Как присоединить светодиодную ленту к блоку питания

В статье рассматриваются различные способы подключения светодиодных лент от монохромных до RGB. Показаны популярные схемы подключения к блоками питания, диммерам, контроллерам, БП от компьютера и т.д. и т.п. В статье много буковок.

Продолжим рассматривать практические аспекты использования светодиодных лент. Сегодня я рассмотрю разнообразные способы подключения светодиодных лент к источникам питания. Не редко приходится решать вопросы потребителей, которые хотят соединить LED ленту к компьютеру, USB шнурам, батарейкам, телефонам. Много разных "причуд" бывает у людей. Вот на этом и заострим внимание в этой статье. Попробую собрать воедино все, что только необходимо и интересует читателей. Поехали.

Подключение светодиодных лент должно происходить только через специальные блоки питания. Благо их на полках магазинов огромное множество. От огромных до маленьких, от зеленых до красных). Сразу отвлекусь и предупрежу, что покупать блоки питания необходимо с запасом по мощности около 25 процентов. По цене это не сильно влияет, а вот в дальнейшем может пригодится.

Также для подключения может потребоваться контроллер, усилитель, диммер. Контроллер нам необходим для RGB лент, усилитель — если нужно соединить не один десяток метров ленты, диммер — для "игрушек" с силой света. Диммер можно устанавливать по желанию.

Как подключить светодиодную ленту к блоку питания

Подключать одноцветные (монохромные) ленты длиной до 5 метров необходимо через блок питания, преобразующего переменный 220В в постоянный 12В.

Необходимо соблюдать полярность и не перепутать "плюс" с "минусом". Хоть это и сложно. Положительный проводник имеет красный цвет. А минусовой — черный. Соединять проводники от блока питания можно через пайку к контактам ленты, либо при помощи коннекторов, коих в продаже большое количество разнообразных типов и форм.

Схема, которая расположена ниже очень часто применяется новичками. Не всегда нам хватает только 5 метров ленты. Периодически необходимо питать и больший метраж. Как правильно питать в таком случае я покажу ниже. А сейчас схема, которую не желательно использовать. Скажу больше — я считаю ее не правильной. В результате такого соединения резко сократится срок службы диодов и на конце отрезков светодиоды будут светиться в полнакала.

Параллельное подключение одноцветной светодиодной ленты через один и два блока питания

Правильное подключение двух и более отрезков ленты можно считать параллельное соединение. Сечение проводов в этом случае должно быть не менее 1,5 кв.мм и необходимо предусмотреть место расположения источника питания, т.к. в таком случае он будет большого размера, в результате того, что по мощности он рассчитывается на две ленты. Проводники подсоединяются параллельно выходу 12 В из блока. Схема похожа на 2-х блочную, по подобию.

При использовании двух блоков питания необходимо соединить провода параллельно сети 220 В. Такой способ позволяет применить инверторы маленького размера.

Подключение RGB многоцветной ленты с использованием контроллера

Контроллер — устройство, при помощи которого регулируется и яркость и цветность свечения ленты. Подключение контроллера происходит со строгим соблюдением полярности. Положительный проводник контроллера соединяем с плюсом ленты. Оставшиеся проводники, соответствующие определенным цветам подключаются к клеммам ленты.

Подключение параллельное RGB многоцветной ленты длиной более 5 метров

Параллельное подключение по подобию последовательного. Сечение жил также не должно быть меньше 1,5 мм.кв.

Подключение RGB ленты с применением усилителя, двух блоков и контроллера

Такая схема идеальна при подключении лент на светодиодах SMD 5050 и более мощных. На схеме видно расположение двух блоков питания, контроллер, усилитель. От одного блока мы запитываем контроллер, от второго усилитель. Второй "кусок" ленты подсоединяем к усилителю. Второй клеммный ряд усилителя остается пустой.

Подключение нескольких светодиодных монохромных одноцветных LED лент через блок, усилитель и диммер

Если Вам необходимо подключить более 10 м ленты ( 20м, 25м и т.д. ), то можно воспользоваться следующей схемой соединения.

Подключение одной ленты к блоку питания и диммеру

Диммер включается в цепь между блоком питания и лентой. Строго соблюдается полярность при соединении проводников от диммера к ленте.

Подключаем светодиодную ленту 12 В к блоку питания от компьютера

Часто у тех, кто занимается моддингом компьютеров возникает желание подключить светодиодную ленту к блоку питания от него. На первый взгляд это сложная задача. Но только на первый взгляд. На самом деле эта процедура не стоит выеденного яйца. И любой сможет справиться с этой задачей.

Для начала нам необходимо найти исправный блок питания и подготовить в нем 4-х контактный разъем. Выглядит он вот таким образом.

Для подключения нам нужны только желтый и черный провода. Черный — это минус, желтый — 12В. Для общей информации — красный +5В. Черный провод можно использовать любой. Это два минуса.

Подключения ленты 12 В к блоку можно провести двумя способами — либо использовать разъем "папа" и "мама", либо только проводами.

Мне больше предпочтителен был способ с использованием двух разъемов, так как разборные схемы меня больше устраивают.

В любом случае необходимо припаять проводники ( не забудьте пролудить ) к светодиодной ленте и концы соединить с одним из разъемов ( пустым ), который и вставляем в питающий.

Можно просто отрезать все разъемы и непосредственно провести соединение блока митания компьютера с LED лентой только проводами. Кому как нравится.

Такая схема подключения подойдет, если у Вас лента до 120 диодов на метр.

Схема подключения светодиодной ленты 24 В к блоку питания от компьютера

Если Вы решитесь подключить ленту на 24 В ( от 240 диодов на метр ), то необходимо взять вот такой разъем.

В компьютере нет "устройств" потребляющих 24 В. однако, в гребенке есть провод ( голубой ), на конце которого имеется напряжение -12В. В совокупности, взяв голубой и любой желтый провод ( +12 В не обязательно на этом разъеме ) мы и получим необходимые нам 24 В. Но здесь есть одно но. Необходимо смотреть на шильдик блока питания, в котором, напротив каждого цвета стоит ампераж. Как правило, на желтом проводнике он большой и может достигать значения более 16А. На голубом же ( -12 В ) не более 1 А. Чаще 0,5А. Если Вы используете блок питания от компьютера как источник питания только ленты, то он вполне может потянуть метров пять ленты, т.к. не используются +5 и +3 В проводники. Можно получить и больший ампераж, но это все определяется экспериментальным путем.

И кстати, если Вы используете блок, который не подключен к материнской плате, то просто так его не включить. Необходимо вставить перемычку между проводами, как показано на картинке выше.

Есть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:

не качественные светодиоды и блоки питания

не правильный монтаж и подключение с ошибками

Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.

Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?

Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.

Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую:

При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.

Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.

Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.

Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.

Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.

Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.

Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.

Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.

Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.

Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.

Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:

бухта светодиодной ленты. Необходимую длину отрежете в процессе монтажа.

трехжильный кабель ВВГнг-Ls сечением 1,5мм2

блок питания

диммер и пульт управления

монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2

Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.

Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.

Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.

Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная — любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье "Как определить фазу и ноль в электропроводке".

Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.

Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.

Кажущееся, на первый взгляд, простым подключение светодиодной ленты на 12 вольт к блоку питания (БП), на самом деле таковым не является. Чтобы собранная осветительная система была надёжной и долговечной, необходимо заранее учесть все нюансы, определить подходящий для себя способ монтажа и подключения и только после этого приступать к выполнению работ.

Подключение светодиодной ленты напрямую к сети 220 В без блока питания

Подавляющая часть имеющихся в продаже светодиодных лент рассчитана на подключение к блоку питания постоянного тока напряжением 12 В. Реже встречаются светодиодные ленты с питанием 5 вольт либо 24 вольт и выше. Включать такие осветительные приборы напрямую в сеть переменного тока 220 В нельзя – не пройдёт и секунды, как все SMD светоизлучающие диоды и резисторы попросту перегорят.

Тем не менее существует один рабочий способ, позволяющий запитать низковольтную светодиодную ленту от сети 220 В. Для его реализации ленту на 12 В любого типа и цвета свечения разрезают на 24 равных отрезка. Затем их необходимо соединить между собой последовательно. Для этого с помощью короткого провода соединяют минусовой контакт первого отрезка с плюсовым контактом второго отрезка. Далее припаивают провод к минусу второго и плюсу третьего отрезка и так далее. В результате, вместо параллельного соединения, получится цепочка из последовательно включённых отрезков светодиодной ленты, способная выдержать напряжение 288 вольт. Для подключения получившейся конструкции к сети 220 В придётся выпрямить и сгладить напряжение с помощью диодного моста VD1 (U_обр=600 В, I_пр=10 А) и полярного конденсатора C1 на 10 мкФ – 400 В, на выходе которого получится примерно 280 В.

Несмотря на то что данная схема вполне работоспособна, у неё есть ряд недостатков:

• на каждом из отрезков в местах пайки присутствует опасное для жизни высокое напряжение;
• конструкция имеет низкую надёжность из-за огромного количества соединений;
• низкая эргономичность готового изделия.

Чтобы не заниматься самостоятельной переделкой светодиодной ленты с 12 на 220 вольт, можно купить готовую ленту промышленного производства, рассчитанную на прямое подключение к однофазной бытовой сети переменного тока. Её конструктивное отличие состоит в том, что SMD светодиоды соединены последовательно в группы не по 3 шт., а по 60 шт., а диодный мост входит в комплект поставки. Подробную информацию о таких LED-лентах, линейках и модулях можно найти в отдельной статье о светодиодных лентах на 220 вольт.

Использование бестрансформаторной схемы

Желание сэкономить на покупке качественного источника питания для светодиодной ленты подталкивает некоторых радиолюбителей к использованию бестрансформаторного блока питания (БТБП). Простая схемотехника, недорогие компоненты и возможность быстрого изготовления своими руками – вот основные преимущества БТБП. Действительно их можно встретить фактически во всей электронной китайской продукции, работающей от сети 220 В (настенные часы, люстры с ПДУ, реле напряжения и т.д.) Но на самом деле схемы питания, в которых нет трансформатора, имеют два существенных недостатка:

1. Отсутствие гальванической развязки, в результате чего потенциал высокого напряжения присутствует на всех участках электрической цепи. Другими словами, прикосновение к оголённым проводникам опасно для жизни и может вызвать сильный удар током.
2. Низкая надёжность. Со временем конденсатор теряет ёмкость, напряжение на выходе снижается, и устройство перестаёт работать. Если же случится пробой конденсатора, то подключенная светодиодная лента полностью перегорит.

Простейший классический вариант бестрансформаторного блока питания показан на рисунке выше. Его главный элемент – гасящий конденсатор (С₁), который снижает сетевое напряжение до нужного значения. Затем оно проходит через выпрямитель – диодный мост (VD1), стабилитрон (VD2) и сглаживающий фильтр (С₂). Расчёт ёмкости гасящего конденсатора производят, исходя из заданного напряжения и тока в нагрузке. Ввиду перечисленных выше недостатков подключать светодиодную ленту через такой блок питания не рекомендуется.

Активное применение БТБП в китайской электронике обусловлено исключительно экономией средств.

Схема подключения светодиодной ленты через блок питания

Чтобы 12 вольтовая светодиодная лента стабильно работала на протяжении долгих лет, её необходимо подключать от импульсного блока питания с напряжением на выходе 12 В. Это самый правильный вариант — импульсные источник питания имеют малый вес и компактные размеры, высокий КПД и коэффициент стабилизации, а также безопасны в эксплуатации. К недостаткам можно причислить генерацию импульсных помех, отдаваемых обратно в сеть и сложность схемы, для ремонта которой нужны специальные навыки.

Принять правильное решение в пользу того или иного источника питания поможет статья о выборе блока питания для светодиодной ленты.

До 5 метров

Очень часто рядовых пользователей интересует вопрос о том, как подключить светодиодную ленту длиной до 5 метров? Тут все очень просто. Достаточно воспользоваться приведенной ниже схемой. Процедуру подключения выполняют в следующей последовательности:

• с помощью коннектора или путём пайки к одному из концов ленты подключают 2 питающих провода сечением 1-1,5 мм 2 ;
• свободные концы этих проводов зажимают в соответствующих клеммах блока питания (+V, -V), соблюдая полярность;
• к клеммам L и N (220V AC) подключают сетевой провод.

Аналогичным образом выполняют параллельное подключение нескольких отрезков к одному блоку питания. Главное, чтобы мощность БП была больше суммарной мощности подключаемой светодиодной ленты минимум на 30%.

Чтобы яркость светодиодов была равномерной по всей длине LED-ленты, к отрезкам длиною больше 4 метров рекомендуется подводить провода с обоих концов. Это связано с падением напряжения на токоведущих печатных проводниках (дорожках), в результате чего к самым дальним светодиодам поступает напряжение меньше 12 В и их яркость падает. Плюс этого способа – равномерное свечение, а минус – затраты на дополнительные провода.

Свыше 5 метров

То, что длина светодиодной ленты в бобине ограничена 5 метрами – это не случайность, а вынужденная технологическая мера. Дело в том, что токопроводящие дорожки, приклеенные вдоль ленты, очень тонкие, узкие, и рассчитаны на подключение определённого количества светодиодов. Именно по этой причине нельзя подключать последовательно 2 отрезка общей длиной более 5 метров. Чтобы избежать токовых перегрузок, подключение светодиодных лент длиною 10, 15 и даже 20 метров следует выполнять по одной из приведенных схем ниже. Первый вариант предполагает использование одного блока питания большой мощности, способного обеспечить в нагрузке ток до 20 А. Для равномерного свечения светодиодов напряжение питания на каждый из 5 метровых отрезков подаётся с обеих сторон. Во втором варианте каждый отрезок запитан от отдельного источника 12В. Реализовать данную схему немного сложнее, так как потребуется еще один блок питания и больше соединительных проводов. На третьей схеме кроме двух источников постоянного напряжения на 12 В в цепь добавлены диммер и одноканальный усилитель сигнала. Диммер служит для регулировки яркости светового потока. Задача усилителя сигнала – в точности продублировать сигнал с диммера для тех светодиодных лент, которые запитаны от второго БП.

Рассмотренные способы включений LED-лент являются типовыми, но их вариации могут использоваться для разработки более сложных схем с целью реализации определенных задач или удовлетворения требований заказчика.

Подключение RGB или RGBW LED-лент

Правила и особенности подключения, о которых было сказано выше, необходимо соблюдать и при монтаже мультицветных аналогов. Однако функциональные схемы с RGB и RGBW лентами будут выглядеть немного сложнее из-за появления контроллера и дополнительных проводов. RGB/RGBW контроллер значительно расширяет возможности осветительной системы за счёт диммирования отдельных цветов, создания световых эффектов и управления с пульта дистанционного управления (ПДУ). RGB/RGBW контроллер предназначен для подключения мультицветных лент с отдельно расположенными белыми светодиодами, что позволяет использовать такую систему не только, как дополнительный, но и как основной источник света в помещении.

Для удобства читателей все основные схемы, правила монтажа, примеры и нюансы включения мультицветных лент собраны в отдельной статье о схемах подключения светодиодных RGB и RGBW-лент.

Подключение через выключатель

Разумеется, любой осветительный прибор должен подсоединяться к электросети через выключатель. Причём светодиодные ленты, управляемые с пульта, не должны быть исключением. Но на каком участке схемы должен находиться выключатель, чтобы эксплуатация всей осветительной системы была безопасной? В этом вопросе только один правильный ответ: в самом начале схемы, разрывая фазу в цепи переменного тока. Если выключатель установить в цепи постоянного тока, то блок питания будет всегда оставаться под напряжением. Это плохо по двум причинам. Во-первых, радиодетали имеют рабочий ресурс, который будет исчерпан значительно раньше. Во-вторых, блоку питания придётся круглосуточно противостоять импульсным сетевым помехам и скачкам напряжения, которые только ускорят его износ.

Несколько важных моментов

Руководствуясь описанными рекомендациями, несложно будет разработать схему для реализации подсветки или полноценного освещения, рассчитать длину проводов и определить оптимальное место размещения каждого функционального блока. Но прежде чем приступить к выполнению работ следует помнить о правилах техники безопасности:

• работы по подключению и монтажу выполнять только на отключенном оборудовании;
• перед первым включением дополнительно проверить надёжность всех контактов и правильность собранной схемы.

Также рекомендуется заранее приобрести некоторые расходные материалы:

• термоусадочную трубку для изоляции спаянных участков проводов;
• наконечники для проводов;
• коннекторы для последовательного соединения двух участков лент;
• алюминиевый профиль, чтобы не допустить перегрев светоизлучающих диодов.

В статье были определены все основные моменты, касающиеся подключения светодиодных лент на 12 В как с блоком, там и без блока питания. К сожалению, рассмотреть все схемы невозможно, ввиду многообразия их вариаций. К тому же постоянное совершенствование светодиодной продукции способствует появлению новых схемных решений, которые могут вызывать у рядовых пользователей вопросы с подключением и проведением расчётов.

Если у Вас возникли сложности с подключением – задайте вопрос в комментариях ниже, наши технические специалисты обязательно помогут.