Достоинства и недостатки ленты 220В
Светодиоды, рассчитанные на подключение к сети 220 В обладают, как плюсами, так и минусами. Изучив эти вопросы, получится решить для себя, куда именно ставить подобные ленты. Выбор места эксплуатации очень важен, поскольку светодиодная лента на 220 В подойдет не для каждого помещения. Выбор комнаты в доме сильно ограничен из-за одного существенного недостатка.
Плюсы:
- Используется LED лента без блока питания.
- При подключении несколько метров диодов просто втыкаются в ближайшую розетку, и они будут работать.
- Подключение производят любыми проводами, даже тонкими, поскольку сила тока будет по ним подходить довольно низкая.
- Цельный собранный кусок в длину достигает и 100 метров. Это очень удобно для освещения больших площадей.
Без блока питания
Длинная лента
Для розетки
Минусы:
Придется соблюдать особую осторожность при монтаже и включении, поскольку потребуется высокое напряжение.
Лампочки вскоре могут выйти из строя, если приобрести некачественные китайские образцы.
Герметичную ленту очень тяжело чинить – придется полностью избавляться от герметика, менять детали и снова герметизировать.
Имеется мерцание частотой в 100 герц. Человеческий глаз просто не заметят этого, но это всё равно воздействует на сознание человека — появятся головные боли или утомляемость.. Из-за этих недостатков сферу применения приходится ограничивать
Устанавливать светодиодные ленты на 220 В необходимо только во второстепенных помещениях, где человек не отдыхает, читает или проводит большое количество времени. К примеру, ЛЕД используют в качестве подсветки на кухне, кладовке или гараже, очень удобно устанавливать ленту для освещения растений. Также можно ставить подсветку на рекламных щитах – уличная лампа в силиконе не боится погодных условий
Из-за этих недостатков сферу применения приходится ограничивать. Устанавливать светодиодные ленты на 220 В необходимо только во второстепенных помещениях, где человек не отдыхает, читает или проводит большое количество времени. К примеру, ЛЕД используют в качестве подсветки на кухне, кладовке или гараже, очень удобно устанавливать ленту для освещения растений. Также можно ставить подсветку на рекламных щитах – уличная лампа в силиконе не боится погодных условий.
Лента на кухне
С балластным элементом
Подключение светодиодной ленты к сети 220 В без блока питания возможно, но нежелательно из соображений безопасности. Каждая точка цепи будет находиться под полным сетевым напряжением, поэтому все манипуляции надо производить при полном отключении ленты. Но если более безопасные варианты недоступны, можно подключить к сети через резистор, который погасит излишек напряжения. Его номинал выбирают так, чтобы при рабочем токе (определяемым мощностью светильника) на нем падала разница между напряжением сети и номинальным напряжением ленты:
Rб=(Uсети-Uном)/( Iном), где:
- Rб – значение балластного сопротивления;
- Uсети – сетевое напряжение;
- Uном – номинальное напряжение ленты;
- Iном – номинальный ток ленты, вычисляемый по формуле Руд*L /Uном.
Если задаться значениями номинального напряжения ленты 5 вольт, мощностью 1 метра полотна 10 Вт и общей длиной 5 м, можно вычислить значение Rб:
Rб=(310-5)/((10*5)/5)=305/10=30,5 Ом. Можно взять ближайший стандартный номинал 33 Ом. На первый взгляд, такое подключение намного дешевле и проще, чем с блоком питания.
Подключение ленты через гасящий резистор.
На самом деле, все не так радужно. Для начала надо посчитать мощность, рассеиваемую на балласте, как ток, умноженный на напряжение (здесь берется действующее значение напряжения 220 В):
Рб=Iном*220В = 10А*220В=2200 Вт. Найти резистор такой мощности сложно, да и габариты у него будут соответствующие. И с ростом мощности полотна расчетное сопротивление будет падать, а рассеиваемая (впустую!) мощность – расти, поэтому такой способ применим только для маломощных светильников. Эту проблему можно обойти применением в качестве балласта конденсатора вместо резистора. Его емкость рассчитывается по приведенной формуле:
С=4,45 (Uсети-Uном)/( Iном), где С – емкость в мкФ.
Применение конденсатора в качестве балласта.
Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В, а в схему надо добавить два резистора:
- R1 – сопротивлением в несколько сот килоом для разрядки конденсатора после выключения;
- R2 – для ограничения тока заряда в момент включения, его номинал может составлять несколько десятков Ом.
Но эта проблема не единственная:
Упоминалось о вопросах с электробезопасностью при эксплуатации лент с таким подключением. Поэтому запитать таким образом можно лишь ленту в силиконовой оболочке, а места соединений должны быть тщательно изолированы. И совсем плохой идеей будет применить такое подключение во влажных помещениях (бассейнах, банях, аквариумах).
- Расчет верен только для определенной ленты заданной длины. При любой замене или изменении длины полотна балласт надо пересчитать заново.
- Напряжение в сети в нормальном режиме может отклоняться в пределах 5%, максимально допустимым считается 10%. Также точность самых распространенных резисторов составляет 10%. С учетом разброса параметров лент относительно заявленных, напряжение на ленте (и ток через светодиоды) может значительно отличаться от расчетных, даже если уточнить расчеты фактическими замерами – просто по причине колебаний напряжения сети. Итогом может стать с одной стороны снижение яркости свечения, с другой – выход светильника из строя из-за сверхтока. Эта проблема проявляется тем отчетливей, чем ниже напряжение питания ленты. При применении конденсатора проблема лишь усугубляется, потому что ряд номиналов емкостей реже, чем ряд сопротивлений, а фактическая точность ниже.
- При применении диммера для регулирования яркости или контроллера для управления цветом свечения RGB-лент ток через светодиоды будет изменяться, одновременно будет меняться падение напряжения на балласте, что также усугубит нестабильность падения напряжения на ленте синхронно с изменением тока. Поэтому применение устройств для регулирования интенсивности излучения исключено.
По совокупности проблем такое подключение надо применять лишь при полной невозможности использования блока питания на соответствующее напряжение.
Параллельное включение полотен с индивидуальным балластом.
Если применяется несколько отрезков полотна общей длиной более 1 метра, их надо соединять параллельно. В противном случае проводники ленты не смогут выдержать общего тока системы освещения. Еще лучше рассчитать балласт для каждого отрезка раздельно. При необходимости замены пересчету будет подлежать только заменяемое полотно. Диодный мост должен с запасом выдерживать суммарный ток всех отрезков ленты.
С импульсным стабилизатором
Импульсный стабилизатор отличается от вышеописанного тем, что более мощный, не перегревается и характеризуется следующим набором параметров:
- Большой диапазон подключаемого напряжения – от 4 до 36 вольт и задаваемого на выходе – от 1 до 36 вольт.
- Возможность регулировки значения силы тока – от 0 до 5 ампер.
- Автоматическая защита от короткого замыкания и нагрева.
- Рабочая температура – от -40 до +80С.
- Коэффициент преобразования – до 95%.
- Низкая цена – от 3 до 4 $.
- В основе содержит микросхему LM2596.
Один из существенных плюсов покупного импульсного стабилизатора – компактность – он примерно в 10 раз меньше линейного аналога.
Классификация светодиодных лент
Цвет свечения и его направление
Одноцветные и разноцветные и микс (MIX) ленты. Одноцветные могут излучать все классические цвета. Разноцветные добавляют к классике множество оттенков. В маркировке лент есть такие свойства. MIX ленты могут состоять из диодов разных оттенков свечения.
Класс ленты
Всего три вида:
- Премиум.
- Стандарт.
- Эконом.
Постоянное напряжение
Постоянные напряжения питания варьируются от 5В до 36В.Самая популярная лента с напряжением в 12В. Хорошо подходит для дизайнерских находок в декорировании подсветкой.
Защитные свойства
Защитный класс для ленты маркируется так: IP20,22,33,65,67,68.
- Класс 20,22,33 является самым примитивным. Предназначен для чистых и проветриваемых помещений.
- Класс 65,67,68 подразумевает защиту от влаги и пыли. Самый защищенный класс -68. Ленты с такой маркировкой монтируют для наружного ежедневного освещения зданий.
Устройство светодиодной ленты
По техническому описанию, лента является источником света. Состоит из ленты монтажной, с закрепленными на ней световыми диодами транзисторами.
Разница в длине между диодами одинакова по всей плоскости ленты. Транзисторы обеспечивают работу самого диода. В зависимости от класса защиты, ленты могут иметь силиконовую защитную оболочку.
Плотность размещения светодиодов на ленте
Плотность размещения является очень важным параметром. Исчисляется в размерности — светодиод на метр. Популярный вид размещения это через каждые шесть сантиметров полотна ленты.
Мощность зависит напрямую от количества диодов в метре. Её величина в Ватах (Вт). При покупке нужного метража диодной ленты можно высчитать мощность. Если есть величина тока, то перевод в ваты будет путем умножения тока на напряжение.
Маркировка светодиодных лент
Светодиодные ленты маркируются по одному международному стандарту:
- Источник света (LED).
- Цвет диода (R,G,B,RGB,CW) Заглавная буква цвета на английском.
- Вид чипа (SMD)
- Размер ленты (5050). Данные в миллиметрах.
- Светодиод на метр (60).
- Класс защиты. (IP).
- Подкласс защиты.(от 0 до 6). Уровень защищенности от твердых тел.
- Подкласс защиты (от 0 до 8). Уровень защищенности от жидкости.
Имея данные параметры, мы можем охарактеризовать любые светодиодные ленты по маркировке на ней. Если на ленте нет маркировки IP, то значит она не имеет защитных свойств вообще.
Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги
Стойкость ленты легко узнать по маркировке класса защиты (IP), где нулевой уровень говорит сам за себя.
Еще ленты могут разделять на:
- Незащищенные. Используются только в сухих помещениях
- Влагозащищенные. Устанавливаются в саунах, на торцах фасадов зданий.
- Влагостойкие. Пригодны для любой водной среды. Буль то бассейн или аквариум.
Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи
Интенсивность потока света — это главная характеристика для светового элемента. В нашем случае для диодов. В диодных лентах эту величину можно посчитать, зная количество диодов на метр и тип диода.
Нюансы в установке
Важно учесть, что порядок установки RGB и SMD лент отличается. Подключение многоцветного изделия сложнее – нужно подсоединить блок питания к контроллеру, затем саму ленту
При подключении многоцветной ленты следует соблюдать полярность. Если перепутать плюс и минус, светодиоды перегорят, и придется менять источник света.
Ленту нужно разрезать только в отмеченных местах
При перерезании важно не повредить токопроводящие дорожки и светодиоды. Соединение должно выполняться пайкой или с помощью специальных коннекторов, подобранных под конкретный вид ленты
Во время установки изделия на потолок важно сделать так, чтобы снизу его не было видно. Для этого используют карнизы или делают специальные выступы из гипсокартона
Рекомендуется использовать светодиоды на матовом потолке. От глянцевой поверхности они отражаются, будто в зеркале, и даже незначительные загрязнения будут заметны.
Светодиодная подсветка – это выгодный и стильный способ освещения внутренних помещений, рекламных плакатов, фасадов зданий, памятников. Светодиоды активно используются благодаря своим преимуществам – они сберегают электроэнергию, дают высокую эффективность и долго работают при соблюдении условий эксплуатации. С помощью светодиодной ленты можно создать уникальную подсветку, выгодно выделить элементы декора и сделать зонирование помещения. Монтаж LEDленты несложен, но нужно иметь навыки работы с паяльником.
Устройство ленты со светодиодами
Дюралайт (светодиодная лента) представляет собой пластичную печатную плату, в которую вмонтированы маленькие лампочки различного оттенка, а также резисторы. Последние исполняют роль сопротивления. Печатная (монтажная плата) имеет липкую самоклеющуюся основу, поэтому применять светодиодные ленты можно во многих местах: дома, в квартире, в ресторанах, гостиницах, клубах, барах и в других коммерческих зданиях. Благодаря своим особенностям, ленту со светодиодами свободно можно использовать при освещении труднодоступных мест.
Варианты цвета светодиодной ленты
Светодиоды имеют различные цвета свечения:
- Теплый белый.
- Холодный белый.
- Зеленый.
- Синий.
- Желтый.
- Красный.
- Многоцветный.
Как правильно подключить светодиодную ленту в машине
Подключать светодиоды в автомобиле можно к бортовой сети либо напрямую к аккумулятору (нежелательно, об этом дальше).
Бортовая электрическая сеть машины не соответствует номинальным параметрам питания светодиодов, поскольку напряжение, снимаемое с аккумуляторной батареи, достигает 14,5 Вольт. Для светодиодов это не фатально, но существенно сокращает срок эксплуатации.
Второй фактор риска непосредственного включения в бортовую сеть – внушительные перепады по току. В любом автомобиле есть агрегаты со значительным отбором мощности аккумулятора – стартер, головное освещение, кондиционер, электроусилитель руля. Они потребляют сотни Ватт, а токи достигают десятков Ампер.
Наверняка вы замечали, как во время запуска двигателя гаснут фары, отключается магнитола, бортовой компьютер, а включение кондиционера «просаживает» громкость музыки. И это при разделении линий проводки через распределительную коробку и наличии стабилизаторов тока в аппаратуре.
Используйте стабилизатор
Любой светодиод способен длительно функционировать только в узком диапазоне токов и напряжений. Например, светодиодный элемент SMD 3528 требует для питания 2,8-3,4В и 0,02А. Благодаря ограничительным резисторам на самой ленте они комфортно себя чувствуют только при напряжении сети 12В.
Для подключения светодиодной ленты к 12V автомобиля используйте стабилизатор, подключается он в разрыв плюсового провода от аккумулятора. Можно собрать его своими руками. Ниже схема на примере стабилизатора напряжения LM 7812. Он имеет выходное напряжение 12В и выдает ток до 1А. Это устаревшая модель, требует дополнительного охлаждения.
Более современные импульсные стабилизаторы будут хорошей заменой устаревшим аналогам. Вот характеристики обычного импульсного стабилизатора с Aliexpress:
- Широкий диапазон входного (4-36В) напряжения и регулируемое выходное (1-36В);
- регулируемый выходной ток (0-5А);
- защита от перегрева и короткого замыкания;
- заявлен широкий диапазон рабочих температур -40 +80 градусов;
- КПД преобразования 96%;
- стоят на али в районе 3-4$ (220-270 рублей).
Импульсный стабилизатор 12В
Подключение RGB ленты
При подключении RGB ленты, в цепь добавляется RGB контроллер, который регулирует питание каждого цветового светодиода и позволяет получать любой цвет. Он подключается после стабилизатора, перед RGB лентой.
Подробно про принцип работы и подключение RGB ленты.
Схема подключения РГБ ленты в автомобиле
При подключении диодной ленты в авто следует избегать ее изгибов. Любой излом приведет к разрыву токопроводящего покрытия. Если нужен резкий поворот — делайте разрыв и подключайте концы коннекорами.
Используйте коннекторы
Спайка — самый надежный метод крепления проводки, но это не всегда удобно. В условиях ограниченного пространства всегда есть риск повредить обшивку салона машины раскалённым жалом паяльника, да и паять в позе акробата не комфортно. Для соединения отрезков можно смело использовать коннекторы с заранее напаянными проводами.
Они плотно зажимают контакты и достаточно надёжны даже в условиях постоянной вибрации. А вот места таких соединений, расположенных снаружи автомобиля, лучше залить герметиком или термоклеем. Если для прокладки проводки светодиодной ленты в корпусе машины пришлось делать дополнительные отверстия, тщательно обработайте их антикоррозийным составом и, по возможности, герметизируйте. Места соединения проводов для надёжной изоляции следует закрывать термоусадочной трубкой.
Как выполнить подключение RGB ленты через контроллер
Как подключить RGB ленту к контроллеру стоит разобрать отдельно, так как есть некоторые особенности.
На фото ниже изображена схема подключения РГБ ленты к контроллеру, соединяющаяся при помощи четырех проводов: 3 из них цветные и 1 соединительный для подачи тока от блока питания. Контроллер должен строго устанавливаться между трансформатором и диодным отрезком.
- Первое, что нужно сделать – с одной стороны где только два провода «+» и «-», соединить контроллер с трансформатором, соблюдая полярность проводов.
- Далее, с другой стороны, нужно подключить отрезок светодиодной ленты с контроллером, как это сделать смотрите подробно на картинке выше. Соедините четыре провода, 3 из них с соблюдением цветной маркировки, а четвертый провод прикрепите на оставшееся место (он обычно белого или черного цвета).
На деле, если выполнить подключение правильно, процесс оказывается совсем не сложным. Если с первого раза не получилось выполнить соединение верно, то не волнуйтесь – током не ударит. Просто поменяйте провода местами.
Основные схемы подключения RGB-ленты
Когда разобрались с подключением контроллера к RGB-ленте, ваш следующий шаг – соединить все оставшиеся детали в общую цепь. Рассмотрим несколько схем подключения, когда требуется соединить один и более отрезок, а также в каком случае необходим усилитель.
- Простой вариант установки всех элементов между собой. Эта схема будет полезна для тех, кто собирается подключить только одну диодную ленту, длиной не более, чем 5 метров. При этом способе достаточно применить один блок питания и RGB контроллер. Если требуемая мощность блока рассчитана правильно, то усилитель не понадобится. Ниже представлена наглядная схема подключения.
- Способ для подключения двух светодиодных отрезков, каждый длиной не более 5 м. Этот метод подключения RGB ленты также прост, но требует некоторых условий для его реализации:
- мощности блока питания и контроллера должно быть достаточно для обслуживания током нескольких диодных отрезков, у которых суммарная длина не более 10 м.
- потребуются дополнительные провода. Как показано на схеме ниже, это можно выполнить путем присоединения к соответствующим выходам контроллера по два провода, которые идут на две разные ленты, соединяя их параллельно друг другу. То есть к одному контакту контроллера присоединяются сразу два провода.
Насколько эффективен этот способ остается только гадать. Ведь мощности одного блока питания может не хватить на долгое время обслуживания двух отрезков лент, а если вы допустили ошибки в расчетах, то конструкция может вовсе не работать.
Для подключения двух отрезков диодных лент существуют более надежные способы. Подразумевается два основных метода соединения всей цепи, длиной свыше 5 м: при помощи дополнительного блока питания и при помощи усилителя.
- Рассмотрим схему подключения РГБ ленты к двум источникам питания, которая представлена ниже. Эта цепь гораздо лучше подходит для обслуживания более длинных участков лент, так как мощность распределяется равномерно на оба отрезка в необходимом объеме. Недостаток этого способа кроется в том, что трансформатор стоит дороже, чем усилитель.
- Следующий метод соединения заключается в добавлении нового элемента – усилителя. При его выборе не требуется рассчитывать мощность всей ленты, а только отдельного отрезка, к которому он присоединяется. Его удобнее использовать, так как трансформатор выглядит более громоздким и тяжелым. К тому же не каждый контроллер выдерживает такое напряжение тока. Здесь на помощь приходит использование RGB усилителей сигнала. В итоге оба отрезка будут синхронно работать. Чтобы было понятнее, взгляните на схему.
- Способ подключения, который позволяет создать более сложную конструкцию из светодиодов любой длины и сложности. Для этого потребуется несколько блоков питания и усилителей, в соответствии с количеством светодиодных лент. Нужно ли добавлять дополнительный трансформатор зависит от мощности освещения. Ниже следует схема того, как вы сможете постепенно наращивать длину подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.
Вот еще одна возможная схема подключения сложных конструкций, схожая с предыдущими. Как ее выполнить смотрите ниже.
Вот такое существует разнообразие вариаций подключения, и это не предел, дальше все зависит от вашей фантазии. Главное, найти место для размещения всего этого оборудования.
Правила подключения
Чтобы не испортить дюралайт и обеспечить исправно работающую подсветку необходимо соблюдать ряд правил.
- Сделайте все необходимые замеры заранее. Чаще всего длина ленты составляет 5 м, ее можно разрезать в специально обозначенных местах или удлинить, соединив несколько отрезков.
- Соблюдайте полярность, т. к. вы имеете дело с полупроводниковым устройством. В случае неправильного подсоединения светодиоды не загорятся, тогда нужно поменять подключение питающих проводов.
- Производите все манипуляции по установке на отключенном устройстве и проверяйте соединения перед включением в сеть.
- Монтируйте ленту на специальный профиль из алюминия или пластика, он выполнит роль теплоотвода и снизит риск быстрого перегорания.
- Выбирайте блок питания с запасом мощности минимум 30% для всей электрической цепи. Это нужно для того, чтобы БП не работал на своем пределе, тогда срок эксплуатации прибора будет дольше.
- Подключайте LED-ленту параллельно отрезками не более 5 м каждый. При последовательном соединении нагрузка будет больше допустимой, устройство не будет работать исправно, также проявится неравномерность свечения диодов.
Светодиодную ленту следует монтировать на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.
Основные ошибки при подключении
Советуем ознакомиться с этими небольшими подсказками при монтировании светодиодной ленты, чтобы избежать самых распространенных ошибок. Это существенно упростит вам все этапы работы с декоративным осветительным прибором.
Нарушение последовательности в подключении RGB ленты. Если не соблюдать требуемую очередность, то светодиодная лента не будет светить, а может и вовсе перегореть. Представленные выше схемы наглядно объясняют, как правильно соединить все элементы. Неверное последовательное соединение отрезков ленты, длиной более 5 м
Важно при подключении таких длинных лент дополнять цепь усилителем или дополнительным блоком питания, чтобы мощности хватало на всю протяженность диодной ленты, и нагрузка была распределена равномерно. Мощность трансформатора обязательно должна быть больше суммарной мощности всех светодиодных отрезков
В противном случае конструкция может прослужить недолго. Соединение между собой нескольких отрезков светодиодных лент может выполняться только двумя возможными способами: при помощи специальных коннекторов или методом спайки
Ни в коем случае не пытайтесь соединить их посредством скручивания. Светодиодные ленты повышенной мощности должны монтироваться в алюминиевый профиль для теплоотвода, чтобы избежать перегрева и возгорания. Профиль может также защитить от воздействия внешних факторов. Разрезать диодную ленту следует в специально предназначенных для этого местах, где нарисована пунктирная линия с ножницами, иначе она потеряет свою работоспособность. Иногда возникает путаница с проводами контроллера, как правильно его подключить к RGB светодиодной ленте смотрите по рисункам и рекомендациям выше.
Лучше учиться на ошибках других людей и изначально установить светодиодное освещение правильно, применяя все правила и советы.
Надеюсь, что из всех перечисленных методов установки RGB ленты, вы нашли самый подходящий для себя. Соблюдайте все вышеупомянутые правила, для создания качественного освещения и для безопасного использования в дальнейшем.
