Простой источник питания для светодиодной ленты

Назначение и схема блока питания для светодиодной ленты 12 В

Для работы светодиодной ленты требуется электрический ток напряжением 12 В, поэтому подключить ее в бытовую сеть можно только через блок питания, изготовить который можно своими руками. Рассмотрим, каковы главные особенности подобного устройства и в каких случаях он необходим, какие готовые модели существуют, можно ли применять модули от компьютеров, телефонов и другой техники, а также из каких основных этапов состоит процедура самостоятельной их сборки, как выглядит при этом схема и что при этом нужно учесть.

Особенности изделия

Стандартная светодиодная лета, рассчитанная на работу постоянного тока 12В, может подключаться к бытовой сети на 220 вольт только через специальный блок питания. Главная его задача – понижение и выпрямление напряжения. Несмотря на то, сделан ли он своими руками или куплен в магазине, в его состав должны входить следующие обязательные модули:

  1. Понижающий трансформатор.
  2. Диодный полупроводниковый мостик.
  3. Конденсатор.

Чем больше мощность блока питания, тем больше вероятность, что он перегреется и выйдет из строя. Поэтому при изготовлении его своими руками в корпус необходимо монтировать охлаждающий кулер или вентилятор. Устройства для питания светодиодных лент на 12В могут быть двух типов:

  1. Трансформаторные (постоянно нагреваются, имеют большие габариты и низкую функциональность).
  2. Импульсные (электронные и более совершенные, отличающиеся малыми размерами и повышенной мощностью, однако очень чувствительны к перепадам в сети и могут выключиться на холостом ходу).

Большинство блоков питания, выпускаемых сегодня, имеют импульсную основу. Главное их достоинство – стабильное выходное напряжение при широком диапазоне входных сетевых параметров. Поэтому изготавливать своими руками лучше устройство подобного типа.

Зачем нужен

Главное назначение блока питания для светодиодных лент или ламп – выпрямление переменного тока до постоянного и снижение значения напряжения до 12 В. В качестве выпрямителя применяется диодный мостик, подключаемый к вторичной обмотке, по показателю силы тока превышающий аналогичный суммарный параметр для всех элементов подсветки. На выходе из него образуется пульсирующее напряжение, для сглаживания которого применяются особые фильтры – электролитические конденсаторы. При этом их емкость зависит от мощности трансформатора.

Важно! При изготовлении блока питания своими руками нужно учитывать, что коэффициент пульсации сетевого напряжения влияет на аналогичный показатель светового потока светодиодной ленты на 12 В. Чем он выше, тем негативнее чувствует себя человек в освещаемом помещении. Чтобы свести его к нескольким незначительным процентам, необходимо правильно подобрать конденсатор сглаживающего фильтра по показателю емкости.

Готовые блоки

В продаже доступно большое количество моделей от разных производителей блоков питания для светодиодных лент на 12В. Среди наиболее популярных выделяются:

  1. DR-75W.
  2. «Моллюск».
  3. Feron.
  4. Arlight.
  5. LedLamp.

Единственное, что нужно учитывать при выборе готовых блоков – это соответствие его параметрам системы освещения – по напряжению, мощности, типу лед-полоски и условиям эксплуатации, а также месту монтажа.

Блоки от техники б/у

Многие приборы бытовой техники (планшеты, телефоны, ноутбуки) оснащаются внешними блоками питания. Такие БП от старых, б/у и выработавших свой ресурс устройств вполне можно использовать для питания светодиодной ленты. Однако необходимо соблюдать несколько важных условий:

  1. Выходное напряжение 12 вольт.
  2. Мощность как минимум на 10-15% выше аналогичного суммарного показателя для всей системы подсветки.
  3. Соответствие степени защиты корпуса условиям эксплуатации.

Обратите внимание! В некоторых случаях блок питания, изготовленный своими руками, может иметь большую силу тока, чем необходимо для светодиодной ленты на 12 В. В таком случае в схему потребуется последовательно подключить токоограничивающее сопротивление. Как правило, для большинства моделей лед-полосок достаточно модуля на 150 Ом и 0,5 Вт.

Самостоятельная сборка

Рассмотрим простейший вариант сборки своими руками блока питания для светодиодной ленты на 12 В. Для работы потребуются следующие компоненты:

  1. Трансформатор понижающего типа с выходным напряжением 12 вольт (предварительно рассчитанный по мощности всех элементов системы подсветки).
  2. Четыре диода-выпрямителя или интегральный диодный мостик (по показателю предельного тока должны превосходить аналогичный параметр для лед-полоски).
  3. Электролитический конденсатор (сглаживающий фильтр). Рабочее напряжение не меньше 25 вольт, емкость рассчитывается, исходя из закономерности – на каждый 1А нагрузки должно приходится 3 тыс. мкФ.
  4. Стабилитрон или микросхема КР142ЕН (7812).

Для того чтобы собрать все элементы воедино своими руками работающий блок питания, необходимо выполнить следующие действия:

  1. Спаять диоды, соблюдая схему полярности и правила мостовой схемы.
  2. Подсоединить диодный мостик к вторичной трансформаторной обмотке.
  3. К мостовому выходу подключить конденсатор-электролит с обязательным соблюдением полярности.
  4. В разрыв положительного вывода установить дроссель.
  5. Между плюсовым и минусовыми выходами монтировать стабилитрон (КРЕН) на радиаторе.
  6. После него в схему можно включить еще один конденсатор.
  7. Соединенные компоненты поместить в подходящий корпус.
  8. Из него выводятся две жилы – красный положительный и синий или черный отрицательный.
  9. Устройство подключается в сеть и к лед-полоске и проверяется на работоспособность.

Схема блока питания для светодиодной ленты на 12В своими руками:

Что учесть

Чтобы блок питания для светодиодной ленты на 12 В, собранный своими руками, работал стабильно и долго, в первую очередь необходимо правильно подобрать для него качественный трансформатор. Для этого нужно грамотно выполнить расчет мощности (с запасом). Кроме того, модуль должен иметь низкий коэффициент пульсации, а корпус надежно защищать от внешних факторов (влаги, пыли, перепадов температуры) в соответствии с условиями эксплуатации.

Основные выводы

Блок питания для светодиодной ленты на 12В состоит из трех основных элементов:

  1. Трансформатора для понижения напряжения.
  2. Диодного моста выпрямителя.
  3. Сглаживающего конденсатора.

Изготовлен ли он своими руками, или куплен в магазине, его основная роль – создание постоянного электрического тока на выходе со стабильными заданными показателями. Блок питания можно приобрести в готовом виде или использовать от б/у-цифровой техники. Главное при этом, чтобы его характеристики соответствовали аналогичным параметрам системы подсветки.

Для самостоятельного изготовления подобного устройства понадобится понижающий трансформатор, диодный мостик, электролитический конденсатор и стабилитрон. Порядок и процедура сборки должны соответствовать схеме и правилам электромонтажных работ.

Если вы знаете иную схему и способ изготовления своими руками блока питания для светодиодной ленты на 12 В, обязательно поделитесь такой полезной информацией в комментариях.

Виды блоков питания для светодиодной ленты — какой выбрать и где установить.

какой блок питания выбрать для светодиодной ленты

Источником напряжения для большинства светодиодных лент (кроме Led лент 220В), являются блоки питания. Сами ленты непосредственно в сеть не подключаются.

Для них нужно устройство, которое преобразует переменное напряжение 220В в постоянное 12V или 24V. Это своего рода понижающий электронный трансформатор.

виды блокв питания для светодиодных лент

Безусловно, есть ленты работающие и от других напряжений, но самыми ходовыми являются 12-ти вольтовые модели.

Давайте рассмотрим подробнее вопрос какие блоки питания бывают и где лучше использовать те или иные БП. Ведь для подключения светодиодной подсветки в спальне, на улице или в бассейне, применяются совершенно разные экземпляры.

led драйвер для точечного светильника

При этом не путайте блоки питания и драйверы. Это совершенно разные устройства и выполняют они разные задачи.

111_driver

Подключив светодиодную ленту от драйвера, можно запросто ее спалить и вывести из строя. Почему так происходит, объясняется в отдельной статье.

можно ли подключать светодиодную ленту от блока питания компьютера

Еще часто задаются вопросом, а можно ли вместо стандартного магазинного блока, использовать блоки питания от компьютера?

Если у него характеристики совпадают с характеристиками led ленты — есть постоянное стабилизированное напряжение 12В + достаточная мощность, то подключайте.

Все будет светиться и работать исправно. Однако для качественно подсветки, лучше подбирать специализированные виды. Давайте к ним и перейдем.

негерметичный блок питания светодиодной ленты

Начнем с самого распространенного — негерметичного блока питания. Он представляет из себя металлическую коробочку с перфорированным корпусом.

уровни влагозащиты что означают IP

Такие виды чаще всего используются для подсветки внутри сухих помещений — спальни, залы, коридоры, офисы. Они не имеют никакой влагозащиты и снабжены значком IP20.

Популярность данных блоков объясняется тремя факторами:

  • дешевизна
  • более долгий срок службы из-за лучших условий охлаждения
  • легко можно найти экземпляры большой мощности (свыше 100Вт)

разновидности блоков негерметичных для светодиодной ленты

Если вы купите подобный блок у качественного производителя — это будет оптимальный вариант для вашей подсветки. Правда все равно не надейтесь что он прослужит дольше самой ленты.

