Изготовление гирлянды из светодиодных ламп своими руками

Гирлянда для использования на улице

Сделав гирлянду своими руками можно не только украсить дом изнутри, но и снаружи, что для многих людей является предпочтительным, так как есть возможность поделиться своим ощущением праздника с окружающими. Для изготовления светодиодной декорации понадобятся следующие элементы:

1. Светодиоды разного цвета, предпочтительно диаметром 10 мм.
2. Литиевые батарейки с напряжением 3 В.
3. Тонкий бесцветный скотч.
4. Небольшие магниты размером примерно с батарейку.
5. Клей. Лучше всего использовать эпоксидный, так как он наиболее устойчив к влаге.

Когда все материалы подготовлены, можно приступать к работе. В первую очередь стоит осуществить соединение лампочек и батареек. Делается это при помощи клея, стоит знать, что длинная ножка диода клеится к плюсовому полю, а короткая – к минусу. После застывания клея необходимо для надежности обмотать источники электроэнергии скотчем.

К плюсовому полю прикладывается магнит, после чего конструкция вновь оборачивается скотчем. Таким образом, в готовом виде имеются сделанные своими руками постоянно светящиеся диоды разных цветов. Теперь остается лишь в понравившейся последовательности или хаотично прикрепить их ко всем металлически элементам на внешней части дома. Вот и все, праздничная атмосфера готова.

Для создания новогодней атмосферы не нужно обладать большим количеством финансовых ресурсов или серьезными навыками в электрике. Для создания гирлянды своими руками потребуются лишь базовые знания и умения, которыми обладает практически каждый, а цена такого изделия крайне мала.

Особенности подключения уличных гирлянд

Первое, что необходимо — с умом выбрать новогоднюю гирлянду, предназначенную для установки на улице. Такие изделия должны быть защищены от природных воздействий, а именно влаги, дождя, снега и т. д. Конструкция должна иметь степень защиты от IP65 и выше.

Применение стандартных гирлянд IP44 не подходит из-за возможного повреждения. При этом не стоит доверять на слово производителю. Его заявление о наличии защиты проверьте самостоятельно.

Следующий вопрос — подключение. Здесь возможно питание от разных напряжений:

• 3 или 4,5 В — от батареек;
• 12 или 24 В — напрямую от аккумуляторов или через блок питания;
• 220 В — от бытовой сети.

В процессе принятия решения важно ориентироваться на безопасность. В домашних условиях, как правило, выбирается вариант с подключением к бытовой сети или через трансформатор (блок питания)

Последний снижает напряжение до 12 пли 24 В. При этом сама гирлянда должна быть рассчитана на этот номинал.

Такой вариант подойдет при вывешивании гирлянду на окно с наружи или на входную дверь.

Блок питания желательно брать с запасом мощности или использовать два и более устройства, соединенных параллельно. Если установки одной гирлянды на улице недостаточно, можно соединить несколько изделий с помощью специальных коннекторов (для низковольтных изделий) или пайки (для устройств на 220 В).

При монтаже смотрите на число последовательно подключенных участков. Это требование легко найти в инструкции по эксплуатации. В большинстве случаев не рекомендуется включать последовательно больше 3-х гирлянд.

Нарушение этого требование неизбежно приведет к повреждению изделия из-за прохождения через элементы гирлянды увеличенного тока. Если необходимо подключить дополнительные лампочки, для них нужно подводить отдельный питающий провод.

Дополнительные моменты, которые нужно учесть при подключении гирлянды на улице:

Для регулирования яркости света и режима потребуется контроллер.
Кроме защиты самих ламп, важно позаботится о наличии корпуса для дополнительных элементов, таких как контроллер или блок питания. Если их защиты недостаточно, стоит предусмотреть отдельный бокс для монтажа устройств в помещении или вне его

В последнем случае коробка должна иметь необходимую защиту.
Розетка должна быть с максимальной степенью защиты от внешних воздействий. При установке на улице такие разъемы имеют специальную крышку.

Учитывая эти моменты, можно с легкостью подключить гирлянду на улице и создать праздничное настроение в любое время года, в том числе на новогодние праздники.

Особенности монтажа гирлянды своими руками

Для начала разберемся, как устроены гирлянды и в чем основные отличия. Главным принципиальным отличием является используемая схема, в зависимости от которой гирлянды делятся на несколько типов:

• классическая гирлянда-нить;
• сетка;
• занавес;
• сосулька;
• дюралайт (разновидность светодиодной ленты);
• киплайт;
• строб-лайт с неповторимым мерцанием.

Важно! Следует обращать внимание на мощность используемых led-диодов. Изделия, эксплуатируемые снаружи, имеют более высокий коэффициент полезного действия, поскольку практически всю энергию преобразуют в свечение, а не тепло, как это происходит с обычными гирляндами, и наиболее ярко заметно при использовании лампы накаливания

Данные устройства защищены от различных негативных факторов, включая атмосферные осадки, экстремально низкие или высокие температуры, сильные порывы ветра, влагу.

Простой вариант

Перед началом выполнения работы необходимо подготовить инструмент. Для работы понадобятся: пассатижи, паяльник, ножницы, рулетка, отвертка, изолента, блок питания, 10 светодиодов, провод и вилка для подключения к сети питания

Особое внимание стоит уделить проводу. Для 10 светодиодов необходимо приобрести 6-метровый провод

Рекомендуется использовать витой провод, так как он наиболее привлекателен в визуальном плане.

На следующем этапе составляется схема гирлянды, в соответствии с которой производится дальнейшая работа. После необходимо разрезать провод на 9 одинаковых частей по 50 см и 1 часть длиной 150 см. После необходимо зачистить концы проводов. Если под рукой имеется инструмент для очистки кабелей от изоляции, то лучше воспользоваться им, так как в этом случаи точно не будут повреждены жилы провода.

Далее необходимо осуществить подключение проводов, используя паяльник. Наиболее оптимальным вариантом станет параллельное подключение. В таком случае при выходе из строя одной светодиодной единицы вся гирлянда продолжит функционировать. Даже яркость оставшихся источников света останется на том же уровне.

Не забывайте, что для подключения гирлянды к сети 220 вольт необходимо использовать блок питания, который преобразует перемеренное напряжение сети в постоянное. После того как все подключения буду завершены, останется лишь подключить устройство к сети. Таким вот нехитрым образом устройство для украшения дома и создания праздничной атмосферы готово.

Стоит отметить, что светодиодная гирлянда может иметь и последовательное подключение, но в этом случае есть один важный нюанс. В случае выхода из строя одного из светодиодов, вся гирлянда окажется неработоспособной.

Виды и параметры светодиодных лент

Светодиодные ленты выпускаются разного исполнения по типу защищенности. Они могут быть разной яркости и различного цвета, который определяется цветовой температурой – от теплого белого (2700К) до холодного (6800К), а также цветные или способные менять свой цвет – ленты RGB. Это дает возможность подобрать тип устройства для конкретных целей.

Устройство светодиодной ленты

Светодиодная лента – это гибкая пластиковая полоска с нанесенными на ней токопроводящими полосками. Две расположены по краям и к ним производится подключение. Остальные соединяют светодиоды и резисторы между собой. Они расположены группами – три светодиода, соединенных последовательно, и резистор, служащий для ограничения тока, протекающего через них.

Саму полоску можно разрезать на участки, кратные трем светодиодам. В этих местах есть отметки, указывающие место реза и контактные площадки, к которым припаиваются или подключаются с помощью коннекторов провода.

Светодиоды могут быть покрыты слоем силикона с одной или двух сторон. Это определяет степень защиты от внешних воздействий. С обратной стороны на полосу нанесен клеящий слой, как на двухстороннем скотче. С его помощью светодиоды крепятся к основанию.

Самое распространенное напряжение питания – постоянное, 12В. Встречаются конструкции, рассчитанные на подключение к напряжению 24В и более высокое, но это малораспространенные конструкции.

Типы применяемых светодиодов

Светодиоды и резисторы в ленте используются серии SMD, без выводов. Светодиоды при производстве используются различного размера, который определяет маркировку ленты – 5050 и 3528. Эти цифры показывают размер светодиода в десятых долях миллиметра

Соответственно, маркировка ленты SMD 5050 с плотностью 60 светодиодов означает, что на метр длины установлены 60 светодиодов SMD 5050.

Контроллеры, блоки питания для светодиодных лент

Так как светодиодная лента рассчитана на постоянное напряжение 12В, то для подключения необходим блок питания или контроллер.

Важно! При включении светодиодной ленты в сеть 220 вольт, она мгновенно перегорит!

Блоки питания производятся разной мощности и формы. От маломощных, похожих на зарядные устройства от планшета до мощных конструкций в металлическом корпусе со встроенными кулерами.

Некоторые блоки питания оснащаются диммерами и пультами дистанционного управления. Для лент RGB необходим RGB-контроллер, позволяющий управлять цветом.

Есть модели с управлением по WiFi, с цветомузыкальными эффектами, например, ARILUX AL-LC01.

Если нет в наличии специального блока, то можно использовать:

• Любой трансформатор с выходным напряжением 12В. К выходу необходимо подключить диодный мост и сглаживающий конденсатор.
• Блок питания компьютера как в самом компьютере, так и отдельно.
• Если нужны 3-6 светодиодов, то для ограничения тока можно использовать конденсатор, а также диодный мост и конденсатор, сглаживающий пульсации свечения. Такая схема применяется в светодиодных лампах, устанавливаемых вместо ламп накаливания. Емкость конденсатора можно вычислить с помощью онлайн-калькулятора.
• Сделать из платы неисправной энергосберегающей лампы.
• Соединить последовательно 20 кусочков светодиодной ленты и подключить через диодный мост и сглаживающий конденсатор в сеть 220В.

Как изготовить светодиодную ленту своими руками

Копию LED-полосы фабричного производства изготовить в домашних условиях очень трудно. Она представляет собой печатную плату на гибкой основе, на которой смонтированы светодиоды и резисторы серии SMD. В домашних условиях эти материалы можно заменить текстолитовой полоской и обычными светодиодами и сопротивлениями, на ножках.

Необходимые инструменты и материалы

Для самостоятельного изготовления светодиодной ленты необходимы следующие инструменты:

• ножницы или резак для отрезания текстолитовой полосы;
• шило или тонкое сверло, соответствующее толщине ножек светодиодов и резисторов;
• паяльник с припоем и канифолью;
• строительный фен для прогрева термоусадочной трубки.

Кроме инструментов, необходимы следующие материалы:

• Светодиоды. Количество зависит от напряжения, необходимого для работы каждого из светодиодов, напряжения питания – 12 В или 24 В, и желаемой яркости. Самодельная полоса подключается также к батарейке или USB. При изготовлении RGB-ленты диоды нужны разных цветов – красные, зеленые и синие.
• Резисторы. Они необходимы для ограничения тока, протекающего через светодиоды.
• Полоса гетинакса или текстолита толщиной 0,5 – 1 мм. При наличии фольгированного гетинакса можно изготовить печатную плату.
• Отрезки провода для монтажа схемы. Сечение может быть любым, но не более 0,35 мм2, иначе они будут слишком жесткими.
• Полоска, вырезанная из непрозрачной пластиковой бутылки или другой тонкой пластмассы. Размеры этой полосы совпадают с размерами текстолитовой полоски.
• Прозрачная термоусадочная трубка. Диаметр должен позволять надеть ее на готовую полосу, а длина на 30 мм больше ее.

Процесс изготовления

Изготовление самодельной светодиодной полоски состоит из нескольких этапов:

1. Составление принципиальной схемы. У каждого светодиода есть номинальное напряжение и ток. Исходя из этого, они соединяются группами последовательно с токоограничивающим резистором. Его номинал и мощность можно рассчитать по закону Ома или воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов.
2. Отрезается текстолитовая полоска. Длина и ширина полоски должны позволять разместить на ней все элементы схемы.
3. Шилом или тонким сверлом сверлятся отверстия для монтажа деталей. Светодиоды размещаются в ряд, на одинаковом расстоянии друг от друга, а резисторы между ними, сбоку или с обратной стороны полосы, в зависимости от местных условий. Для изготовления RGB-полоски светодиоды располагаются с чередованием цвета.
4. В просверленные отверстия вставляются элементы полосы.
5. Отрезками провода с помощью паяльника соединяются все элементы согласно схеме.
6. Припаиваются провода для подключения.
7. Для придания конструкции более эстетичного внешнего вида полосы со светодиодами и вырезанная полоса из бутылки помещаются в прозрачную термоусадочную трубку. Полоса из бутылки размещается с задней стороны полоски со светодиодами.
8. Термоусадочная трубка прогревается феном для стягивания всех деталей в одно целое. Для использования конструкции в воде, например, в аквариуме, ее концы герметизируют силиконовым герметиком. Это делает конструкцию водонепроницаемой.

Изготовление гирлянды из светодиодов

При последовательно подключенных светодиодах можно создать мерцающую гирлянду. На ее создание уйдет минимум времени, а с задачей сможет справиться практически каждый человек с начальными знаниями электрики. Самое главное в данном случае: четко следовать инструкции.

Для самостоятельной сборки светодиодной гирлянды своими руками вам нужно выполнить действия в следующем порядке:

1. Определитесь с желаемым расстоянием между соседними источниками (диодами).
2. Раскрутив провод, маркером любого цвета нанесите соответствующие отметки на те места, где предположительно будут установлены светодиоды. В идеале расстояние между ними должно составлять 200-250 мм.
3. В тех точках, где были оставлены пометки, удалите с провода изоляцию, создав «голые островки» длиной по 20-30 мм. Действовать нужно аккуратно, чтобы не повредить сам кабель. Это упростит процесс будущего крепления диодов.
4. На такие участки нужно нанести канифоль с припоем.

1. К образовавшимся наплывам закрепите светодиоды, соединяя паяльником их ножки с проводом. Учтите, что данный вариант крепления будет менее надежным, поэтому придется воспользоваться усиливающими фиксаторами, которые также закроют оголенные части гирлянды.
2. Узкий скотч нарежьте на разные кусочки длиной 30-40 мм, затем примените в качестве изоляции для диодов. В результате этих действий каждый светодиод должен быть расположен в «кармашке», крепко удерживающем его на кабеле. Обмотать нужно все источники света на проводе.
3. Затем нужно обеспечить герметизацию верхней части «кармашка». Для этого сгодится силиконовый герметик, который не просто повышает прочность конструкции, но и совершенствует свечение.
4. Остается подключить к схеме резистор и блок питания, а затем протестировать работу самодельного оборудования.

Обратите внимание! Данная разновидность гирлянды не боится холода, поэтому может эксплуатироваться в системах наружной иллюминации. В таком случае рекомендуется применять блоки питания на 8-12 В

Чтобы проверить работоспособность изделия, вы можете применить аккумуляторную батарейку смартфона, блок питания от зарядки телефона.

Подготовка к созданию светодиодной гирлянды на батарейках

Не менее красиво смотрится светодиодная гирлянда, подключаемая к батарейкам. Кроме того, такое изделие будет максимально безопасным для детей. Данная разновидность иллюминации используется в качестве наружного источника света. При перемещении в воздухе будет оставаться яркий разноцветный шлейф, который дизайнеры часто используют для создания в пространстве разнообразных узоров. Изделие должно быть защищено от ветра, осадков и низкой температуры.

Для производства гирлянды на батарейках вам будут нужны:

• светодиоды диаметром 10 мм разных цветов с рассеивающим эффектом;
• магниты диаметром 1,3 и толщиной не более 30 мм;
• изолента или узкий скотч;
• литиевая батарейка (например, CR2032 3V);
• эпоксидный клей.

Процесс изготовления гирлянды на литиевых батарейках

Для создания яркой мерцающей гирлянды потребуется выполнить качественную пайку. Спешить в процессе выполнения работы не стоит. Запаситесь терпением, будьте аккуратны и внимательны, следуйте шагам:

1. Выполните тестирование светодиодов, чтобы увидеть уровень их свечения. По очереди подключите компоненты к литиевой батарейке (одну, более длинную ножку, соедините с «плюсом», другую короткую – с «минусом»).
2. Зафиксируйте положение диодов, затем каждый элемент вместе с батарейкой оберните скотчем или изолентой в 2 слоя.
3. С положительным контактом батарейки совместите магнит, зафиксировав его.
4. Каждая часть конструкции должна быть установлена на тонкий провод. Проверьте работоспособность изделия!

Использование резисторов парами

В данном случае вы сможете снизить себестоимость изделия, сделав его более экономичным, но помните: гораздо лучше с точки зрения электрической безопасности и долговечности оборудования соединять каждый светодиод с собственным резистором. К тому же, последние компоненты дешевые.

Недостатки и преимущества

У традиционного блока питания есть несколько не очевидных на первый взгляд недостатков:

во-первых, его нужно правильно подобрать и рассчитать соответствующую мощность

Ошибка может привести к тому, что он либо сгорит, либо лента будет тускло светить, так и не выйдя на полную яркость. 

сложная схема подключения

Особенно это относится к подсветке с дополнительными усилителями, контроллерами и т.п.

куча проводов, которые нужно тянуть от блока питания через всю комнату до места подключения к ленте

Плюс не забывайте про провода 220В – от распредкоробки или выключателя, которыми необходимо подключить сам источник питания.

необходимость наличия поблизости переменного напряжения 220В

габариты и размеры

Если это подсветка потолка, то постоянной головной болью становится вопрос – куда же спрятать эту совсем не миниатюрных размеров коробочку. Зачастую приходится мастерить специальную нишу.

Именно исходя из этих недостатков, многие и задумываются о подключении светодиодной подсветки через батарейки. Сразу вырисовываются преимущества такого решения:

такой led лентой можно осветить даже те помещения, где полностью отсутствует напряжение 220В (гараж, сарай, дача без света)

получается удобная и безопасная подсветка на кухне (в особенности рабочей поверхности столешницы)

сразу же отпадает необходимость прокладки десятков метров не нужной проводки

ну и больше не нужно ломать голову, куда же спрятать этот большой, тяжелый блок

Идея №1 – В дело лампы на 220 Вольт!

К Вашему вниманию первый и самый интересный мастер-класс, который наглядно показывает, как сделать электрическую гирлянду с лампами на 220 В. Итак, для начала подготавливаем следующие инструменты и материалы (все, что показано на фото):

Нужно немного остановиться на проводе. Его нужно взять 6 метров. Для примера был взят особый декоративный двухжильный скрученный провод, но можно использовать обыкновенный двухжильный провод либо два одножильных

Желательно выбирать красивые провода в интересных оплетках, это добавит неповторимого стиля вашему изделию, что очень важно на Новый Год. Выбирать сечение проводника необходимо исходя из количества ламп, то есть потребителей

Об этом на нашем сайте есть подробнейшая статья: https://samelectrik.ru/raschet-i-vybor-secheniya-kabelya-po-toku-moshhnosti-dline.html.

Начинаем сборку с разрезания проводника на 9 частей по 50 сантиметров и оставшийся кусок, который будет иметь длину 150 см. Вы можете выбрать другое расстояние между лампами, или между вилкой и первой лампой, или изменить количество ламп. В этом и заключается главное преимущество самодельной гирлянды – возможность построить ее конкретно под себя. Например, под размеры комнаты или участка стены, который вы хотели бы украсить.

После этого зачищаем концы, для чего лучше всего использовать специальный инструмент для снятия изоляции с проводов. Чтобы тканевая оплетка не пушилась, рекомендуем обжечь ее, после чего надеть на край изоляции термоусадку для большей надежности и безопасности.

После этого нужно собрать электрическую вилку самодельной новогодней гирлянды, что не составит сложности даже неопытному электрику: нужно всего лишь закрутить пару винтов. Для подключения вилки возьмите длинный отрезок провода, в нашем случае он 150 см.

Раскрутите патроны и переходите к соединению 10 лампочек накаливания. Необходимо использовать параллельное соединение ламп при изготовлении электрической гирлянды на 220 Вольт. В этом случае, если одна лампочка перегорит, то остальные продолжат светить. Вы также можете менять количество подключаемых ламп.

Когда все патроны будут собраны в одну цепь, останется только вкрутить лампы и зажечь готовую электрогирлянду. Вот по такой пошаговой инструкции можно самому сделать гирлянду на елку в домашних условиях! Как Вы видите, все довольно просто и в то же время интересно!

Кстати, можно также использовать последовательное соединение лампочек. Только в этом случае нужно использовать лампы накаливания, суммарное напряжение которых составит 220 В, к примеру: 20 штук по 12 Вольт либо 40 по 6.

Стоит обратить внимание, что лампы накаливания имеют крайне малую эффективность и большую часть энергии превращают в тепло. Поэтому целесообразнее использовать небольшие светодиодные лампы, они меньше греются и потребляют электроэнергии, что сделает вашу гирлянду намного экономичнее

Будьте осторожны и не допускайте оголенных участков провода на вашей гирлянде, она находится под опасным для жизни сетевым напряжением!

Если какой-то из моментов был непонятен, рекомендуем просмотреть видео урок:

Самоделка, работающая от сети 220В

Как отрезать

Можно ли резать светодиодную ленту в любом месте?

Устройство светодиодной ленты

Лента со светодиодами – это печатная плата в виде гибкой полосы. Вдоль нее нанесены две, а на устройствах RGB – четыре токопроводящих полоски (на полосах RGBW – пять), между которыми расположены светодиоды. В приборах, подключающихся к сети 12 В, они собраны группами по три диода и ограничивающее ток сопротивление.

Количество диодов зависит от питающего напряжения, и если питающее напряжение выше – 24, 110 или 220 В, то светодиодов в группе больше.

В местах, в которых рулон можно разрезать, на токопроводящих полосках есть контактные площадки для подключения проводов. Также там есть обозначения места реза – пунктирная линия или ножницы.

Как резать обычную светодиодную ленту 12 В

На светодиодной полосе 12В диоды расположены группами по три штуки. Между каждой группой есть место реза, отмеченное соответствующим значком.

Именно здесь ее можно порезать на куски. Если разрезать произвольно, то ближайшие к месту реза светодиоды гореть не будут и на токопроводящем слое не будет места для подключения. В этом случае придется укоротить полосу и обрезать поврежденный участок.

Режется полоска острым ножом или ножницами

Как правильно отрезать цветную (RGB) светодиодную ленту

Устройство ленты RGB аналогично обычной полосе. Главное отличие в том, что на ней четыре токопроводящих полоски. Маркируются они символами «R», «G», «B» и «-». Этим они отличаются от обычной полоски, на которой контактные площадки маркируются «+» и «-».

Отрезать ее можно так же, как обычную, монохромную – в месте реза, обозначенном соответствующим значком.

Кроме устройств RGB, есть RGBW, с пятью токоведущими полосками и светодиодами четырех цветов – красным, зеленым, синим и белым. Режутся они так же, как и обычные, монохромные.

С гидроизоляцией

Если на светодиодной полоске для повышения водозащищенности нанесен слой силикона, только сверху или с обеих сторон, то она режется как обычная. Устройство такой конструкции со светодиодами ничем не отличается от обычной.

Основная сложность в том, чтобы при разрезании силикон не помешал произвести эту операцию точно посередине контактной площадки. Поэтому это лучше сделать не ножницами, а острым ножом:

1. разрезать верхний слой силикона в намеченном месте;
2. разрезать саму полосу;
3. разрезать нижний слой силикона.

После отрезания куска нужной длины необходимо подрезать концы полосы для пайки или подключения коннектора. Это делается ножом. Для пайки провода достаточно снять силикон только сверху. Для подключения с помощью коннектора, нижний слой силикона также необходимо удалить.

Обрезка светодиодной ленты для ремонта

В период эксплуатации один из диодов может выйти из строя. Это приведет к тому, что погаснет вся группа – три в устройстве, рассчитанном на 12 В или больше, в приборах, которые подключаются на другое напряжение. Для ремонта необходимо вырезать поврежденный участок и заменить его исправным. Обрезается такая полоса в местах реза рядом с неработающими светодиодами.

Если нет маркировки

Если отсутствует маркировка места реза, то он производится между рядом расположенными контактными площадками или посередине площадки, вытянутой вдоль токопроводящего слоя.

Выглядит эта площадка как расширение полоски, расположенной на краю ленты и должно быть на всех полосках, которые есть на устройстве.

Располагаются они рядом, поперек полоски со светодиодами.

Подбор необходимых материалов и элементной базы

Для самостоятельного изготовления светодиодной гирлянды вам понадобятся следующие инструменты, материалы и компоненты:

• паяльник с канифолью и припоем;
• изолента;
• термоусадочные кембрики, повышающие изоляционные свойства;
• светодиоды;
• резисторы.

Светодиоды можно получить, разобрав неработающие компьютерные аксессуары – клавиатуры и мыши. От качества выбранных комплектующих и соединений, надежности схемы эксплуатации зависит правильная функциональность самодельной гирлянды.

При последовательном подключении диодов они будут работать, но при этом существенно возрастет напряжение, что повысит количество выделяемого тепла, и в конечном счете приведет устройство к поломке. Это главная причина применения резисторов, снижающих напряжение и изменяющих прочие входные характеристики тока, за счет чего происходит смена цвета при свечении источников.

Выбор светодиодов

Главными элементами гирлянды являются светодиоды. Основными технико-эксплуатационными параметрами считаются рабочее напряжение и ток, протекающий в прямом направлении. Обе характеристики нужны будут для расчета электрической цепи и потребления электроэнергии.

В среднем, светодиод работает при силе тока 20 мА. Для уменьшения количества потребляемого электричества используются резисторы, причем значение сопротивления данного элемента зависит от параметров конкретного led-диода. В сети можно найти немало калькуляторов, позволяющих выполнить простой и быстрый расчет резистора под выбранный светодиод.

Напряжение питания элемента указывает на тот момент, когда на p-n переходе падает напряжение, что происходит за счет внутреннего сопротивления изделия. Другими словами, если речь идет об источнике питания 12 В и светодиодах на 3 В, то последовательно можно подключать не более четырех данных устройств, поскольку каждое из них снижает питающее напряжение (12 В) на величину собственного (3 В). Если добавить в схему пятый элемент, то он практически не будет светиться.

Напряжение зависит от конкретного производителя и цветов светодиода. К примеру, диоды с синими, белыми и зелеными кристаллами имеют рабочее напряжение 3 В, желтыми и красными – 1,5-2,5 В. Потребляемая мощность диодов рассчитывается по одному из законов Ома: P = U * I, где P – мощность, U и I – напряжение и сила тока соответственно.

Если рассматривать значения, приведенные выше, то при их подстановке в формулу мы получим следующее значение: 3 (В) * 0,02 (А) = 0,06 Вт. При последовательном включении 4 светодиодов, данная характеристика увеличится до 0,06 * 4 = 0,24 Вт. При последовательном подключении ограничивающего резистора напряжение возрастет еще на 0,06 Вт, поэтому суммарная потребляемая мощность составит 0,30 Вт. Если вы используете несколько групп по 3 светодиода, которые подключаются параллельно, то данная величина должна быть умножена на их число.

Важно! Это не основные характеристики светодиодов. Важно также учитывать световую отдачу, угол свечения и температуру цвета

Светоотдачу можно вычислить в зависимости от габаритов изделия: для элементов диаметром около 5 мм данная величина составляет 1-5 лм. Белые и синие кристаллы светят намного ярче цветных. Они даже бывают сверхяркими.

Сила света красного led-диода на 1,8 В составляет 0,2-2,0 кд, белого – 10-20 кд. Тем не менее, данные характеристики не вносят никаких корректировок в схему расчета и выбираются исключительно исходя из целей дальнейшей эксплуатации устройства.

Выбор резисторов

При выборе резисторов нужно ориентироваться на мощность и сопротивление. Второй параметр зависит от числа последовательно подключаемых к цепи светодиодов и их рабочего напряжения, мощность – от величины тока. Практически всегда будет достаточно использовать резистор мощностью 0,125 Вт.

При эксплуатации светодиодов напряжением 3 В принято использовать резисторы со следующим сопротивлением в зависимости от количества элементов:

• 1 светодиод – 470 Ом;
• 2 – 300 Ом;
• 3 – 150 Ом;
• 4 – 1 Ом.

Если же планируется эксплуатация диодов напряжением 2,1 В, то зависимость будет следующей:

• 1 светодиод – 510 Ом;
• 2 – 390 Ом;
• 3 – 300 Ом;
• 4 – 180 Ом;
• 5 – 75 Ом.

Выбор блока питания

В случае со светодиодной гирляндой должен использоваться блок питания на 12 или 24 В с запасом выходной мощности (приблизительно 25% сверху суммарной мощности потребляемой цепи). Выбор конкретного блока зависит от числа светодиодов – для схемы с 7 и более элементами желательно использовать изделие на 24 В.

Блок на 24 Вт позволяет осуществить коммутацию 11 последовательно соединенных диодов на 2,1 В или 6 на 3 Вт. Практически всегда будет достаточно воспользоваться небольшим блоком питания напряжением 24 В и силой тока 0,5 А с выходной мощностью 12 В.

Основные выводы

Подсветка на базе
светодиодных лент – это наиболее часто применяемый декоративно-практический тип
освещения в различных областях. Гибкая лед-полоска достигает в ширину около
сантиметра, в толщину 3 мм и в длину 5 метров. Среди наиболее значимых ее
характеристик выделяются:

1. Мощность.
2. Количество диодов на метр.
3. Габариты кристалла.
4. Цветность.
5. Степень влагозащиты.

Светодиодная ленточная
подсветка применяется:

1. Для
   декоративного оформления дизайна.
2. Как
   дополнительное освещение на рабочем месте.
3. В качестве
   базовой подсветки в подсобных помещениях.
4. В создании
   эффектов визуализации в аквариумах и бассейнах.
5. Для автотюнинга.
6. В оформлении
   праздничных мероприятий.

Чтобы сделать светодиодную подсветку своими руками, необходимо правильно рассчитать мощность и прочие характеристики лед-полоски и подобрать для них соответствующий блок питания и контроллер (если используются RGB-ленты. Далее все оборудование нужно собрать по схеме и, подключив к сети, проверить работоспособность.

Существуют следующие
виды схем подсветки:

1. Одна лента.
2. Две полоски параллельно.
3. Четыре лед-ленты.

При этом подключать
последовательно несколько лент длиннее 5 метров не рекомендуется. Кроме того,
для каждой полоски лучше использовать свой блок питания, чем один общий, так
как это более выгодно. Для схем с RGB светодиодной подсветкой контакты от
светоисточника подключаются к контроллеру, а он – к трансформатору. При многоленточной
версии для экономии блока управления лучше в цепь включать усилитель со своим
трансформатором.

Подсветку на основе
светодиодной ленты с кристаллами размером 3528 – 2835 и ниже можно использовать
без радиатора. Для более мощных лед специальный отвод тепла обязателен, так как
в противном случае они не проработают и нескольких десятков часов. Чтобы
максимально быстро и легко соединить ЛЕД-полоски, можно использовать
коннекторы.

Предыдущая
СветодиодыОсвещение светодиодной летной для сауны
Следующая
СветодиодыПодсветка стен своими руками

No tags for this post.