Как подключить светодиодную ленту и не допустить ошибок

Условия применения led подсветки от батареек

Однако такое подключение светодиодной ленты имеет свои ограничения. И применять его можно не везде и не всегда.

Самый главный недостаток – это малая протяженность и малая мощность.

При большой длине Led ленты, например освещение по всему периметру дома или комнаты не малых размеров, все таки придется использовать обычный блок питания с традиционным сетевым напряжением 220V.

Так где же можно применять светодиодные ленты от батареек?

шкафы

Это могут быть как шкафчики в спальне (с одеждой и обувью), так и на кухне (с посудой и различными кухонными принадлежностями).

книжные полки или картины

Такая подсветка уже не будет портить внешний вид полотна уродливыми проводами, а только подчеркивать его красоту.

гаражные помещения небольшой площади

погреб в гараже или сарае

Здесь на полную сказывается главное преимущество подсветки от батареек – автономность и независимость от переменного сетевого напряжения.

временная подсветка помещений при аварийных ситуациях и полном отсутствии электроснабжения в доме или квартире

подсветка рабочей поверхности на кухне, подсветка ванной комнаты или балкона

Только не забывайте в этом случае использовать светодиодную ленту влагозащищенного и герметичного исполнения с защитой IP 55,65.

сценическая одежда для выступлений

спортивные тренажеры, велосипеды

Дополнить варианты применения вы можете самостоятельно, в зависимости от ваших фантазий и потребности.

Самым главным условием запуска и продолжительной работоспособности светодиодной ленты от батареек, будет мощность и уровень заряда (емкость) источника питания.

При этом использовать можно любые типы и виды батареек, в том числе и аккумуляторные. Причем данный вариант даже более предпочтителен.

во-первых такой источник будет многоразовым

Заканчивается заряд, батарейку отсоединяете, подзаряжаете и пользуетесь подсветкой дальше. В большинстве своем, именно аккумуляторные модели и рекомендуется использовать на кухне и в ванной.

То есть там, где помимо светодиодного освещения, есть еще и традиционное.

во-вторых это экономически выгоднее

Отпадает необходимость хранить залежи запасных батареек и своевременно докупать новые.

Применять можно любые типы:

Главное, собрав их необходимое количество, получить требуемые 10-12 вольт.

Виды и типы

Продукты можно классифицировать по различным признакам: по размеру светодиодов и их плотности, потребляемому напряжению, цветам свечения и даже степени защищённости от пыли и влаги. Рассмотрим каждый из видов подробнее.

Размер светодиодов

Современные светодиодки для автомобилей имеют маркировку SMD, которая расшифровывается как Surface Mounted Device. В переводе с английского это означает «прибор, которые монтируется на поверхность». Рядом с аббревиатурой указывается число, обозначающее соотношение сторон. Чаще всего в продаже встречаются светодиоды следующих размеров:

• SMD3528 — параметры диода 3,5 на 2,8 мм;
• SMD3010 — параметры диода 3 на 1 мм;
• SMD5050 — параметры диода 5 на 5 мм.

Цифры в маркировке светодиодов обозначают их параметры

Плотность светодиодов

Чуть раньше мы говорили о конструкции ленты светодиодов, упоминая тот факт, что на 1 м подложки приходится обычно 30 элементов. Этот вариант самый распространённый, так как обладает оптимальным по яркости. Продукты с более плотным расположением диодов могут отвлекать водителя, если они находятся внутри салона. А вот для внешней отделки вы можете выбрать любой из приглянувшихся вам видов.

Учтите, что при увеличении количества элементов общее напряжение ленты увеличивается прямо пропорционально.

• 30 диодов SMD5050 на 1 м — 7,2 Вт;
• 60 диодов SMD5050 на 1 м — 14,4 Вт;
• 120 диодов SMD5050 на 1 м — 28,8 Вт;
• 240 диодов SMD5050 на 1 м — 57,6 Вт.

При этом последний вид, как правило, имеет два ряда диодов, а питается от напряжения 24 В.