сгорел блок питания светодиодной ленты как понять причину

Рано или поздно они выходят из строя. Из-за каких причин это происходит и как подобного можно избежать, читайте в статье по ссылке ниже.

сравнение блока питания обычного и Slim одинаковой мощности

Такие блоки еще выпускаются в формате Slim. Причем весьма габаритная модель шириной 10-15см, может быть одинаковой по мощности с моделями Slim, которые не шире спичечного коробка.

Правда качество сборки и долговечность от этого проигрывает. Если большие экземпляры нужно выбирать с запасом по мощности в 30%, то для Slim девайсов этот запас уже составит минимум 50%.

111-blok

Подробнее о том, как грамотно подобрать мощность, используя всего одну универсальную формулу, читайте ниже.

Ну а еще не забывайте, что чем больше коробочка, тем больше функциональности она может в себе нести. Помимо простого трансформатора в ней можно установить как диммер, так и дистанционное управление.

Покупаете одно устройство, а получаете 3 в 1.

блоки питания для светодиодной ленты на дин рейку

Все габариты конечно же зависят от мощности. Например для маломощной подсветки (60-80Вт), подойдут даже миниатюрные модели устанавливаемые на din-рейку.

Читайте также  Стабилизатор для светодиодов и ДХО

Но самое главное запомните, что все подобные блоки используются только в сухих помещениях. Их нельзя монтировать:

Блок питания для светодиодной ленты

Основной проблемой, с которой сталкиваются мастера и дизайнеры при работе с лентой, является подбор блока питания для светодиодной ленты, так как включать её просто в розетку нельзя. Для её подключения к сети необходимо выбрать и приобрести блок питания для led ленты — это устройство, которое стабилизирует и трансформирует входное напряжение 220 V в постоянное 12, 24 V. Миниатюрные габариты и непримечательный дизайн позволяют незаметно устанавливать этот прибор в любом удобном месте, не изменяя привлекательности светодиодной конструкции.

Виды блоков питания

Выпускаются следующие виды блоков питания:

  1. Обыкновенный
  2. Импульсный

Обыкновенный блок питания для светодиодной ленты

Выполняется в виде стандартного трансформаторного устройства, который включает:

  • понижающий трансформатор — для понижения входного напряжения с 220В на 12В;
  • сглаживающий фильтр используется для сглаживания переменного напряжения;
  • выпрямитель, выполняющий задачу выпрямления переменного тока.

Трансформаторный блок питания обладает достоинствами: простота конструкции, возможность работы без нагрузки, относительная надежность. К недостаткам таких устройств относят: приличные габариты, существенный вес, значительный расход металла, низкий КПД всей конструкции.

Импульсный блок питания для ленты светодиодной

Эти устройства различаются с трансформаторными тем, что функционируют на сверхвысоких частотах (10 — 100 кГц). Поэтому для их работы требуется генератор сверх высоких частот и преобразователь. Импульсный блок питания для светодиодов также имеет в своей схеме трансформатор, но его габариты и вес существенно меньше, поскольку он функционирует на сверх высоких частотах.

К преимуществам импульсных устройств относят:

  • низкую стоимость;
  • высокий КПД (90 — 98%);
  • возможность подачи напряжения с большим разбросом.

Импульсный блок питания для ленты имеет и свои недостатки: сложность ремонта, подача в питающую сеть выходных помех.

Отличие блока питания от драйвера

Драйвер – это устройство, схожее по выполняемым задачам с блоком питания, только на выходе он стабилизирует на одном уровне не напряжение, а ток. Так как для питания ленты из светодиодов необходим ток, но у них имеется так называемая вольт-амперная характеристика падения напряжения.

Поэтому если led светильники подключить от импульсного блока, а не драйвера, то режим их дальнейший режим работы может быть непредсказуем. Светить они будут, но с каким режимом и как долго — неизвестно. Для каждого драйвера следует выбирать определенное количество светодиодов. Когда один выходит из строя, то его ток драйвер направит на оставшиеся. Это может стать причиной перегрева и выгорания.

Использование блока питания компьютера в качестве драйвера

Вместо блока питания для диодной ленты из магазина можно взять блок от персонального компьютера. Только необходимо сравнить его характеристики с параметрами led ленты: мощность и постоянное напряжение 12В соответствуют, то можно смело подключать.

Все будет работать, но для качественной и долговечной подсветке лучше выбирать специальные разновидности.

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.

Расчет мощности блока питания для светодиодной ленты

Расчет минимальной, допустимой мощности для блока питания производится по суммарной потребляемой мощности. К примеру, если потребляемая мощность погонного метра — 4,8 Вт. То для расчета мощности источника питания необходимо требуемое количество метров (16 метров) умножить на мощность метра:

16 x 4,8 = 76,8 (Вт)

Коэффициент запаса мощности

Следует помнить, что блок питания выбирается из расчета 20% запаса по мощности (это так называемый коэффициент запаса). Поэтому для расчета требуемой минимальную мощность блока требуется общую потребляемую мощность ленты умножить на 1,2.

Получается, что мощность блока питания — 92,162 Вт . Рекомендуется выбирать блоки — на 100 Вт.

Подключение блока питания

Блоки питания имеют маркировку с указанием видом прибора, его технических характеристик. На клеммном винте имеются обозначения для корректного подвода кабелей:

  • L – это фаза;
  • N – ноль — вход устройства. С помощью этой клеммы он подключается к сети 220 В.
  • G – выход для заземления. В случае отсутствия в доме заземляющего проводника, ее клемму оставляют свободной.

Выводы +V и –V – выходы с преобразованным напряжением.

Расчет светодиодной ленты на один блок питания

Для обеспечения электропитанием одним адаптером нескольких светодиодных лент, рассчитывают потребляемую мощность каждой, а полученные значения суммируются. Ленты подключаются параллельно.

Расчет трансформатора для светодиодной ленты

Выбирая мощность трансформатор для подключения светодиодной ленты, желательно оставлять 20 — 30% запаса. Другими словами, если вы выбрали трансформатор с мощностью 150 Вт, то лучше не подключать к нему более, чем 100 Вт светодиодной нагрузки.

Причины выхода из строя led ленты

Ленты или их фрагменты часто сгорают, не вырабатывая заявленный ресурс. Причинами этого могут быть:

  1. Не фирменные светодиоды, которые при нагреве выходят из строя.
  2. Неправильный монтаж становится причиной перегрева светодиодов, повреждения дорожек. Плотная склейка ленты приводит к тому, что вся лента сильнее греется. Не следует допускать изгиба ленты более 5 см.
  3. Превышение напряжения питания. Лучше его снизить с 12 до 11.5 — 11.7 В с помощью построечного резистора, установленного рядом с клеммами для проводов.

Подключение светодиодной ленты

Подключение БП к светодиодной ленте совсем несложное и требует решения следующих вопросов:

Полярность подключения

На выходе блока питания необходимо на клеммах найти маркировку «плюс» и «минус». Дополнительно клеммы у блока могут быть цветные: соответственно красный — «плюс», черный — «минус». Аналогично и на светодиодной ленте необходимо найти соответствующие обозначения.

Выбор сечения провода

Для этого следует мощность ленты в Вт разделить на питающее напряжение — Вольт. Если светодиодных лент несколько, то их мощности нужно сложить. Чтобы определить требуемое сечение провода, следует воспользоваться специальными таблицами с длительно-допустимыми токами и требуемыми сечениями проводов.

Выбор схемы включения

Когда светодиодная лента одна, то схема ее подключения будет максимально проста: выходные клеммы ленты подключаются к питающим проводам, учитывая полярность. Для подключения нескольких лент необходимо использовать параллельную схему подключения.

Ошибки подключения полярности

Поскольку диод — полупроводник, характеризующийся особенностью пропускать ток в одном направлении, и не пропускать в обратном. То при неправильном подключении led –лента к блоку питания светиться не будет. Если поменять полярность, то лента станет светиться. Это качество присуще только светодиодам.

Подключение проводов и клемм

Можно выбрать грамотно блок, приобрести качественную ленту, но при подключении, использовать тонкий кабель и не добиться желаемого сечения. Для грамотного выбора сечения и проводов питания можно воспользоваться двумя способами.

Выбор по нагрузке ленты

Поскольку таблицу соответствия тока и сечения проводов использовать не всегда имеется возможность, то можно воспользоваться универсальной зависимостью. Установлено, что каждые 10А подключенной нагрузки потребует медный провод 1 кв. мм.

Для определения величины тока, которую потребляет подсветка, необходимо общую мощность разделить на величину сопротивления. Далее, расчетную величину тока разделить на 10А, согласно формуле, чтобы получить требуемое сечение провода, используемое при монтаже.

Выбор по мощности блока

Используется не мощность ленты, а мощность блока. Требуется, чтобы выполнялось условие: устройство должно выдерживать 1,35 от номинального тока источника питания.

Читайте также  Ёлочные игрушки для детского сада

Помимо нормальной работы ленты, могут возникнуть короткие замыкания. Защита срабатывает при перегрузках 1,05 – 1,35.

Марки провода

Для подключения светодиодной ленты к блоку питания рекомендуется использовать провода марок ШВВП, ПуГВ, КСПВ , а также акустические провода.

Для подключения блока питания потребуется электрический кабель типа ВВГнг — Ls , NYM и др., посредством которого можно передавать напряжения 220В. Использовать для этих целей кабели пожарно-охранной сигнализации, провода акустики недопустимо.

Самодельные блоки питания для светодиодных лент 12 вольт

Светодиодные ленты просто так в розетку включить нельзя – они нуждаются в питании более низким и постоянным напряжением. Именно это является трудностью для большинства людей, которые мечтают о светодиодной подсветке, но не могут позволить ее приобрести. Стоят готовые блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт порядка 500 рублей и больше. Причем чем выше потребляемая мощность, тем дороже стоят эти приборы. Намного проще, оказывается, сделать блок питания самому – для этого не нужно иметь богатые познания в электронике, схемотехника простейшая.

Напряжение питания лент

Основной параметр светодиодных лент – это напряжение питания. Конечно, оно отличается от того, что у нас в розетках. По напряжению ленты разделяются на три группы:

  1. Питание 12 В.
  2. Питание 24 В.
  3. Питание 36 В.

Блок питания для светодиодной ленты 3 вт

Причем ток обязательно постоянный! Если без блока питания включить ленту в сеть, то она выйдет из строя. Напряжение блока должно быть соответствующим – 12, 24, 36 Вольт. С его помощью снижается сетевое напряжение до рабочего значения. Самые популярные модели светодиодных лент – работающие под напряжением 12 В. Следовательно, нужно выбирать только те схемы блоков питания светодиодных лент, которые смогут вырабатывать такое напряжение.

Особенности устройства

Конструкция таких приборов довольно простая, в них нет дефицитных элементов. Стандартный блок питания для светодиодных лент 12 Вольт состоит из таких элементов:

  1. Трансформатор понижающего типа – его мощность должна быть примерно на 25 % больше, чем у светодиодной ленты. Делается это для того, чтобы был небольшой запас.
  2. Мост из полупроводниковых диодов. Это несложная конструкция, которая включает в себя две пары полупроводниковых диодов, позволяющих из переменного напряжения получить постоянное. Но чаще используются готовые диодные сборки, у которых имеется 4 вывода – к двум подключается источник переменного тока, а с остальных снимается выпрямленный.
  3. Конденсатор, устанавливаемый между плюсовым и минусовым выводами, обеспечивает надежную фильтрацию тока. Если точнее, то с его помощью отсекается вся переменная составляющая. Диоды производят преобразование тока, но после этого остается небольшая доля переменной составляющей. Электролитический конденсатор позволяет избавиться от нее.

Все эти компоненты заключаются в надежный корпус. Причем, если есть необходимость, устанавливается кулер (вентилятор). Можно даже сделать так, чтобы он был включен постоянно – это обеспечит нормальную работу самодельного блока питания светодиодной ленты. При самостоятельном изготовлении рекомендуется обращать внимание на безопасность устройства – оно не должно перегреваться.

Трансформаторные БП

Самые простые по конструкции – это трансформаторные блоки питания. Основной элемент в нем – это катушечный трансформатор. С его помощью происходит снижение напряжения с 220 В до 12..15 В (или 24, 36 В). Напряжение, которое вырабатывается на вторичной обмотке, подается на вход мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах. Затем происходит фильтрация при помощи цепочки, состоящей обычно из электролитического конденсатора, резистора, дросселя. Иногда устанавливают стабилитроны или микросборки для того, чтобы зафиксировать выходное напряжение на одном уровне.

Схема питания светодиодов на 220 своими руками

Преимущество трансформаторных БП заключается в том, что они работают даже без подключения нагрузки (так называемый режим холостого хода). Кроме того, имеется гальваническая развязка с сетью 220 В. Но, несмотря на простоту конструкции, есть и ряд недостатков: очень низкий КПД, большие габариты, высокая чувствительность к перепадам напряжения. А самое главное неудобство – это большая масса. Именно из-за этих недостатков многие используют для светодиодной ленты бестрансформаторные блоки питания.

Импульсные БП

Не нужно думать, что в конструкциях импульсного типа нет трансформатора. Он есть, но его габариты и масса намного меньше, нежели у рассмотренных выше конструкций. Работает устройство на высоких частотах (несколько десятков тысяч Герц против 50 в бытовой сети). Но недостатки остались прежними – высокая чувствительность к перепадам напряжения. Да еще и при работе в режиме холостого хода прибор может выйти из строя. Такие блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт могут использоваться, но не рекомендуется их включать без нагрузки.

