Светодиодная лента на 220 в: принцип работы, схема подключения, преимущества и недостатки

Расчет сечения соединительных проводов

Сечение проводников не должно быть меньше допустимого – это ведет к перегреву и последующим проблемам. Слишком большое сечение – к финансовым затратам и неудобству монтажа. Ток на стороне низкого напряжения можно рассчитать, зная потребляемую суммарную мощность (Робщ) и рабочее напряжение ленты:

I=Робщ/Uраб.

Сечение проводника, кв.мм	0,5	0,75	1	1,2	1,5
Допустимый ток, А	11	15	17	20	23

Ток со стороны 220 В рассчитывается по формуле I₂₂₀=Iниз*(Uленты/220 В, где:

I₂₂₀– ток со стороны 220 вольт;
Iниз – ток светильника;
Uленты – напряжение питания светильника.

Также надо взять небольшой коэффициент запаса на КПД блока питания.

Важно! При наружной установке сечение проводников должно обеспечивать не только необходимую экономическую плотность тока, но и механическую прочность

Схема подключения

Производится подрезка светодиодной ленты. О кратности подрезки уже говорилось выше.
Если это герметичная модель в трубке, то отрезанный конец надо обязательно заделать. Это можно сделать двумя способами: использовать герметик или специальный силиконовый наконечник. Некоторые мастера применяют и тот, и другой, так сказать, комплексно.
Теперь соблюдая полярность, надо подключить к проводкам светодиодной ленты выпрямитель.
Последний через штепсельную вилку подключается к розетке.

Что касается выпрямителя, то этот прибор является компактным

При этом обратите внимание при покупке на его мощность. К примеру, прибор мощностью 700 Вт спокойно выдержит светодиодную ленту (220В) длиною около ста метров, или мощную ее модель длиною до 40 м

Некоторые мастера делают выпрямитель своими руками, ведь это просто диодный мост без каких-либо дополнений.

Выпрямитель для светодиодной ленты 220 вольт

Правда, такой прибор не сглаживает мерцание, поэтому лента мигает с частотой 100 Гц. Такое мерцание противопоказано в помещениях, где работают люди. Читать и писать при таком освещение запрещено, поэтому чаще всего их используют на улицах. Хотя, приложив немного умения, можно от мерцания избавиться. Для этого схема светодиодной ленты дополняется конденсатором на 400В. А вот емкость конденсатора придется подбирать из расчета 6 Вт на 40 мкФ.

И еще один немаловажный момент. У этого вида лент отсутствует необходимость строго придерживаться сечения питающего провода. То есть, оно может быть максимально небольшим. К примеру, электрический провод сечением 0,75 мм² спокойно выдержит нагрузку в 1,5 кВт. Для маломощной ленты потребуется провод куда большего сечения.

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.

Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема

Чтобы запитать светодиодную ленту от сети обычной бытовой сети переменного тока 220В 50Гц нужно выполнить три условия:

преобразовать переменное напряжение сети в постоянное;
выровнять уровни напряжений: снизить сетевое напряжение до 12В или изменить схему подключения светодиодов, чтобы на них можно было подавать высокое напряжение;
стабилизировать параметры электрического питания.

Проще всего использовать готовый блок питания для светодиодной ленты 12В, он рассчитан на безопасное напряжение. Но в применении этого блока питания есть и минусы: он стоит денег и собрать его не так просто, кроме того из-за низкого напряжения светодиодные ленты не стоит располагать далеко от блока питания, для компенсации потерь напряжения придется использовать толстые провода.

Второй вариант: переделать светодиодную ленту и вместо последовательно-параллельного включения светодиодов использовать последовательное.
При такой схеме включения светодиодная сборка питается малым током, но при большом напряжении. Кроме того, если пожертвовать гальванической развязкой, то схема драйвера питания сильно упрощается.

Внимание!!! Схемы без гальванической развязки от сети можно применять там, где нет опасности поражения электрическим током, например в сухом помещении на потолке

Самое интересное, что схему подобного драйвера можно сделать из деталей отслуживший свой срок энергосберегающей лампочки!
Рассмотрим подключение светодиодной ленты к сети 220В схема приведена на рисунке.

Таблица номиналов элементов схемы:

C1 – 2,2 мкФ 400 В
R1 – 1,3 кОм
R2 – 4,3 кОм
R3 – 47 Ом
VD1 .. VD4 – 1N4007
VT1, VT2 — 13002

На схеме можно выделить три узла:

выпрямитель переменного напряжения и фильтр на элементах C1, R1, VD1 – VD4;
стабилизатор тока на R2, R3, VT1, VT2;
сборка из светодиодов HL1 – HLN.

Про работу выпрямителя можно почитать здесь. В данной схеме кроме диодного моста из 4-х диодов добавлены токоограничивающий резистор R1 защищающий от бросков тока, фильтрующий конденсатор C1.

При подаче на вход данного выпрямителя сетевого напряжения 220В / 50Гц, на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) появиться постоянное напряжение равное примерно 300В с пульсацией частотой 100Гц.

