Блок живлення для світлодіодної стрічки 12В або 24В своїми руками

Світлодіодні стрічки стрімко набирають популярність, як дуже компактний і зручний спосіб організації освітлення і прикраси приміщень. Однак мало хто знає, що підключати їх в побутову мережу з напругою 220В заборонено. Робоча напруга стрічки дорівнює 12В або 24В і при підключенні до джерела струму з таким великим напруженням вона просто згорить. Тому її завжди повинні бути підключені до мережі через блок живлення, який можна не тільки купити, але і зібрати своїми руками.

Блок живлення для світлодіодної стрічки

Одне з головних правил монтажу світлодіодної стрічки вимагає, щоб вона і джерело живлення мали однакове номінальна напруга. Тому, якщо Ви вже купили стрічку і опинилися перед питанням вибору блоку живлення для неї, то вибирайте відповідні моделі. Найбільшого поширення в побуті сьогодні мають стрічки на 12В – вони коштують дешевше, та й блок для них можна купити за менші гроші. Номінал стрічки вказується в маркуванні.

Проте класифікація блоків живлення здійснюється не за напругою, а за такою ознакою, як спосіб охолодження:

  1. Прилади з активним охолодженням. Їх конструкція включає в себе вентилятор, схожий на комп’ютерний кулер. Шум, вироблений його гвинтом під час обертання, є недоліком даного типу БП. Крім того, він вимагає регулярного догляду – чищення, змащування і заміни.
  2. З пасивним охолодженням. Воно ґрунтується на циркуляції повітря усередині пристрою, для чого в корпусі прорізані спеціальні отвори або встановлені грати.

За будовою блок живлення для світлодіодної стрічки може мати корпус:

  • схожий на зарядний пристрій ноутбука, часто теж виготовляється з такого ж чорного пластику з наклеєною маркуванням, в якій вказані робочі параметри.
  • герметичний захищений від вологи і пилу алюмінієвий корпус;
  • з легкого металу з вентиляційними отворами і майданчиком для підключення контактів, через особливості матеріалу може використовуватися тільки в сухих приміщеннях.

За функціональним можливостям БП для LED-стрічок поділяють:

  • на прості пристрої, що виконують функцію подачі живлення;
  • на блоки з вбудованим диммером;
  • пристрою з дистанційним управлінням по радіоканалу або інфрачервоному каналу;
  • комбіновані апарати з повним набором функцій.

Схема підключення світлодіодної стрічки своїми руками дуже проста, тому ми не будемо використовувати прилади з першої категорії. Блоки живлення з останньої категорії призначені для складних схем з великим навантаженням і кількістю пристроїв і необхідні для професійних електриків, які організовують подачу освітлення на який-небудь промисловий об’єкт. Там діють інші, в рази більше складні правила, яких ми не будемо торкатися через недоцільність такого поглиблення в питання.

За умовами використання:

  1. Відкриті, призначені для монтажу всередині приміщень. Мають найнижчу середню вартість, але громіздкі. Виготовляються з дешевого перфорованого металу. Незважаючи на необхідність деякого простору для установки, органічно вписуються в інтер’єр і легко ховаються в меблі, апаратні відсіки або ніші.
  2. Закриті блоки, призначені для монтажу зовні приміщень. Мають герметичний алюмінієвий корпус, що запобігає пошкодження приладу під впливом зовнішніх факторів.
  3. Компактні джерела живлення. Відрізняються невеликими габаритами, легко ховаються в нішах, каркасних конструкціях. Маленький вага дозволяє приклеювати їх на зворотні сторони стінок меблів і стільниць. Мають невисоку потужність і найчастіше застосовуються при монтажі декоративного підсвічування.

будова

Блок живлення – це електротехнічний прилад, що виробляє напругу певної величини (12В, 24В, 36В), необхідне для роботи підключеного до нього споживача, в нашому випадку – світлодіодної стрічки. На сьогодні цих пристрої поділяють на два основних види:

  1. Трансформаторні.
  2. Імпульсні.

Перші відносяться до застарілих технологіях, для них характерні великі габарити, нагрівання під час роботи, шум. Другі ж, є сучасними пристроями, що володіють рядом переваг перед своїми аналогами. По-перше, імпульсні блоки живлення не гріються, по-друге – мають більш компактні розміри і вага і, по-третє, їх ККД на 60-70% вище.

Однак багато в чому обидва види блоків схожі. І в тих, і в інших для захисту людини від травм встановлюється гальванічна розв’язка. В обох випадках блок може згоріти від перевищення навантаження і тому слід вибирати прилад з запасом міцності.

Робоча схема блоків живлення, незалежно від типу, включає в себе:

  • Понижуючий трансформатор, необхідний для перетворення напруги 220В до необхідної величини (12В або 24В).
  • Випрямляч для перекладу змінного струму в постійний.
  • Згладжує фільтр RC або LC типу. Він включається в бруківку схему з випрямлячем і гасить пульсації напруги.

Трансформаторний блок має більш просту конструкцію і легко обслуговується, але не захищений від перевантажень, що виникають при нагріванні конструкції.

Імпульсний блок живлення відрізняє більш складна схема, невеликі габарити і погана переносимість холостого ходу.

розрахунок потужності

Перед тим як приступити до монтажу світлодіодної стрічки своїми руками слід підібрати відповідний блок живлення. Він повинен відповідати світлодіодним стрічці не тільки по напрузі, але і по потужності. Як приклад проведемо розрахунок блоку живлення для стрічки SMD 5050 60LED з вхідною напругою 12В, яка встановлюється по периметру кімнати 4 × 3 метрів.

  1. Обчислюємо загальну довжину стрічки: 4 + 4 + 3 + 3 = 14 метрів.
  2. Згідно з маркуванням на один метр стрічки у нас припадає 60 світлодіодів, чия споживана потужність становить 14,4 Вт / м.
  3. Знаходимо сумарну споживану потужність всього ланцюга: 14 м * 14,4 Вт / м = 201,6 Вт.
  4. Збільшимо це значення на 20% для забезпечення запасу міцності. Справа в тому, що реальних характеристики можуть змінюватися в ході роботи. Це може відбуватися через нагрівання елементів стрічки або втрати потужності на далеких діодах на ділянках великої довжини і з інших причин. Отже: 201,6Вт * 1,2 = 241,92 Вт.
  5. Тепер підбираємо блок живлення з округленням робочої потужності в більшу сторону. Для нашого прикладу підійде модель FS-250-12V.

Як ми бачимо, цей блок живлення має відносно великі розміри (250 × 122 × 60мм), а важить цілих 2,5 кілограма. Якщо вас влаштовують такі габарити пристрою, можна переходити до його підключення. У нашому прикладі, як ви пам’ятаєте, LED-стрічка використовується для освітлення кімнати, і не зовсім доцільно вішати таку «махину». Тому має сенс розділити нашу схему освітлення на два рівних ділянки по 7 метрів (з споживаної потужністю по 121Вт) і живити кожен з них від більш компактних. Якщо їх розмір як і раніше не влаштовує, переходите до варіанту з 4-ма невеликими блоками і відрізками стрічки довжиною по 3,5 метра.

Як зробити блок самостійно?

Купівля відповідного блоку живлення може скласти значну частку витрат, необхідних для всього монтажу освітлення. У розглянутому нами прикладі блок живлення FS-250-12V 250W обійшовся б у 2500-3000 гривень. Безумовно, це великі витрати. Це ще одна причина, по якій ми радимо поставити в кімнаті кілька дешевих блоків меншої потужності. Звичайно, в такій ситуації сильно заощадити досить складно.

А що, якщо ми використовуємо стрічку для підсвічування робочого столу і її споживана потужність складе 4Вт? Чи варто купувати для неї спеціальний блок? Можливо і варто, однак його ціна складе 200-300 гривень. У певних умовах стільки ж доведеться викласти і за саму стрічку.

У даній ситуації можна дуже легко заощадити, якщо використовувати відповідний за параметрами блок живлення від побутових електроприладів. До них відносяться зарядні пристрої від телефонів і планшетів, джерел живлення для комп’ютерної техніки і т.д. Напевно, у кожного вдома є хоча б один такий пристрій, яке вже давно не використовується за призначенням, а зберігається лише тому, що шкода викинути. Пустимо його на користь, зробивши своїми руками джерело живлення для світлодіодної лампи.

При правильному підборі параметрів навіть не доведеться змінювати прилад. Так, наприклад, зарядні пристрої для телефонів і планшетів мають потужність близько 5-5,5 Вт, джерела живлення від телевізорів, ноутбуків, електробритв, роутерів і т.п. – до 50 Вт. Все залежить від конкретної моделі – можна знайти ноутбук, в комплектацію якого входить БП на 90Вт.

Якщо напруга і потужність відповідають необхідним параметрам, то для того, щоб підключити до блоку стрічку можна скористатися коннекторами або паянням.

Коннектори дещо простіше і швидше встановлюються, проте під великим навантаженням вони можуть окислюватися і втрачати якість з’єднання.

підключення

Тепер розглянемо найголовніше питання: як правильно своїми руками підключити світлодіодну стрічку до джерела живлення. Фактичне з’єднання блоку і стрічки між собою не представляє складнощів і виконується так само, як і в інших пристроях. Проте, тут існують характерні особливості, без урахування яких створити працюючу систему не вийде:

  • При використанні декількох відрізків стрічки їх слід підключати до мережі тільки паралельно. При послідовному підключенні напруга буде падати у міру віддалення шматків стрічки від джерела живлення.
  • Полярність повинна строго дотримуватися. Для цього контактні дроти світлодіодних стрічок фарбуються в червоний і синій колір. Аналогічні позначки стоять і на блоці живлення. Порушення полярності може привести до згорання світлодіодів.
  • При монтажі двох паралельних світлодіодних стрічок необхідно використовувати кабель з перетином в 1,5 мм2 для харчування тієї, яка розташована далі. Це запобігає великі втрати напруги.
  • Максимальна допустима довжина одного відрізка стрічки дорівнює 5 метрам. Втім, перевищити це значення, мабуть, неможливо – стрічки продаються котушками по 5 метрів.

Фахівці відзначають, що при монтажі двох довгих ділянок світлодіодної стрічки паралельно найоптимальнішим рішенням буде підбір окремих джерел живлення для кожного з них. Це забезпечує сталість подачі напруги, а також зменшує розміри блоків, завдяки чому їх стає простіше розміщувати і ховати. Схема установки в такому випадку трохи ускладнюється, але її як і раніше можна змонтувати своїми руками.

Зверніть увагу, що для підведення струму до віддаленої стрічці використовується провід з перетином 0,75 мм2. Як вже говорилося вище, це робиться для запобігання втрати напруги.

Світлодіодна стрічка

Підключення RGB стрічки

Схема підключення стрічки з RGB-світлодіодами не має кардинальних відмінностей від базової, описаної вище.

Різниця полягає в наступному: для RGB-стрічки необхідно між блоком живлення і стрічкою встановити додатковий прилад, який буде контролювати інтенсивність і режим світіння діодів – контролер.

На його вході розташовані два контакти, до яких підключається джерело живлення. А на виході є 4 різнокольорових дроти, що приєднуються безпосередньо до стрічки. Звичайно, контролери мають різні характеристики і розрахункові показники. Наприклад, для роботи з LED-стрічками має значення її щільність – кількість діодів на один погонний метр.

Слід враховувати, що на один контролер може припадати тільки один відрізок стрічки. Тобто в схемах з двома паралельно включеними LED-стрічками необхідно використовувати два контролера з окремими блоками харчування. В такому випадку наведена нами в попередньому розділі схема набуває такого вигляду.

Відповідно, при монтажі освітлювальної мережі з 4 стрічок знадобиться 4 пари контролер + блок живлення.

Ссылка на основную публикацию