Как рассчитать мощность

Самодельный БП для светодиодов

При самостоятельном изготовлении блока питания необходимо учитывать мощность потребления светодиодной ленты. Точные данные можно узнать в спецификации к конкретной модели. А вот данные самых распространенных типов:

  1. SMD-3528 вмещающая на 1 метре 60 светодиодов, суммарная мощность 4,8 Вт.
  2. SMD-3528 со 120 светодиодами на одном метре имеет мощность, соответственно, 7,2 Вт.
  3. SMD-3528 с 240 светодиодами на одном метре имеет мощность 16 Вт.
  4. SMD-5050 с 30 элементами – 7,2 Вт.
  5. SMD-5050 с 60 элементами – 14 Вт.
  6. SMD-5050 со 120 элементами – 25 Вт.

Если вы осуществляете для светодиодной ленты подбор блока питания (готового) или же собираете элементы для самостоятельного изготовления, нужно учитывать все параметры. Основными являются:

  1. Мощность.
  2. Рабочее напряжение.

Для того чтобы рассчитать суммарную мощность ленты, необходимо знать, сколько потребляет один погонный метр. Затем это значение умножается на длину (в метрах). Далее нужно прибавить еще 25% от полученного значения и выбрать блок питания (или трансформатор), мощность которого наиболее близка к расчетной.

Пример расчета мощности

Например, у вас есть в наличии лента:

  1. На каждый метр приходится по 40 светодиодов.
  2. Суммарная длина – 5 метров.
  3. Напряжение питания стандартное – 12 Вольт.

Печатная плата блока питания

При номинальном значении мощности одного метра в 4,8 Вт, можно посчитать суммарное значение. Оно будет равно 24 Вт. Рекомендуется прибавить к этому значению еще 6 Вт (это 25%). Значит, блок питания должен иметь мощность 30 Вт.

Изготовление своими руками

Итак, вы решили самостоятельно собрать источник питания для светодиодной ленты. Размер блока питания зависит от мощности трансформатора (если выбрана схема с его использованием). Для простого прибора потребуется трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 В. Ток на выходе должен быть порядка 1 Ампер, напряжение – 12 Вольт.

Конструкция блока питания

Также потребуется несколько элементов:

  1. Диодная сборка. Можно использовать 4 полупроводниковых диода, соединенных в мостовую схему.
  2. Электролитический конденсатор с рабочим напряжением не менее 25 В. Можно использовать элементы с рабочим напряжением 50 В. Емкость должна быть не менее 470 мкФ.
  3. Стабилитрон или микросборка КР142ЕН. Это стабилизатор напряжения, но его нужно устанавливать на радиаторе.

Процесс сборки блока питания

У вас есть в наличии светодиодная лента, расчет блока питания произведен и подобраны элементы, теперь можно приступить к сборке. Допускается использование как печатного, так и навесного монтажа.

12 Вольт 6-8 Ампер блок питания

Конечно, на печатной плате вся конструкция будет смотреться намного привлекательнее. Процесс изготовления выглядит таким образом:

  1. Соединяются диоды между собой по мостовой схеме. Обязательно соблюдайте полярность, на всех диодах со стороны полоски на корпусе находится анод (положительный вывод).
  2. Подключаете к диодному мосту вторичную обмотку трансформатора.
  3. К выходу моста нужно подключить электролитический конденсатор. При соединении нужно соблюдать полярность! Иначе конденсатор может взорваться!
  4. В разрыв плюсового вывода включается дроссель.
  5. Далее, между плюсом и минусом включается стабилитрон. После него также желательно установить еще один конденсатор.

В завершение все устройство собирается в один корпус, элементы надежно закрепляются и делается два отвода. Красным проводом нужно обозначить плюсовой вывод, черным или синим минусовой. На этом изготовление блока питания для светодиодных лент 12 Вольт завершено, можно пользоваться устройством.

Как выбрать и рассчитать блок питания для светодиодной ленты

В последние годы светодиодная лента стала особо популярной. Имея невысокую стоимость и будучи поистине универсальной в плане применения, она успешно используется как для декоративной подсветки, так и для освещения. Основной трудностью, с которой сталкиваются начинающие мастера, является выбор блока питания для светодиодной ленты (СЛ). Сегодня мы попробуем решить этот вопрос.

Принцип действия импульсного блока питания

На сегодняшний день для питания светодиодной ленты применяются блоки, использующие принцип импульсного преобразования напряжения. Суть работы блока питания такого типа заключается в следующем:

  1. Выпрямление сетевого напряжения.
  2. Подача напряжения на первичную обмотку трансформатора в виде высокочастотных импульсов. Они следуют с частотой более 20 кГц, а продвинутые схемы дорогих ИИП работают на частотах в 100 кГц.
  3. До нужного уровня напряжение понижается при помощи импульсного трансформатора.
  4. На выходном каскаде происходит выпрямление и стабилизация величины пониженного напряжения.

