Блок питания для мощного светодиода своими руками

Содержание

ИЖ 2126 «Пнутый Ёжик» › Бортжурнал › Правильное питание светодиодов для ленивых чайников! За 20р и 10 минут! Плавный розжиг в подарок! 🙂

Недавно хвастался, что от китайских братьев пришла первая посылочка.

К сожалению, китайские товарищи умеют работать руками и умеют торговать, но вот что они делают и продают знают не всегда, поэтому приходится сначала брать “кота в мешке” по догадкам, а потом разбираться с этим самостоятельно. В описании лота сами все прочтете, у продавца спрашивать конкретику бесполезно — он сам знает только то что в описании лота, т.е. не больше вашего 🙂 Да и знал бы — не сказал, кроме “бест фо ю и чипест!”. Ну такие они вот, что с ними сделаешь? Я месяц прожил в Шанхае, работал, общался и торговался с ними — забавные ребята.

Чего это и зачем?

Это светодиодный драйвер для встраивания в лампочки MR16. Драйвера эти бывают разных конфигураций по мощности и числу светодиодов.

MR16 это тип цоколя лампы. Такие колокольчики которые вы можете встретить в подвесных потолках. Собственно вон те рожки и есть “папа” этого цоколя.
3x3W (а так же 1x3W, 3x1W, 5x2W и т.п.) это конфигурация драйвера. Например, под 3x1W подразумевается что драйвер предназначен для питания 3 светодиодов мощностью 1 ватт. Но к этому мы еще вернемся.

А при чем тут автомобили?

В автомобиле, устанавливая светодиодные лампы, подсветки и прочий модный лед-тюнинг нельзя цеплять светодиоды напрямую, так как бортовая сеть совсем не тот источник питания который вашему лед-тюнингу обеспечит спокойную и долгую жизнь в течении положенных 50 000 часов (около 6 лет), если машина не сгниет быстрее. К тому же хочется всяких фишек типа плавного розжига, регулировки яркости и т.д. К этому мы тоже вернемся. Конечно можно и нужно обойтись токоограничивающим резистором (извините что отошел от линии чайника), местами даже встроенными в ленты и цоколи, но они не дают достаточной защиты.

В общем не важно, для чего и кто придумал эту штучку, важно что она нам подходит для наших целей.

Две ножки-гвоздика — это вход питания. Один цепляется на плюс, другой на массу. Какой куда не важно, поэтому они не отмечены, так как в схеме предусмотрен диодный мост (четыре пластиковых кирпичика возле ножек) который защищает все от переполюсовки и переворачивает питание как надо. Хотя изначально он задумывался еще и для того чтобы можно было подключить лампу не только к источнику постоянного напряжения, но и переменного.

Два провода с другой стороны паяются к ленте или диодам. Белый паяется на минус, красный (в виду экономии китайцами красителей — розовый) паяется на плюс.

Вот собственно и все подключение.

Опять о конфигурации

Диоды питаются током, а не напряжением. С напряжением у них все просто — они его “роняют”. Светодиоды обычно примерно на 3.6в. Т.е. если на первый светодиод подать 12в, то следующему достанется уже 12-3.6=8.4в, следующему 8.4-3.6=4.8в и т.д. до тех пор пока ничего не останется. Светодиоды до которых дошло напряжение меньше минимального просто не будут светиться.

Число 3 в “3x1W” просто означает что напряжения на выходе хватает примерно на 3 диода. 3.6в это округленно 4 в, а 3*4=12в — напряжение автомобильной бортсети. Поэтому если нам надо запитать 12в светодиодную ленту — это то что нам нужно. Конфига 1x это примерно 4-5в на выходе — если вам надо запитать один сверхмощный диод, например Cree Q5 или XL, то это то что нужно.

В принципе, светодиоды, как и любые диоды, выдерживают очень большие перегрузки по напряжению при наличии стабилизатора тока. Так как их убивает именно чрезмерный ток — они перегреваются. Поэтому можно ограничиться покупкой только конфиги 3х, тем более что реально она не ровно 12в, эти данные я приведу ниже. И к тому же в них более мощные компоненты, а это повышает надежность.

Разберемся теперь с мощностью. Как я говорил выше — диоды питаются током. Чрезмерный ток их убивает. Вот задача этого драйвера как раз и состоит в том, чтобы следить за тем, чтобы ток на выходе не ушел за заданные пределы. Закон Ома учили? Мощность это ток умножить на напряжение. 3W/3.6в=0.83А. Или 830мА. Китайская мощность 🙂 На самом деле конфигу задет резистор в схеме, что приводит к выдаче нужного тока. По токам конфиги 650мА (3 ватта), 450мА (2 ватта) и 350мА (1 ватт). Так что зная каким током питаются ваши диоды — вы выбираете нужную конфигу в китайских ваттах. Но это еще не все! Имея острый глаз и тонкий паяльник — ток можно переконфигуить, заменив резистор на нужный. И не только так. Но об этом дальше.

Вы можете найти такой девайс на старшем брате алиэкспресса — алибабе. Так как там тусуются производители в основном — у них очень хорошо в табличках представлены возможные серийные конфиги которые они выпускают.

Ну что? Не пора ли чайникам закипеть?

Все что было сказано до этого вполне достаточно для того, чтобы использовать данный полезный девайс не вникая в тонкости. Это будет в 1000 раз лучше, чем совсем без него по любому. Далее я начну кипятить мозги (не зря же свои вскипятил?) тем, кто хочет стать продвинутым чайником, как я 🙂

Взлом кота
При написании поста ни один кот, включая моего Кузю, не пострадал!

Еще до получения посылки, разглядев скудные фотки китайских девайсов я порылся в гугле на предмет того, как сейчас модно делать промышленные драйвера, какие чипы используются и какая схема по набору деталей (диоды, резисторы, индуктивность, конденсатор и микросхемка) соответствует той, что видно на картинке.

Естественно, оказалось, что каждый уважающий себя производитель чипов выпускает такие дравера и схемы включения в общем-то похожи. NCL30105, NCP3065, DR3062, TPS92550, LM311… в общем дофига всего… и у всех свои тонкости и характеристики.

Поэтому как только получил посылку, первым делом попытался разглядеть название чипа и нарыть по нему инфу. Самое сложное было разглядеть название. Размер чипа пара миллиметров, размер символов на нем около полумиллиметра.

Воружившись лампой, фотокамерой телефона настроенной на 8-кратный зум и макрорежим…

CL6807! Хм… не попадалось… Гуглим и находим даташит: akizuk >

Но не суть. Железяка полностью соответствует типовой схеме из даташита. При чем железяки продавали с параметрами питания 12в и макс мощностью 3 ватта, т.е. 650мА. А что мы видим в даташите? CL6807 — 30V 1A LED driver with internal switch. Хм… с хорошим запасом! Может что другое слабовато? Из полупроводников только 5 кубиков SS14. Вот даташит на них: www.datasheetcatalog.org/…3otx125tzrrfsqo9xdk3y.pdf — это диоды Шотки 40V 1A. Так что выходит, что железяка может разгоняться до 1А тока и работать при напряжении на входе до 30 вольт. А если учесть, что стабилизаторы тока можно включать паралельно и при этом токи складываются, парочкой таких можно запросто запитать даже 10 ваттный Cree XL T6, а мощнее него пока ничего не придумали.

С параметрами мощности разобрались.

Что же из прочих вкусностей там заготовлено?

— На выходе встроен полевой транзистор. Это хорошо.
— При напряжении менее 7в чип отключается. Зря…
— А вот защиты от перенапряжения, как у американских у него нет. Плохо.
— И отключения при перегреве нет. Опять наэкономили.
— Защиты от короткого замыкания в нагрузке нет. Плохо.
— Защита от обрыва нагрузки на выходе есть. Ну хоть это не порезали!
— Есть поддержка димминга и не только ШИМ-сигналом, но и аналоговым! Это хорошо.
— Зато есть поддержка плавного розжига. Да… дешевые эффекты это в китайском стиле 🙂 Но пожалуй за это драйвовчане готовы простить слабости в защите 🙂

Чего это там про плавный розжег? Это где?

В даташите сказано, что для увеличения времени розжига (изначально оно почти нулевое) необходимо добавить конденсатор по вкусу между выводом ADJ (нижняя правая нога на чипе) и GND (нижняя средняя нога). Т.е. припаиваем сверху подходящий конденсатор и вуаля! Время розжига соответствует времени необходимому для полной зарядки конденсатора. Т.е. чем выше емкость — тем дольше разгорается.

Этим же выводом ADJ происходит гашение диодов — при подаче сигнала уровня ниже 0.4в чип выключится, сигнал 0.5в до 2.5в работает как аналоговый диммер от 0% до 100% яркости. Ну и ШИМ сигнал там тоже воспринимается по частоте 500Гц это 100% яркость. В общем управлять яркостью и включением можно как угодно, все зависит от фантазии. Можно от магнитолы в такт музыки сделать, можно от фотоэлемента яркость в зависимости от освещенности и т.д. Главное научиться держать паяльник 🙂

Читайте также:  Исследователи изобрели "сахарную" батарею

И опять к конфигурации. Сколько вешать в граммах?

Ток на выходе программируется резистором. Он на схеме один — Rs. Формула приведена в даташите: Ioutnom = 0.1/Rs. Т.е. Rs = 0.1/Ioutnom.

Кто внимательно разглядывал фотки — наверняка как и я заметили что на железке 2 резистора, а на схеме один. И номиналы не в кассу (330 и 300), не по формуле. А это еще один китайский прикол. На 3W конфигу 650мА поставили два паралельных резистора фактически заменив один двумя номиналами в 2 раза выше. Зачем? Да очень просто — один не припаял или выпаял и получил без проблем самую популярную конфигу в 350мА (1W). Удобно 🙂 Здесь токи я написал так, как это любят делать китайцы — “как-то так”. Более точные значения оставляю вычислять вам, как упражнение 🙂

С 10 вечера до 3 часов ночи писал. Теоретическую часть изложил. Дальше будет уже по результатам работы с паяльником.

Разновидности блоков питания для светодиодов и процедура их подключения своими руками

Чтобы светодиоды проявляли установленные производителем светотехнические характеристики и срок службы, необходимо подсоединить для них специальный блок питания. Далеко не каждый трансформатор годится в качестве источника питания для лед-светильника.

