Подключение светодиодной ленты к сети 220 в без блока питания

Конструктивные особенности светодиодной ленты на 12 В и 24 В

Эти светящиеся полосы имеют простое устройство: на монтажной подложке-диэлектрике установлены светодиоды, резисторы, токопроводящие провода. Модули в электронной схеме соединены параллельно.

Длина светодиодной ленты 12 или 24 V в стандартной катушке составляет 5 м. При такой длине однородность свечения сохраняется по всей протяженности осветительной конструкции. Ее можно нарезать на отдельные сегменты или наращивать, в зависимости от стоящих перед пользователем задач. Места допустимых разрезов обозначены на лицевой стороне полосы.

Чаще всего в LED-ленты устанавливают прямоугольные светодиоды размерами 3,5х2,8 мм (3528) и квадратные – 5,0х5,0 мм (5050). Это компактные долговечные источники света с широким углом расхождения светового потока.

Яркость свечения ленты зависит от плотности расположения светодиодов на одном метре подложки. Чем их больше, тем мощнее световой поток. Минимальное количество – 30 штук на метр, в мощных светодиодных лентах 12 V осветительные элементы устанавливают в несколько рядов, и число их может достигать 360 на 1 м.

Внешняя защита

Устройство этих приборов защищено от внешних воздействий соответственно одному из классов:

• IP 20 – допустима установка в сухих помещениях со слабым образованием пыли.
• IP 54 – защита от попадания внутрь больших количеств пыли и брызг.
• IP 65 – ленте не страшны падающие с любого направления струи воды.
• IP 68 – прибор может постоянно работать под водой на метровой глубине.

Одно из преимуществ светодиодных устройств – возможность использования в зимнее время. Они работают при низких температурах, в жару (до +40 °С), на ветру, под снегом и дождем – при соответствующей степени защиты.

Области использования

Подсветку светодиодными лентами 24 В (12 В) применяют в таких сферах, как:

• Интерьерный дизайн.
• Архитектурная подсветка.
• Автомобильный тюнинг.
• Наружная .
• Мебельная подсветка.

С помощью ярких световых полос эффектно освещают торговые витрины, фасады, ступени, карнизы. Их используют также для праздничного оформления ресторанов и кафе, развлекательных комплексов, салонов. Для этих целей часто используют светодинамические RGB-ленты, управляемые с пульта. Такая подсветка не просто красива, она завораживает взгляд и полностью меняет «ауру» помещения.

Подключение низковольтных монохромных и RGB светодиодных лент

Наибольшее применение нашли низковольтные осветительные  приборы на 12в, 24в и 36в. Такие светодиодные ленты делятся на два типа: монохромные (в светодиод вмонтирован один кристалл, дающий свет одного цвета, но, в зависимости от размеров и мощности, разной степени силы свечения) и RGB с тремя кристаллами в одном светодиоде.

Соответственно, для разных типов осветителей, в электрические цепи вставляют компоненты, необходимые для нормальной работы и равномерного света у светодиодов. Основным и обязательным компонентом в таких цепях — блок питания. Он не входит в комплекты и покупается отдельно в зависимости от напряжения которое должен выдавать и необходимой мощности. Эти данные указаны в паспорте осветительного прибора (мощность даётся на метр и если длина ленты 5 метров, её надо умножить на 5). Если вы собираетесь подключать   несколько лент, сложите их мощности и подберите соответствующий блок питания.

Немного о самих блоках питания. Посмотрите на маркировке сбоку какое напряжение и мощность он выдаёт, соответствует ли оно необходимому вам. Например: S-250 – 12 выдаёт 12в и его мощность 250w. Маркировка может быть и такая: INPUT: AC 100v/240v 50/60 Hz, OUTPUT: DC +12v 20A. Такой блок имеет переключатель на 240в/100в и необходимо проверить сразу, перед включением в сеть, правильно ли он стоит. Переключатель должен находиться с другой стороны блока. Спереди будут расположены клеммы для подключения к сети (L – фаза, N – нуль, заземление) и к другим приборам постоянного тока в цепи (обычно три плюсовых контакта и три минусовых). Не забудьте, что у ленты красный провод – это общий плюс.

Примечание

Контроллер, пульт управления и некоторые дополнительные крепёжные элементы продаются вместе с лентой в комплекте.

Теперь будем разбираться с тем, как подключить светодиодную ленту. Ниже приведены несколько схем подключения для различных типов осветителей. Схемы идут по мере усложнения и добавления новых компонентов, но с необходимыми пояснениями.