Светодиоды могут располагаться по 30, 60, 120 и 240 штук на метр

Цвета свечения

Тут всё просто: диоды могут быть белыми, причём как с холодной, так и с тёплой температурой света (при этом самый тёплый цвет становится жёлтым), а также синими, зелёными и красными. Причём ленты могут быть одного постоянного цвета, а могут менять их, оставаясь в спектре RGB.

Ленты могут иметь постоянный цвет, а могут менять их

Пыле- и влагозащищённость

Несмотря на малый размер, светодиодная лента всё же является электротехническим устройством, а значит на неё могут оказывать негативное влияние излишняя влажность, а также попадание пыли и влаги. При этом ленты выпускаются с различной степенью защищённости, которая обозначается аббревиатурой IP и имеет числовое обозначение.

• IP20 — самая незащищённая разновидность устройства, применять которую можно лишь в благоприятных условиях;
• IP65 — средняя по степени защищённости лента, покрытая тонким слоем эпоксидной смолы;
• IP68 — наилучшая степень защищённости устройства, которая обеспечивает бесперебойное использование даже в самых неблагоприятных условиях.

Защита в последнем типе обеспечивается благодаря плотной силиконовой оболочке. Благодаря ней такую ленту можно использовать для украшения элементов кузова, бампера и даже дисков автомобиля: грязь и вода ей не страшны. А вот первый тип можно использовать исключительно внутри салона, да и то не в каждом месте. Второй тип является оптимальным по степени защиты, условиям применения и цене.

Ленты могут быть открытыми или защищёнными

Планируйте точки подключения лент заранее

Ленты длиной более 5 метров подключаются к питанию с обоих концов (если это не слабые ленты 5 ватт на метр, с ними таких проблем нет), иначе на самой ленте напряжение может просесть, и на конечных диодах оно будет меньше. И к 5-метровому куску ленты нельзя подключать следующий кусок ленты, по этой же причине, следующий кусок надо запитывать от отдельного кабеля. А если у нас 15 метров ленты, то подключать питание нужно уже в трёх точках: с краёв и посередине.

Схемы подключения лент из инструкции к лентам Arlight

У нас есть два варианта подключения мощной ленты, которую надо запитать в нескольких точках. Первый вариант — тянем несколько кабелей от щита, а в щите уже осуществляем коммутацию этих кабелей. Второй вариант — тянем от щита один кабель нужного сечения до распределительной коробки где-то у начала ленты, а в коробке от этого кабеля разводим несколько кабелей до точек подключения ленты. Я лично не люблю скрытые монтажные коробки, поэтому предпочитаю первый вариант. Но кому-то будет удобнее второй, с коробками. И третий промежуточный вариант — без коробок, но с перемычками.

Приведём пример. Пусть у нас в комнате по периметру 20 погонных метров ленты мощностью 19.6 ватта на метр, 24 вольта. Итого 196 ватт, 8.17 ампера. Подключать к ленте питание надо в 4-х точках, каждые 5 метров. Если мы хотим разместить блок питания ленты в щите, прикинем среднюю длину кабеля от блока питания до точки подключения. Пусть это 15 метров.

Дальше считаем падение напряжения исходя из длины кабеля, сечения кабеля, тока, удельного сопротивления кабеля. Если кабель будет сечением 1.5мм2, то падение напряжения составит 11.6% — многовато, будет заметно. Подбираем сечение кабеля и количество кабелей. Если вести от щита 4 кабеля сечением 0.75мм2 (то есть, общее сечение 3мм2), то падение напряжения будет 5.8%, это уже лучше. Можно получить такую же цифру падения напряжения, если протянуть два кабеля 1.5мм2, от каждого кабеля запитать два угла прямоугольника ленты. Можно пойти по второму варианту — протянуть один кабель сечением 4мм2 до распределительной коробки, от неё максимально короткие перемычки до точек питания ленты сечением 1.5 или даже 0.75. До распределительной коробки падение напряжения при длине кабеля 15 метров составит 4.3%, если перемычки будут короткими и надёжно припаянными к ленте, проблем не будет при их сечении 0.75мм2.

