Типы и виды
Перед подключением светодиодной ленты стоит разобраться в их видах и маркировке. Так вы не ошибетесь с выбором блока питания и точно рассчитаете требуемую интенсивность свечения, длину ленты и другие параметры.
Наиболее востребованы в подсветке интерьеров ленты из однотонных — монохромных — кристаллов. Постоянная смена цветов слишком напрягает, не дает расслабиться. Это — иллюминация, а не освещение
Потому используются универсальные ленты для создания рекламы, подсветки автомобилей — там, где необходимо привлечь внимание. При оформлении интерьеров применяют в основном SMD ленты
Степень защиты
Так как область применения обширна, то и степень защиты бывает разной. Для сухих помещений выпускаются обычные открытые — без защитного покрытия. Есть влагозащищенные — их можно использовать во влажных помещениях — в ванных например. Они залиты слоем лака. Есть еще один вариант — влагостойкие. Они запаяны в герметичный корпус и могут быть смонтированы прямо в воде — в аквариуме, в пруду или бассейне. Их же можно использовать для подсветки на улице.
Герметичные ленты для подсветки аквариумов, бассейнов или декоративных прудов
Для наружного стайлинга автомобилей чаще всего используют светодиодные ленты, помещенные в прозрачную полимерную трубку. Она защищает не только от попадания влаги, но и от механических повреждений, но и стоимость их выше.
Размеры светодиодов, их яркость и плотность
Разберемся с размерами. Если взять несколько лент, можно увидеть, что сделаны они из светодиодов разного размера. Кроме того располагаются они иногда плотно один возле другого, в некоторых — на довольно приличном расстоянии, а еще есть ленты со светодиодами в две линии.
Самые популярные размеры светодиодов
Размеры элементов внешне отличить несложно, но как понять это по маркировке. Размеры отображены в цифрах, которые стоят после букв, обозначающих тип светодиода. Например, LED-R-SMD3528 (красный) и LED-RGB3528 (универсальный) собраны из элементов размерами 3,5*2,8 мм, LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-RGB5050 (универсальный) — 5,0*5.0 мм.
Это — два самых распространенных типа, хотя есть и более крупные — 56*30 мм, а также встречаются более мелкие — 20*20 мм.
Чем больше размер кристалла, тем большую интенсивность света они выдают. Для монохромных кристаллов показатели такие:
- размером 3,2*2,8 мм выдает световой поток от 0,6 до 2,2 лм;
- размером 5,0*5,0 мм — от 2 до 8 лм.
Универсальные светодиоды при одинаковых размерах имеют меньшую интенсивность: в одном корпусе запаяны три мелких кристалла разных цветов, потому и интенсивность свечения RGB ниже:
- 3,2*2,8 мм выдает 0,3 до 1,6 лм;
- размером 5,0*5,0 мм — от 0,6 до 2,5 лм.
Все значения даны для кристаллов без защитного покрытия. Любое из них снижает интенсивность свечения и это необходимо учитывать при расчете яркости свечения.
Расчет длины
Выше речь шла о каждом отдельном светодиоде на ленте, а на ленте их много и они располагаются с разной плотностью, соответственно выдавать могут поток света разной интенсивности. Минимальное количество кристаллов на одном метре — 30 шт, самая высокая плотность в один ряд — 120 шт/м, в два ряда — 240 шт/м.
В зависимости от количества кристаллов меняется и суммарная интенсивность свечения и электрическая потребляемая мощность. Для удобства расчета требуемой интенсивности освещения и электрических параметров, технические данные сведены в таблицу.
Таблица мощности светодиодных лент с разной плотностью установки светодиодов
По этой таблице можно определить, какой длины необходима лента для подсветки. Например, хотите сделать подсветку в комнате, свечение средней интенсивности. Заменить необходимо две лампы накаливания по 80 Вт. Необходимо организовать световой поток порядка 140 Вт (две лампы по 80 Вт никогда не дадут 160 Вт).
