Самодельные блоки питания для светодиодных лент 12 вольт

Самостоятельная сборка

БП в своей основе имеют трансформаторы. При этом, чем большая мощность характерна для изделия, тем больше его габариты и вес. В результате часть КПД расходуется на нагрев и «гудение». Кроме этого не всегда можно найти то изделие, которое подойдет для светодиодной ленты. Сделать его можно своими руками. Для этого необходима схема паяния. Примерная схема спайки приведена ниже.

Схема для самостоятельной сборки

В этой ситуации вам понадобится довольно большое количество деталей и времени. Все необходимые детали можно найти на радиорынке или в специализированных магазинах. Рассмотрим процесс сборки на примере LM2596. В данной ситуации вам понадобится всего четыре радиоэлемента. Аналогами, которые схожи по функционалу, являются L5973D, ST1S10, ST1S14.
На сегодняшний день существуют

• регулируемый вариант LM2596ADJ;
• фиксированный 12 V, LM2596-12;
• собранный китайский прибор.

При этом характеристики изделия будут следующими:

• входное напряжение – не превышает 40В;
• на выходе — 3-37В;
• выходной ток составляет 3А;
• защиты срабатывает при токе 3А;
• частота преобразования составляет 150 кГц.

Лучше использовать для блока ленты выходы от 3 до 37 В. Плюсом применения такой конструкции является возможность при подключении к светодиодной ленте менять ее яркость без применения диметра. Для этого сборка происходит по следующей схеме:

Схема для выхода от 3 до 37 В

Также можно использовать схему сборки с фиксированным 12B. В данной ситуации необходимо использовать стабилизатор, собранный на микросхеме LM2596-12.

Такая схема будет несколько проще.

Схема для фиксированного 12 В

Кроме этого универсальным вариантом будет применение с тремя регуляторами. В данной ситуации вы сможете запитать не только диодную ленту, но также и светодиоды. В результате полученное устройство здесь может выступать в роли электронного трансформатора и драйвера.
Любой самодельный вариант, который приведен выше, позволит вам подключать светодиодную ленту к источнику питания без опасения, что она испортится или будет некорректно работать.
Многие специалисты рекомендуют использовать китайские изделия. Они являются самым простым и доступным представителем посредников, которые допускаются для подключения такого осветительного прибора, как светодиодная лента.

Подключение светодиодной ленты

Подключение “трансформатора” (адаптера) к светодиодной ленте совсем несложное, и вряд ли вызовет у тебя трудности. Здесь достаточно решить 3 основных вопроса:

1. Разобраться с полярностью подключения.
2. Подобрать провод нужного сечения.
3. Выбрать схему включения.

Полярность подключения

Внимательно осмотри блок питания и найди, где у него на выходных (output или out) клеммах обозначение «плюс», а где «минус». Если вместо клемм у блока провода, то дополнительно они расцвечены: красный «плюс», черный «минус» соответственно. То же самое сделай и со светодиодной лентой:

Важно! Расцветка проводов – красный и черный – условна. Очень многие производители не придерживаются этого стандарта, провода у их БП могут быть любого цвета, поэтому ориентируйся только на маркировку

Выбор сечения провода

Теперь по сечению. То, что СЛ питается относительно низким напряжением, не говорит о том, что током, протекающим по питающим проводам, можно пренебречь. Напротив, чем ниже напряжение питания, тем больший ток потребуется для развития мощности.

Если, к примеру, через 70-ваттную лампочку на напряжение 220 В будет течь ток всего 300 мА (70\220=0.31), то для питания 12-вольтовой светодиодной ленты той же мощности потребуется ток почти в 6 А!

Если подключить такую ленту тонкими проводами, то, во-первых, на них упадет напряжение и лента будет светить вполнакала. Во-вторых, перегруженные провода могут нагреться и устроить пожар. Поэтому сечением провода пренебрегать нельзя.

Как узнать, какой ток будет течь по питающим СЛ проводам? Расчет несложен. Для этого достаточно мощность ленты в ваттах разделить на напряжение ее питания в вольтах. Этот расчет я сделал выше, показав, что 70-ваттная 12-вольтовая лента потребует тока в 5.83 А. Если СЛ несколько, то мощность их перед расчетами нужно сложить.

Как сечение провода зависит от тока? Тут даже расчет не нужен, просто обратись к приведенной ниже табличке и выбери провод с сечением не ниже рекомендуемого:

Зависимость сечения провода от тока и длины линии (провод медный многожильный)

Ток, А	Сечение провода мм², не менее, при длине линии
2 м	3 м	4 м	5 м	6 м	8 м	10 м
1.6	0.3	0.4	0.6	0.7	0.9	1.1	1.4
3	0.5	0.8	1.0	1.3	1.5	2.0	2.5
4.1	0.7	1.1	1.4	1.8	2.1	2.9	3.6
8.5	1.5	2.3	3.0	3.8	4.5	6.0	7.5
12	2.1	3.2	4.3	5.4	6.4	8.6	10.7
16	2.9	4.3	5.7	7.1	8.6	11.4	14.3
20	3.6	5.4	7.1	8.9	10.7	14.3	17.9
25	4.3	6.4	8.6	10.7	12.9	17.1	21.4

Очень часто диаметр питающего провода выбирают такой же, какой имеют выходящие проводки из адаптера. Так делать нельзя! Чем длиннее питающая линия, тем большее должно быть сечение провода.

Выбор схемы включения

Если СЛ одна, то схема подключения будет элементарной, ее даже стыдно рисовать:

Немного сложнее, если лент несколько. Типичная ошибка начинающего дизайнера – последовательное соединение нескольких СЛ в одну длинную линию:

Такое подключение перегружает питающие шины первой ленты и они, как правило, сгорают. И тогда СЛ можно выбросить. Если лент несколько, единственно правильным решением может быть только такое:

Источники питания для приборов освещения

Разнообразие устройств для освещения, включая торшеры, люстры, настольные лампы и др., поражает даже тех людей, которые имеют богатое воображение. Появление новейших технологических разработок не только обеспечивает качественное освещение, но и в максимальной степени позволяет сэкономить энергоресурсы.

Альтернативные изделия представляют собой led ленты, которые являются энергосберегающими осветительными приборами. Выбор светильников, выпуск которых основан на прогрессивной LED технологии, является довольно широким. Эти приборы имеют хороший дизайн и качественные технические характеристики.

Использование светодиодной подсветки распространено в сфере рекламы, в ландшафтном и интерьерном дизайне, для салонов авто, оснащении предметов бытовой техники и т.д. Большой ассортимент таких ламп позволяет выбрать подходящий вариант, будь то 40w на 300вт либо 24w на 250вт.

У многих оно может вызывать большое количество вопросов. Блок питания является основным компонентом лед системы, представляющим собой трансформатор компактных размеров, способный обеспечить питание светодиодной ленты. Миниатюрные габариты обеспечивают незаметное размещение этого прибора в различных подходящих местах.

Меры предосторожности

Не допускайте попадания клея на открытые участки кожи, следите за открытым тюбиком во время клеевых работ.

1. Старайтесь не выдавливать много клея на склеиваемые поверхности.
2. Отверстие в тюбике проковыривайте тонким и острым предметом, например, иголкой. Не рекомендуется давить при этом на тюбик, рискуете вылить содержимое на себя.
3. Не стоит выдавливать клей из тюбика по направлению в сторону рук, пальцев. Выдавливайте клей от себя.
4. Не рекомендуется скручивать тюбик с целью полного выдавливания содержимого. Зачастую клей протекает через заломы и пачкает руки.
5. Подготовьте средство для очистки клея, чтобы сразу удалить возможное загрязнение.

Заключение
Итак, мы рассмотрели основные способы того, как можно оттереть суперклей от кожи рук, пальцев и одежды. Если вам известны другие методики, то делитесь ими с нашими читателями в конце этой статьи. Также смотрите несколько интересных лайфхаков о том, как оттереть супер клей:

1 правило

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.

Мощность блока

Чтобы устройства светили на полную мощность, а блок гарантированно справлялся с нагрузками, при его приобретении понадобится произвести несложные расчёты. В большинстве случаев, в маркировке лент обозначена потребляемая мощность одним метром изделия. Поэтому, данное значение следует умножить на требуемую длину и добавить 20% для запаса.

Пульт управления для многоцветной лентыИсточник vahrushi.el43.ru

Например, необходимо установить подсветку общей длиной 13 метров, при этом номинальная потребляемая мощность выбранной ленты составляет 9 ватт на метр длины. Умножаем 13 на 9 и получаем 117 ватт. 20% от этого значения равняется 23,4 ватт. Плюсуем 117 и видим, что для такой подсветки понадобится блок мощностью порядка 140,4 ватт.

Видео описание

Как и к чему подключать светодиодную ленту – смотрите в этом видеоролике:

Основная ошибка

Стоит отметить распространённую ошибку, допускаемую при сращивании двух отрезков – многие выполняют их последовательное подключение. Считается, что достаточно соединить прямым способом два конца ленты и получить требуемую длину. Данная коммутация неправильная, поскольку подключать ленты требуется параллельно.

На практике, эта ошибка ведёт к повышению сопротивления в контуре: к концу цепочки светодиоды будут светить очень тускло или вообще не работать. При этом на начальные отрезки ленты будет поступать избыточное напряжение, что приведёт к быстрому выходу из строя осветительных элементов.

Также повышенное напряжение чревато повышенной температурой светодиодной ленты, что тоже не является плюсом. Практическим путём доказано, что неправильное соединение двух отрезков ленты приводит к их быстрому износу и в разы сокращает срок эксплуатации.

Подсветка зоны ПКИсточник pinimg.com

Заключение

Мы рассмотрели, что такое светодиодная лента как правильно установить и подключить это осветительное устройство. В целом, все эти работы не представляют большой сложности. Если придерживаться приведённых выше рекомендаций, монтаж ленты не составит труда.

Однако если нет хотя бы небольшого опыта по подобным работам, то лучше обратиться за помощью к специалисту. Это позволит избежать досадных ошибок и обезопасит от последствий неправильной работы с электроприборами.

Как рассчитать дымоход для котла

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.

Почему нельзя использовать ЭТ со светодиодными лампами

Есть пять причин, по которым нельзя обеспечивать питание светодиодных ламп, используя стандартные электронные трансформаторы:

• Светодиодные лампы предусматривают необходимость постоянного напряжения, что обусловлено их нелинейной вольтамперной характеристикой и чувствительностью к любым отклонениям от номинального показателя напряжения. При малейшем превышении такие лампы в итоге могут быстро выйти из строя.
• Электронные трансформаторы являются источниками переменного напряжения с высокой частотой, а показатели всплесков и пиков в некоторых ситуациях достигают 40В, что в итоге часто приводит к полной поломке светодиодов или же драйверов, использующихся в конструкции современных LED-ламп. Помимо этого, подобный подход чреват их нестабильной работой.
• Электронные трансформаторы отличаются наличием в них минимальной нагрузки. Таким образом, если нагрузка подключенной лампы не будет достигать уровня, указанного на блоке питания, трансформатор может вообще не начать работать или же будет работать с повышенными пульсациями, отключаться. Это является критичным моментом, так как потребляемая мощность галогенных ламп значительно превышает аналогичные показатели у светодиодных.
• Блоки питания, предназначенные для энергоснабжения светодиодных ламп, обеспечивают стабилизированное и постоянное напряжение.
• Галогенные лампы отличаются непривередливостью к тому, идет через сеть постоянный или переменный ток. Роль играет только его напряжение. В связи с этим их можно подключать к любым источникам питания.

Герметичные блоки питания

Герметичные модели полностью запечатаны в водонепроницаемом корпусе.

Внутри них помещается схема со всей электроникой и заливается силиконовым компаундом. Доступ влаги или влажного воздуха внутрь таких изделий перекрыт на 100%.

С одной стороны это и хорошо, но с другой стороны, вы тем самым ухудшаете условия охлаждения. Нагревающиеся электронные компоненты, просто не будут успевать толком охлаждаться.

И стоит хоть чуть-чуть нагрузить такую модель даже до номинальных параметров, как вам тут же будет обеспечен поход в магазин за новым экземпляром.

Чтобы подобного избежать, выбирайте БП не в пластиковых корпусах, а в алюминиевых.

Теплоотвод у них на порядок лучше. И на улице им не страшен не только дождь, но и солнце и мороз.

Эти блоки питания имеют степень защиты IP67. Их можно устанавливать:

на улице

во влажных помещениях

Однако при этом их запрещено погружать в воду. Для подводной подсветки бассейнов, прудов или фонтанов, лучше воспользуйтесь иными устройствами.

Из-за своих компактных размеров их часто применяют для подсветки потолка. Они хорошо встают в узкую нишу и без проблем прячутся за не высокими бортиками.

Главный их недостаток — это стоимость. Они дороже не герметичных моделей минимум в 2-3 раза.

Второй существенный минус — малая мощность. В пластиковом корпусе можно найти разновидности до 75Вт включительно. В алюминиевом — до 100Вт.

Конструктивные особенности

Существуют автоматы различных конструктивных исполнений. Рассмотрим разные варианты:

1. однополюсные применяются в сети 220 вольт. Чем они отличаются? У них подключается только один-единственный фазный провод
2. двуполюсные тоже применяются в сети, которая, как и в предыдущем случае, составляет 220 вольт, их главное отличие в том, что в их схеме подключаются два провода. Фаза и ноль.
3. трёхполюсные могут использоваться в сети 380 вольт. Подключаются в таких устройствах три обычных фазных провода.
4. четырёхполюсные автоматические выключатели. Применяются, как и трёхполюсные, в сети 380 вольт. К ним подключаются три стандартных фазных провода, а помимо них один нулевой.

Наиболее распространённым в бытовой сети являются однополюсные и двуполюсные. Оптимально наиболее в такой сети использовать двуполюсный автоматический выключатель и именно его мы рассмотрели в статье. Это так потому что:

1. В него включаются сразу два провода. Как уже было сказано выше, эти провода — ноль и фаза. Если у пользователя появляется такая необходимость, то допустимо разорвать цепь полностью. Если возникнет перенапряжение на нуле, то если мы отключим автомат, сумеем спасти технику.
2. Двуполюсный автоматический выключатель прост в использовании. Также прост и в монтаже. Устанавливается всего лишь одним щелчком на так называемую дин-рейку.
3. Провода в двуполюсных автоматах легко подключить и, по возникшей необходимости, отключить. Для этого нужно всего лишь открутить четыре винта.
4. Автомат можно легко при желании поменять на УЗО или диф-автоматический выключатель. Способ подключения при этом и длина проводов одна и та же.

Важные нюансы управления яркостью

Протяженные специализированные ленты на 220 В не имеют блока управления, хотя могут диммироваться, если возникает необходимость. Яркость светодиодов изменяется в зависимости от напряжения питания

Здесь важно не превысить предел возможностей, хотя в стандартных конструкциях для этого надо, чтобы в сети оказалось не 220 В, а гораздо больше. С уменьшением напряжения яркость свечения падает, что можно использовать для создания световых эффектов

Если же используется лента, собранная самостоятельно из отдельных фрагментов, то надо проследить, чтобы все они были одинаковы. Если соединить отрезки разной длины и, соответственно, с разным количеством светодиодов, то лента будет светиться неравномерно — короткие куски будут гореть ярче, а более длинные — тусклее.

Чем больше разница в длинах фрагментов, тем заметнее будет расхождение в режиме работы. При этом, возможность подключения диммера у таких светильников присутствует в той же степени, что и у специализированных длинных лент.               

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.

Устройство светодиодной ленты

Критерии выбора блока питания

Метод преобразования

Как описывалось выше, блок питания для светодиодных лент может быть трансформаторным либо импульсным. Для выбора устройства относительно небольшой мощности рекомендуется выбирать импульсные модели.

Охлаждение

Блок питания для led может иметь пассивную и активную систему охлаждения. В первом варианте охлаждение реализуется естественным образом, а во втором — используется вентилятор. Когда у БП мощность небольшая, то прибор с принудительным охлаждением лучше не использовать. Он требует частого технического обслуживания, главное, не имеет защиты от влаги.

Исполнение

Все блоки питания в зависимости от исполнения разделяются на следующие виды:

1. Блок в пластиковом корпусе. Достоинствами таких устройств являются компактные размеры, герметичность, небольшой вес, эстетичный вид. В число недостатков входит затрудненный теплообмен, довольно высокая стоимость, и небольшая максимальная мощность (устройств, с мощностью более 75 Вт не выпускают).
2. Блок питания в компактном перфорированном алюминиевом корпусе. Металлический корпус обеспечивает хороший теплообмен. Такой блок устойчив к воздействию негативных факторов: влаги, перепадов температур, солнечного излучения. Их мощность варьируется в пределах до 100 Вт.
3. Блоки — открытого типа. Наиболее распространенный и недорогой вид. Обычно используются при обустройстве светодиодного освещения в быту. Основными недостатками становятся габариты, в несколько раз превышающие предыдущие разновидности, отсутствие защиты от воздействия влаги, пыли.
4. Сетевой блок питания. Мощность таких приборов обычно не превышает 60 Вт. Обычно сфера их применения ограничивается организацией электропитания светодиодных ленточных конструкций, у которых длина не более 5 м.

Выходное напряжение

Напряжение ленты указывается на упаковке или ленте. На выходе блок должен иметь соответствующие значение напряжение: 12 или 24 В.

Мощность

Мощность светодиодного блока питания должна иметь запас и быть на 15-20% больше, потребляемой лентой. Иногда на блоках питания не указывается номинальная мощность, а пишется только допустимый ток. Для пересчёта ее в мощность необходимо рабочее напряжение (12 или 24 В) умножить на максимально допустимый ток в А.

Дополнительные функции

Некоторые модели блоков могут иметь дополнительные встроенные устройства, такие как диммер, платы дистанционного управления и программирования по времени отключения и включения.

Виды источников питания

БП с активным охлаждением, круглое отверстие вверху

В магазинах блоки могут по старинке могут называться «электронный трансформатор». Во времена моей молодости не было сотовых телефонов и импульсных источников питания на микросхемах. Мне и многим другим непонятно современное название «драйвер», что с английского вообще переводится, как «водитель». По смыслу оно никак не связано с электричеством. Фактически термин «блок питания» и «драйвер» обозначают разные устройства. БП является источником напряжения, а драйвер это источник тока, например как в светодиодной лампе.

Пассивное охлаждение, корпус IP20

По системе охлаждения существует два вида, с активным и пассивным:

1. активное охлаждение – в корпусе установлен вентилятор, как в компьютерном ящике. Вентилятор позволяет уменьшить габариты корпуса и повысить мощность. Но недостатком будет шум от вентилятора, который со временем будет только увеличиваться. Через пару лет весь внутренности надо будет чистить, а вентилятор смазывать или менять, большой поток воздуха приносит много пыли. Я как любитель абсолютной тишины не использую такие;
2. пассивное – корпус как у питания ноутбука, или сверху закрыт решеткой.

БП ноутбучного типа

По исполнению делятся на несколько видов:

1. корпус как у блока ноутбука, из черного пластика с наклейкой с техническими характеристиками. Считаю оптимальным вариантом;
2. герметичный корпус из алюминия для влажных помещений, не боится воды и конденсата. Хорошо зарекомендовали себя;
3. металлический корпус с отверстиями и контактной площадкой, применяется для сухих помещений, монтируется в недоступном месте, желательно в закрытом объеме для защиты от пыли.

Герметичный в алюминиевом корпусе IP67

По функциональности:

1. может быть простым, только обеспечивать питание;
2. более функциональные имеют встроенный диммер;
3. может быть встроено дистанционное управление пульта по инфракрасному каналу или радиоканалу;
4. самые дорогие имеют сразу диммер и дистанционное управление, это помогает избавиться от нагромождения этих блоков в разных местах.