Чем тоньше кабель подходит к самой ленте, тем удобнее подключать. Например, 0.75мм2 подключать удобно, а 1.5мм2 уже не очень.

То есть, в нашем примере можно сделать тремя способами:

• Протянуть до ленты 4 кабеля 0.75мм2 (без промежуточных коробок, самое удобное подключение). Плюс — отсутствие коробки. Минус — 4 кабеля тянуть и заводить в щит.
• Протянуть один кабель 4мм2 до распределительной коробки, от коробки 4 кабеля 0.75мм2 до углов ленты. Плюс — меньше падение напряжения. Минус — наличие коробки.
• Протянуть два кабеля 1.5мм2 и запитать ленту с перемычками. Плюс — всего два кабеля небольшого сечения. Минус — неудобно делать перемычку, ведь надо в одной точке соединить подходящий от щита кабель, ленту и перемычку.

В каждом варианте надо считать падение напряжения, чтобы до ленты оно было не больше 8%, а лучше не больше 6%.

Led лента на 24 вольт

Здесь
главное преимущество – это ток, то есть то, что было недостатком у ранее
рассмотренной модели.

У 24-х
вольтовой при одинаковой мощности, потребляемый ток будет в два раза меньше.
Что это дает на практике?

Во-первых,
вы сможете подключить всю подсветку проводами в два раза тоньше.

Вместо медного кабеля сечением 1,5мм2, хватит всего лишь 0,75мм2. Из-за меньшего тока вдвое уменьшатся и потери. А значит и подсветку можно сделать гораздо длиннее.

Так, стандартный отрезок для подключения светодиодной ленты на 12В равняется 5 метрам.

После чего, до следующего участка в 5 метров вы должны протянуть отдельное питание, и подключить его параллельно.

Нельзя ленту последовательно наращивать свыше этого расстояния.

У лент на 24V такой отрезок вдвое больше – 10 метров.

Фактически, двумя “кусками” можно осветить весь потолок в комнате по окружности.

Способы подключения нескольких лент

Но бывают случаи, когда к блоку питания требуется подсоединить несколько лент. Тогда существует лишь 2 подхода, которые позволяют воплотить в жизнь данную идею:

• при помощи подключения параллельного типа;

• с использованием не одного, а нескольких источников питания.

Теперь рассмотрим более подробно каждый из указанных способов, и разберем их особенности.

Параллельное

Если требуется произвести параллельное подключение к блоку питания нескольких лент, то лучше будет проложить одну либо несколько магистральных пар проводов, к которым потом потребуется подключить проводники небольшой длины от лент.

Лучше здесь будет воспользоваться скрутками с последующей пайкой, если говорить о надежности. Но чаще всего здесь применяют соединение с применением клеммных колодок либо разъемов. Это существенно упростит ремонт, если он потребуется.

Кроме того, при такой коммутации сначала следует убедиться, что блок питания сможет выдержать нагрузку от 2-х и более лент. Для этого сначала можно подсоединить к нему ленту длиной около 700 сантиметров, которую требуется сделать самому из 5-метрового изделия, добавив к нему кусок с длиной 2 метра.

Резку требуется производить по соответствующей разметке, что уже нанесена на полоску. Для этого можно использовать самые простые ножницы. Для соединения, как было сказано выше, тут можно использовать спаивание или иные варианты. После того как отрезки были соединены, полученную ленту требуется коммутировать к блоку в качестве единого целого.

Часто ситуация с освещением складывается так, что в контуре есть несколько лент, которые расположены от блока питания на разном удалении. В качестве примера можно привести освещение нескольких зон в небольшом помещении или магазинную витрину.

Для выполнения параллельного соединения всех частей контура нет особой необходимости тянуть проводку от каждой ленты до источника питания. Можно произвести подключение основной светодиодной ленты к 12-вольтовому блоку питания, а уже к главной линии можно присоединить несколько отрезков.

С несколькими блоками

Подключение с несколькими блоками питания используется обычно в случае, если не хватает пространства для монтажа более габаритных блоков питания на 24 вольта. Чтобы подключить световую ленту подобным методом, потребуются:

• пара источников питания;

• пара усилителей;

• лента светодиодов;

• контроллер.

Подключение будет осуществляться в определенном порядке.

• Часть изделия следует подключить к выходу первого усилителя «–» «+» и остальные элементы R, G и B к соответствующим разъемам на усилителях. Вторая часть должна быть подключена к тем же разъемам, но на 2-м усилителе.

• Теперь провода от буквенных входов и плюсов 2-х усилителей следует подключить к выходу контроллера. К «+» и «–» контроллерного входа следует подключить выходные провода от 1-го блока питания с учетом полярности. К нему же требуется также подключить 1-й RGB-усилитель. А ко 2-му блоку таким же образом следует подключить 2-й усилитель.

• Теперь входы источников питания следует подключить к сети с переменным током при напряжении 220 вольт. Например, это можно сделать к осветительным выводам или самой простой розетке. Обычно в таких устройствах применяется цветовая маркировка: коричневый провод отвечает за фазу, синий – за ноль, желтый либо зеленый – за заземление. Если нет уверенности, что сетевое заземление сделано верно, то подключение данного провода лучше не производить.

Сколько времени будет светить

Как примерно высчитать, сколько времени будет работать та или иная светодиодная лента на батарейках и какие батарейки под нее лучше подобрать?

Для начала вам нужно узнать название самой ленты и какие светодиоды в ней используются. Вбиваете эту марку в гугл и ищите параметры.

Самый главный – это напряжение и потребляемый светодиодом ток.

Допустим, потребляемый ток одного светодиода RGB ленты, при работе одного канала (свечение красным цветом) будет 18мА. Если работают все 3 цвета, то ток уже достигает 54мА.

Далее подсчитываете, сколько таких светодиодов будет в вашей подсветке. И умножаете этот ток на их количество.

Например, при 50 диодах и свечении ленты на максимальной мощности, общий потребляемый ток будет составлять – 2700мА.

Довольно существенная величина. Такой ток могут выдать аккумуляторные батарейки 18650. Для 12 вольтовой подсветки вам понадобится собрать их в магазине минимум 3 штуки.

Емкость аккумулятора 18650 в самых популярных моделях составляет 2600мА/ч. Есть больше и меньше. Эти цифры означают – данная подсветка на батарейках 18650 при токе потребления 2600мА, будет непрерывно светиться около 1 часа.

Если потребляемый ток превышает номинальный ток разряда аккумулятора, соответственно и лента будет гореть значительно меньший временной промежуток, и наоборот.

Только при этом не забывайте, что у небольших батареек, не рекомендуется превышать ток разряда больше чем в полтора-два раза от ее емкости.

Иначе батарейки быстро испортятся.

Этапы подключения

Стадии монтажа и пусконаладки диодной ленты включают в себя следующее: нарезка ленты нужной длины, присоединение коннекторов (если они есть в комплекте), электрическая сборка всей схемы и проверка на герметичность перед включением. Неправильное выполнение работ на любой стадии грозит выходом ленты из строя, ударом тока рядом находящихся людей или случайным возгоранием.

Нарезка ленты нужной длины

Лента на 220 вольт обладает важным отличием: длина кластера из-за большего количества – не единицы, а десятки светодиодов – вынуждает потребителя обрезать значительные участки. При подключении ленты непосредственно в розетку производители оставляют от 60 светодиодов на фрагмент. Если светодиоды двойные (последовательные, а не параллельные пары), количество светодиодов может быть снижено до 30. А это значит, что на каждый из них отводится по 7,5-8 вольт (правильно – не более 6,6). Такое парно-последовательное соединение преобладает в готовых цокольных лампочках, в которых драйвер выдаёт от 40 до 80 вольт постоянного тока (6-12 двойных последовательно-парных светодиодов).

Каждый производитель следует собственной тактике, но вывод остаётся неизменным – светодиоды соединяются последовательно. Параллельно включённые последовательные группы здесь отсутствуют, так как в качестве исходного берётся выпрямленное (постоянное) напряжение 220 вольт, получаемое из переменного, на котором и работает бытовая осветительная сеть. С этой целью лента обладает специальными пометками, на которых слой герметика уменьшен, чтобы потребителю было удобно разрезать ленту и зачистить от изолятора выводы для пайки.

Установка и закрепление коннектора

Для удобства светосборки оснащаются коннекторами. Это позволяет, не нарушая пайку и не перекусывая провода, быстро перенести подвес с лентой, кабель с сетевой вилкой в другое место. Для лент, устанавливающихся на значительно долгий период, можно воспользоваться и «глухой» пайкой – лента не переместится на новое место, а значит, нет смысла вставлять коннекторы. Паяные (несъёмные) соединения по всей длине проводки и светосборки считаются самыми надёжными – в отличие от ослабленных клемм они не искрят, так как присоединены наиболее основательно и не являются вынимающимися при выключении. Коннекторы припаиваются к проводам или обжимаются при помощи специального инструмента вроде того, что применяют для зачистки и обжима витых пар в компьютерных и серверных сетях, работающих по протоколам и стандартам локальных вычислительных систем.

Подключение проводов к выпрямителю

Провода, идущие от светодиодной сборки к розетке, должны подключаться к выпрямителю. Если проигнорировать выпрямитель, то свет от такой светоленты станет мерцающим. Провода от светоленты подсоединяются к «плюсу» и «минусу» диодно-выпрямительного моста. В состав последнего входят 4 высоковольтных диода, рассчитанных на мощность от десятков до сотен ватт. Согласно схеме даже литой мост (сборка выпрямителя в цельном, водонепроницаемом корпусе) предполагает подключение встречно включённых диодных катодов и анодов к светодиодной ленте (две точки на схематичном эскизе), а включение выводов диодов «вразнобой» (катод одного к аноду другого) – присоединение к источнику переменного напряжения. Можно использовать и однополупериодный выпрямитель (один диод), но тогда пульсации будут происходить с частотой 50, а не 100 Гц, так как отрицательная полуволна (полупериод переменного тока) отрезается. Двухполупериодный (два диода) выпрямитель также приведёт к ненужной потере мощности, поэтому лучшим вариантом считается именно диодный мост (4 выпрямительных диода). Для сглаживания пульсаций служит параллельно подключённый к «плюсу» и «минусу» выпрямителя конденсатор.

Проверка герметичности

Промышленные ленты помещаются в силиконовую или полиэтиленовую оболочку, в толще которой и находится сама лента. Она имеет вид сплюснутой трубки. На ней не должно быть никаких проколов, повреждений. Дело в том, что, когда постоянное напряжение попадёт, например, в бассейн из-за повреждения защитной оболочки ленты в процессе её работы, то это может привести к гибели людей, пришедших поплавать. Несмотря на то что вода в целом не проводит ток, принудительно её не дистиллируют, а значит, в ней имеются примеси, и соприкосновение контактов с водой под напряжением опасно для жизни людей в бассейне. Многие владельцы бассейнов и аквапарков используют водонепроницаемые светоленты класса IP-68 для подсветки воды – это создаёт красивый и презентабельный вид, но такая инициатива нуждается в тщательной перепроверке светотехники перед погружением последней под толщу воды.

Основные выводы

Кроме электрических параметров при
выборе блока питания на 12 В для светодиодной ленты учитывается место монтажа:

• для
  жилых помещений можно купить более простые недорогие модели;
• на
  улице устанавливаются только модели с герметичным металлическим корпусом.

В некоторых ситуациях можно сэкономить.
БП на 12 В с мощностью 10-50 Вт встраиваются в ноутбуки, планшеты,
маршрутизаторы и другие приборы. У многих они где-то валяются. 700-800 люмен
может обеспечить прибор на 10 Вт. Если дома ничего подобного нет, можно купить
через интернет по объявлению. Это позволяет обойтись без пайки деталей при
монтаже подсветки с небольшой мощностью.

Предыдущая
СветодиодыКак выбрать светодиодный светильник и на что смотреть при выборе
Следующая
СветодиодыЧто такое Led-панель и где они используются