Инструкция как сделать блок питания для светодиодной ленты:
Начнем. В первую очередь необходимо разобраться с питанием. Телефонная зарядка выдает 5 В, а нам нужно только 3 из них. Так вот, чтобы ограничить 2 В нам необходимо будет припаять резистор. С помощью небольшого вычисления определим какой именно резистор нам поможет, 2 / 0,02(А — ок потребляемый светодиодом) = 100. Получается, что нам нужен резистор на 100 ом.
Отрезаем штекер от телефонной зарядки при помощи кусачков или обычных ножниц.
Далее к делу подключаем паяльник. Включаем его, разогреваем. Залуживаем контакты проводов, оставшихся после обрезки штекера
Обратите внимание, что один из них нам нужен несколько короче.
На тот провод, который короче другого припаиваем резистор.
Сажаем резистор в термоусадочную трубку для изоляции. Для этого будем использовать зажигалку.
Далее нам понадобятся три отрезка термоусадочной трубки с разным диаметром — один 7 мм два других 2 мм.
Провод зарядного устройства вставляем в термоусадку 7 мм
Маленькие трубки мы подготовили для проводков с разъемом — от компьютера, но перед тем как «одевать» провода в трубки их предварительно нужно залудить. Внимание! Не спешите сажать термоусадочные трубки огнем — это мы сделаем позже.
Спаиваем проводки между собой и изолируем.
Сажаем с помощью огня зажигалки термоусадку 2 мм. Далее натягиваем до самого разъема 7 мм изоляцию.
При желании можно взять термоусадку чуть большего диаметра и завести ее немного на разъем — для красоты и надежности.
Вот так это все работает.
Спасибо за внимание!
Фото взяты с сайта https://delaysam.net/
Мощность источника питания
Мощность источника питания зависит от мощности суммарной нагрузки всех подключенных устройств. Все блоки питания имеют некоторый предел допустимой мощности, при превышении которой нарушается стабильность работы или возникает перегрев. Поэтому мощность нагрузки должна быть ниже максимально допустимой у блока питания. Запас по мощности источника может быть сколько угодно велик, растет только его масса и стоимость. Но это касается только блоков питания старого типа, в схемах которых используются понижающие трансформаторы. Современные импульсные блоки питания имеют ограничение по минимальному току нагрузки. Это также следует учитывать при проектировании осветительной сети.
То же самое относится и к драйверам. Принцип стабилизации тока подразумевает его стабильность при различных значениях выходного напряжения. Например, лампа на 12 В мощностью 1 Вт, потребляет ток 0.83 А (Закон Ома). Такой же ток должен выдавать драйвер. При подключении к нему этой лампы на выходе источника будет 12 В. Используя две таких лампы, соединенных последовательно, при том же потребляемом токе можно увидеть на выходе блока уже 24 В. И так далее, пока не наступит ограничение выходного напряжения. Тогда, соответственно, уже упадет и ток. Подключать параллельно несколько ламп к драйверу нельзя, по той причине, что выходной стабилизированный ток, поделится пропорционально между всеми потребителями.
Описание
БП питания импульсного типа представляют собой небольшое устройство с корпусом 180x96x38 мм.Технические характеристики:
- Входной ток составляет 1,5 – 2,5 ампер.
- Входная мощность – 115 – 230 V.
- Частота – 50 – 60 герц.
- Рабочее напряжение – 220 вольт (наши стандартные сети).
- Выходное напряжение – 12 в.
- Выходной ток – 15 A.
- Мощность – 180 ватт.
- Параметры безопасности: защита от перегрузки и короткого замыкания. Некоторые виды являются влагоустойчивыми.
Это один из самых распространенных видов. Размер некоторых моделей отличается друг от друга.
Вот некоторые примеры:
- 165x65x40;
- 115x80x37;
- 165x100x44;
- 255x75x45;
Другие различия в некоторых видах:
- Сила тока имеет приличный диапазон: от 1,25 до 41 А.
- Мощность колеблется в пределах 1 – 1000 Вт.
Безопасность и соответствие стандартам гарантирует производитель. Поэтому, перед покупкой, ознакомьтесь с характеристиками оборудования.
Для того, чтобы установка блока проходила легче, его оснащают специальной присоединительной колодкой с отверстиями. Помимо этого, блоки не позволяют проводу непроизвольно вытягиваться и отключаться от колодки с винтовыми зажимами, благодаря которым и происходит подключение провода.
Охлаждаются блоки питания за счет естественной воздушной конвекции. Некоторые из них изготавливают со встроенными вентиляторами, похожими на компьютерные кулеры, и не позволяющими устройству подвергнуться перегреву во время длительной эксплуатации.
Такие вентиляторы позволяют повысить мощность. Единственный минус – это шум, который со временем только увеличивается. Если вы используете такой вид устройства, не забывайте регулярно чистить его, смазывать вращающийся механизм и удалять с него пыль.
Виды блоков питания, их основные технические характеристики
Блок питания является вторичным источником энергии для технических устройств, преобразующим напряжение питающей электрической сети в их рабочее напряжение.
Наиболее востребованными являются блоки питания, у которых первичное напряжение – это переменное напряжение бытовой электрической сети, равное 220 Вольт, а вторичное − преобразуемое в постоянное, равное 24/12/5/3,3 V. По принципу преобразования напряжения блоки питания (БП) подразделяются на два вида:
- трансформаторные – когда преобразование осуществляется посредством понижающего трансформатора, они называются линейными;
- импульсные – преобразование осуществляется благодаря наличию электронных компонентов, обеспечивающих преобразование напряжения, они называются инверторными.
Если в схеме БП предусмотрен стабилизатор выходного напряжения, то такое устройство называется стабилизированным блоком питания.
Блоки питания для светодиодных лент
Основными техническими характеристиками, определяющими возможность использования подобных технических устройств, являются:
- электрическая мощность, измеряемая в Ваттах (Вт или В×А);
- напряжение на входе и выходе, измеряемое в Вольтах (В);
- выходной ток, измеряемый в Амперах (А);
- коэффициент полезного действия – параметр полезный при использовании БП большой мощности, измеряется в %;
- наличие элементов защиты внутренних электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания.
Типы блоков питания для светодиодных лент
Вольтовые блоки питания различаются по материалу и уровню герметичности корпуса.
Герметичный корпус может быть изготовлен из алюминия или пластика. Для помещений, в которых присутствует конденсат или вода, лучше подходит металл. Он более прочный и надежный, хорошо отводит тепло. Основной недостаток – сравнительно большой вес.
Корпус из пластика более компактный, имеет небольшой вес и привлекательный внешний вид. Недостатки: плохой теплообмен, ограничение по мощности (до 100 Вт) и высокая стоимость.
Самый популярный и дешевый вариант – отрытый БП на 12 В. Его можно использовать только в помещениях и транспортных средствах. Мощность небольшая (до 75 Вт), поэтому в одном помещении может потребоваться несколько БП. Это оптимальный вариант для монтажа в подвесные потолки. Недостатки – незащищенность от пыли и влаги, непривлекательный внешний вид.
Полугерметичные блоки питания на 12 В (Slim) подходят для кухонь и устройства светодиодного освещения под навесами.
Сетевые блоки самые миниатюрные, мощность до 60 Вт. Подходят для светодиодных ленточных изделий с длиной до 5-и метров. Основные преимущества – отсутствие необходимости в стационарной установке и низкая стоимость.
Назначение блока питания
Светодиодные ленты – это прекрасная альтернатива мощному освещению, к примеру, от лампы накаливания или энергосберегающего светильника. Подобрать светодиоды не сложно, больше всего проблем вызывает их подключение к сети. Для того чтобы организовать удобную и красивую диодную подсветку, Вам понадобится специальный блок питания.
Фото — Блок питания для светодиодной ленты
Блок питания, также известный как малогабаритный трансформатор или проводник, является одним из наиболее важных компонентов системы LED и предназначен для питания светодиодов. Его размеры маленькие, поэтому Вы без проблем сможете крепить прибор под подвесным потолком или в мебели. Использование неправильного типа устройства электропитания может не только навредить светодиодной ленте, но и стать причиной возгорания жилища
Важно также знать, какое входное напряжения переменного тока Вам необходимо, и быть уверенным, что выбранный аппарат соответствует этим параметрам. Для сооружения корпуса в основном используется пластик, который противостоит многим внешним разрушающим факторам (его можно использовать на улице, во влажных комнатах)
Рассмотрим, как правильно выбрать блок питания:
- Определите нужное напряжение.
Постоянное напряжение, которое требуется светодиодной продукции до работы имеет ключевое значение при выборе модели трансформатора и его уровня питания. В основном в магазинах предлагается контроллер нерегулируемый, т.е. он всегда выдает одно и то же напряжение. Это не означает, что яркость ламп не будет контролироваться, напротив, данный показатель контролируется специальным ШИМ-диммером, который значительно упрощает работу блока питания. Наиболее популярны модели со встроенным диммером марок Feron (для RGB ленты LB005 30W 12V), Led Lamp, 450W GEMBIRD ATX (120mm fan) CCC-PSU, Arlight, ARPV LV-35-12, NS-LV-50-12(12V, 4A, 50W), HTS-100, YGY-121000, ZC-BSPS 12V3,3A=40W jaZZway.
- Определите общую длину ленты освещения.
После того как Вы определили напряжение светодиодного продукта, который хотите использовать, нужно рассчитать расстояние всей светодиодной ленты.
- Подобрать мощность бока питания.
Подбор мощности для любого блока питания светодиодной ленты производится согласно специальной таблице, рекомендуем Вам ознакомиться с инструкцией выбранной фирмы
Очень важно не экономить на приспособлении с нужной мощностью
- Расчет прибора.
Перед тем, как установить маломощный или многоканальный трансформатор, нужно подсчитать некоторые параметры. Если Вы знаете длину светодиодной ленты и мощность, то необходимо перемножить эти показатели и добавить к ним 10-5 процентов погрешности. Полученное число будет являться показателем теплового потока Вт/м2, и в зависимости от него нужно подбирать блок питания. Это поможет уберечь себя и свою семью от коротких замыканий и перегораний кабеля.
- Монтаж блока.
Теперь осталось только собрать блок питания и ленту в одну рабочую систему. Если Вы не используете компьютерный трансформатор, то Вам нужно:
Взять небольшой кусочек проволоки и короткий зеленый, и черный провод. Так мы разметим кабеля фазы и заземления. Подключите электричество в желтый и черный провода. Предположим, Желтый = 12 + Красный = 5В + черный = Земля. Для чистоты установки Вам, возможно, понадобится полностью разобрать трансформатор. Вырежьте все провода, оставляя пару черных шнуров, зеленый кабель и некоторые желтые.
Фото — Подключение блока питания
Снимите зеленый и черный шнуры, скрутите их вместе и отложите в сторону. Проверьте правильность соединения черных и желтых проводов, после чего подключите прибор в сеть. Убедитесь, что прибор герметичный, кабель выхода хорошенько запаян, а другие места контактов не соприкасаются.
Фото — Компактный блок питания для светодиодной ленты
После окончания работы, наденьте корпус на место, включите напряжение, проверьте правильность последовательности горения светодиодов. Как видите, подключения трансформатора своими руками – это достаточно простая задача.
Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания
О выборе сечения провода для подключения LED ленты
Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.
А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.
| Справочная таблица потребления тока светодиодными лентами на напряжение 12 В | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиодной ленты | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт | Потребляемый ток (А), отрезка светодиодной ленты длиной: | ||||
| 1 м | 2 м | 3 м | 4 м | 5 м | ||
| SMD3014 | 60 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| 120 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | |
| 240 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | |
| SMD3528 | 30 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| 60 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | |
| 120 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | 4,0 | |
| SMD5050 | 30 | 0,6 | 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 |
| 60 | 1,2 | 2,4 | 3,6 | 4,8 | 6,0 |
Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.
Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.
Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.
Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.
Если устанавливается один мощный блок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно . Например, для нашего случая при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.
Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.
Питание светодиодов от блока питания компьютера
Данный способ наиболее прост и надежен. Подключение светодиодной ленты к блоку питания компьютера можно выполнить без нарушения гарантии на БП (т.е. без вскрытия корпуса). Блоки питания современных компьютеров имеют несколько резервных разъемов. Открыв боковую крышку системного блока, можно увидеть жгут проводов, отходящих от блока питания. Разъемы выглядят следующим образом:
Выводы блока питания ПК
Наибольший интерес представляют разъемы под номерами 1 и 2. Первый служит для подключения дисковода, который давно уже не используется, а второй для подключения CD и жестких дисков.
В обоих случаях используются провода черного и желтого цвета. Черный – это минусовой вывод, а желтый включен в цепь формирования 12В.
Проще всего бокорезами отрезать необходимые провода от разъемов и подпаять к ним провода к светодиодной ленте, соблюдая полярность. Но так делайте только если уверены, что к данным разъемам не будете ничего подключать.
Чтобы не нарушать гарантии и обойтись минимальным вмешательством, можно приобрести переходник для подключения питания устройств SATA и обрезать провода уже на нем.
Мощные блоки питания современных стационарных компьютеров допускают нагрузку в цепи 12В до десятка и более ампер. Таким образом, длина ленты может быть значительной.
Следует учесть токи, которые потребляют системные устройства ПК – материнская плата, видеокарта, жесткий диск и CD-rom. Мощность блока питания и токи, которые могут потребляться в цепях питания, указаны на боковой стенке БП на его бирке. Но практически всегда в цепи питания соблюдается значительный запас по мощности.
Продаваемые светодиодные ленты, по большей части, не имеют данных о потребляемом токе. Примерно его можно определить, зная тип светодиодов и их количество на 1м ленты.
В маркировке светодиодов цифры обозначают их размеры:
- SMD3528 – 3.5х2.8 мм;
- SMD5050 – 5х5 мм.
Таким образом, если запас по току в цепи 12В составляет 4 ампера и более, то без особых последствий можно подключить 4м светодиодной ленты SMD3528 с плотностью 120 светодиодов на метр или 3м SMD5050 с плотностью 60 светодиодов.
Последний совет! Перед тем, как подключить светодиодную ленту к компьютеру, внимательно проверьте полярность подключения, отсутствие замыканий в соединительных проводах. Не страшно, если перегорит лента или ее отдельный участок из-за неправильного подключения. Хуже, когда неисправность возникнет на стороне ПК.
Преобразователь напряжения 5В → 12В
При использовании специализированного ШИМ-контроллера, к примеру LM2577, потребуется минимальное количество элементов. Стоимость его невысока, а собранное устройство начинает работать сразу, без дополнительной настройки.
Схема преобразователя:
Простейший преобразователь напряжения 5 – 12В
Что необходимо иметь:
- Микросхема ШИМ-контроллера LM2577;
- несколько радиоэлементов согласно принципиальной схемы;
- разборный USB разъем;
- соединительные провода.
Данная схема является универсальной и позволяет получить на выходе напряжение в широком диапазоне. За уровень напряжения отвечают резисторы R1 и R2:
Uвых = 1.23 * (1 + R1 / R2)
Несколько подробнее об элементной базе и работе схемы. Схема представляет собой широтно-импульсный преобразователь в стандартном включении микросхемы так, как показано в технической документации. Электролитические конденсаторы на входе и выходе питания предназначены для сглаживания пульсаций постоянного напряжения. Их емкость не критична. Главное, чтобы она была не меньше указанной на схеме. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть больше максимально используемого, то есть, в нашем случае не менее 20В.
Резистор и конденсатор, подключенные к выводу 1 микросхемы являются частотозадающей цепью. Здесь номиналы должны быть соблюдены строго.
То же самое относится к индуктивности между выводами 4 и 5. Значение индуктивности катушки должно составлять 100 мкГн. Не больше и не меньше.
Специфические требования предъявляются к диоду. В данной схеме используется высокочастотный диод Шоттки. Диоды такого типа обладают высоким быстродействием, а самое главное, низким падением напряжения на переходе. Применяя обычный высокочастотный выпрямительный диод, получим сильные просадки выходного напряжения при изменении тока потребления нагрузки. Марка диода может быть любой, поскольку в данной схеме используется низкие значения напряжения и тока. Главное условие – использование диода Шоттки.
Разборный USB штекер
Для начала распайка USB разъема. В гнезде имеется четыре контакта. Два крайних это те, которые нам нужны. Чтобы не путаться с расположением лицевой и тыльной стороны, проще определить полярность любым вольтметром, воткнув штекер в любое свободное гнездо. Пометьте чем-нибудь плюсовой вывод.
Схема собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Собранный преобразователь выглядит следующим образом:
Преобразователь в сборе
Как видно, светодиодную ленту подключить через USB самому не так уж трудно. Самое главное при подключении светодиодной ленты USB, это правильно выполнить монтаж радиоэлементов.
Соединение и резка LED-лент
Как говорилось выше, нельзя соединять участки длиной более 5 м, но иногда приходится иметь дело с монтажом нескольких отрезков 1 пятиметровой бухты (например, если какие-то элементы перестали работать и их нужно заменить). В таких ситуациях приходится прибегать к резке и соединению.
Места разрезания светодиодной ленты.
Дюралайт представляет собой набор сегментов, в котором находятся 3 светодиода и 1-3 токоограничивающих резистора, в конце каждого такого участка имеются соединительные контактные площадки, между ними – линия отреза (многие производители отмечают ее знаком “ножницы” или вертикальной линией).
Сращивание участков производится по этим же контактным площадкам.
Способы без пайки
Этот способ возможен при использовании коннекторов 1 из двух вариантов: проводной и беспроводной для соединения встык.
При использовании беспроводного коннектора отрезки подсоединяются к нему с 2 сторон контактными пятаками встык на соединительные площадки устройства.
Использование паяльника
Это способ более надежный и не требует дополнительных затрат. Он подходит для тех, кто уже сталкивался ранее с пайкой. Чтобы реализовать такой вариант соединения нужно зачистить контактные площадки ленты, нагреть паяльник, залудить флюсом контактные дорожки и припаять провод. Не стоить греть дюралайт дольше 10 секунд, это может его повредить.
Что учесть
- Для питания светодиодной ленты на 12 В БП от мобильников однозначно не подходят. У них на выходе недостаточный вольтаж – в пределах 5. Домашние умельцы используют их по-другому – для изготовления мини-ночников на нескольких светодиодах. От каких устройств (с некоторой доработкой) можно брать блоки питания?
- Сетевые маршрутизаторы.
- Планшеты.
- Некоторые модели ПК.
- Мониторы.
- Моноблоки.
Одни из них выдают требуемые 12 В, другие – 19.
- Существует 2 разновидности блоков питания. Их принципиальное отличие – в схеме. Более старые БП собраны на основе трансформаторов. Все современные – импульсные, в которых нет традиционного «железа». Их несложно определить по весу – он небольшой. Что лучше взять для светодиодной ленты?
Если учесть специфику ее работы (в зависимости от модификации) и целевого использования (простая подсветка или дополнительное освещение), то для изготовления адаптера своими руками желательно подбирать импульсные БП. С трансформаторными аналогами, если неправильно определена нагрузочная мощность, может возникнуть проблема, связанная с сильным нагревом устройства преобразования напряжения.
- Блок питания для светодиодов (а лента собрана из них) имеет существенное отличие от обычных БП. Заключается оно в том, что на выходе должно быть не только требуемое напряжение, но и стабильный ток. Такие приборы называют драйверами, чтобы не происходило путаницы с их предназначением.
По сути, это источники тока в первую очередь. Но расчеты их параметров (учитывается тип светодиодов, их количество в ленте, схема включения) довольно сложные, поэтому своими руками проще переделать готовый БП.
Поэтому часто возникает путаница в выборе блока. Самый задаваемый вопрос – на какую характеристику все-таки ориентироваться в первую очередь, P или I? То, что они взаимосвязаны, общеизвестно. Для светодиодной ленты главное – стабильность. Источник должен обеспечивать необходимую силу тока и одновременно исключать броски напряжения. Иначе LED— прибор попросту сгорит.
Как сделать простейший блок питания, показано в видео:
