Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Застосуванням світлодіодних стрічок для освітлення житлових, офісних і торгових приміщень сьогодні нікого не здивуєш, але популярність LED технологій обумовлена не тільки даниною моді. У напівпровідникових джерел світла низьке споживання електроенергії і тривалий термін служби. Їх єдиний недолік - вища вартість в порівнянні з іншими видами освітлювальних приладів. При цьому на ціновий фактор має неабиякий вплив ціна електронного баласту (трансформатора), блоку живлення, необхідного для роботи світлодіодної стрічки.

У даній публікації ми розглянемо ряд питань, пов'язаних з БП для світлодіодних джерел світла. Зібрана інформація допоможе підібрати адаптер по потужності і напрузі, правильно під'єднати до нього стрічку, а також зробити своїми руками найпростіший блок живлення для освітлення.

Що таке електронний баласт і навіщо він потрібен?

Необхідність даного пристрою пов'язана з тим, що напруга живлення стрічкових світлодіодів - 12 вольт (або 24 вольта). Відповідно, для підключення до домашньої електромережі знадобиться понижуючий блок живлення на 12 вольт, забезпечений перетворювачем напруги з змінного в постійне.

Незважаючи на те, що для роботи пристроїв можна використовувати як імпульсні, так трансформаторні джерела живлення, останні не набули широкого поширення. Це пов'язано як з великим і габаритами і вагою, що породжують проблему, куди заховати такий адаптер, так і низьким ККД. Крім цього силовий трансформатор «дзижчить», ніж вносить неабияку частку дискомфорту. Але за рахунок простоти реалізації такі схеми популярні серед початківців радіоаматорів.

Виробники блоків живлення для діодів воліють використовувати імпульсні схеми, що дозволяє підвищити потужність адаптерів і зменшити їх габарити і вартість. Детальну інформацію про імпульсних джерелах живлення можна знайти на нашому сайті.

Іноді такі БП називають «трансформаторами» для LED-стрічок, що не зовсім коректно, адже мова йде саме про імпульсних перетворювачах напруги, але оскільки такий термін міцно закріпився, ми також будемо його використовувати.

Варіанти виконання блоків живлення для світлодіодних стрічок

Залежно від функціонального призначення електронний баласт випускається в наступних варіантах виконання:

  • У вигляді компактного мережевого БП. Такі пристрої виглядають як звичайні зарядки для мобільних пристроїв.
    Компактні мережеві блоки живлення для світлодіодних стрічок

Дане рішення можна назвати економ варіантом, оскільки з усіх видів виконання воно найнижче за вартістю. Зворотний бік - низька потужність, як правило, вона не перевищує 30-36 Вт (зустрічаються китайські вироби на 60 Вт, але в них цей параметр сильно завищений). Основна сфера застосування - підключення простої підсвічування. Головне достоїнство - не потрібно монтаж, драйвер досить увіткнути в розетку, попередньо підключивши до виходу стрічку.

  • Компактний блок, поміщений в герметичний пластиковий корпус. Максимальна потужність таких пристроїв 75 Вт. Зустрічається на китайській продукції показник 100 Вт не відповідає дійсності.
    Герметичний компактний електронний баласт, закритий від зовнішнього впливу

Відмінні риси: невелика вага, компактні розміри, захист від вологи і пилу. Це практично ідеальний варіант для організації підсвічування в стельових нішах, якщо не брати до уваги високу вартість адаптера (майже вдвічі дорожче аналогів з негерметичних корпусом).

  • Електронний баласт в герметичному корпусі з алюмінію. Цей варіант виконання розрахований на суворі умови експлуатації. Сфера застосування таких БП - освітлення зовнішньої реклами, підсвічування будівель і інших об'єктів, де проводиться монтаж світлодіодів великої потужності. Установка в якості адаптера побутових джерел світла економічно не обгрунтована.
    Блоки живлення Arlight в герметичному алюмінієвому корпусі

Відмінні риси: стійкість до механічного впливу і деструктивним природним факторам (дощ, сніг, УФ випромінювання). Що стосується потужності, то з урахуванням частого виготовлення таких адаптерів за спецзамовленням, вона може бути в досить широкому діапазоні. У типових виробів цей параметр, як правило, від 80 до 200 Вт. Ціна значно вище, ніж у інших варіантів виконання.

  • Негерметичний баласт. Найбільш популярний БП, широко застосовується для живлення освітлення квартир, офісів і торгових залів. Варто трохи дорожче компактного мережевого блоку, але може бути значно потужнішою при тих же габаритах.
    БП в негерметичному виконанні

Потужні пристрої даного типу можуть бути обладнані примусовою вентиляцією, що забезпечує охолодження електронних компонентів, що продовжує термін служби адаптерів. Виготовляються під напругу 12 або 24 В. Невисока ціна і широкий асортимент, що дозволяє підібрати найбільш оптимальний варіант, зробили такі БП найбільш популярними.

Коротко про управління

Говорячи про драйвери для LED-стрічок, не можна не згадати про пристрої управління їх світінням, зокрема, про диммерах і RGB-контролерів.

Оскільки для харчування використовуються імпульсні БЖ, то регулювати інтенсивність світіння стрічкових світлодіодів шляхом зміни напруги, як для ламп розжарювання, не вийде. Для цієї мети потрібно придбати спеціальний пристрій - диммер, наприклад такий, як представлений на малюнку нижче.

Дімміруемий модуль для монохромного світлодіодної стрічки

Чи включається такий пристрій в розрив між БП і стрічкою.

Для управління RGB-стрічками використовується спеціальний пристрій, як правило, воно виконано на базі мікроконтролера. Як правило, в нього «захисту» кілька програм, що дозволяють як управляти інтенсивністю світіння з переважанням того чи іншого кольору, так і задіяти інші світлові ефекти (відео з їх демонстрацією нескладно знайти в мережі).

RGB контролер з пультом управління

Включення контролера проводиться так само, як і підсвічування (між БП і стрічкою).

Як вибрати трансформатор для світлодіодної стрічки?

В першу чергу необхідно визначитися з основними характеристиками БП. Для нас значущими є:

  • вхідна напруга.
  • напруга на виході.
  • сила струму номінального навантаження.

З першим параметром складнощів не виникне, він повинен відповідати стандартам домашньої електромережі. Напруга на виході необхідно підбирати відповідно харчуванню стрічки, воно повинно бути 12 або 24 вольта. Що стосується потужності адаптера, то він розраховується по току номінального навантаження з урахуванням характеристик стрічки і її передбачуваної довжини. Розповімо докладно, як він робиться.

Розрахунок потужності блоку живлення для світлодіодів

Щоб порахувати, якої потужності потрібен БП, для початку згадаємо похідну від закону Ома:, в нашому випадку Р - це розрахункова потужність, I - номінальний струм навантаження, U - напруга живлення.

Питається причому тут довжина стрічки, пояснити простіше на прикладі. Припустимо, для реалізації проекту нам потрібно три метри монохромного стрічки SMD 3528 на 12 вольт. У таблиці її характеристик вказана потужність 4, 8 Вт / м. Виходячи з цього, розрахункова потужність для 3 метрів складе 14, 4 Вт. З огляду на оптимізм виробників, додамо запас 30%, отримаємо 18, 42 Вт. Отже, нам знадобиться блок живлення з струмом навантаження не менше 1, 5 А (18, 42 / 12).

Як бачите, нічого складного в розрахунках немає, головне враховувати характеристики навантаження. Як приклад ніжа представлена таблиця, де показано, які бувають світлодіоди на 12 вольт.

Таблиця: приклад характеристик LED-стрічок на 12 вольт

Звернемо увагу, стандартна довжина стрічки 5 метрів, але допускається використовувати шматки менші за розміром (як проводиться розріз вказано на нашому сайті) або підключити відразу два повнорозмірних шматка або більше. Про те, як це зробити піде мова нижче.

Підключення трансформатора до світлодіодним стрічці

Як правило, цей етап не викликає складнощів, оскільки більшість виробників, таких як Feron або Arlight, до своїх виробів докладають докладну інструкцію. Для тих, хто зупинив свій вибір на нонейма, ми розповімо, як здійснюється підключення світлодіода до 24 або 12 вольт.

Практикується дві схеми підключення пряма і паралельна, вони представлені нижче на зображенні.

Схеми підключення А) пряма; В) паралельна

Як правило, послідовна схема підключення декількох стрічок не практикується, за винятком випадків, коли загальна довжина стрічки не перевищує 5-ти метрів.

Кріплення проводів здійснюється до дин-рейці на БП, де вказано призначення кожного контакту (приклад показаний на фото нижче).

Приклад підключення стрічки до БП

До стрічці дроти припаиваются або для підключення використовуються спеціальні перехідники. Що стосується відстані від БП до стрічки, то чим воно менше, тим краще. На практиці адаптери рідко встановлюються далеко від джерел світла, тому довжина кабелю в розрахунок не береться.

Саморобний трансформаторний блок живлення на 12 вольт

На завершення наведемо просту схему БП для харчування світлодіодного джерела світла потужністю до 120 Вт на основі інтегрального стабілізатора КР142ЕН8Б.

Схема блоку живлення для світлодіодної стрічки на 12 вольт

позначення:

  • Резистори: в схемі не задіяні.
  • Конденсатори: С1 і С2 - 100 нФ; С3 - 1000 мкФ х 25 В; С4 і С5 -2200 мкФ х 25 В.
  • Випрямляч: VD1 - діодний міст КВРС 15005 або будь-який інший, розрахований на струм не менше 10 ампер;
  • Діод VD2 - 1N4005 (в якості альтернативи підійде будь-який кремнієвий діод).
  • Транзистор VT1 - TIP 3005, власне підійде будь-який біполярнік, у якого струм колектора від 10, 0 А і більше.
  • Мікросхема DA1 - інтегральний стабілізатор КР142ЕН8Б, в якості альтернативи можна використовувати МС7812ВТ або подібні аналоги.
  • ТР1 - допускається використання будь-якого понижуючого трансформатора з вторинною обмоткою розрахованої на напругу 12-18 В і струм навантаження від 10, 0 А.

Зібрана схема не вимагає настройки, якщо збірка була проведена правильно. Цей БП може живити як звичайну стрічку на 12 вольт 60 ватів, так і більш потужні джерела світла.

Збирати з нуля імпульсний інверторний БП безперспективно. Простіше пристосувати для цієї мети готовий пристрій, наприклад, взяти зі згорілих в люстрі лампових енергозберігаючих світильників електронний баланс і відремонтувати його, внісши невеликі зміни (збільшити напругу і струм). По суті, це готові імпульсні БЖ.

супутні питання

Досить часто можна почути питання, де використовуються стрічки на 24 вольта, як правило, їх використовують для освітлення. Вони можуть кріпитися клейкою стрічкою до спеціальній підкладці, що розсіює тепло або закладатися в профіль для світлодіодної стрічки, що кріпиться на стелю або стіни. Підбір БП, розрахунок потужності і схема підключення світлодіодів до 24 вольт, проводиться за тим же принципом, що був описаний вище.

Що робити, якщо згорів один або кілька діодів? Ремонт в даному випадку не вимагає великих зусиль. Необхідно візуально знайти згорілий сегмент, визначити його досить просто за зовнішнім виглядом, далі він вирізається по мітках на стрічці. Решта шматки слід з'єднати проводом відповідного перерізу, дотримуючись полярності. SMD елементи досить маленькі, перепоювати їх не має сенсу, вигорілий сегмент краще видалити. Втрата одного з них глобально не відіб'ється на сумарній потужності джерела світла.

Скільки можна підключати стрічок до БП? Все залежить від потужності адаптера і характеристик джерела світла, який від нього харчується.

Що робити, якщо з електронного баласту чути тріск або інші не характерні звуки? Слід негайно вимкнути живлення і зробити технічний огляд пристрою.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія: