Светодиодная лента правила подключения

Светодиодная лента (LED лента) — это гибкая полоса, на которой в ряд расположены источники освещения — светодиоды. Стандартные параметры: ширина от 8 мм до 2 см, общая толщина — 2-3 мм. Как правило, продается в рулонах протяженностью до 5 метров. Также на ленту монтируются специальные резисторы, которые ограничивают прохождение тока через светодиоды, что повышает ее безопасность и увеличивает срок эксплуатации.

Такие ленты часто используются для создания декоративной подсветки в домах, офисах, на вывесках и наружной рекламе. Ее можно легко подключить своими руками — для этого достаточно знать несколько основных правил и иметь необходимое оборудование. Работает такая светящаяся полоса от переменного тока с напряжением в 12 В (иногда 24 В). Для подключения требует наличия специального преобразующего блока питания.

Что учесть перед подключением

Перед тем как начать непосредственное подключение светодиодной ленты, необходимо:

1. Выбрать тип. Такая LED гирлянда может быть монохромной (светит только одним цветом на протяжении всей своей длины) и многоцветной (RGB).
2. Определиться с мощностью. С мощностью самой ленты и источника питания. При этом последний должен обладать показателем на 20% превышающим суммарную нагрузку светодиодов полосы.
3. Подобрать оборудование с учетом особенностей места, куда будет производиться подключение. Если планируется размещать ленту в помещении с высокой влажностью (ванная комната) или на улице, то она должна обладать необходимой степенью защиты от различных негативных воздействий (в данном случае влаги).
4. Определиться со схемой подключения. Может быть последовательной и параллельной. Если планируется подключать несколько гирлянд общей протяженностью более 5 метров, то рекомендуется вторая схема.
5. Определиться с типом монтажа. Провода блока питания могут припаиваться к ленте или подсоединяться при помощи коннекторов. Первое более надежно, однако требует большего умения и осторожности.

Необходимая мощности блока питания для ленты подсчитывается следующим образом. Учитывается номинальная мощность самой гирлянды, длина ее участка, которая подлежит подключению, и коэффициент запаса (равен 1,15). Например, для полосы с показателем 24 Вт и длиной 5 метров понадобится блок питания с мощностью 138 Вт (21*5*1,15=138).

Необходимые инструменты

Подключение ленты невозможно без минимального набора инструментов. Перечень может варьировать в зависимости от ваших навыков работы с тем или другим прибором, предпочтений. Рекомендуется иметь:

• Острый нож или ножницы. Необходим для обрезки LED-полосы, а также для зачистки контактов.
• Отвертка. Лучше всего иметь универсальную, с набором разных головок. Пригодится для монтажа гирлянды и блока питания на определенный участок.
• Пассатижи. Инструмент для работы с тонкими проводами и контактами.
• Паяльник. С его помощью можно подсоединить провода кабеля светящейся полосы к блоку питания.
• Коннекторы. Скрепляют несколько частей ленты между собой (если соединяется несколько различных участков), может применяться для крепления осветительного элемента к блоку.
• Термоусадочные трубочки. Это изоляционный материал для соединения проводов от разных элементов.

Также при подборе инвентаря учтите особенности помещения и места, куда конкретно будет крепиться лента. Рекомендуется располагать ее таким образом, чтобы блок питания был как можно ближе к окончанию гирлянды. Это обеспечит более надежную работу элемента освещения, предотвратит возможность его выхода из строя в результате сильного натяжения, перебоев в получении электроэнергии и пр.

Этапы работы

Производить монтаж LED-полосы нужно в несколько этапов. При этом будьте внимательны и следуйте инструкции. Необходимо учитывать напряжение сети, куда будет подключаться лента. А также особенности помещения: гирлянда не должна мешать движению, находиться в опасной близости различных нагревательных приборов и пр. Если у вас возникают любые сомнения в своих силах или сложности при работе, то доверьте эту обязанность специалистам.

При подключении соблюдайте следующую последовательность действий:

Разрезание ленты (если необходимо). Полоса в рулоне разделена на определенные сегменты, что можно увидеть ее оборотной стороне. Разрез завершается в конце определенного сегмента — остается лента с контактами на конце.

Снятие защитного слоя. Находится на обратной стороне. Так как слой клейкий он может оставлять на ленте следы. В этом случае их необходимо убрать при помощи кончика ножа, половинки ножниц и т.д.

Соединение нескольких полос (при необходимости). Осуществляется при помощи коннекторов. Помните, что при этом нужно соблюдать полярность. На одной стороне ленты изображены знаки "+", соединяя две разных части, проследите, чтобы они также оставались на одном уровне. Коннектор вставляется следующим образом: он вытягивается, в его отверстия вводятся контакты, а затем крышка задвигается в изначальное положение.

Подключение блока питания к электросети. Кабель блока разделывается и соединяется с проводами источника энергии (удобнее делать это по цветам). Производится зачистка. Изолируются соединения с помощью термоусадочных трубочек. Для ее надежности можно слегка прогреть место стыка паяльником. Будьте осторожны и не нагревайте до очень высокой температуры!
Подключение осветительного элемента к блоку. Осуществляется пайкой или при помощи коннекторов.

Далее производится проверка правильности монтажа гирлянды. Включите ее в источник питания и подайте электроэнергию. Если светодиоды не загорелись, то проблема может заключаться в непрочных контактахили неправильной полярности. Для устранения первого достаточно тщательно проверить все соединения (на это время отключите ленту от электроэнергии), произвести дополнительную пайку или более тщательно вставить коннекторы. Для второго — перевернуть ленту в местах с перепутанной полярностью (это действие также производится при отключении от сети).

Правила соединения лент

Запомните главное правило монтажа светодиодных лент – не стыковать друг с другом два куска длиною 5 метров. Дело в том, что в мощных светодиодных лентах протекает большой ток. Например, для SMD 5050 60 led/метр – мощность равняется 14.4 Вт/м. Это значит, что при 12В напряжения, на каждый метр нужно более 1 ампера тока.

В светодиодной ленте роль кабеля-проводника выполняют медные дорожки, нанесенные на гибкое основание. Их сечение рассчитано на работу 1 бухты, длина которой – 5 метров.

Поэтому соединение нескольких кусков в одну цепь производится в двух случаях:

1. Выход из строя фрагмента – случай ремонта;
2. резкий изгиб поверхности – лентой нельзя огибать повороты с радиусом менее 5 см, могут повредиться токоведущие дорожки.

При отрезании помните, что резать можно около контактных площадок по разметке, на куски, кратные 3 светодиодам. Подробнее как правильно резать led.

Используем коннекторы

Стоит сразу отметить, что этот способ более простой, более дорогой и достаточно надежный.

Прежде чем приступать к соединению, найдите контактные пятаки. На разных типах ленты они похожи и располагаются по линии реза. Место разреза обозначается либо линией черного (белого) цвета, либо такой же линией с пиктограммой ножниц (см. выше).

Коннекторы бывают двух разновидностей:

Второй фактор, по которому можно классифицировать соединители:

• Коннекторы с проводами;
• коннекторы для стыкового соединения.

Проводной коннектор

Коннектор для соединения светодиодной ленты с проводами – тип коннектора, который нужен для поворотного соединения фрагментов или подключения к блоку питания.

Для соединения светодиодной ленты и коннектора, нужно сначала подготовить ленту. Если она покрыта слоем влагозащитного покрытия – снимите до такой степени, чтобы непокрытыми остались только контакты.

Чтобы очистить контактные площадки от окислов, протрите их с помощью жесткого ластика, зубочистки или деревянного конца спички – мягкий материал не повредит их, но снимет окисления.

После подготовки заведите контактные пятаки под подпружиненные контакты. Провода на таких коннекторах обычно имеют разные цвета:

• Плюс – красный провод;
• минус – черный.

Однако при подключении проверяйте какой из контактов с каким из проводов стыкуется.

Вот так выглядят коннекторы для RGB. Отличий в соединении нет.

Коннектор беспроводной для соединения встык

Как соединить светодиодную ленту без пайки в стык? Для этого нужны специальные коннекторы без проводов.

Используйте соединитель светодиодной ленты без пайки. Это очень удобно при замене вышедшего из строя фрагмента, такой соединитель практически не заметен и отлично подойдет для монтажных работ, когда у вас уже нет целой бухты, а есть только остатки и обрезки.

Недостатки этого способа соединения:

• Коннекторы, хоть и стоят недорого, однако их тоже нужно купить;
• со временем контакты окисляются и происходит обрыв цепи (подробнее почему не работает светодиодная лента).

Второй способ – пайка паяльником

Теперь рассмотрим более надежный и дешевый контакт. Пайка – это соединение двух элементов с помощью свинцово-оловянного припоя, например, ПОС-61 (один из наиболее распространенных).

Как соединить светодиодную ленту между собой с помощью паяльника? Для пайки нужно иметь навыки простейшей пайки и немного материалов и инструментов:

• Паяльник с тонким или средним жалом (более 4-х миллиметров неудобно, но зависит от навыков);
• припой (ПОС-61);
• флюс (флюс, гель, канифоль, ФКС – любой бескислотный флюс);
• провода для соединения.

Греем паяльник, припоем и флюсом залуживаем контактные дорожки и припаиваем провод.

Ничего сложного нет, но прислушайтесь к нескольким советам:

• Обязательно зачистите контактные площадки, это ускорит скорость лужения и уменьшит вероятность дальнейшего перегрева ленты;
• не грейте ленту паяльником дольше 10 секунд, лучше сделайте паузу и дайте ей остыть. В противном случае у вас оторвутся пятаки и придется отрезать фрагмент или подпаиваться к тонким токопроводящим дорожкам;
• пользуйтесь третьей рукой для поддержки ленты и проводов.

На картинке выше вы видите, как разъёмный коннектор от контроллера припаян к RGB.

Что нужно знать

Не соединяйте каплей припоя – он довольно хрупкий и при малейших деформациях лопнет. Стыковое соединение можно выполнять куском провода. На фото два куска ленты спаяны тоненькой проволокой, наподобие той, что в витой паре.

Существует более экзотический вариант пайки, при котором две ленты паяются внахлест. Лента зачищается с обеих сторон, а затем стыкуются нижняя контактная дорожка одного куска, с пятаком другого.

Описанный выше вариант пайки — плохое решение. Во-первых соединение хрупкое и ничем не усиленное. Во-вторых при сквозной пайке лента сильно прогревается, что чревато ее выходом из строя.

Предпочтительнее использовать пайку, так как она дешевле и обеспечивает надежный контакт, но быстрее использовать коннекторы. Они помогут сэкономить время при монтаже и последующем ремонте крупных декоративных или осветительных светодиодных систем!

Если у вас есть свои решения по соединению лент — делитесь в комментариях, обсудим.

Напоследок пример разных типов соединений в видео:

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.

«>