Если для этих целей взять SMD3528 с количеством светодиодов 120 шт/м необходимо будет около 5 метров ленты (берем с с запасом 20%), SMD5050 с плотностью установки 60 шт/м потребуется 4-4,5 метров.
Вообще светодиодную ленту продают на метры. С завода она приходит бобинами по 5 м и далеко не всегда необходим кусок такой длины. Потому имеется возможность отрезать необходимое количество: по нанесенным пунктирным линиям с изображением ножниц. Строго по этим линиям и можно резать.
Разрезают светодиодную ленту ножницами строго по разметке
Если ножницы не нарисованы, то обязательно есть пунктир. Также линию реза можно определить по наличию контактных площадок с обеих сторон от линии.
Зачем это делать
Если нужно осветить пространство около компьютера, не стоит тратить деньги и занимать место светильником. Можно обойтись куском светодиодной ленты и результат будет не хуже, чем у готового варианта. Такое решение еще хорошо тем, что потребляет минимум энергии, это самая экономичная подсветка на сегодня.
Освещение с использованием LED-ленты служит для разных целей. Чаще всего применяют так:
- Для освещения рабочей зоны около компьютера. В этом случае располагать ленту нужно повыше, чтобы она захватывала весь стол.
- Мягкая подсветка пространства около компьютера. Особенно эффектно смотрится, если монитор закреплен на стене, а светодиоды располагаются в задней части. В этом случае лучше использовать одноцветный вариант.
- Подсветка системного блока. Если внутри топовое наполнение, а одна из стенок прозрачная, можно подсветить пространство по периметру. Или самостоятельно заменить одну перегородку на оргстекло и эффектно оформить компьютер.
- Освещение клавиатуры для удобной работы. Света от монитора недостаточно, поэтому можно добавить небольшой кусочек ленты и подсветить пространство, при этом не создавая лишнего света.
- Декоративная подсветка стола или элементов интерьера, расположенных около компьютера. Например, можно приклеить светодиоды по торцу столешницы или в ее нижней части. Либо сделать полосу на стене, чтобы не включать общий свет во время игр или просмотра кино.
Вариант освещения задней стороны монитора.
Этот способ хорош тем, что для освещения пространства около компьютера не нужно протягивать провода, которых и так много. А для подключения не потребуется розетка, с которой тоже часто бывают проблемы, так как надо питать много устройств. Дополнительным плюсом можно считать длительный срок службы, подсветка нормально работает как минимум 10 лет.
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.
Варианты использования
Варианты применения светодиодной ленты могут быть самыми разными. Например, самый очевидный способ – для украшения рабочего стола перед новогодними праздниками, елки или всей комнаты. Можно использовать ленту без контроллера для получения не очень яркого, но бесперебойного источника света в утилитарных целях – для дополнительной подсветки в гараже например.
Фактически, возможности ограничиваются только фантазией владельца. Так, Usb лента с белым светом без ноутбука может пригодиться даже в походе. Как её подключить? Что даст питание? Сейчас можно найти небольшие зарядные устройства на солнечных батареях (крепятся к руке или сумке) или с гироскопом (прицепив его к ноге, вы заряжаете аккумулятор – хорошое решение для тех, кто много ходит). Получив таким образом энергию из «ниоткуда», вы можете подключить небольшую простую ленту (вряд ли вам там понадобиться цветомузыка от RGB модели для ночевки в палатке).
Схема подключения ленты к розетке через блок питания
На всю ночь её не хватит, но как запасной источник света для жизни вдали от цивилизации, или как стильный «маячок» на дороге для велосипедиста – более чем полезная вещица (особенно учитывая её гибкость, малые габариты и незначительный вес). Да и как безопасный вариант украшения автомобиля перед праздниками лента в последнее время используется довольно часто (особенно дальнобойщиками). Если вы все же решили использовать её вместе с ноутбуком, то можно использовать короткий отрезок такой ленты для подсветки клавиатуры (главное проверить, чтобы электрическая цепь перед включением не была разомкнутой).
Белая светодиодная лента может работать и без подключения к компьютеру, а при непосредственном включении в розетку. Сейчас в магазинах электроники (как традиционных, так и в интернете) нетрудно найти специальные usb переходники и usb адаптеры, которые позволяют запитать её непосредственно от розетки. Да, если адаптер сделан не совсем добросовестно, то прямое напряжение в 220 вольт просто сожжет такие слабые лампы. Впрочем, можно найти и модели с уже встроенным блоком, через который производится питание и подключение в сеть. В этом случае питание через порт usb вообще не нужно.
Светодиодная лента на велосипеде
При наличии необходимых навыков, можно подключить usb ленту к блоку питания старого компьютера. Деталь сначала нужно отсоединить от системного блока, а затем подключить к нему зачистив подходящие провода. Поскольку светодиодная лента может иметь как разную мощность, так и разное строение, то описание схемы, где показано какие провода стоить соединять между собой, может заметно различаться. Более того, мощные системы могут монтироваться сразу к двум или трем подсистемам блока питания (они могут давать напряжение в 12 вольт мощностью в 5, 12 или более ватт).
Светодиодная лента является основным атрибутом в период новогодних праздников в доме современного человека. Наличие монохромной и многоцветной систем, питание которых производится через usb, позволяют создать неповторимую и действительно праздничную атмосферу.
https://youtube.com/watch?v=t_qAZS3O_Bc
Схема подключения
Принципиальная схема подключения светодиодной ленты к гнезду USB проста — к плюсу подключается токоограничивающий резистор, к которому припаивается соответствующий контакт ленты. Минусовой провод подсоединяют к минусовому контакту гнезда
Важно не перепутать полярность. Надо помнить, что при пайке штекера контакты будут находиться зеркально относительно гнезда
Прежде всего, необходимо рассчитать
номинал токоограничивающего резистора. Формула выглядит следующим образом:
R=(UПИТ-ULED)/ILED
Где Uпит —
напряжение питания, равное 5 В;
U LED — падение напряжения на светодиоде, которое
зависит от длины излучаемой волны;
I LED — сила тока светодиода
в рабочем режиме.
Падение напряжения на разных светодиодах можно наглядно рассмотреть в таблице:
| Цвет LED элемента | Падение напряжения |
| Белый | 3-3,7 В |
| Красный | 1,6-2,3 В |
| Синий | 2,5-3,7 В |
| Желтый | 2,1-2,2 В |
| Зеленый | 2,2-3,5 В |
| Оранжевый | 2-2,1 В |
Если расчет представляется слишком сложным, или его результат внушает сомнение, можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Их немало в сети, для надежности следует продублировать результат на двух или трех ресурсах.
После того, как номинал рассчитан, можно подготовить к работе провод или разъем под пайку. Если используется готовый USB кабель, надо один конец оставить в неприкосновенности (он будет подключаться к гнезду компьютера или ноутбука), а второй обрезать по длине и зачистить два крайних контакта (это красный и черный провода, соответственно «+» и «–»). Два других провода, по которым идут данные, следует укоротить и заизолировать, чтобы не случилось короткого замыкания.
Если планируется использовать штекер под пайку, его надо разобрать и припаять к крайним контактам провода. Можно поступить проще — к плюсовому контакту штекера сразу припаять резистор, а к минусовому — соответствующий электрод соединительного шнура. Плюс припаивают к свободному контакту резистора после сборки штекера. Обязательно надо проверить, не замыкают ли контакты между собой. Они расположены очень близко друг к другу, во время пайки можно случайно соединить соседние выводы.
Светодиода
Для подключения одного светодиода необходимо ограничить напряжение питания
Это важно, поскольку LED элементы не переносят превышения напряжения и выходят из строя. Номинал резистора определяется по формуле, приведенной выше
Напряжение питания (Uпит) известно — 5 В. Падение напряжения светодиода находится по таблице, а рабочий его ток указывается в технических характеристиках элемента.
Для соединения деталей штекер разбирают и аккуратно припаивают к соответствующим контактам двухжильный провод. К противоположному концу присоединяют резистор (к положительному электроду) и минусовый контакт светодиода. Плюс LED элемента паяют к резистору. Все соединения изолируют с помощью термоусадочной трубки. Если производится установка в готовый корпус, все элементы устанавливают в него и закрепляют провод, чтобы он не оторвался при случайном рывке.
Светодиодной ленты
Для подключения к USB компьютера светодиодной ленты потребуется либо готовая конструкция, рассчитанная на питание 5 В, либо стандартная 12 В лента с преобразователем. Первый вариант самый простой, поскольку готовый светодиодный комплект не нуждается ни в каких подготовительных действиях (кроме монтажа на выбранную плоскость), и сразу включается в USB. Второй вариант сложнее и редко используется, так как гораздо проще использовать штатный блок питания на 12 В, подключенный к сети 220 В.
Существует еще один способ присоединения светодиодной подсветки к компьютеру. Его блок питания выдает качественные 12 В, но на USB это напряжение не подается. Можно найти в системном блоке свободный molex разъём и подключить ленту к нему. Желтый электрод, подходящий к разъему — это +12 В, а минусом может быть любой черный провод.
Этот вариант удобно реализовать с помощью штатного штекера molex, к которому в соответствующем порядке припаиваются контакты светодиодной ленты. Такой вариант годится только для системного блока, у ноутбука можно использовать одно из гнезд USB и специальную ленту 5 В.
Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-24 Вольт.
Есть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:
- не качественные светодиоды и блоки питания
- не правильный монтаж и подключение с ошибками
Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь
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.
Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.
Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.
Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.
Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.
Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.
Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.
Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:
- бухта светодиодной ленты. Необходимую длину отрежете в процессе монтажа.
- трехжильный кабель ВВГнг-Ls сечением 1,5мм2
- блок питания
- диммер и пульт управления
- монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2
Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.
Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.
Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.
Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная – любых других расцветок. Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье “Как определить фазу и ноль в электропроводке”.
Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.
Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.
Лучший цифровой комплект светодиодной подсветки
NZXT Hue+
| Плюсы | Минусы |
| + RGB-освещение контролируется программно | — Высокая стоимость |
| + Четыре ленты в комплекте | |
| + Можно расширить до восьми лент |
В отличие от предыдущего набора, комплект NZXT Hue+ обладает десятью светодиодами на каждой ленте, причем каждый из них может светиться индивидуальным цветом. В совокупности вы получите 40 светодиодов, к которым можно докупить еще 4 ленты с такими же 40 диодами. Кроме того, в наборе поставляется огромное количество различных кабелей для подключения как самих лент, так и вентиляторов (они тоже есть в наборе).
Подсветка на самом контроллере, который выполнен в форме небольшой коробочки, не регулируется. Если она вам не по вкусу — можете просто отключить ее. Контроллер NZXT Hue+ двухканальный, что и позволяет дополнять систему подсветки еще 4 лентами (по 4 на каждый канал). К тому же это позволяет запускать два разных световых эффекта на каждом из каналов.
Все управление происходит через фирменное ПО, которое уже имеет восемь предустановленных режимов работы, но при этом не мешает создавать вам свои. Например, режимы интеллектуального освещения позволяют NZXT Hue+ автоматически менять цвета на основе температуры CPU или GPU. Аудиорежим активирует свечение в стиле эквалайзера: подсветка будет реагировать на любой звук, выходящий из ПК.
Установка комплекта достаточно проста. Контроллер прикручивается на место 2,5-дюймового диска в корзину для HDD. От него к материнской плате подключается четырехконтактный штекер для питания и кабель для передачи данных от материнской платы к контроллеру.
Цена: около 5000 рублей