Чем больше будет емкость конденсатора, тем меньше будет пульсация.

Светодиоды требуют питания стабилизированным током, часто их питают стабилизированным напряжением через резистор ограничивающий ток, например как в светодиодных лентах. Но зачем нам идти на компромиссы, если сделать стабилизатор тока, работающий при больших напряжениях проще, чем стабилизатор напряжения. Работа схемы стабилизатора тока рассматривалась тут.

Такой участок подключается параллельно куче других таких же участков и все это подключается к 12 В.

На каждом диоде падает напряжение от 3,3 В до 3,6 В, таким образом на токоограничивающий резистор остается около полутора Вольт.

Чтобы повысить напряжение участки из трех диодов включаем последовательно с друг другом, а резистора можно выпаять, закорачивать или заменять перемычками, т.е

как будет удобнее с точки зрения топологии.Внимание!!! Соблюдайте полярность, при ошибка в полярности подключения светодиода при таком напряжении будет для светодиода фатальной

Ток которые протекает через тройку светодиодов можно примерно посчитать, разделив полтора Вольта на сопротивление токоограничивающего резистора. То есть при сопротивлении 150 Ом, ток через светодиоды составит 10 мА.

Именно такая лента со светодиодами на 10 мА попалась мне, для неё и были рассчитывать параметры драйвера. Если нужно уменьшить ток, то придется пропорционально увеличивать значение сопротивления резистора R3.

При сетевом напряжении в 220 В, описанная схема способна обеспечить последовательное подключение до 25 групп из трех диодов или 75 единичных. Если напряжение в сети часто бывает пониженным, то лучше снизить количество групп светодиодов до 20 или даже 15.

А вот и плата от энергосберегающей лапочки, откуда можно получить нужные радиоэлементы.

Лампочка разбилась, а плата осталась в рабочем состоянии.

Кстати полярность подключения диодов, выводы транзисторов можно срисовать прямо с этой платы, все что нужно там помечено.
Добываем элементы из этой платы и собираем новую схему.

На фото видно, что транзисторы в маломощном корпусе TO-92 такой корпус не рассеет мощность больше 600 мВт. И суммарная мощность схема с таким транзистором не позволит отдавать в нагрузку более пары Ватт.

Если потребуется собрать схему для более мощной нагрузки, то транзистор VT2 должен быть в более мощном корпусе и желательно с радиатором.

Подключение светодиодной RGB ленты

Правильный порядок подключения элементов цепи выглядит следующим образом:

Правильный порядок подключения

Запомните. Участки ленты, длиной больше 5 метров, должны подключаться только параллельно.

Что будет, если подключить последовательно?

Во-первых, вы заметно потеряете в яркости на конце участка. Хотя светодиоды и имеют очень малое сопротивление, но потери есть. При такой протяженности на конце напряжение будет порядка 10В. Пониженное напряжение даст пониженную яркость, уже заметную для глаза.

Неправильное подключениеПравильное подключение

Во-вторых, токопроводящие дорожки ленты рассчитаны на максимальную длину 5м. Подключив последовательно еще 5, дорожки будут перегреваться и освещение скорее всего перегорит в самом начале участка.

RGB коннектор

Соединять ленту между собой можно с помощью пайки или клеммами. Для одноцветных вариантов продаются двухвыводные клеммы (коннекторы), для RGB – четырёх или пяти. Уточняйте этот момент при покупке.

Подробнее как соединять rgb ленту между собой.

Блок питания подключается в сеть 220В (клеммы AC, полярность не важна), преобразует переменное напряжение в постоянное 12В (клеммы V+, V-)

При подключении следующих элементов цепи важно соблюдать полярность

Клеммы подключения на БП

RGB контроллер подключается после блока питания (с соблюдением полярности), а в него подключается ргб лента. Каждый вывод на корпусе предназначен для конкретного вывода светодиодов. Если перепутаете местами, ничего страшного не произойдет, просто цвета будут перепутаны.

Клеммы подключения контроллера к светодиодам

В результате готовая схема в сборе должна иметь вид:

Схема в сборе

Усилитель внешне похож на контроллер, отдельно подключается к БП, только имеет не одну плашку с клеммами, а две. Маркируется чаще всего как Led Amplifier, устанавливается в разрыв ленты. Подключается по схеме:

Порядок подключения RGB усилителя в цепьНазначение клемм led amplifier

Разберем теперь схемы подключения лент разной длины с усилителем и без, с одним или несколькими блоками питания.

Схема подключения RGB светодиодной ленты без усилителя

Это простейшая схема включения rgb светодиодной ленты длиной до 5 метров через контроллер с пультом.

Электрическая схема подключения RGB освещения

Для подключения светодиодной RGB ленты длиной 10 или 15 метров, убедитесь, что хватает мощности контроллера и БП (с запасом), и подключайте по следующей схеме:

Схема подключения 10 или 15

Схема подключения ленты с RGB усилителем

Усилитель используем, если не хватает мощности контроллера. Если мощность блока питания позволяет подключить контроллер и усилитель, используем следующую схему:

Когда суммарная мощность контроллера и усилителя выше мощности БП или блок такой мощности использовать нерационально (большой, сильно греется или шумит), тогда подключаем led amplifier к отдельному питанию по схеме:

Схема подключения усилителя с 2 блоками питания

По такой схеме наращивать суммарную длину ленты можно сколько угодно. Вся она будет управляться с одного пульта.

Помимо последовательного подключения, как в примерах выше, усилители можно подключать параллельно.

Схема параллельного подключения нескольких RGB усилителей с одним блоком питания.

Схема: один БП несколько усилителей

Схема с несколькими параллельными усилителями с отдельным питанием.

Схема: несколько параллельных усилителей с отдельными БП

Если клемм нет – используйте паяльник и монтажный провод, НО не перегревайте контактные площадки. Подробнее как соединять ленту.

Правильная схема подключения 20 метров RGB ленты показана на видео.

Применение светодиодной ленты 220 В

Бизнесмены часто используют светодиоды для наружной рекламы: щитов, баннеров, вывесок и других способов привлечь клиента. Успешные предприниматели — серьезные люди, которые не станут покупать плохой продукт. Светодиодное освещение заслужило доверие легкостью эксплуатации, надежностью, эффективностью и долгим сроком службы. Также немаловажную роль сыграла и относительно небольшая стоимость, которая снизилась благодаря работе от сети 220. Из всей конструкции удалили некогда обязательный блок питания, оставив лишь диодный мост.

Вследствие отсутствия стабилизирующего блока напряжение ленты получается импульсным с частотой 60 Герц, что способствует миганию диодов. Человеческий глаз не видит измененного свечения, но центральная нервная система и мозг страдают от подобного явления. Поэтому не рекомендовано украшать помещения, в которых постоянно присутствуют люди. Например, для жилого дома больше подойдет лента на 12 и на 24 В. Есть вариант просто добавить блок питания для устройства 220, который нормализует все процессы и обезопасит здоровье людей и самого прибора.

Таким образом, если человек хочет сэкономить и не ухудшить свое самочувствие, с вариантом, работающим от 220В, у него это не получится. Для правильного функционирования нужно докупить определенные детали. Конечно, без них можно обойтись, но при условии, что возле ленты не будут постоянно находиться люди.

Монтаж натяжных потолков со светодиодами

Принцип подключения

Самым главным условием запуска и продолжительной работоспособности светодиодной ленты от батареек, будет мощность и уровень заряда (емкость) источника питания.

При этом использовать можно любые типы и виды батареек, в том числе и аккумуляторные. Причем данный вариант даже более предпочтителен.

во-первых такой источник будет многоразовым

Заканчивается заряд, батарейку отсоединяете, подзаряжаете и пользуетесь подсветкой дальше. В большинстве своем, именно аккумуляторные модели и рекомендуется использовать на кухне и в ванной.

То есть там, где помимо светодиодного освещения, есть еще и традиционное.

во-вторых это экономически выгоднее

Отпадает необходимость хранить залежи запасных батареек и своевременно докупать новые.

Применять можно любые типы:

пальчиковые

мизинчиковые

кроны

и даже таблетки

Главное, собрав их необходимое количество, получить требуемые 10-12 вольт.

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.

Важно! В данном расчете надо пользоваться амплитудным значением сетевого напряжения 310 В. 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

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.

Конструкция светодиодной ленты

Светодиодные ленты делаются на основе длинной гибкой печатной платы, ширина которой может быть от 8 мм до 20 мм. Рассматривать конструкцию самой платы будем на примере самой распространенной светодиодной ленты с питанием 12 В.

Длинная светодиодная лента состоит из маленьких сегментов, отдельно собранных участков платы. На каждом таком участке размещено по 3 SMD светодиода с ограничивающим ток резистором. Все элементы соединяются последовательно. Каждому светодиоду необходимо напряжение 3.2 В. При последовательно соединении всей сборке светодиодов необходимо 9.6 В. А чтобы такую сборку можно было записать от напряжения 12 В последовательно в цепь питания устанавливается отграничивающий резистор, сопротивление которого подбирается из расчета установленного типа SMD светодиодов, для питания которым необходим определенный ток.

Светодиодная лента по всей длине состоит из параллельно соединенных отдельных участков светодиодных сборок. Все они одинаковые и запитываются от одного источника.

Светодиодные ленты со светодиодами SMD 5050 подключаются также отдельными сборками по три светодиода. Так как эти светодиоды имеют в одном корпусе три отдельно подключаемых диода, для их подключения нужны три дорожки и три сопротивления.

RGB светодиодные ленты также состоят из отдельных сборок по три светодиода, но в них уже каждый канал цвета подключается отдельно. Получается, что на такой светодиодной ленте присутствует сразу четыре дорожки.

Устройство, подключение, плюсы и минусы светодиодной лентой на 220 в

Расчет сечения соединительных проводов

Рекомендации по правильному монтажу

Схема подключения