Для примера рассмотрим классическую схему импульсного преобразователя переменного напряжения 220 В в постоянное 12 В, собранного на микросхеме Top242.

импульсный блок

Схема импульсного блока питания AC220/DC12 В

Входное сетевое напряжение поступает на выпрямитель, состоящий из диодного моста BR1 и сглаживающего фильтра С1-С4, L1. Полученное таким образом постоянное напряжение поступает на микросхему DA1, на которой собран высокочастотный (до 100 кГц) генератор, нагруженный на импульсный трансформатор Т1. Принцип работы трансформатора тот же, что и у классического. Единственное отличие – он работает на высокой частоте, но об этом позже.

Пониженное до 12 В напряжение высокой частоты поступает на выпрямитель (диод D3) и сглаживающий фильтр (С9, С10, L1). Одновременно это же напряжение через оптрон U1 поступает на цепь стабилизации, встроенную в микросхему DA1. Стабилизация производится при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ), суть которой заключается в следующем.

При увеличении выходного напряжения цепь стабилизации (ШИМ-контроллер) изменяет скважность (длительность) импульсов, поступающих на трансформатор, и его действующее выходное напряжение уменьшается. При чрезмерном понижении выходного напряжения длительность импульсов увеличивается. В результате на выходе блока устанавливается ровно 12 В, что и необходимо для правильного питания светодиодной ленты.

В чем преимущества импульсного блока питания перед трансформаторным? Поскольку преобразование напряжения производится на относительно высокой частоте, соответственно, уменьшаются габариты и масса трансформатора, а значит и всего блока. Причем уменьшаются существенно – в десятки раз. По этой же причине уменьшаются и габариты сглаживающих конденсаторов. ШИМ-модуляция же позволяет отказаться от классических линейных стабилизаторов, имеющих низкий КПД и требующих громоздких радиаторов охлаждения.

В результате мы получаем исключительно компактный и надежный блок питания с КПД до 95%.

Основные критерии выбора

Выбирая блок питания для СЛ, необходимо обратить внимание на следующие основные характеристики:

  1. Метод преобразования напряжения.
  2. Принцип охлаждения.
  3. Исполнение.
  4. Выходное напряжение.
  5. Мощность.
  6. Дополнительный функционал.

Метод преобразования

Как я уже говорил выше, блок питания может быть трансформаторным или импульсным. Если нужен блок питания относительно небольшой мощности, то предпочтение лучше отдать импульсной конструкции. Покупка серьезного ТБП оправдает себя лишь при мощностях в сотни ватт – ИБП такой мощности стоят дорого и нередко имеют вентиляторы охлаждения, которые создают шум и собирают пыль.

Охлаждение

Охлаждение может быть пассивным и активным. В первом случае охлаждение узлов прибора производится естественным образом, во втором для этих целей служит вентилятор. Если мощность БП невелика, то от устройства с принудительным охлаждением лучше отказаться: вентилятор шумит и вместе с воздухом всасывает массу пыли, оседающую на узлах блока. Такие источники требуют регулярного технического обслуживания и, главное, плохо защищены от влаги.

шумный блок питания

Такой блок не только шумит, но и является своеобразным пылесосом

Исполнение

От конструктивного исполнения зависит степень защиты от окружающей среды. Если блок питания будет работать на улице или во влажном/пыльном помещении, то придется выбрать пылевлагозащищенную, а еще лучше герметичную конструкцию. Никаких дырочек, щелочек и, конечно, никаких вентиляторов. Для сложных механических условий (вибрация, тряска, удары и пр.) отлично подойдет прибор в металлическом сплошном корпусе. Для обычного жилого помещения можно выбрать блок в открытом кожухе со множеством вентиляционных отверстий – он будет лучше охлаждаться.

Герметичный и металлический блоки питания

Герметичный пластиковый блок питания (слева), открытый металлический защищенный от пыли, влаги, ударов блок питания (справа)

Выходное напряжение

Тут все просто. СЛ выпускаются на 2 напряжения – 12 или 24 В. Прочитай на упаковочной коробке или даже на самой ленте, на какое напряжение питания она рассчитана. Затем выбери БП, имеющий нужные параметры.

Эта СЛ рассчитана на напряжение 12 В, значит и блок питания нужен на такое же напряжение

Эта СЛ рассчитана на 12 В, значит и блок питания нужен на такое же напряжение

Мощность

ток и мощность блока

На этом блоке питания указаны и ток, и мощность

Мощность блока питания должна быть как минимум на 15-20% выше мощности, потребляемой лентой (лентами). Вроде все просто, но есть один нюанс. Редко, но случается, что на блоках питания не пишется мощность, а указывается лишь максимально допустимый ток. Как пересчитать его в мощность? Элементарно. Умножь рабочее напряжение (12 или 24 В) блока на его максимально допустимый ток в амперах, и ты получишь мощность в ваттах.

На этом блоке питания (фото выше) указана мощность в 20 Вт, ток 1.67 А и напряжение 12 В. Проверим для интереса: 12*1.67=20.04 Вт. Все сходится.

Дополнительные функции

Блок питания для СЛ

Блок питания для СЛ с беспроводным пультом дистанционного управления и встроенным диммером

Кроме своей основной работы, блок питания может выполнять и некоторые дополнительные функции. Существуют, к примеру, устройства со встроенными диммерами (регуляторами яркости), таймерами, автоматами эффектов и даже с беспроводными пультами ДУ. Тут уже на твое усмотрение, но имей в виду, что любая дополнительная функция отражается на стоимости конструкции.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты

Если у тебя под рукой калькулятор или даже просто лист бумаги с ручкой, расчет мощности блока питания займет не более минуты. Причем никаких специальных знаний для этого не потребуется, достаточно 3-х классов средней школы.

Прежде всего рассчитай потребляемую СЛ мощность. Для этого тебе понадобятся два параметра: длина будущего осветителя и его удельная мощность. Длину, само собой, ты выбираешь сам в зависимости от дизайнерской задумки. Удельная же мощность светодиодной ленты указывается в сопроводительной документации и нередко прямо на упаковке. Единицы измерения этого параметра – Вт/м.

Предположим, ты купил СЛ с удельной потребляемой мощностью 14.4 Вт/м. Это означает, что каждый метр такой ленты «съест» 14.4 Вт. При этом напряжение питания прибора значения не имеет. Для подсветки ты решил использовать 3 метра СЛ. Считаем: 14.4*3=43.2 Вт. Итак, твоя задумка будет потреблять 43,2 ватта. Для надежной работы источника питания он должен иметь некоторый (15-20%) запас мощности. Добавляем к результату еще небольшой запас и получаем 50 Вт.

Таким образом, тебе нужен адаптер мощностью не менее 50 Вт. Скорее всего, в стандартном ряду БП именно такой мощности не окажется, поэтому покупаешь ближайший по значению с большей мощностью. К примеру, на 60 Вт.

Если ты решил обеспечить питание одним адаптером нескольких СЛ, то рассчитай потребляемую мощность каждой, а результаты сложи. Ленты будут включаться параллельно (о схеме включения см. ниже), а значит, их мощности суммируются.

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:

Полярность подключения СЛ

Полярность подключения СЛ и ее блока питания

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.

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

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:

Схема подключения к одной СЛ

Схема подключения блока питания к одной СЛ

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

Неправильное подключение

Неправильное подключение нескольких СЛ к одному адаптеру питания

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:

Правильное подключение

Правильное подключение нескольких СЛ к одному адаптеру питания к содержанию ↑

Отличия блока питания от драйвера

Нередко блок, обеспечивающий питание СЛ, путают с драйвером для питания светодиодов. Блок питания и драйвер – абсолютно разные приборы, и путать их ни в коем случае нельзя!

Светодиодный драйвер – это, по сути, стабилизатор тока. Он ограничивает величину протекающего через светодиоды тока и обеспечивает стабилизацию этого тока на заданном уровне независимо от величины входного напряжения. Они не боятся КЗ, но могут сгореть от холостого хода (ХХ).

Адаптер для СЛ не следит за выходным током: он выдает его столько, сколько потребует сама лента. Устройство занимается лишь стабилизацией напряжения, а за током в СЛ следят специальные токоограничивающие резисторы. Если ленте нужно, скажем, 12 В, то блок питания выдаст ровно 12, поскольку именно от этого параметра зависит качественная работа ленточных осветителей. Такие блоки питания боятся КЗ, но отлично себя чувствуют на ХХ из-за нулевого выходного тока.

Таким образом, спутав адаптер с драйвером и поставив один вместо другого, ты в лучшем случае получишь неработоспособную конструкцию. В худшем же лишишься либо осветительного прибора, либо источника питания – все будет зависеть от характеристик и мощности оборудования.

Вот мы и разобрались с блоками питания для светодиодных лент. Теперь ты знаешь, какие они бывают, и при необходимости сможешь выбрать нужный тебе без посторонней помощи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: