Лампы накаливания постепенно уходят в прошлое, как и люминесцентные светильники. Сегодня никого не удивить мягкой подсветкой с функцией регулировки или основным освещением на световых диодах, что неудивительно. Такие приборы более долговечны и менее энергозатратны. В этой статье поговорим о том, что такое светодиодная лента 12 Вольт, какие виды существуют. Стоит рассмотреть характеристики и способы расчётов длины. Однако самое главное - понять, каковы области её применения и особенности подключения к сети..

Читайте в статье:

Светодиоды на ленте: преимущества и недостатки

Рассматривая светодиодные LED-ленты на 12В, можно отметить, что недостаток здесь всего один – довольно высокая стоимость, по сравнению с другими источниками освещения. Что же касается достоинств, то их достаточно много. Рассмотрим их подробнее:

• простота монтажа – наличие клеящегося слоя на обратной стороне и гибкость изделия позволяют монтаж в самых сложных местах;
• расход электроэнергии при эксплуатации значительно ниже, чем у КЛЛ или ламп накаливания;

• долговечность в работе. Если монтаж произведён правильно, а условия эксплуатации не нарушаются, такие диоды перегорают очень редко;
• ещё один плюс к монтажу – ленту легко разрезать на части по специальным меткам, что упрощает процесс;
• возможность выбрать любой цвет или вовсе приобрести разноцветную ленту с контроллером, управляемую с ПДУ;
• возможность диммирования, позволяющая менять интенсивность освещения в зависимости от пожелания.

Области применения светодиодных лент 12В

Диодные ленты 12 Вольт сегодня получили достаточно широкое распространение в различных областях. Благодаря безопасности низкого напряжения они с успехом применяются в освещении помещений с повышенной влажностью (ванная комната или кухня). Также широко применяются в качестве основного освещения или подсветки потолков в гостиных, спальнях и прихожих. Не обошло вниманием такие световые приборы и современное автомобилестроение, где ленты используются в виде дневных ходовых огней.

Полезная информация! Область применения световой ленты на SMD-элементах может быть ограничена лишь фантазией мастера. К примеру, при использовании светодиодной ленты на батарейках можно выполнить подсветку выдвижных шкафчиков, не подводя к ним электропроводку, что очень удобно.

Типы светодиодных лент и особенности их маркировки

Подобные световые приборы различаются по множеству параметров, которые можно узнать из маркировки. Обычно она имеет подобный вид − LED-CW-SMD-5050/60 IP68. Рассмотрим, какая информация зашифрована в маркировке, начиная с первого обозначения:

1. Источник света, в нашем случае – LED-светодиоды.
2. Цвет свечения. Может иметь обозначения CW (белый), RGB (многоцветный), R (красный), G (зелёный), B (синий). Стоит отметить, что сегодня в продаже появились жёлтые светодиодные ленты, имеющие маркировку LS.
3. Тип вывода контактов чипа на печатную плату. SMD означает «монтируемый на поверхности». Именно такие чипы устанавливаются на светодиодные ленты.
4. Размер чипа. В нашем случае − 5×5 мм.
5. Количество чипов, располагаемых на 1 м полосы.
6. Класс защиты устройства от агрессивной внешней среды.

Каждый из типов световых полос имеет свои характеристики, отличающиеся по интенсивности свечения, области применения и вариантам монтажа.

Характеристики светодиодных лент

Различают три основных вида характеристик световых полос:

• по типу устройства чипа;
• по цвету свечения и количеству единиц на метр;
• по степени защищённости к внешним воздействиям.

Рассмотрим подробно каждый из этих пунктов.

Светодиодная лента 12 Вольт: тип устройства чипа

Разделяют 2 типа устанавливаемых световых диодов – DIP и SMD. По сути, световые полосы на DIP-элементах (цепочка из элементов в виде цилиндров с контактами-ножками) в наше время уже практически не применяются. Более удобны для монтажа SMD-ленты. Они занимают меньше места, более долговечны.

Виды светодиодных лент по цвету свечения и количеству чипов на метр

Цвет свечения светодиодной полосы каждый мастер выбирает в зависимости от своих предпочтений.. Однако в последнее время наиболее популярными в качестве декоративной подсветки становятся RGB-полосы, дающие возможность изменять оттенок в зависимости от пожелания. Для основного освещения используются чипы с маркировкой CW (белый цвет).

Мнение эксперта

Спросить у специалиста

“Количество элементов на метр полосы имеет значение для интенсивности свечения. Чем это количество больше, тем ярче будет освещение и выше потребляемая мощность”.

Степень защищённости от внешних факторов

Степень защищённости IP играет важную роль и влияет не только на то, в каком помещении будет монтироваться световой прибор, но и на его стоимость. Попробуем расшифровать цифры этого параметра. Для этого обратимся к таблице ниже (цифры в первой колонке обозначают расположение показателя в маркировке светодиодной ленты).

Как рассчитать мощность светодиодной ленты на метр

Расчёт светодиодной ленты по мощности производится исходя из маркировки чипа, а,следовательно исходя из мощности одного светодиода, умноженной на количество элементов на метр полосы. Рассмотрим мощность лент с различными чипами в табличном варианте.

Тип светодиода SMD	Количество чипов в 1 метре, шт.	Потребляемая мощность на 1 метр, Вт
3528	60	4,8
3528	120	9,6
3528	240	19,2
5050	30	7,2
5050	60	15
5050	120	25

Если говорить о светодиодной ленте 5730, то её характеристики практически не отличаются от 5630, а мощность чипов находится между 3528 и 5050 – 0,5Вт на один чип. Рассчитать общую мощность на 1 метр несложно, умножив показатель одного светодиода на их количество в метре.

Светодиодные ленты 12 Вольт для авто: особенности применения

Умельцы давно облюбовали такой вид тюнинга автомобиля. Прекрасно смотрится RGB-подсветка вдоль порогов автомашины, придавая ей в тёмное время суток фантастический вид. Используют светодиоды и для дополнительной подсветки приборной панели.

Важно! Отечественные автомобили старых образцов не оборудуются дневными ходовыми огнями, а значит, и в этом случае светодиодная лента вполне подойдёт. Однако следует помнить, что для ДХО применимы только белые или жёлтые светодиоды.

Единственной проблемой использования световых лент на авто становится нестабильность напряжения бортовой сети. Хотя и считается, что она всегда составляет 12В, на самом деле может доходить и до 14В. Для светодиодов, требующих стабильного питания, это губительно. Специалисты в таких случаях советуют установить стабилизатор напряжения, который можно приобрести в специализированных магазинах автозапчастей и оборудования или на интернет-ресурсах. Конечно, можно смонтировать питание полосы через сопротивление, но такой способ требует сложных расчётов. К тому же сопротивление в процессе эксплуатации чувствительно греется.

Статья по теме:
Зачем нужны, принцип работы, критерии выбора, обзор моделей, как подключить LED-элементы к преобразователю, как сделать своими руками – читайте в публикации.

Рекомендации редакции сайт по выбору светодиодной ленты

При выборе таких световых приборов первое, на что следует обратить внимание, – это режимы использования. Если полоса необходима для основного освещения, то лучше выбрать белый или жёлтый цвет. Для разграничения световых зон помещения при помощи вспомогательной подсветки используются ленты синего, жёлтого, зелёного или красного оттенка. Если же есть желание сделать меняющуюся подсветку, выбирают RGB-ленту с контроллером и пультом дистанционного управления. Для такой светодиодной ленты 12 Вольт диммер отдельно приобретать уже не нужно. При помощи ПДУ не только изменяются оттенки, но и регулируется интенсивность свечения. Следующее – помещение, в котором будет использоваться полоса.

Мнение эксперта

Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО "АСП Северо-Запад"

Спросить у специалиста

“По классу защищённости IP выбирают не только полосу, но и адаптер для светодиодной ленты 12 Вольт. Для ванной комнаты не стоит приобретать оборудование с классом IP ниже 65”.

Особое внимание при выборе следует обратить на фирму-производителя и качество сборки изделия. Китайские «аналоги» крайне недолговечны, чипы быстро выходят из строя и деградируют, что приводит к снижению силы светового потока. К тому же они редко соответствуют заявленным характеристикам. Приобретая световую полосу, нужно проверить всю техническую документацию и сертификат соответствия на товар. Качественные SMD-элементы (по силе светового потока) должны обладать следующими параметрами:

• 3528 – 5 Лм (Люмен);
• 5050 – 15 Лм;
• 5630 – 18 Лм.

Как подключить светодиодную ленту 12 Вольт

К сожалению, даже в такой, казалось бы, элементарной работе, как подключение светодиодной ленты через блок питания, начинающие домашние мастера часто допускают ошибки. Это приводит к быстрому выходу осветительного прибора из строя. Разберёмся с основными ошибками при монтаже.

Длина отрезка, подключаемого к блоку питания

В продаже такие световые полосы продаются в катушках по 5 м. Но как быть, если требуется монтаж 10 или 15 м? Вот здесь многие и делают первую ошибку, просто соединив начало одного отрезка с другим (последовательно), чего делать категорически нельзя. Токоведущие дорожки светодиодной ленты рассчитаны на определённую нагрузку. Соединив 2 полосы, получим нагрузку на начало светодиодной ленты в 2 раза выше допустимой. В результате − обгорание и выход из строя.

В случае необходимости подобного монтажа следует поступить так. Берём дополнительный провод сечением 1,5 мм 2 и подключаем один его конец к выводу питания из блока (перед первой лентой), а второй к питанию второй полосы. Это и называется параллельное подключение, являющееся правильным.

Подключение световой полосы к бытовой сети 220В

Подобное подключение производится через блок питания с трансформатором 220/12В и выпрямителем. Такое устройство называют адаптером. Для RGB-лент используется специальный контроллер, в схему которого, помимо трансформатора, включается микросхема. Именно она позволяет владельцу управлять изменением цветов вручную или запрограммировать режимы.

Важно! К бытовой сети LED-лента монтируется только через адаптер, который должен соответствовать по техническим параметрам требуемым показателям мощности. Без адаптера подключение светодиодной ленты допускается только к батарее с постоянным и стабильным напряжением.

Стоимость светодиодных лент на российском рынке

Приобрести качественную LED-ленту сегодня довольно сложно – рынок заполонили подделки, которые по виду практически не отличаются от фирменных изделий, но при этом имеют более низкую стоимость.. В таблице ниже приведена средняя стоимость на качественные светодиодные ленты, по состоянию на май 2018 года, с некоторыми техническими характеристиками.

Производитель	Тип чипа	Цвет	Степень защиты	Стоимость, руб./м
	5050	Холодный белый	IP20	450
	2835	Синий	IP20	700
	5050	Холодный белый	IP65	500
	2835	Белый	IP20	850
	3528	Тёплый белый	IP33	400

Существуют и более дорогие изделия. В частности, это касается RGB-лент, однако, и здесь многое зависит от известности бренда.

Подведём итог

Не вызывает сомнения, что изобретение светодиодной ленты открыло новые горизонты в оформлении интерьеров квартир и частных домов. При правильном выборе LED-полоса неприхотлива в использовании и проста в монтаже. Она долговечна (при соблюдении некоторых правил подключения) и экономична в процессе эксплуатации. А значит, начинающим мастерам, ищущим варианты освещения своего жилья, стоит обратить на неё внимание.

Диоды являются самым простым современным способом организовать дешевое освещение. Предлагаем рассмотреть, как сделать и подключить своими руками блок питания для светодиодной ленты, а также расчет мощности и подбор устройства.

Назначение блока питания

Светодиодные ленты – это прекрасная альтернатива мощному освещению, к примеру, от лампы накаливания или энергосберегающего светильника. Подобрать светодиоды не сложно, больше всего проблем вызывает их подключение к сети. Для того чтобы организовать удобную и красивую диодную подсветку, Вам понадобится специальный блок питания.

Фото – Блок питания для светодиодной ленты

Блок питания, также известный как малогабаритный трансформатор или проводник, является одним из наиболее важных компонентов системы LED и предназначен для питания светодиодов. Его размеры маленькие, поэтому Вы без проблем сможете крепить прибор под подвесным потолком или в мебели. Использование неправильного типа устройства электропитания может не только навредить светодиодной ленте, но и стать причиной возгорания жилища. Важно также знать, какое входное напряжения переменного тока Вам необходимо, и быть уверенным, что выбранный аппарат соответствует этим параметрам. Для сооружения корпуса в основном используется пластик, который противостоит многим внешним разрушающим факторам (его можно использовать на улице, во влажных комнатах). Рассмотрим, как правильно выбрать блок питания:

1. Определите нужное напряжение.

Постоянное напряжение, которое требуется светодиодной продукции до работы имеет ключевое значение при выборе модели трансформатора и его уровня питания. В основном в магазинах предлагается контроллер нерегулируемый, т.е. он всегда выдает одно и то же напряжение. Это не означает, что яркость ламп не будет контролироваться, напротив, данный показатель контролируется специальным ШИМ-диммером, который значительно упрощает работу блока питания. Наиболее популярны модели со встроенным диммером марок Feron (для RGB ленты LB005 30W 12V), Led Lamp, 450W GEMBIRD ATX (120mm fan) CCC-PSU, Arlight, ARPV LV-35-12, NS-LV-50-12(12V, 4A, 50W), HTS-100, YGY-121000, ZC-BSPS 12V3,3A=40W jaZZway.

1. Определите ​​общую длину ленты освещения.

После того как Вы определили напряжение светодиодного продукта, который хотите использовать, нужно рассчитать расстояние всей светодиодной ленты.

1. Подобрать мощность бока питания.

Подбор мощности для любого блока питания светодиодной ленты производится согласно специальной таблице, рекомендуем Вам ознакомиться с инструкцией выбранной фирмы. Очень важно не экономить на приспособлении с нужной мощностью.

1. Расчет прибора.

Перед тем, как установить маломощный или многоканальный трансформатор, нужно подсчитать некоторые параметры. Если Вы знаете длину светодиодной ленты и мощность, то необходимо перемножить эти показатели и добавить к ним 10-5 процентов погрешности. Полученное число будет являться показателем теплового потока Вт/м2, и в зависимости от него нужно подбирать блок питания. Это поможет уберечь себя и свою семью от коротких замыканий и перегораний кабеля.

1. Монтаж блока.

Теперь осталось только собрать блок питания и ленту в одну рабочую систему. Если Вы не используете компьютерный трансформатор, то Вам нужно:

Взять небольшой кусочек проволоки и короткий зеленый, и черный провод. Так мы разметим кабеля фазы и заземления. Подключите электричество в желтый и черный провода. Предположим, Желтый = 12 + Красный = 5В + черный = Земля. Для чистоты установки Вам, возможно, понадобится полностью разобрать трансформатор. Вырежьте все провода, оставляя пару черных шнуров, зеленый кабель и некоторые желтые.

Фото – Подключение блока питания

Снимите зеленый и черный шнуры, скрутите их вместе и отложите в сторону. Проверьте правильность соединения черных и желтых проводов, после чего подключите прибор в сеть. Убедитесь, что прибор герметичный, кабель выхода хорошенько запаян, а другие места контактов не соприкасаются.

Фото – Компактный блок питания для светодиодной ленты

После окончания работы, наденьте корпус на место, включите напряжение, проверьте правильность последовательности горения светодиодов. Как видите, подключения трансформатора своими руками – это достаточно простая задача.

Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания

Как сделать блок питания

Самостоятельно сделать блок питания для светодиодов достаточно просто. Для ленты на 20 ячеек Вам понадобится:

1. Трансформатор на 12 Вольт, который может передавать ток на 1 А;
2. Диодный мост с конденсатором;
3. Микросхема КР142ЕН8Б (или 7812), которая будет необходима для радиатора (ели блок питания гудит, то это проблема именно данной детали).

Соединяем все приспособления по стандартной схеме и подключаем самодельный проводник к ленте. Собрать блок можно в старый корпус от обычного мини-трансформатора, в нем же и скрыт провод. Для удобства ниже представлена схема цепи блока питания для светодиодной ленты:

Фото – Схема цепи блока питания для светодиодной ленты
Фото – Схема светодиодной ленты с блоком
Фото – Подключение светодиодной ленты к сети

Обзор цен

Правильно соединить все части схемы не каждому под силу, поэтому часто более выгодно приобрести уже готовый трансформатор. Купить компактный и герметичный блок питания можно в любом магазине электрических товаров.

Стоимость приборов может варьироваться в зависимости от производителя (Китай будет дешевле), или дополнительного функционала (с дистанционным управлением, датчиками движения и т.д.). При необходимости вполне возможна самостоятельная переделка прибора под свой вкус и потребности.

Часто нужно запитать свои самоделки, а блока питания на нужное напряжение нет. Конечно, для проверки можно воспользоваться батарейками. Подобрать нужное количество, для получения нужного напряжения, но для постоянной работы такой подход нерационален. Давайте рассмотрим варианты изготовления блоков питания для светодиодов от простого и дешевого к более сложному и дорогому.

Бестрансформаторный блок питания для светодиодов

Суть такого блока заключается в использовании балластного (гасящего) конденсатор. На нашем сайте есть подробная статья о таком БП, в которой вы можете найти . В общем виде схема выглядит следующим образом:

Такой вариант имеет массу недостатков:

1. Нет стабилизации выходного напряжения;
2. нет гальванической развязки (трансформатора);
3. нет разряжающего резистора на балластном конденсаторе, поэтому есть риск поражения электрическим током от C1.

Приняв эти недостатки и доработав схему, получаем следующее бестрансформаторное питание светодиодов на 12В.

Вместо D1, микросхемы линейного стабилизатора L7812, может быть установлена любая другая на необходимое напряжение (7805 и т.д. а также отечественные стабилизаторы КРЕН).

Альтернативный вариант схемы БП для светодиодной ленты, при сборе своими руками – вместо линейного стабилизатора использовать стабилитрон или параметрический стабилизатор из стабилитрона и транзистора. Преимуществом такого решения есть гибкость в настройке напряжения стабилизации, ведь если у вас нет подходящего стабилитрона, вы можете два других соединить последовательно и добиться нужной величины напряжения.

Для изготовления самодельного блока питания для светодиодной ленты подойдёт отечественный стабилитрон серии Д818Д, рассчитанный на напряжение порядка 12-13 В.

Другой способ стабилизации – собрать стабилизатор тока на двух транзисторах. Ток стабилизации задается резистором R2.

R2 = 0,7 * Iст; R1 = 3,9кОм.

Стабилизатор тока стремится выдать заданный ток, это оптимальный вариант для бестрансформаторного питания отдельных светодиодов.

Переделка готовых БП для работы со светодиодами

Начнем с самых распространённых блоков питания – зарядных устройств от мобильного телефона. Выходное напряжение от 5 до 9 вольт постоянного тока, стабилизированная схема и гальваническая развязка от сети. Это делает использование подобных схем блока питания для светодиодной ленты безопаснее предыдущего варианта.

Самым простым вариантом будет использование токоограничительного резистора, для удобства есть .

Схемы дешевых блоков питания от зарядок

Для начала взгляните на схемы от различных зарядных устройств, с виду они отличаются, а принципиально – идентичны (картинки можно листать ).

Большинство зарядных устройств для мобильного телефона построены на базе блокинг-генератора, или как его еще называют – автогенератора.

Выпрямленное напряжение поступает на схему, состоящую из силового транзистора, который управляется через базовую обмотку и резистор смещения базы, трансформатора, и цепи обратной связи. Это простейший импульсный блок питания. Подойдет как схема для блока питания светодиодной ленты, если её немного модернизировать.

Принцип работы

Обмотки трансформатора подключены таким образом, чтобы на базе транзистора и коллекторной обмотки, напряжения наводились в противофазе, иначе говоря «наоборот». Когда транзистор открывается до конца через резистор базы, нарастание тока в коллекторной обмотке прекращается и на базовой обмотке возникает противо-ЭДС, закрывающее транзистор. Ток в коллекторной цепи снижается, а после достижения нулевого значения процесс повторяется.

Однако это описание очень упрощено, дано только для понимания общего принципа возникновения колебаний высокой частоты переменного тока на импульсном трансформаторе.

Вы могли заметить, что на каждой из схем выше я обвел красным цветом один из элементов – это стабилитрон (диод Зенера). Он установлен как раз в цепи обратной связи по напряжению. Когда выходное напряжение достигает напряжения стабилизации, в работу вступает отрицательная обратная связь, которая закрывает транзистор.

В более дорогих (см. вторую схему) обратная связь заведена через оптопару, это повышает надежность схемы в целом.

Обобщенная схема блокинг-генератора изображена на рисунке ниже, все остальные компоненты в зарядных устройствах нужны для стабилизации (обратной связи), индикации, защиты от аварийных режимов работы и т.д.

Делаем блок питания

Раз стабилитрон имеет напряжение стабилизации — с его помощью осуществляется обратная связь. Значит, чтобы изменить выходное напряжение, нужно его заменить на другой по величине Uстаб.

Выходное напряжение зарядного устройства приблизительно равно номиналу стабилизатора . Оно отличается от номинального на стабилитроне от 0,3 до 1В и зависит от некоторых особенностей схемы. Обратите внимание, в приведенных примерах стоят стабилитроны от 5 до 7 вольт.

При изменении выходного напряжения изменяется и ток, который может выдать зарядное устройство. Причем изменение тока обратно-пропорционально величине изменения напряжения. Т.е. увеличив напряжение наполовину, допустим до 7,5 вольт, ток упадет в два раза.

Чтобы своими руками сделать блок питания для светодиодов, нужно определиться как вы будете подключать нагрузку, чтобы сделать выводы о необходимом напряжении.

Если вы собираетесь питать один светодиод или несколько соединенных параллельно, вам нужно выходное напряжение порядка 3-х вольт (). Далее подобрать необходимый стабилитрон, например подобный – на 3,3В. При параллельном подключении не забудьте проверить напряжение через каждый из светодиодов и скорректировать его дополнительным резистором.

Многие блоки питания, не только зарядки для мобильных, сделаны по этой схеме. Более мощные и дорогие модели (незначительно), и модели с другими силовыми схемами оборудованы несколько иной и более простой в настройке обратной связью. Зачастую которая выполнена на микросхеме TL431 (или любые другие буквы и «431» в названии).

Эта интегральная микросхема выполняет роль обычного стабилитрона. Отличия в том, что TL431 – это регулируемый стабилитрон и имеет корпус с 3-мя выводами

Выходное напряжение задается изменением соотношения резисторов R1 и R2 (см. следующую схему), далее размещена типовая схема блока питания с TL431. Кругом обведены резисторы, которые нужно подбирать для подстройки, формула подбора такова:

Vout = 1 + (R1 / R2) * Vref , где Vref – приблизительно 2,5В

Мнемоническое правило: В обвязке TL431 есть 2 резистора, задающие напряжение стабилизации. Верхний чем больше – тем выше напряжение, соответственно, чем ниже сопротивление, тем меньшее напряжение выдаст БП. Нижний – наоборот, чем больше сопротивление – тем ниже напряжение (верхний повышает, нижний уменьшает).

3 варианта блока питания из зарядного

Первый вариант . Вы можете сделать регулируемый блок питания таким образом: замените один из резисторов потенциометр, в зависимости от того куда вы его впаяете (вместо верхнего или нижнего) пределы регулировки будут изменяться.

Идеальный вариант поставить последовательно постоянный резистор и потенциометр, выставив за счет постоянного минимальный уровень напряжения на выходе блока питания, воспользовавшись приведенной формулой.

Описанными способами можно своими руками сделать блок питания для светодиодной ленты практически из любого старого блока питания, зарядного устройства и пр. Однако в некоторых случаях придется доматывать вторичную обмотку несколькими витками, этот способ несколько труднее и рассматривать его не будем.

Вторая схема. Регулировка аналогична, на R7 и R5.

Подобный блок питания, сделанный своими руками, превосходит бестрансформаторное питание светодиодов по всем параметрам. А что насчет цены – то не забывайте о том, что порывшись у себя в кладовой – вы наверняка найдете парочку заготовок.

Третий вариант – это модернизировать или доделать старые трансформаторные блоки питания.

Если выходное напряжение с диодного моста превышает 14 вольт, установите L7812 по указанной схеме и получите готовый БП для LED ленты, сделанный своими руками.

Если вы хотите сделать блок питания для отдельных светодиодов, схема изменится только номиналом стабилизатора – нужно будет установить 3-хвольтовую модель (7803). Или собрать параметрический стабилизатор как было описано выше. Такой блок питания лучше чем первый рассмотренный, но хуже чем второй. Он больше и имеет меньший КПД.

Блок питания для LED ленты из зарядного от ноутбука

Блоки питания от ноутбуков, мониторов и другой бытовой и компьютерной техники имеют напряжение от 12 до 19 и более Вольт. Если напряжение 12В – отлично, это идеально для светодиодной ленты. Но как изменить выходное напряжение, если оно не подходит под ваши нужды?

Вот такой регулируемый импульсный понижающий преобразователь напряжения выполнен на довольно старой надёжной и популярной микросхеме – LM2596. Модель, которая изображена на фото, имеет регулировку напряжения и тока, что позволяет его использовать как драйвер для мощных светодиодов, обеспечивающий очень качественное питание.

На фотографии видно в обозначении сокращение ADJ (adjustable) – что говорит о том, что это регулируемая модель. В продаже есть готовые схемы и отдельные ИМС для работы с фиксированным выходным напряжением, а именно: 3В, 5В и 12В. В вариантах на ток 2 и 3 Ампера каждая, имеют немного упрощённую схему.

Назначение элементов описано , разница лишь в том, что на схеме выше отсутствует стабилизация тока и нет регулировки напряжения, как в предыдущем фото.

Понижающие преобразователи напряжения на LM2596 довольно популярны. Найти их можно в магазинах радиодеталей, но на Aliexpress можно купить в разы дешевле.

Схема их подключения проста, входные и выходные контакты подписаны, некоторые платы поставляются с запаянными зажимными клеммами. Подключите его к готовому БП на более высокое напряжение (от ноутбука, например) и блок питания для светодиодных ламп готов.

Такой вариант подходит для начинающих, если вы не хотите влезать в схему с паяльником или нет возможности добраться до элементов блока для модификации схемы (в случае трудно разбираемого корпуса и когда детали залиты компаундом).

Ремонт блока питания светодиодной ленты

Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.

Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.

Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:

• TL494;
• KIA494AP;
• MB3759;
• KA7500;

Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:

ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.

Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.

При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.

На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.

Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.

Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.

Добрый день, уважаемые читатели! Сегодня мы соберём простой источник питания для маломощных нагрузок. Сразу оговорюсь, мощность схемы можно повысить, но об этом позже.
Вот так выглядит собранная конструкция:

Довольно компактная.
Основные характеристики:

• Выходное напряжение - 12 Вольт;
• Мощность - 5 Ватт;
• Широкий диапазон питающих напряжений;
• Надёжность.

Схема

Итак, начнём со схемы устройства. Она сейчас перед вами.

Высоковольтная часть представляет собой однотактный генератор, построенный на базе одного транзистора.
Список деталей:

• VT1 – mje13001 (либо помощнее mje13003);
• VD1 - 1N4007;
• VD2 – FR107;
• LED – светодиод любого цвета (я взял жёлтый);
• R1 – 15 кОм, 0.5-1 Ватт (дабы увеличить мощность схемы, я взял на 10 кОм);
• R2 – 300 кОм;
• R3 – 2.2 кОм;
• R4 – 1.5 кОм;
• C1 – 33 нФ, 400 Вольт;
• C2 – 10 нФ, 1 кВ (конденсатора на киловольт у меня не нашлось, поэтому взял на 2 кВ);
• C3 – 100 мкФ.

Резистор R1 ограничивает выходной ток, R2 разряжает конденсатор после отключения схемы от сети, та же роль и у R3. На деталях VD1 C1, VD2 C3 собраны однополупериодные выпрямители.
Подходящий трансформатор можно найти в старых зарядных. Аккуратно разбираем сердечник, сматываем старые обмотки и приступаем к намотке новых. Первичная обмотка (она же коллекторная) состоит из 200 витков провода диаметром 0.08 - 0.1 мм. Наматывать можно как вручную, так и намоточным механизмом. Последний полезен тем, что можно видеть, сколько витков уже есть.

(На фото счётчик показывает некорректное значение)
Намотанную катушку прозваниваем на наличие разрывов.

Ставим изоляцию, одно слоя вполне хватит, и в том же направлении мотаем 10 витков провода того же диаметра, изолируем её.

Теперь берём более толстую проволоку (0.5 мм) и ею мотаем низковольтную обмотку. Один виток примерно равен одному Вольту. Я намотал 14 витков, чтобы был запас по напряжению.

На вторичную обмотку также наносим слой изоленты.
Так как генератор однотактный, между частями сердечника следует разместить кусочек офисной бумаги. Собираем трансформатор, фиксируем сердечник скотчем. Готово!

Печатная плата

Скачать плату:

(cкачиваний: 337)

Так, со схемой и ролью её компонентов разобрались, теперь давайте приступим к изготовлению печатной платы. Для этого нам понадобится текстолит размером 2х4 см и непосредственно сам рисунок печатной платы.

Медную часть зашкуриваем мелкозернистой наждачной бумагой, после обезжириваем спиртом. Далее методом ЛУТ переносим рисунок на плату.

Если что-то не перенеслось, дорисовываем лаком.
Травим в растворе перекиси водорода. Я рекомендую именно этот способ травления, так как он наиболее безопасный, быстрый и общедоступный.
По окончании процесса травления достаём нашу плату, промываем её водой, тонер и лак смываем ацетоном.

Напаиваем дорожки

Первым на своё место впаиваем диод VD2, не забываем о полярности. Серая полоска диода «смотрит» вверх.

На ножки конденсатора С2 припаиваем резистор R2.

Остальные компоненты располагаем на плате в соответствии со следующими фото:

Включение в сеть

При первом включении в разрыв одного из проводов питания необходимо подключить обычную лампу накаливания на 40-60 Ватт. Это обезопасит вашу сеть от последствий возможного короткого замыкания в цепи. Если лампа во время работы не горит, значит всё нормально и можно её исключать. В противном случае следует найти и устранить неисправность. Зачастую это избыток припоя на обратной стороне платы, который может коротить дорожки.

Заключение

Надёжность схемы заключается в том, что при коротком замыкании на выходе схемы вся энергия рассеивается в виде тепла на резисторе R1.
Выходная мощность зависит от номинала резистора R1, габаритов трансформатора и диаметра вторичной обмотки, напряжение - от количества витков.
Схема в наладке не нуждается.
А на этом моя статья подошла к концу. Всем удачи в повторении!

Светодиоды заменяют таким типы источников света, такие как люминесцентные лампы и лампы накаливания. Практически в каждом доме уже есть светодиодные лампы, они потребляют гораздо меньше двух своих предшественников (до 10 раз меньше чем лампы накаливания и от 2 до 5 раз меньше, чем КЛЛ или энергосберегающие люминесцентные лампы). В ситуациях, когда необходим длинный источник света, или нужно организовать подсветку сложной формы в ход идёт .

Led лента идеальна для целого ряда ситуаций, главное её преимущество перед отдельными светодиодами и светодиодными матрицами являются источники питания. Их легче найти в продаже почти в любом магазине электротоваров, в отличие от драйверов для мощных светодиодов, к тому же подбор блока питания осуществляется только по потребляемой мощности, т.к. подавляющее большинство светодиодных лент имеют напряжение питания в 12 Вольт.

В то время как для мощных светодиодов и модулей при выборе источника питания нужно искать именно источник тока с требуемой мощностью и номинальным током, т.е. учитывать 2 параметра, что усложняет подбор.

В этой статье рассмотрены типовые схемы блоков питания и их узлы, а также советы по их ремонту для начинающих радиолюбителей и электриков.

Типы и требования к источникам питания для светодиодных лент и 12 В led ламп

Основное требование к источнику питания как для светодиодов, так и для светодиодных лент - качественная стабилизация напряжения/тока, вне зависимости от скачков сетевого напряжения, а также низкие выходные пульсации.

По типу исполнения блоки питания для LED продукции различают:

Герметичные. Они сложнее в ремонте, корпус не всегда поддаётся аккуратной разборке, а внутри и вовсе может быть залит герметиком или компаундом.

Негерметичные, для применения в помещении. Лучше поддаются ремонту, т.к. плата изымается после откручивания нескольких винтов.

По типу охлаждения:

Пассивное воздушное. Блок питания охлаждается за счёт естественной конвекции воздуха через перфорацию его корпуса. Недостаток - невозможность достигнуть высоких мощностей сохранив массогабаритные показатели;

Активное воздушное. Блок питания охлаждается с помощью кулера (небольшого вентилятора, как устанавливают на системных блоках ПК). Такой тип охлаждения позволяет достичь большей мощности при аналогичных размерах с пассивным блоком питания.

Схемы блоков питания для светодиодных лент

Стоит понимать, что нет в электронике такого понятия как «блок питания для светодиодной ленты», в принципе к любому устройству подойдёт любой блок питания с подходящим напряжением и током большим чем потребляемый прибором. Это значит, что информация описанная ниже применима к практически любым блокам питания.

Однако в обиходе проще говорить о блоке питания по его предназначению для конкретного устройства.

Общая структура импульсного блока питания

Для питания светодиодных лент и другой техники последние десятилетия применяются импульсные блоки питания (ИБП). Они отличаются от трансформаторных тем, что работают не на частоте питающего напряжения (50 Гц), а на высоких частотах (десятки и сотни килогерц).

Поэтому для его работы нужен генератор высокой частоты, в дешевых и рассчитанных на малые токи (единицы ампер) блоках питания часто встречается автогенераторная схема, она применяется в:

электронных трансформаторах;

электронных балластах для люминесцентных ламп;

зарядных устройствах для мобильного телефона;

дешевых ИБП для светодиодных лент (10-20 вт) и других устройствах.

Схему подобного блока питания можно увидеть на рисунке (для увеличения нажмите на картинку):

Его структура следующая:

В состав ОС включена оптопара U1, с её помощью в силовую часть автогенератора поступает сигнал с выхода и поддерживается стабильное выходное напряжение. В выходной части может отсутствовать напряжение из-за обрыва диода VD8, часто это сборка Шоттки, подлежит замене. Также часто вызывает проблемы вздутый электролитический конденсатор C10.

Как вы видите всё работает с гораздо меньшим количеством элементов, надёжность соответствующая…

Более дорогие и блоки питания

Схемы, которые вы увидите ниже часто встречаются в блоках питания для светодиодных лент, DVD-проигрывателей, магнитол и других маломощных устройств (десятки Ватт).

Прежде чем перейти к рассмотрению популярных схем, ознакомьтесь со структурой импульсного блока питания с ШИМ-контроллером.

Верхняя часть схемы отвечает за фильтрацию, выпрямление и сглаживание пульсаций сетевого напряжения 220, по сути аналогична как в предыдущем типе, так и в последующих.

Самое интересное - это блок ШИМ, сердце любого достойного блока питания. ШИМ-контроллер - это устройство управляющие коэффициентом заполнения импульсов выходного сигнала на основании уставки, определенной пользователем или обратной связи по току или напряжению. ШИМ может управлять как мощностью нагрузки с помощью полевого (биполярного, IGBT) ключа, так и полупроводниковым управляемым ключом в составе преобразователя с трансформатором или дросселем.

Изменяя ширину импульсов при заданной частоте - вы изменяете и действующее значение напряжение, сохраняя при этом амплитудное, вы можете проинтегрировать его с помощью C- и LC-цепей для устранения пульсаций. Такой метод называется Широтно-Импульсное Моделирование, то есть моделирование сигнала за счёт ширины импульсов (скважности/коэффициента заполнения) при постоянной их частоте.

На английском языке это звучит, как PWM-controller, или Pulse-Width Modulation controller.

На рисунке изображен биполярный ШИМ. Прямоугольные сигналы - это сигналы управления на транзисторах с контроллера, пунктиром изображена форма напряжения в нагрузке этих ключей - действующее напряжение.

Более качественные блоки питания малой средней мощности часто построены на интегральных ШИМ-котроллерах со встроенным силовым ключом. Преимущества перед автогенераторной схемой:

Рабочая частота преобразователя не зависит ни от нагрузки, ни от напряжения питания;

Более качественная стабилизация выходных параметров;

Возможность более простой и надежной настройки рабочей частоты на этапе проектирования и модернизации блока.

Ниже будут расположены несколько типовых схем блоков питания (для увеличения нажмите на картинку):

Здесь RM6203 - и контроллер и ключ в одном корпусе.

То же самое, но на другой микросхеме.

Обратная связь осуществляется с помощью резистора, иногда оптопары подключенной к входу с названием Sense (датчик) или Feedback (обратная связь). Ремонт таких блоков питания в общем аналогичен. Если все элементы исправны, и напряжение питания поступает на микросхему (ножка Vdd или Vcc), значит дело скорее всего в ней, более точно просмотрев сигналы на выходе (ножка drain, gate).

Практически всегда заменить такой контроллер можно любым аналогом с подобной структурой, для этого нужно сверить datasheet на тот, что установлен на плате и тот, что у вас в наличии и впаять, соблюдая распиновку, как это изображено на следующих фотографиях.

Или вот схематически изображена замена подобных микросхем.

Мощные и дорогие блоки питания

Блоки питания для светодиодных лент, а также некоторые блоки питания для ноутбуков выполняются на ШИМ-контроллере UC3842.

Схема более сложная и надежная. Основным силовым компонентом является транзистор Q2 и трансформатор. При ремонте нужно проверить фильтрующие электролитические конденсаторы, силовой ключ, диоды Шоттки в выходных цепях и выходные LC-фильтры, напряжения питания микросхемы, в остальном методы диагностики аналогичны.

Однако более подробная и точная диагностика возможна лишь с использованием осциллографа, в противном случае - проверьте короткие замыкания платы, пайку элементов и обрывы дороже. Может помочь замена подозрительных узлов на заведомо рабочие.

Более совершенные модели источников питания для светодиодных лент выполнены на практически легендарной микросхеме TL494 (любые буквы с цифрами «494») или её аналоге KA7500. Кстати на этих же контроллерах построено большинство компьютерных блоков питания AT и ATX.

Вот типовая схема блока питания на этом ШИМ-контроллере (нажмите на схему):

Такие блоки питания отличаются высокой надёжностью и стабильностью работы.

Краткий алгоритм проверки:

1. Запитываем микросхему согласно распиновки от внешнего источника питания 12-15 вольт (12 ножка - плюс, а на 7 ножку - минус).

2. На 14 ножки должно появиться напряжение 5 Вольт, которое будет оставаться стабильным при изменении питания, если оно «плавает» - микросхему под замену.

3. На 5 выводе должно быть пилообразное напряжение «увидеть» его можно только с помощью осциллографа. Если его нет или форма искажена - проверяем соответствие номинальным значениям времязадающей RC-цепи, которая подключена к 5 и 6 выводам, если нет - на схеме это R39 и C35, их под замену, если после этого ничего не изменилось - микросхема вышла из строя.

4. На выходах 8 и 11 должны быть прямоугольные импульсы, но их может не быть из-за конкретной схемы реализации обратной связи (выводы 1-2 и 15-16). Если выключить и подключить 220 В, на какое-то время они там появятся и блок снова уйдёт в защиту - это признак исправной микросхемы.

5. Проверить ШИМ можно закоротив 4 и 7 ножку, ширина импульсов увеличится, а закоротив 4 на 14 ножки - импульсы исчезнут. Если у вас получились другие результаты - проблема в МС.

Это наиболее краткая проверка данного ШИМ-контроллера, о ремонте блоков питания на их основе есть целая книга «Импульсные блоки питания для IBM PC».

Хоть и посвящена она компьютерным блоками питания, но там много полезной информации для любого радиолюбителя.

Вывод

Схемотехника блоков питания для светодиодных лент аналогична любым блокам питания с подобными характеристиками, довольно хорошо поддаётся ремонту, модернизации и перестройки на необходимые напряжения, разумеется, в разумных пределах.