Нужно понять, какая разновидность устройства подойдет для конкретной схемы, как правильно рассчитать его по мощности и выполнить монтаж своими руками. Рассмотрим более подробно эти и некоторые другие нюансы выбора питающего модуля для led-освещения.

Разновидности блоков питания для светодиодов

Большая часть светодиодных лент и отдельных лед-ламп требуют для питания пониженного постоянного тока – далеко не все могут работать напрямую от сети 220 В. Предназначенные для них блоки питания разделяются по нескольким основным параметрам:

  1. Номинальному напряжению на выходе.
  2. Мощности.
  3. Степени герметичности и материалу.
  4. Типу электропреобразования (трансформаторные и импульсные).

Наибольшее распространение по первому признаку получили блоки питания на 12 В, хотя существуют модификации на 24, 48, 36 и 5 вольт. При выборе подобного устройства для светодиодов, установленных в конкретных условиях, большое значение имеет его внешнее исполнение, уровень защиты, материала и исполнение корпуса.

По этим параметрам модули разделяются на следующие виды:

  1. Не защищенный (открытый). Его корпус выполнен в форме отдельных ячеек-пустот и полностью пропускает воздух к компонентам. Поэтому его можно ставить только в помещения с низкой влажностью – спальни, гостиные, детские, прихожие, лестницы. Уровень защиты – IP20. Плюсы – низкая цена, лучшее естественное охлаждение, долговечность, высокая мощность. Минусы – большие габариты, сложность скрытого монтажа и невозможность установки на улицу и во влажном помещении.
  2. Герметичный. Все компоненты устройства (микросхема) закрыты в полностью водонепроницаемом корпусе. Существуют модели как в пластиковом, так и в алюминиевом исполнении. Преимущество первых в легком весе и компактности, недостаток – в ограниченной мощности (не больше 75 ватт) и плохом охлаждении. Поэтому для схемы светодиодов на 100 и более Вт лучше использовать экземпляры из алюминиевого сплава – лучше отдающих тепло в окружающее пространство. Кроме того, дюралевые изделия более прочны, хотя и более тяжелы, и громоздки. Герметичные блоки питания можно устанавливать на улицу и в любое влажное помещение – ванную, кухню, баню, бассейн. Степень их влагозащиты – IP67.
  3. Полугерметичные. Это усредненный вариант между моделями первого и второго типа. Блок питания имеет металлический или пластмассовый корпус со снимаемой крышкой. Внутри его установлен вентилятор для охлаждения (независимо от мощности). Отверстия в корпусе сделаны так, чтобы капли дождя или конденсата не проникали внутрь. Тем не менее, его не рекомендуется устанавливать под открытое небо. Степень защит от воды – IP54. Кроме того, устройства отличаются повышенным шумом во время работы, что может снижать комфорт пребывания рядом с ними. Поэтому их лучше устанавливать в нежилых помещениях.

Рекомендация! Для подключения светодиодов (лент или набора лампочек) можно использовать блок питания от компьютера – при условии совпадения его по номиналу и мощности. Однако такое устройство не имеет нужной степени защиты по влажности, и как правило, издает посторонний шум во время работы. Поэтому лучше купить специализированный лед-трансформатор.

Какая мощность нужна

Блок питания может работать долго, стабильно и надежно только в том случае, когда будет правильно рассчитан по мощности в соответствии со следующими правилами:

  1. Для начала нужно определиться, сколько и каких светодиодов будет входить в схему. Например, один метр лед-полоски типа SMD 5050 с 60 светодиодами потребляет 14 ватт.
  2. Далее нужно подсчитать общую потребляемую нагрузку. Если всего будет использовано 5 метров такой ленты из светодиодов (из рассмотренного выше примера), то общая мощность составит 14х5 = 70 Вт.
  3. Теперь нужно определить практическую мощность блока питания. Она должен быть на 20% больше. В рассматриваемом случае (70 Вт х 0,2) + 70 Вт = 84 Вт.

При неправильном расчете блока питания светодиоды начнут постоянно перегреваться, что в конечном итоге приведет их к быстрому выходу из строя или ухудшению свечения.

Драйвер и блок питания для светодиодов – совершенно различные устройства. Первый, как правило, выполняет функцию выпрямления и стабилизации тока на выходе, а второй к тому же понижает его до необходимого значения.

Процедура подключения

После того, как расчет мощности блока питания произведен, можно приступать к монтажу светодиодов, соединению проводки, трансформатора и другого необходимого оборудования (для rgb-ленты потребуется контроллер). В ходе сборки схемы нужно руководствоваться следующими правилами:

  1. Не подключать лед-полоску длиной более 5 м.
  2. Для соединения двух отрезков более пяти метров использовать параллельную сборку.
  3. При соединении контактов светодиодной ленты трансформатором соблюдать полярность.
  4. Для связи светильника с блоком питания можно использовать проводники сечением 1,5 см².
  5. Для подключения rgb-ленты между ней и трансформатором устанавливается контроллер.
  6. При параллельном включении нескольких светильников для экономии можно использовать несколько небольших по мощности блоков питания, чем один большой.

Схема для сборки своими руками

Схема подключения светодиодов через блок питания достаточно проста и доступна любому желающему своими руками. Для этого необходимо приобрести исходные компоненты и подготовить элементарный набор инструмента:

  1. Лед-светильник, ленту, светодиод.
  2. Блок питания (обозначаемый в схеме – БП), подобранный по номиналу и мощности.
  3. Двухжильный провод (четырех- для rgb-полоски, трех- для сети с заземлением).
  4. Электрощуп, набор отверток, монтажный инструмент – для установки светильника.
  5. Коннекторы для соединения контактов.

Далее отдельные светодиоды или лэд-полоска монтируется параллельно или последовательно в соответствии с планом и соединяется через контакты посредством проводников и коннекторов с блоком питания (через контроллер, если установлена трехцветная модель ленты). Затем схема подключается к сети и проверяется на работоспособность.

Основные выводы

Блок питания предназначен для понижения и выпрямления тока из бытовой сети и питания светодиодов на 12-48 вольт. Они могут различаться сразу по нескольким признакам:

  1. Номинальному напряжению.
  2. Мощности.
  3. Уровню влагозащиты.

Негерметичные модули устанавливаются в помещении и имеют хорошее естественное охлаждение. Закрытые блоки предназначены для улицы и влажных помещений. При расчете на большую мощность лучше подбирать алюминиевые модели с хорошим отводом тепла. Полугерметичные модели подойдут для нежилых и неотапливаемых помещений.

При расчете мощности блока питания нужно учитывать суммарную нагрузку всех светодиодов в схеме и добавлять к полученному значению 20 процентов. Подсоединить приборы освещения к ним можно своими руками параллельным или последовательным способом.

Если вы хотите добавить полезную информацию о выборе и монтаже блоков питания для светодиодов и лед-светильников, обязательно напишите в форме для комментариев ниже.

Блок питания для мощного светодиода своими руками

Электронный трансформатор – самый дешевый импульсный блок питания, но как известно, все дешевое – мусор. Тут тоже действует этот закон, но на основе электронных трансформаторов можно собрать неплохой блок питания для запитки мощных светодиодов и светодиодных модулей. Я представлю цикл переделки электронного трансформатора, а в качестве подопытного буду использовать китайский электронный трансформатор для галогенных ламп 12 Вольт с мощностью 50 ватт. На самом деле 50 ватт – потребление от сети, а чистая выходная мощность не более 25-30 ватт, так и должно быть, поскольку КПД аналогичных схем не превышает 60%.

Схема из себя представляет обычный полумостовой инвертор, усилить схему, конечно можно, но об этом поговорим в другой раз.

Мы постараемся переделать блок питания и использовать для запитки светодиодов с мощностью 10 ватт.

Для начала нам нужно будет перемотать, точнее домотать импульсный трансформатор, поскольку оптимальное напряжение для указанных светодиодов составляет 11.5 Вольт, а под нагрузкой напряжение БП падает до 7 Вольт. В указанном блоке питания вторичная обмотка состоит из 9 витков провода 0,8мм, нам нужно отделить от платы (выпаять) один из выводов вторичной обмотки. Далее смотрим на вторичную обмотку и именно в том же направлении мотаем 4 витка того же провода. Разобрать трансформатор не нужно, также не нужно мотать максимально ровную обмотку, все ровно КПД от этого не увеличится.

После намотки, нужно очистить лак с кончиков провода, затем последовательно соединить новую и заводскую обмотку. Делается это так – кончик, который был выпаян с платы присоединяется с одним из концов новой обмотки, но нужно соблюдать концовку обмоток (фазировку), к примеру – начало оной обмотки к концу второй или наоборот. Таким образом, мы получаем одну целую обмотку, один из концов намотанной нами обмотки (свободный конец, оставшиеся после фазировки обмоток) запаивается на плату на место старого.

Получаем на выходе примерно 14 – 15 Вольт без нагрузки, с нагрузкой порядка 10,5-11 Вольт – то, что нам нужно.

Далее это напряжение нужно выпрямить. Чтобы не мучить себя, используем всего один диод (можно применять диоды шоттки от компьютерных блоков питания или любые импульсные диоды с током более 3 Ампер). После диода нужно хоть как-то сгладить пульсации, для этого можно использовать пленочный конденсатор с емкостью 0,22 – 1 мкФ. На выходе мы получаем выпрямленный ток, который нужно стабилизировать, поскольку при резких скачках сетевого напряжения, блок может спалить светодиод из-за резкого увеличения выходного напряжения.

Читайте также:  Соединение кабелей с помощью муфт

Стабилизацию можно реализовать двумя способами – использованием интегрального стабилитрона, либо использовав самодельный линейный стабилизатор на транзисторе. В случае первого варианта можно использовать готовую микросхему из серии 7812 – интегральный линейный стабилизатор напряжения на 12 Вольт. Стабилизатор обязательно укрепляется на теплоотвод.

Второй вариант более надежный, тут использован стабилитрон и мощный силовой ключ, транзистор тоже устанавливают на теплоотвод. В качестве стабилитрона можно взять буквально любой стабилитрон на 11 – 12 Вольт, желательно с мощностью 1 ватт. Резистор подбирается на 1-2 ватт, может наблюдаться тепловыделение.

КПД такого БП не на высоком уровне, но как вариант, такой способ питания мощных светодиодов вполне рабочий и надежный.

Блок питания для светодиодной ленты

Диоды являются самым простым современным способом организовать дешевое освещение. Предлагаем рассмотреть, как сделать и подключить своими руками блок питания для светодиодной ленты, а также расчет мощности и подбор устройства.

Назначение блока питания

Светодиодные ленты – это прекрасная альтернатива мощному освещению, к примеру, от лампы накаливания или энергосберегающего светильника. Подобрать светодиоды не сложно, больше всего проблем вызывает их подключение к сети. Для того чтобы организовать удобную и красивую диодную подсветку, Вам понадобится специальный блок питания.

Фото — Блок питания для светодиодной ленты

Блок питания, также известный как малогабаритный трансформатор или проводник, является одним из наиболее важных компонентов системы LED и предназначен для питания светодиодов. Его размеры маленькие, поэтому Вы без проблем сможете крепить прибор под подвесным потолком или в мебели. Использование неправильного типа устройства электропитания может не только навредить светодиодной ленте, но и стать причиной возгорания жилища. Важно также знать, какое входное напряжения переменного тока Вам необходимо, и быть уверенным, что выбранный аппарат соответствует этим параметрам. Для сооружения корпуса в основном используется пластик, который противостоит многим внешним разрушающим факторам (его можно использовать на улице, во влажных комнатах). Рассмотрим, как правильно выбрать блок питания:

  1. Определите нужное напряжение.

Постоянное напряжение, которое требуется светодиодной продукции до работы имеет ключевое значение при выборе модели трансформатора и его уровня питания. В основном в магазинах предлагается контроллер нерегулируемый, т.е. он всегда выдает одно и то же напряжение. Это не означает, что яркость ламп не будет контролироваться, напротив, данный показатель контролируется специальным ШИМ-диммером, который значительно упрощает работу блока питания. Наиболее популярны модели со встроенным диммером марок Feron (для RGB ленты LB005 30W 12V), Led Lamp, 450W GEMBIRD ATX (120mm fan) CCC-PSU, Arlight, ARPV LV-35-12, NS-LV-50-12(12V, 4A, 50W), HTS-100, YGY-121000, ZC-BSPS 12V3,3A=40W jaZZway.

  1. Определите ​​общую длину ленты освещения.

После того как Вы определили напряжение светодиодного продукта, который хотите использовать, нужно рассчитать расстояние всей светодиодной ленты.

  1. Подобрать мощность бока питания.

Подбор мощности для любого блока питания светодиодной ленты производится согласно специальной таблице, рекомендуем Вам ознакомиться с инструкцией выбранной фирмы. Очень важно не экономить на приспособлении с нужной мощностью.

Перед тем, как установить маломощный или многоканальный трансформатор, нужно подсчитать некоторые параметры. Если Вы знаете длину светодиодной ленты и мощность, то необходимо перемножить эти показатели и добавить к ним 10-5 процентов погрешности. Полученное число будет являться показателем теплового потока Вт/м2, и в зависимости от него нужно подбирать блок питания. Это поможет уберечь себя и свою семью от коротких замыканий и перегораний кабеля.

Теперь осталось только собрать блок питания и ленту в одну рабочую систему. Если Вы не используете компьютерный трансформатор, то Вам нужно:

Взять небольшой кусочек проволоки и короткий зеленый, и черный провод. Так мы разметим кабеля фазы и заземления. Подключите электричество в желтый и черный провода. Предположим, Желтый = 12 + Красный = 5В + черный = Земля. Для чистоты установки Вам, возможно, понадобится полностью разобрать трансформатор. Вырежьте все провода, оставляя пару черных шнуров, зеленый кабель и некоторые желтые.

Фото — Подключение блока питания

Снимите зеленый и черный шнуры, скрутите их вместе и отложите в сторону. Проверьте правильность соединения черных и желтых проводов, после чего подключите прибор в сеть. Убедитесь, что прибор герметичный, кабель выхода хорошенько запаян, а другие места контактов не соприкасаются.

Фото — Компактный блок питания для светодиодной ленты

После окончания работы, наденьте корпус на место, включите напряжение, проверьте правильность последовательности горения светодиодов. Как видите, подключения трансформатора своими руками – это достаточно простая задача.

Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания

Как сделать блок питания

Самостоятельно сделать блок питания для светодиодов достаточно просто. Для ленты на 20 ячеек Вам понадобится:

  1. Трансформатор на 12 Вольт, который может передавать ток на 1 А;
  2. Диодный мост с конденсатором;
  3. Микросхема КР142ЕН8Б (или 7812), которая будет необходима для радиатора (ели блок питания гудит, то это проблема именно данной детали).

Соединяем все приспособления по стандартной схеме и подключаем самодельный проводник к ленте. Собрать блок можно в старый корпус от обычного мини-трансформатора, в нем же и скрыт провод. Для удобства ниже представлена схема цепи блока питания для светодиодной ленты:

Фото — Схема цепи блока питания для светодиодной ленты Фото — Схема светодиодной ленты с блоком Фото — Подключение светодиодной ленты к сети

Обзор цен

Правильно соединить все части схемы не каждому под силу, поэтому часто более выгодно приобрести уже готовый трансформатор. Купить компактный и герметичный блок питания можно в любом магазине электрических товаров.

ГородЦена блока питания на SLG-BP-50-24
Барнаул350
Брянск300
Воронеж320
Красноярск300
Одесса350
Саранск300
Тверь300
Уфа320
Харьков350

Стоимость приборов может варьироваться в зависимости от производителя (Китай будет дешевле), или дополнительного функционала (с дистанционным управлением, датчиками движения и т.д.). При необходимости вполне возможна самостоятельная переделка прибора под свой вкус и потребности.

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты 12 В

Снабжение электроэнергией цепи из светодиодов ничем не отличается от любой другой подобной схемы из нескольких потребителей постоянного тока, которые питаются от выпрямителя из бытовой переменной сети. В данной статье будут рассмотрены как готовые импульсные блоки питания (ИБП), так и принципиальные схемы нескольких самодельных блоков для светодиодных лент.

Чаще других используются наборы светодиодов напряжением 12 Вольт. Это связано с небольшой длиной приобретаемых лент и распространенностью устройств, выдающих это напряжение. Большая длина – примерно от 5 метров, потребует и большего напряжения, проходящего по тонким медным проводникам, соединяющим диоды.

Виды устройств

В зависимости от типа помещения, где будет применяться подсветка, подбирается тип блока питания. Чисто визуально их можно разделить на перфорированные металлические, похожие на блок питания от ноутбука и металлические рельефные без видимых отверстий.

Функционально эти источники тока могут быть оснащены регуляторами яркости или пультом управления. В хозяйственных магазинах ИБП можно встретить под названиями «импульсный выпрямитель тока» или «драйвер LED-освещения». Каждая модель импульсного блока питания имеет свой уровень защиты от внешних воздействий.

Код уровня защиты располагается в документации или гравируется на корпусе. Он состоит из аббревиатуры IP и пары цифр. Первая цифра обозначает степень защиты от твердых посторонних предметов – ударопрочность, а вторая класс влагозащищенности.

Выбор блока питания

Основных критериев подбора подходящего ИБП для лент три – герметичность блока, пиковая мощность потребителя и выходное напряжение.

Среди ИБП для светодиодных лент наиболее распространены следующие классы защиты:

  • IP20 – Дешевые негерметичные ИБП вполне справятся со своей задачей в жилых комнатах, спальнях и гостиных. Обычно они располагаются прямо на карнизе, где будет клеиться светодиодная лента.
  • IP21 / IP22 – дополнительно защищены от конденсата и влаги.
  • IP23 – наружные, помещения без отопления.
  • IP43 / IP44 – освещение улиц, защита от плохих погодных условий.
  • IP50 – промышленное освещение. Исключено попадание мелких осколков и выпадение деталей блока наружу, однако плохо защищены от влаги.
  • IP54 – подходит для влажных и пыльных помещений.
  • IP60 –.прекрасно работают при высокой загрязненности и пыли.
  • IP65 – герметичны и выдерживают прямое попадание струй воды.
  • IP67 / IP68 –предназначены для подводной эксплуатации. Можно применять в аквариумах и бассейнах.

Пиковая выходная мощность рассчитывается в зависимости от суммарной мощности всех светодиодов в ленте при их максимальной яркости. Иногда производитель указывает, какую мощность следует использовать на метр ленты. Но если такой характеристики нет, узнать мощность одного метра можно умножив максимальную мощность одного светодиода на их количество.

К полученной величине обычно прибавляют 20% запаса. Примерная мощность одного метра светодиодной 12-вольтовой светодиодной подсветки равна 60 Ватт. Для того, чтобы обеспечить степень освещенности равную обычной цокольной лампе накаливания, нужно использовать ленту мощностью в 10 Ватт.

Дополнительно следует позаботиться об охлаждении блока питания, выбрав хорошо проветриваемое место подальше от батарей отопления и других источников тепла. Импульсный блок питания с металлическим корпусом помимо охлаждающих решеток может быть снабжен вентилятором активной системы охлаждения. Рабочий диапазон ИБП колеблется в пределах от – 25 до +40 градусов у устройств со средним и низким классом защиты.

Импульсный блок питания с металлическим корпусом помимо охлаждающих решеток может быть снабжен вентилятором активной системы охлаждения

Обзор стоимости

Простые незащищенные модели с пассивным охлаждением на весну 2017 года имеют расчетную стоимость в 10-20 руб за 1 Вт мощности. Более дорогие модели с герметичным корпусом и системой охлаждения имеют стоимость в диапазоне от 40 руб за 1 Вт.

Цена на блоки питания напряжением 12 В для лент из светодиодов начинаются с 100 рублей за модели мощностью в 18-20 Вт на Алиэкспресс и подобных интернет-площадках. В розничных магазинах наценка может доходить до 50-80 руб за 1 Вт у самых примитивных ИБП.

Читайте также:  Виды муфтовых соединений

Стоит также учитывать тот факт, что производитель часто существенно завышает характеристики своего устройства. Наиболее простой способ отличить мощное устройство визуально – оно будет иметь большие радиаторы охлаждения и провода большого сечения.

