Светодиодная лента без трансформатора

Один из современных источников декоративного и основного освещения –светодиодные ленты. Но большинству таких изделий необходимо питание: постоянное напряжение DC12В, а в розетках – переменное AC220В. Однако, кроме таких устройств, производители выпускают аппараты, предназначенные для работы от бытовой сети.

Конструкция светодиодной ленты

Полоса со светодиодами представляет собой печатную плату на гибкой основе из изоляционного материала. Вдоль этой полосы нанесены две токопроводящие полоски с контактными площадками. Между полосками расположены группы из светодиодов и токоограничивающего сопротивления. Все элементы соединяются последовательно и выполнены в корпусе SMD.

В самых распространённых полосах количество светодиодов в группе – три, и напряжение питания =12В. Эти группы отделены контактными площадками с отметкой линии отреза. Разрезать полосу можно только в этих местах. Если отрезать в другом месте, то разрезанная группа работать не будет.

Размер светодиодов и их количество в метре ленты может быть различным. От этого зависят яркость света и потребляемая мощность.

Важно! Напряжение питания светодиодов должно быть постоянным и без пульсаций, иначе свет будет мерцать, что неприятно и вредно для глаз.

Светодиодная лента на 220В

Кроме лент 12В, есть полосы, рассчитанные на 24, 48, 110 и 220В. Количество диодов в неделимых отрезках, соответственно, 6, 12, 30 и 60 штук. Без трансформатора или другого блока питания, только через выпрямитель, в розетку включаются только ленты 220В.

Собираются такие устройства из светодиодов SMD 3528, 5050, 2835, 3014 и особоярких 5630. Режутся такие полосы только отрезками по 50 сантиметров или 60 последовательно соединённых диодов. Внешне эти устройства отличаются от обычных только маркировкой.

Основные параметры LED-лент 220В

Основными параметрами этих устройств являются:

• длина минимального отрезка;
• количество диодов, мощность и ток одного метра полосы;
• защищённость от погодных условий;
• цветовая температура белого света.

Устройства с питанием от сети 220В

В полосах с питанием от 220В используются SMD светодиоды, которым необходимо питание 3,5В. Поэтому они подключаются последовательно в количестве 60 штук. Режется такая полоска на отрезки, кратные 0,5 или 1 метру.

Полосы из светодиодов SMD 5630 потребляют мощность более 10 Вт/м и монтируются на металлическое основание, отводящее тепло. Повышенная яркость получается также установкой диодов в два ряда.

Хотя питающее напряжение равно напряжению сети, при включении в розетку свет будет моргать с частотой 50Гц. Даже при использовании выпрямительного моста свет будет мерцать. Необходимо дополнительно использовать конденсатор, сглаживающий пульсации и преобразовывающий пульсирующее напряжение в постоянное.

Если есть светодиодная лента 220в RGB, то подключение производится через такой же RGB-контроллер. Распространённые модели контроллеров рассчитаны на использование с =12В, поэтому желательно приобретать эти устройства в комплекте.

Как подключить светодиодную ленту к 220 вольт

Подключение устройства 220В аналогично подключению обычных лент. Длина отрезанного куска, в зависимости от модели, кратна 0,5 или 1 метру.

Выпрямитель состоит из четырёх диодов и конденсатора. Его можно изготовить своими руками или приобрести готовый в магазине или на радиорынке. Без конденсатора свет будет моргать с частотой 100Гц, что, согласно СаНПИНУ, недопустимо в жилых помещениях. Такие конструкции можно устанавливать в кладовке, лестничной клетке и других вспомогательных помещениях.

Особенности

У этих устройств есть преимущества перед обычными, 12 вольтовыми приборами:

• не нужен дорогой блок питания;
• небольшой ток позволяет подключаться тонкими проводами;
• в продаже есть полоски со встроенным блоком питания, которые просто включаются в розетку.

Как и у любых устройств, у этих тоже есть недостатки:

• на всех элементах присутствует высокое напряжение, что требует тщательной изоляции;
• дешёвые устройства быстро выходят из строя и их нельзя отремонтировать заменой маленького участка из трёх диодов;
• длина отрезка может быть только кратной 100 или 50 сантиметрам;
• мерцание с частотой 100Гц не заметно глазам, но утомляет и вызывает головную боль.

Способы подключить светодиодную ленту 12В к сети 220В

При включении светодиодной полосы 12В просто в розетку она сгорит. Поэтому для включения таких устройств в бытовую сеть необходимы дополнительные устройства.

Импульсный блок питания

Такие устройства есть самодельные или фабричного производства – это лучший, хотя и самый дорогой вариант. Эти блоки обеспечивают постоянную величину напряжения и отсутствие видимых пульсаций.

Более дорогие устройства опционально оснащаются регулятором яркости света (диммером) и пультом ДУ.

Интересно. В качестве источника постоянного напряжения можно использовать компьютерный блок питания.

Питание устройств от трансформатора

В этих аппаратах находятся понижающий трансформатор 220/12, выпрямительный мост и конденсатор, сглаживающие пульсирующее напряжение после диодного моста.

Такой блок питания можно изготовить самостоятельно из питающего трансформатора от старого лампового приёмника или телевизора, если намотать на нём вторичную обмотку 12В и собрать в корпусе вместе с диодным мостом и конденсатором.

Бестрансформаторный блок питания

Короткий отрезок ленты, например, для ночника или настольной лампы, можно подключить без понижающего трансформатора, через токограничивающий конденсатор. По похожей схеме собраны недорогие светодиодные лампы.

Недостаток этих конструкций в том, что если обычное питающее устройство потребляет из сети ток, приблизительно в 20 раз меньше необходимого для питания светодиодов (за счёт понижающего трансформатора), то бестрансформаторное устройство потребляет полный ток светодиодной ленты. Поэтому подключать к такому блоку длинную LED-полосу нецелесообразно.

Емкость конденсатора С1 необходима 1,4mkF на 0,1А тока ленты, а напряжение от 300В. Тип – МГБО или К73. Требуется фильтрующий конденсатор С2 ёмкостью 20mkF на 0,1А тока и напряжением 15В.

Ток потребления уменьшается при соединении кусочков ленты последовательно. В этом случае он равен току отдельного кусочка. При соединении нескольких отрезков последовательно напряжение конденсатора С2 умножается на их количество.

Для определения тока конструкции необходимо:

1. Количество светодиодов в метре ленты разделить на 3. Получится число неделимых отрезков;
2. Мощность метра ленты разделить на число отрезков с тремя светодиодами и на 12В – напряжение питания. Получится ток потребления одного участка;
3. Умножить ток одного отрезка на количество таких участков. Получается общий ток конструкции.

Ток диодов в выпрямительном мосте определяется током устройства, а напряжение 300В.

Например, в метре ленты SMD3528 плотностью 60 диодов содержится 10 участков по три светодиода. Один участок имеет мощность 4,8Вт/10-0,48Вт и ток, 0,48Вт/12V – 0,04А. В куске длиной 0,5 метра таких участков 5 общим током 0,2А. Следовательно, емкость С1 2.8mkF или меньше, а C2 – не меньше 40mkF.

Важно! На всех элементах такой конструкции, в том числе и на LED-ленте, присутствует высокое напряжение.

Последовательное подключение

Последовательное подсоединение отрезков светодиодной ленты позволяет обойтись без блока питания. Это получится при соблюдении некоторых условий:

• Количество светодиодов должно делиться на 60. Это необходимо, чтобы после разрезания получилось 20 отрезков по три диода;
• Все отрезки должны быть одинаковыми, с одним количеством одинаковых светодиодов. Иначе на куске с меньшим количеством или менее яркими диодами будет большее напряжение, и он быстро выйдет из строя.

Подключается конструкция через диодный мост и фильтрующий конденсатор, аналогично безтрансформаторному блоку питания.

Светодиодная лента 220 вольт – это удобное осветительное устройство, которое имеет множество применений, благодаря своим преимуществам, а питание таких приборов от выпрямителя вместо блока питания позволяет сэкономить на его приобретении.

Видео

Раз от раза на почту приходят вопросы, касающиеся светодиодной ленты работающей напрямую от 220 Вольт. Посетители сайта задаются вопросом о реальном существовании подобного изделия. Чтобы раскрыть тему полностью и дать ответы на все возможные вопросы, решили написать статью, которая даст развернутые ответы о светодиодной ленте на 220 В: виды, выбор, подключение.

Как устроено и работает

Светодиодная лента на 220 Вольт состоит из SMD светодиодов рассчитанных на работу от 220 Вольт. Светодиоды на ленте разбиты на группы по 60 штук, поэтому можно увидеть сопротивления, которые ограничивают лишнее напряжение. Установленные на ленте SMD светодиоды не рассчитаны на работу от сети 220 Вольт напрямую. Нужен преобразователь. В зависимости от вида, она может продаваться определенной длины вместе с выпрямителем или без него метражом.

Не пытайтесь подключить светодиодную ленту на 220 Вольт напрямую к сети 220В. Она выйдет из строя, т.к. не рассчитана на такую работу.

Принцип работы заключается в следующем. На светодиодную ленту через выпрямитель (диодный мост), подается преобразованное напряжение около 200 Вольт, и она начинает излучать свет. Это все!

Понижающий трансформатор и сглаживающий фильтр – отсутствуют!

Применение

Широкое применение светодиодные ленты на 220 Вольт получили в бизнесе, где они используются в качестве освещения и подсветки рекламных щитов, баннеров, вывесок и других элементов рекламы и привлечения внимания.

Популярность завоевали за счет следующих факторов:

• простота,
• не высокая цена,
• надежность,
• эффективность.

Стоимость удалось снизить благодаря реализации работы от сети 220. Из схемы питания исключили дорогие и подверженные воздействию окружающей среды, дорогие элементы (блок питания), оставив в схеме только диодный мост.

Удешевление повлекло не только плюсы, но и минусы. Не рекомендуется использовать подобные ленты в помещениях, с постоянным присутствием людей. Напряжение после выпрямителя получается импульсное, с частотой 100 Гц. Излучаемый свет на такой частоте мерцает. Глаз человека не способен увидеть этого, но на нервную систему и головной мозг подобный свет воздействует негативным образом. Рекомендуем прочитать интересную статью про вред светодиодных ламп для расширения кругозора.

Не стоит применять светодиодную ленту на 220 Вольт в жилых помещениях, дома, а также в местах с постоянным присутствием людей.

Многим известно, что проблема решается добавлением в схему сглаживающего фильтра (конденсатора). Но, это повлечет за собой ряд недостатков:

• удорожание,
• увеличение габаритов,
• повышение преобразованного напряжения до 280 Вольт.

Все эти минусы превращают светодиодную ленту на 220 Вольт в бесполезное устройство, поэтому она рассчитана для работы через выпрямитель и рекомендуется к применению в местах, без постоянного присутствия человека, например фасад дома.

Разделение по схеме питания. В продаже можно встретить два варианта исполнения светодиодных лент на 220 Вольт:

• с выпрямителем, длиной кратной 50 см или 1 метр (0,5 м; 1 м и т.д.),
• без выпрямителя, в бухте, нужная длина отрезается (также кратно 50 см или 1 метр), а выпрямитель подключается отдельно.

Почему лента режется по 50 см? Выше, мы уже говорили о том, что светодиоды на ней разбиты по 60 штук. Так вот, эти 60 штук расположены на отрезке в 50 см или 1 метр, в зависимости от плотности светодиодов. Это особенность производства и применима она для всех лент 220в. Стоит отметить, что не получиться отрезать кусок в 40 или 90 см!

Редко, но все же встречаются ленты с линией отреза по 200 см (2 метра).

Разделение по классу защиты. По защите от пыли и влаги ничем не отличаются от своих низковольтных собратьев и имеют такую же классификацию. Самые распространенные:

1. IP 67 – подобная защита убережет человека от прикосновения к токоведущим частям.
2. IP 68 – силиконовая трубка, влагозащищенная. Подойдет для применения в очень влажных помещениях, в том числе и бане, сауне или на улице.

Рекомендуем посмотреть интересное видео, автор которого рассказывает про герметичную (IP 68) ленту на 220V работающей на светодиодах SMD 5050 с плотностью 60 штук на метр.

Практика показывает, что применение светодиодной ленты 220в, практично в условиях агрессивной среды: улица, дождь, ветер, снег, перепады температур, холод, жара. Все эти условия led-лента выдерживает и работает продолжительное время.

Следует отметить, что самоклеющаяся лента плохо держится на морозе и в условиях влаги, поэтому стоит крепить ее дополнительно на специальные кронштейны.

По видам светодиодов. Тут дела обстоят также. Разделение можно провести по разновидности SMD светодиодов. В продаже можно встретить ленты на SMD LED:

3528 и 5050 – самые распространенные в России, их можно купить в любом крупном магазине. Реже, но все же появляющиеся в продаже на светодиодах SMD 5630. Продукция китайского производства низкого качества, поэтому лучше воздержаться от их приобретения.

Также светодиодная лента 220 бывает на жесткой основе или гибкой клеевой. Первая часто используется любителями с очумелыми ручками для изготовления светильников или модулей.

Еще можно провести разделение по цвету, бывают одноцветные: белые, красные, синие, зеленые, желтые и многоцветные – на RGB светодиодах.

Управление яркостью

Для изменения уровня свечения светодиодной ленты на 220v нужно использовать диммер. Для управления яркостью многоцветной RGB LED-ленты потребуется специальный контроллер, без него никак.

Сравнение с низковольтными собратьями

Основное отличие заключается в схеме питания. Качество электроэнергии влияет на излучаемый свет, т.к. лента запитана «почти» напрямую от сети, без блока стабилизации напряжения. Пониженное напряжение в сети снижает уровень свечения светодиодов ленты, повышенное уменьшает ее срок службы. Это одновременно и минус. Повлиять на это мы никак не можем, т.к. по ГОСТ напряжение в сети может находиться в диапазоне от 190 до 240 Вольт.

Если в сети, где Вы применяете светодиодную ленту напряжение равно 240в и более, применяйте стабилизатор напряжения. Он существенно продлит срок службы.

Низкая светоотдача из-за пониженного напряжения в сети, не повлечет за собой выхода из строя ленты, и даже наоборот, продлит ее срок службы. Однако, низкая светоотдача тоже может являться проблемой. Решить проблему можно включив в схему подключения стабилизатор.

Отметим основные отличия:

• особенности питания,
• внешний вид и исполнение,
• кратность длины.

По поводу длины, возьмите себе на заметку. Если собираетесь монтировать ленту по периметру комнаты, то у Вас могут остаться хвосты, от которых никуда не избавиться, т.к. отрез ленты равен минимум 0,5 метра.

Подключение

Выполнить подключение светодиодной ленты на 220 Вольт может любой, кто в состоянии заменить выключатель в доме своими руками. Выше, уже не раз говорили, что для подключения понадобится выпрямитель (он же диодный мост). Приобрести его лучше сразу с лентой в магазине, продавец-консультант поможет определиться с выбором.

Выбирая выпрямитель, обращайте внимание на его мощность, она не должна быть меньше мощности потребляемой лентой. Например, для подключения маломощной ленты длиной 100 метров потребуется выпрямитель на 700 Ватт. Таким же мостом можно запитать мощную ленту длиной 40 метров.

Те, кто хочет сэкономить, могут изготовить выпрямитель своими руками. Для этого Вам понадобится спаять 4 светодиода по схеме диодного моста. Если Вам это не знакомо, то можно купить готовый диодный мост, припаять к нему провода и поместить его в самодельный корпус.

1. Отрезаем ленту нужной длины.
2. Один конец надежно герметизируем при помощи заглушки. Если таковой не имеется, то пользуемся клеем или герметиком.
3. Второй конец соединяем с выпрямителем при помощи специального коннектора
4. Также надежно герметизируем соединение.
5. Подключаем led-ленту в сеть 220.

Внимательно проверьте все соединения, они должны быть качественно загерметизированы, во избежание попадания влаги или еще того хуже – поражения человека током.

Плюсы и минусы

На протяжении всей статьи мы подметили основные плюсы и минусы применения светодиодной ленты на 220 Вольт. Отметим их еще раз не большим списком, подводя итоги.

Плюсы:

• не нужен блок питания. Работает от обычного выпрямителя размером со спичечный коробок,
• низкая сила тока. Для подключения не нужно использовать толстые провода – экономия средств и удобство монтажа,
• длина до 100 метров цельным куском.

Минусы:

• мерцание на частоте 100 Гц. Основной минус, т.к. из-за этого ее нельзя применять в помещении с постоянным присутствием человека,
• не ремонтируется. После ремонта нарушится герметичность, что исключает ее дальнейшее использование из-за высокого напряжения.
• ОПАСНО! Все-таки высокое напряжение вызывает опасения при работе, т.к. может нанести вред человеку при не соблюдении правил безопасности.
• Кратность реза не менее 0,5 метра. Не всегда удобно применение таких длин.

Все-таки светодиодная лента на 220 Вольт – это функциональное и практичное устройство, которому можно найти множество применений благодаря перечисленным плюсам. Практика показывает, что ее без проблем можно применять в агрессивной среде. А питание от самодельного выпрямителя позволит сэкономить лишнюю тысячу рублей на покупке блока питания.

Наиболее популярной среди светодиодных лент уже около 10 лет остается 12-вольтная. На 220 В – ее основной конкурент. Давайте разберемся, в каких местах она лучше подходит, а где ее использовать нельзя. В статье также будут рассмотрены базовые сведения о монтаже и эксплуатации такой ленты.

Принцип работы сетевой светодиодной ленты

Обычно светодиоды не работают в цепях переменного тока. Их используют с драйверами или блоками питания. Это применимо как для отдельных элементов, так и для конструкций, собранных на плате, ленте или другими способами. Но в продаже имеется светодиодная лента, которую можно подсоединить напрямую к сети переменного тока 220 В.

На деле все обстоит не совсем так. Схема не имеет понижающих трансформаторов и фильтрующих сглаживающих конденсаторов. Конструкция работает без блока питания в его классическом понимании, его функции выполняют ограничительные резисторы и выпрямительный диодный мост.

Давайте разберемся, из чего состоит лента:

• SMD-светодиоды;
• резисторы для ограничения тока;
• гибкая печатная плата;
• самоклеящаяся основа;
• двухполупериодный выпрямитель;
• вилка для подключения в розетку.

С одной стороны, такая конструкция ведет к удешевлению и упрощению схемы, с другой – лимитирует возможности применения в жилых помещениях. Но об этом мы расскажем позже, в разделе о преимуществах и недостатках.

Применение

Светодиодная лента 220 В дает яркий свет. Но яркий не всегда значит хороший. Главный недостаток — пульсация светового потока. Она возникает из-за подключения без блоков питания со стабилизацией, через обычный диодный выпрямитель. Это ограничивает область применения. Идеальный вариант — уличное освещение, вывески, подсветка фасадов домов, архитектурных строений, приусадебных участков. В жилых помещениях использовать можно, но только в декоративных целях, например, на кухне или в подвесном потолке, расположив светодиодную ленту в нише или профиле.

Мерцание света может быть незаметно глазу, но, работая при таком освещении, вы начнете быстрее уставать, могут появиться головные боли. Значения коэффициентов пульсации для освещения установлены в нормативных документах – ГОСТах и СНИПах.

6 отличий и критериев выбора ленты на 220 В

Рассмотрим 6 параметров выбора и отличий светодиодных лент.

Чаще всего в магазинах встречается два вида ленты:

• с выпрямителем и вилкой;
• в бухте.

Для быстрого монтажа небольшой подсветки подойдет комплект на 220 В. Обычно это отрезок ленты от 1 до 5 м со всем необходимым для работы. Светодиодная лента в бухте — отличное решение для крупных проектов. Только не забудьте купить выпрямительный диодный мост для запитки, рассчитанный на напряжение не ниже 400 В. Его можно собрать своими руками, например, из диодов 1n4007, которые вы легко найдете в зарядных устройствах от мобильных телефонов или в сгоревших энергосберегающих лампах.

От этого зависят яркость и потребляемая мощность:

• 60;
• 80;
• 120.

1. Класс защиты от воздействия внешних факторов. Обозначается как IPxx, где xx – это цифры от 0 до 8. Чем они больше, тем лучше. Например, IP68 может применяться на улице и не боится воды.
2. Кратность резки.

Ленту можно резать только в строго обозначенных местах согласно кратности отреза. Поэтому при покупке обратите внимание на этот параметр. Обычно это 1 м, или 60 светодиодов, но бывают другие, например 0,5 м и 60 диодов для 120 led/м.

Управление яркостью

Чтобы создать соответствующие световые эффекты, нередко приходится прибегать к регулировке яркости. Для работы с 220 В моделями подсоедините специализированный диммер. Особый вид ленты – RGB, для ее работы и регулировки не обойтись без RGB-контроллера для светодиодной ленты на 220 В. Главное – не перепутать с контроллерами для 12-24 В.

Подключение в сеть

Чтобы собрать схему, нужно сделать следующее:

• отрезать ленту нужной длины;
• в случае необходимости соединить несколько отрезков, используя проходные коннекторы;
• подключить диодный мост;
• присоединить кабель с вилкой;
• включить в сеть.

К вышеперечисленному добавится RGB-контроллер, если у вас соответствующая модель.

Совет! При монтаже светодиодной ленты не сгибайте ее резко, чтобы не повредить. Промазывайте места соединений и разрезов герметиком для защиты от влаги. Во избежание потерь электроэнергии и лишнего нагрева маломощную ленту (например, из светодиодов 3528) можно соединять в линию не более 100 м длиной. Если лента мощная (5730) – 40 м.

Преимущества и недостатки в сравнении с 12 В лентой

Светодиодные ленты для подключения в электросеть 220 В обладают следующими преимуществами:

1. Простота подключения. В отличие от 12 В моделей им не нужен дорогой блок питания, только розетка. Меньше элементов в цепи — больше надежность.
2. За счет предыдущего пункта – снижается стоимость готовой конструкции.

В остальном достоинства такие же, как у низковольтных аналогов. Но есть два существенных недостатка:

1. 220 вольт — это высокое напряжение, опасное для человека, не стоит применять такую ленту в бассейне.
2. Из-за пульсации светового потока 220 В ленту нельзя применять как источник освещения.

Кроме того, при скачке или повышенных значениях напряжения в питающей сети 220 В лента, в отличие от низковольтной, быстро выйдет из строя.