Самая простая  схема подключения (Рис 1) включает блок питания, выдающий постоянное напряжение 12в, контроллер для RGB светодиодной ленты и саму ленту длиной 5 метров. Для всех цепей необходимо соблюдать два основных правила: подключаемая лента не должна быть длиннее 5 метров и при сборке цепи общим всегда является плюс (обязательно следите за этим). В данной схеме подсоединена с общим плюсом (красный провод) и тремя проводами на контакты R, G, B. При подсоединении контроллера обязательно соблюдайте полярность.

Здесь всё очень просто, но есть один существенный недостаток — неравномерное свечение диодов по всей длине ленты, особенно это заметно ближе к её концу. Это происходит потому, что напряжение постепенно падает с 12в до 8.5 – 9.0в.

Принципиально способ подключения по схеме на рис 2 не отличается от первого и недостатки остаются в полной мере. Здесь надо учитывать, что  для двух лент мощностью по 72 Вт потребуется блок питания 144 Вт. Контроллер в этой схеме вполне  справится (может потянуть и три).

На рис 3 показана схема подключения двух светодиодных лент RGB. В подключении участвуют два блока питания, RGB контроллер и RGB усилитель. Постановкой усилителя мы обеспечиваем мощность для всей цепи и светодиоды будут гореть более равномерно.

Сложный, но наиболее надёжный и правильный способ того, как подключить светодиодную ленту показан на Рис 4. В данной схеме входы, выходы и середины лент завязаны на мощный контроллер. Здесь придётся поработать паяльником — в середине ленты разрезаются в общую цепь на выход контроллера.

Эта схема практически обеспечивает равномерную яркость светодиодов на всём протяжении светодиодных лент.

Когда диммер слабый, то используется дополнительный усилитель и блок питания (усилитель можно взять моноканальный). Здесь (рис 5) верхние ленты подключены непосредственно к диммеру. У данного RGB усилителя 3 канала: один + и три цветовых (R, G, B). Приходится + делать общим, а минус подключается входы R, G, B как от диммера, так и к лентам. Следите за соблюдением полярности от блока питания. В данной схеме будет небольшое мерцание, но и включено 5 лент по 5 метров.

Существует множество более сложных и экзотических схем. Особенно когда подключают осветители на 24в или 36в через блок питания 12в постоянного напряжения только потому, что их легче купить.

Как подключить светодиодные лампы на 220 вольт

Самая большая хитрость при подключении светодиодных ламп на 220 в, что никакой хитрости нет. Подключение происходит абсолютно точно также, как вы это делали с лампами накаливания или компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Для этого: обесточьте цоколь, а затем вкрутите в него лампу. При установке никогда не касайтесь металлических частей лампы: помните, что иногда нерадивые электрики вместо фазы могут провести через выключатель ноль. В таком случае, фазное напряжение никогда не будет сниматься с цоколя.

Производители выпустили светодиодные аналоги всех, выпускавшихся ранее типов ламп с самыми разными цоколями: Е27, Е14, GU5.3 и так далее. Принцип установки для них остается такой же.

Если же Вы купили светодиодную лампочку, рассчитанную на 12 или 24 Вольта, тогда Вам не обойтись без блока питания. Подключение источников света производится параллельно: все «плюсы» лампочек вместе к плюсовому выходу блока питания, а все «минусы» вместе — к «минусу» блока питания.

В данном случае, важно соблюдать полярность («плюс» — к «плюсу», «минус» — к «минусу»), поскольку светодиоды будут испускать световой поток только в том случае, если соблюдена полярность! Некоторые изделия при переполюсовке могут выйти из строя. Например, у вас есть мебельная подсветка на кухне, в гардеробе или в другом месте, составленная из 4-х галогенных ламп мощностью 40 Вт и напряжением 12 В, запитанных от трансформатора

Вы решили заменить эти лампы на светодиодные 4 штуки по 4–5 Вт

Например, у вас есть мебельная подсветка на кухне, в гардеробе или в другом месте, составленная из 4-х галогенных ламп мощностью 40 Вт и напряжением 12 В, запитанных от трансформатора. Вы решили заменить эти лампы на светодиодные 4 штуки по 4–5 Вт.

Иногда подобные светодиодные лампы для точечных светильников в большинстве случаев комплектуются блоком питания на заводе-изготовителе. При покупке таких ламп следует одновременно озадачиться и покупкой источника питания.

Подключение одноцветных лент

Сюда можно отнести как белые, так и варианты цветные, но без функции многоцветности. Пошаговая инструкция:

1. Блок питания имеет два провода на выходе. Обычно красный плюс, а черный или синий минус. Если существуют сомнения на этот счет, то можно воспользоваться тестером. Опять-таки, ошибка в полярности проблем не принесет, поэтому можно методом проб и ошибок;
2. На ленте выведены два контакта под припой. Они подписаны знаками «+,-» с указанием номинального напряжения;
3. С помощью паяльника с оловом крепим провода от переходника к полосе. На этом процесс подключения окончен;
4. Существуют специальные коннекторы, это пластмассовые приспособления, позволяющие не использовать пайку. Получается аккуратно, но несколько дороже.

Соединение нескольких кусков

1. На каждой ленте указаны места возможного разреза, в виде линии с ножницами. Резать можно только по ним;
2. Если куски маленькие, то вполне позволительно соединить их последовательно с помощью медных проводов, паяльника или коннектора;
3. При суммарной длине частей более метра, лучше использовать параллельное соединение. Так можно надежно избежать падения напряжения на крайних диодах;
4. При этом рекомендуется использовать точку присоединения к питанию на переходнике. Если припаивать несколько проводников на ленте, то возможен перегрев. Контакты не рассчитаны на большую нагрузку;
5. Нужно помнить, что при параллельном соединении напряжение не меняется, а сила тока делится. Поэтому нужно правильно рассчитать необходимое количество ампер для всех кусков, получившееся значение не должно быть больше параметров блока питания.
6. Возможен вариант магистрального подключения, когда питание берется как от электрического переходника, так и от контакта на изделии. Это более профессиональный способ, позволяющий создавать сложные формы из лент. Но требуются знания.

Прозвонка отдельного светодиода в ленте

Даже перегорание одного светодиода может вызвать неработоспособность целого участка ленты, либо всей подсветки.

Например, такое часто происходит в светодиодных гирляндах.

В ней все светодиоды подключены последовательно, и замыкание одной лампочки приводит к поломке всего изделия, либо отдельной ветви.

Проверяются светодиоды мультиметром, в режиме ”проверка диодов”. Ищите на корпусе специальный значок.

Если соблюдая полярность, щупами мультиметра коснуться контактных ножек, рабочий светодиод должен слегка подсветиться.

проверка светодиода мультиметром
проверка светодиода мультиметром

Даже если свечения не видно, можно проверить исправность элемента по показаниям на табло. На нем должна отобразиться цифра фиксирующая величину падения напряжения.

При этом вам вовсе не обязательно знать справочные данные ленты. Просто запоминаете цифры и проделайте такие же измерения на соседних светодиодах.

А можно ли проверить SMD диод на герметичных лентах с силиконовой защитой IP65, при этом не снимая слоя изоляции? Да, можно. Для этого несколько модернизируйте измерительные щупы, применив обыкновенные иголки.

Как это сделать, говорится в статье про ремонт гирлянды.

Кстати пробой, чаще всего происходит из-за перегрева. Причины его разные:

монтаж светодиодных лент мощность более 10Вт на метр без алюминиевого профиля

чересчур плотный монтаж, когда отдельные участки подсветки располагаются близко друг к другу

монтаж в местах с повышенной температурой (возле нагревательных приборов или непосредственно над кухонной плитой)

Если же вы перепутаете и подключите щупы с обратной полярностью, то экран мультиметра должен показать ”бесконечность” или единицу ”1” в левом углу табло.

Когда при обратной полярности появляется не “единица”, а какие-то другие цифры – это также свидетельствует о наличии неисправности. Такой светодиод необходимо менять.

Помните, чтобы убедиться в работоспособности светодиодов на ленте, проверять их нужно в обе стороны!

Когда нашли неисправный элемент, заменить его для непрофессионала будет делом не простым. Но можно поступить иначе.

Просто вырезаете с двух сторон неисправный участок светодиодной ленты в специальных местах для реза.

И вместо него, через коннекторы или пайку, подсоединяете другой такой же. 

Преимущества и недостатки в сравнении с 12 В лентой

Светодиодные ленты для подключения в электросеть 220 В обладают следующими преимуществами:

1. Простота подключения. В отличие от 12 В моделей им не нужен дорогой блок питания, только розетка. Меньше элементов в цепи — больше надежность.
2. За счет предыдущего пункта – снижается стоимость готовой конструкции.

В остальном достоинства такие же, как у низковольтных аналогов. Но есть два существенных недостатка:

1. 220 вольт — это высокое напряжение, опасное для человека, не стоит применять такую ленту в бассейне.
2. Из-за пульсации светового потока 220 В ленту нельзя применять как источник освещения.

Кроме того, при скачке или повышенных значениях напряжения в питающей сети 220 В лента, в отличие от низковольтной, быстро выйдет из строя.