Более дорогие модели с герметичным корпусом и системой охлаждения имеют стоимость в диапазоне от 40 руб за 1 Вт

Делаем своими руками

Безусловно, существует возможность самостоятельного изготовления этого источника тока на основе радиолюбительских схем. Для начала следует немного разобраться в принципе действия и элементах конструкции блоков питания от бытовой сети 220 В.

Крайне не рекомендуется использовать архаичный трансформаторный блок питания напрямую из-за сильного нагрева и несовместимости вольт-амперных характеристик (ВАХ) светодиодной техники. ВАХ осветительных светодиодов не прямо пропорциональна, потребляемый ток здесь растет не по прямой, а экспоненциально.

Найти его в каталоге просто вбив название. Нехватку мощности можно компенсировать, разрезав длинную ленту на несколько равных частей и изготовив несколько таких блоков, после чего параллельно соединив их между собой и подключив в сеть. LM2596 можно использовать для питания ленты от прикуривателя автомобиля, подключив его через предохранитель 5А.

Для изготовления импульсного блока питания полностью с нуля необходимо будет собрать сначала простой выпрямитель переменного тока на 220 вольт, а затем нарастить конструкцию несколькими каскадами импульсных выпрямителей и модулем широтно-импульсной модуляции, при желании снабдив дополнительной системой охлаждения. Основную часть деталей можно раздобыть в отслуживших свой срок бесперебойниках и компьютерных БП.

Первым вариантом источника тока 12 В для ленты является доработанный БП от компьютера на основе полумостового драйвера IR2151. Блок малогабаритен и может с минимальными переделками разместиться в корпусе от самого компьютерного блока.

Схема бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором

Трансформатор необходимо будет вскрыть и заново перемотать. Первичная обмотка мотается медной проволокой диаметром 0.8 мм и состоит из 40 витков. На вторичную нужно 2х3 витков жгута из 7 жил провода того же диаметра. За вторичной обмоткой расположен спаренный диод Шоттки на 2х30 Ампер, прикрученный к корпусу для охлаждения.

Практически все конденсаторы нужных емкостей можно найти на плате компьютерного БП. Манипуляции с увеличением или уменьшением их емкости напрямую влияют на мощность блока питания.

Для питания основной микросхемы нужен очень мощный ограничительный резистор, рассчитанный на 2 Вт, его нагревание в процессе работы способствует колебаниям номинального сопротивления на одну десятую от общего значения, однако это не отразится на яркости освещения.

Полевые транзисторы защищены от бросков напряжения дополнительным термистором. Диодный мост построен из 4-х диодов 1N5408, рассчитанных на напряжение 1 кВ и силу тока в 3А. Данный БП крайне мощный и рассчитан на большую нагрузку в несколько сотен Ватт.

Недостатком конструкции можно назвать отсутствие диммера для регуляции яркости свечения и встроенного вентилятора системы охлаждения, который во избежание мерцания ленты нужно подключать к отдельному блоку питания.

Полученный ИБП можно и нужно снабдить дополнительным функционалом. Из-за низкого используемого напряжения для конструкции не годится классический диммер, работающий по принципу изменения выходного напряжения. Вместо него будет рассмотрена схема диммера для плавной регулировки яркости (у монохромных) и цвета (цветные) лент на основе ШИМ.

В продаже имеется готовая подходящая по характеристикам плата регулятора с большим током и маленьким напряжением NM4511 стоимостью в 300 рублей от специализированной компании МастерКит. Однако самостоятельная сборка не составит большого труда и квалификации. В основе схемы лежи сдвоенный операционный усилитель LM358 и мощный транзистор IRF3205.

Блиц-советы

Напоследок хотелось бы рассказать об охлаждении собранной конструкции, которая будет пропускать ток большого ампеража. Как говорилось выше, для исключения эффекта мерцания, питание вентилятора следует осуществлять от отдельного источника тока.

В рассмотренной схеме возможно подключение его параллельно с основной линии первичного контура блока питания. Сам трансформатор лучше снабдить отдельным радиатором, прижав его к сердечнику термопастой и закрепив болтами на основной плате.

Для увеличения площади теплообмена можно заменить одну из крышек корпуса большим радиатором, которые можно встретить в старых советских усилителях и выпрямителях напряжения. Хорошим решением будет использование моделей компьютерного БП, в которых используется вентилятор большого диаметра, так как они производят меньше шума.

Выбираем блок питания для светодиодов

Светодиодное освещение стало массово популярным в настоящее время из-за ряда некоторых положительных черт, которые будут рассмотрены далее. Для подключения системы освещения нужен блок питания к приобретенным светодиодам. Основная его функция заключается в стабилизации напряжения питания, а также понижение 220V в необходимые 12V или же 24V. В зависимости от того, правильно ли вы сделаете блок питания, зависит срок службы светового диода.

Преимущества светодиодов

Рассмотрим самые основные преимущества светодиодного освещения:

  • Длительный срок службы (около 50000 часов).
  • Если сравнивать с другими светильниками, то потребляется намного меньше энергии.
  • Использование светодиодного освещения — хорошая экономия.
  • Сильная световая отдача. Всю получаемую энергию светодиод конвертирует в свет, в отличии от обычной лампы накаливания, которая при одинаковой подачи мощности выдает намного меньше света, а нагревается в разы сильнее.

