийде приблизно 280 В.

Незважаючи на те що дана схема цілком працездатна, у неї є ряд недоліків:

• на кожному з відрізків в місцях пайки присутній небезпечне для життя висока напруга;
• конструкція має низьку надійність через величезної кількості з'єднань;
• низька ергономічність готового виробу.

Щоб не займатися самостійною переробкою світлодіодної стрічки з 12 на 220 вольт, можна купити готову стрічку промислового виробництва, розраховану на пряме підключення до однофазної побутової мережі змінного струму. Її конструктивна відмінність полягає в тому, що SMD світлодіоди з'єднані послідовно в групи не за 3 шт., А по 60 шт., А діодний міст входить в комплект поставки. Детальну інформацію про таких LED-стрічках, лінійках і модулях можна знайти в окремій статті про світлодіодних стрічках на 220 вольт .

Використання бестрансформаторних схеми

Бажання заощадити на покупці якісного джерела живлення для світлодіодної стрічки підштовхує деяких радіоаматорів до використання бестрансформаторного блоку живлення (БТБП). Проста схемотехніка, недорогі компоненти і можливість швидкого виготовлення своїми руками - ось основні переваги БТБП. Дійсно їх можна зустріти практично у всій електронної китайської продукції, що працює від мережі 220 В (настінний годинник, люстри з ПДУ, реле напруги і т.д.) Але насправді схеми харчування, в яких немає трансформатора, мають два суттєвих недоліки:

1. Відсутність гальванічної розв'язки, в результаті чого потенціал високої напруги присутній на всіх ділянках електричного кола. Іншими словами, дотик до оголених провідників небезпечно для життя і може викликати сильний удар струмом.
2. Низька надійність. Згодом конденсатор втрачає ємність, напруга на виході знижується, і пристрій перестає працювати. Якщо ж трапиться пробою конденсатора, то підключена світлодіодна стрічка повністю перегорить.

Найпростіший класичний варіант бестрансформаторного блоку живлення показаний на малюнку вище. Його головний елемент - гасить конденсатор (С1), який знижує напруга мережі до потрібного значення. Потім воно проходить через випрямляч - діодний міст (VD1), стабілітрон (VD2) і згладжує фільтр (С2). Розрахунок ємності гасить конденсатора виробляють, виходячи з заданої напруги і струму в навантаженні. Через перелічених вище недоліків підключати світлодіодну стрічку через такий блок живлення не рекомендується.

Активне застосування БТБП в китайській електроніці обумовлено виключно економією коштів.

Схема підключення світлодіодної стрічки через блок живлення

Щоб 12 вольта світлодіодна стрічка стабільно працювала протягом довгих років, її необхідно підключати від імпульсного блоку живлення з напругою на виході 12 В. Це найправильніший варіант - імпульсні джерело живлення мають малу вагу і компактні розміри, високий ККД і коефіцієнт стабілізації, а також безпечні в експлуатації. До недоліків можна зарахувати генерацію імпульсних перешкод, що віддаються назад в мережу і складність схеми, для ремонту якої потрібні спеціальні навички.

Прийняти правильне рішення на користь того чи іншого джерела живлення допоможе стаття про вибір блоку живлення для світлодіодної стрічки .

До 5 метрів

Дуже часто рядових користувачів цікавить питання про те, як підключити світлодіодну стрічку довжиною до 5 метрів? Тут все дуже просто. Досить скористатися наведеною нижче схемою. Процедуру підключення виконують в такій послідовності:

• за допомогою коннектора або шляхом пайки до одного з кінців стрічки підключають 2 живлять дроти перетином 1-1,5 мм2;
• вільні кінці цих проводів затискають у відповідних клемах блоку живлення (+ V, -V), дотримуючись полярності;
• до клем L і N (220V AC) підключають шнур живлення.

Аналогічним чином виконують паралельне підключення декількох відрізків до одного блоку живлення. Головне, щоб потужність БП була більше сумарної потужності підключається світлодіодної стрічки мінімум на 30%.

Щоб яскравість світлодіодів була рівномірною по всій довжині LED-стрічки, до відрізків завдовжки більше 4 метрів рекомендується підводити дроти з обох кінців. Це пов'язано з падінням напруги на струмопровідних друкованих провідниках (доріжках), в результаті чого до найдальших светодиодам надходить напруга менше 12 В і їх яскравість падає. Плюс цього способу - рівномірне світіння, а мінус - витрати на додаткові дроти.

Понад 5 метрів

Те, що довжина світлодіодної стрічки в бобіні обмежена 5 метрами - це не випадковість, а вимушена технологічна міра. Справа в тому, що струмопровідні доріжки, приклеєні уздовж стрічки, дуже тонкі, вузькі, і розраховані на підключення певної кількості світлодіодів. Саме з цієї причини не можна підключати послідовно 2 відрізка загальною довжиною понад 5 метрів. Щоб уникнути струмових перевантажень, підключення світлодіодних стрічок довжиною 10, 15 і навіть 20 метрів слід виконувати по одній з наведених схем нижче. Перший варіант передбачає використання одного блоку живлення великої потужності, здатного забезпечити в навантаженні струм до 20 А. Для рівномірного світіння світлодіодів напруга живлення на кожен з 5 метрових відрізків подається з обох сторін. У другому варіанті кожен відрізок живиться від окремого джерела 12В. Реалізувати цю схему трохи складніше, тому що буде потрібно ще один блок живлення і більше сполучних проводів. На третій схемі крім двох джерел постійної напруги на 12 В в ланцюг додані диммер і одноканальний підсилювач сигналу. Діммер служить для регулювання яскравості світлового потоку. Завдання підсилювача сигналу - в точності продублювати сигнал з діммера для тих світлодіодних стрічок, які запитані від другого БП.

Розглянуті способи включень LED-стрічок є типовими, але їх варіації можуть використовуватися для розробки більш складних схем з метою реалізації певних завдань або задоволення вимог замовника.

Підключення RGB або RGBW LED-стрічок

Правила та особливості підключення, про які було сказано вище, необхідно дотримуватися і при монтажі мультіцветние аналогів. Однак функціональні схеми з RGB і RGBW стрічками будуть виглядати трохи складніше через появу контролера і додаткових проводів. RGB / RGBW контролер значно розширює можливості освітлювальної системи за рахунок діммірованія окремих кольорів, створення світлових ефектів і управління з пульта дистанційного керування (ПДК). RGB / RGBW контролер призначений для підключення мультіцветние стрічок з окремо розташованими білими світлодіодами, що дозволяє використовувати таку систему не тільки, як додатковий, але і як основне джерело світла в приміщенні.

Для зручності читачів всі основні схеми, правила монтажу, приклади і нюанси включення мультіцветние стрічок зібрані в окремій статті про схеми підключення світлодіодних RGB і RGBW-стрічок .

Підключення через вимикач

Зрозуміло, будь-який освітлювальний прилад повинен приєднуватися до електромережі через вимикач. Причому світлодіодні стрічки, керовані з пульта, не повинні бути винятком. Але на якій ділянці схеми повинен знаходитися вимикач, щоб експлуатація всієї освітлювальної системи була безпечною? У цьому питанні тільки одну правильну відповідь: на самому початку схеми, розриваючи фазу в колі змінного струму. Якщо вимикач встановити в ланцюзі постійного струму, то блок живлення буде завжди залишатися під напругою. Це погано з двох причин. По-перше, радіодеталі мають робочий ресурс, який буде вичерпаний значно раніше. По-друге, блоку живлення доведеться цілодобово протистояти імпульсним мережевим перешкод і стрибків напруги, які тільки прискорять його знос.

Кілька важливих моментів

Керуючись описаними рекомендаціями, нескладно буде розробити схему для реалізації підсвічування або повноцінного освітлення, розрахувати довжину проводів і визначити оптимальне місце розміщення кожного функціонального блоку. Але перш ніж приступити до виконання робіт слід пам'ятати про правила техніки безпеки:

• роботи по підключенню і монтажу виконувати тільки на відключеному обладнанні;
• перед початком експлуатації додатково перевірити надійність всіх контактів і правильність зібраної схеми.

Також рекомендується заздалегідь придбати деякі витратні матеріали:

• термоусадочну трубку для ізоляції спаяних ділянок проводів;
• наконечники для проводів;
• конектори для послідовного з'єднання двох ділянок стрічок;
• алюмінієвий профіль, щоб не допустити перегріву світловипромінювальних діодів.

У статті були визначені всі основні моменти, що стосуються підключення світлодіодних стрічок на 12 В як з блоком, там і без блоку живлення. На жаль, розглянути всі схеми неможливо, зважаючи на різноманіття їх варіацій. До того ж постійне вдосконалення світлодіодної продукції сприяє появі нових схемних рішень, які можуть викликати у рядових користувачів питання з підключенням і проведенням розрахунків.

Якщо у Вас виникли складнощі з підключенням - задайте питання в коментарях нижче, наші технічні фахівці обов'язково допоможуть.

Читайте також