Также к плюсам лед-ленты можно отнести разнообразие цветовой палитры и легкость монтажа и установки. Единственный нюанс заключается в том, что нужен источник питания для подключения светодиодов, а это можно осуществить только через «посредника». Напрямую подключение осуществлять нельзя. Также потребуются драйверы — специальные механизм, преобразовывающие ток.

Маркировка светодиодных лент и их различия

Один из распространенных типов светодиодного освещения — лента. Ее мощность напрямую зависит от того, сколько подключено к сети питания рабочих диодов. В производстве допускаются диоды разных габаритов, отсюда и получилось две категории лент:

Теперь рассмотрим расшифровку маркировки. Цифры 30 и 28, к примеру, указывают на конкретный размер. То есть размер светодиода будет 3,0 мм на 2,8 мм. В случае с 5050, размер будет 5,0 на 5,0 миллиметров. Ленты с маркировкой SMD 3028 могут содержать 60, 120 и 240 световых диодов. На ленте SMD 5050 может располагаться 30, 60 и 120 диодов.

Какая мощность нужна для блока питания

Для расчета потребляемой мощности нужно точно определиться с моделью ленты, которые вы планируете использовать. Рассмотрим требуемую мощность на примере ленты SMD3028. 60 светодиодов будут потреблять 4,8 Вт, 120 — 7,2 Вт, 240 — 16 Вт. SMD 5050 при 30 рабочих светодиодах на один метр потребляет 7,2 Вт, 60 — 14 Вт, 120 — 25 Вт. Рассмотрим пошагово, как выбрать источники питания для определенной марки светодиодов:

  1. На первом шаге определяете маркировку своей ленты. Рассмотрим на примере SMD5050 на 60 лампочек.
  2. Исходя из указанной информации выше, понятно, что один метр данного освещения будет потреблять 14 Вт. Нам условно нужно подключить три ленты по 5 метров, чему и равна стандартная катушка.
  3. При помощи элементарных математических расчетов делаем вывод, что всего нам потребуется подключить 15 метров ленты. Как известно, один метр потребляет 14 Вт, значит для 15 метров нам потребуется мощность блока питания с показателем в 210 Вт.

Разновидности блоков питания

На данном этапе развития блоки питания для разнообразных светодиодных светильников классифицируются на три категории:

  1. Открытый тип. Данный вариант является бюджетным, но громоздким, причем максимальная мощность питания светодиодов ограничивается отметкой в 100 Вт. Даже в силу своего низкого бюджета данное устройство редко используется в бытовом освещении, ведь его трудно сделать незаметным без привлечения посторонних предметов. Часто его прячут в шкафы, ниши или же распределительные щитки.
  2. Пластиковый каркас закрытого типа. Каркас самого блока питания герметичен и компактен, что позволяет его уложить между подвеской и базой потолка. Максимальна отметка мощности данного блока питания достигает отметки в 75 Вт. Для того, чтобы обеспечить количество ленты, рассчитанное ранее, придется покупать три блока, что является отрицательной чертой данного устройства.
  3. Алюминиевый каркас закрытого типа. Принцип работы данного устройства такой же, как и у предыдущего, но отличается большим весом и габаритами. Компенсируется это повышенной мощностью — 100 Вт. Чаще всего данный прибор применяется в уличном освещении. Корпус обладает хорошей герметичностью и защищен от физических воздействий окружающей среды.

Процедура подключения

Помимо приобретения нужно знать, как подключить блок питания правильно. В первую очередь, нужно осуществить расчет требуемой мощности и сделать выводы, подходит ли ваш блок для желаемого количества светодиодной ленты 12V. Чтобы подключить светодиоды, нужно следовать некоторым правилам:

  • Для подключения к блоку питания двух и более лент нужно соблюдать параллельность.
  • Не допустимо менять полярность проводов на светодиодной ленте и на питании.
  • Если параллельно подключается две ленты, нужно к второй провести проводок с сечением 1,5 мм². Большое сечение приведет к потере напряжения.
  • При параллельной установке двух источников света с двумя источниками питания для удлинения второго элемента допустимо использование провода с сечением 0,75 мм².

Драйвер для светодиода

Драйвер для разнообразных светодиодных светильников или уличного фонаря — преобразователь тока. Основная его функция заключается в том, чтобы получить 220V, а на выходе отдать необходимые 12V.

Для экономии бюджета можно сделать драйвер из энергосберегающей лампы. В люминесцентных лампах, чаще всего, просто перегорает нить накаливания, но сам элемент, обеспечивающий поджигание, остается невредимым. Из этого можно сделать выводы, что подойдет практически любая старая лампа, чтобы сделать драйвер для светодиодов.

По поясу аккуратно вскрывается лампа и откусываются проводки для извлечения электронной составляющей механизма. В соответствии со схемой, будущий преобразователь переделывается и драйвер готов к использованию.

Также широко применяется диммируемый драйвер, ведь с его помощью можно настроить яркость светодиодной ленты.

Видео по теме

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector