Подсветка потолка светодиодной лентой. как правильно рассчитать и подобрать ленту

Расчёт мощности всей длины LED-ленты

Логично предположить, что для расчёта мощности светодиодной ленты длиной больше или меньше 1 метра, нужно полученный результат умножить на общую длину:

L – длина одного или нескольких отрезков, подключаемых к блоку питания.

К примеру, нужен блок питания, чтобы запитать 2 куска светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м длиною 2,5 и 3 метра. Мощность потребления составит: Чтобы источник питания работал без перегрузок, необходимо полученный результат умножить на коэффициент запаса – 1,2 и округлить до ближайшего стандартного значения. В данном случае подойдёт блок питания мощностью 50 Вт.

Если необходимо посчитать, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лента за определённый промежуток времени, то суммарную мощность придётся перевести в кВт*ч. Для этого воспользуемся формулой:

h – время, в течение которого светодиоды включены, ч.

К примеру, за 8 часов непрерывной работы светодиодная лента из предыдущего примера потребит:

В заключение хочется отметить, что мощность и светоотдача LED-лент серии «эконом», собранных на чипах SMD 5630 и SMD 5730, не соответствует заявленной. В них установлены светоизлучающие диоды с меньшим размером кристалла, а значит, и с меньшим током потребления. Поэтому, покупая дешёвую продукцию, рассчитать её мощность можно только экспериментальным путём после замера тока и напряжения.

Делаем самостоятельно

Чтобы изготовить светорассеиватель, вам понадобится исходный материал из вышеприведенного перечня. Кроме этого нужны будут и инструменты:

• резак;
• стеклорез;
• нихромовая нить;
• дрель с набором сверл для работы с различными типами стекол;
• строительный фен.

Также вам необходим будет постоянный источник света для проверки готового самодельного изделия.
Процедура изготовления состоит и таких последовательных операций:

Теперь осталось закрепить светорассеиватель на светильнике. Для крупных ламп, типа Армстронг, данный элемент прикрепляют к алюминиевым профилям. Каркас из профиля может иметь круглую или прямоугольную форму. Первый тип часто используется для домашних светильников и автомобильных фар, а вот второй вариант – для офисных помещений и коридоров.

Для уличных светильников важно сделать такой рассеиватель, чтобы он выдерживал различные климатические условия места своей эксплуатации.
Как видим, сделать светорассеиватель для светодиодного типа осветительных приборов не так уж сложно. Здесь главное определиться с типом исходного материала, а также с конечным результатом, какой свет вам необходимо сделать — рассеянный или приглушенный

После этого дело остается за малым.

Освещение на кухне малогабаритной квартиры

Выбор светильника для зеркала в ванной, варианты размещения

Один из недостатков светодиодов – направленность излучения, что влечет образование затененных зон. Многие из встречающихся в продаже осветительных LED
-приборов уже оснащены рассеивателями, что позволяет сформировать равномерный световой поток с большим углом. А вот шнуры и ленты продаются только в комплекте с адаптером.

В некоторых случаях для них рассеиватель также необходим, и придется приобретать это специальное приспособление из пластика с особой поверхностной текстурой. Рассеиватель для светодиодной ленты, правда, по более упрощенной технологии, можно изготовить своими руками, причем достаточно легко и быстро. Плюс такого решения в том, что размеры, форма, конфигурация рассеивателя определяются самостоятельно, так как в продаже сложно порою найти именно то, что нужно.

Обеспечение равномерности светового потока – не единственное назначение рассеивателя. Кроме того, что он делает свет более «теплым», при правильном выборе материала данное приспособление защищает ленту и от механических повреждений.

Светопропускная способность – также фактор немаловажный. Поэтому, прежде чем приступать к изготовлению рассеивателя, следует проанализировать ряд моментов – в каком месте будет крепиться лента, ее предназначение (зональное освещение или доп/подсветка) и модификация (одно- или многоцветная). Тогда и станет понятно, из чего его лучше сделать.

Толщина материала, который используется при изготовлении рассеивателя. Мало подобрать оптимальные варианты поликарбоната или стекла. Конечно, лучше, если оно изначально будет матовым. Но найти такие образцы не всегда получается, тем более при подборе фрагментов из того, что есть в сарае, гараже и так далее. В этом случае поверхности материала прозрачного требуется придать некоторую шероховатость. Зачем это нужно, хорошо поясняет схема.

Глядя на нее, становится понятно, что чем толще рассеиватель, тем выше вероятность неправильного формирования светового потока из-за множественности преломлений. Следовательно, в итоге он может «пойти» совсем не так, как задумано. В то же время снижение толщины – это уменьшение механической прочности защитного колпака.

Исходя из этого, при изготовлении рассеивателя придется экспериментировать с данным параметром и разновидностями стекла. Как правило, оно берется толщиной (в мм) от 2 до 5. Но это уже зависит от мощности светодиодной ленты и желаемой интенсивности освещения.

Требуемая форма рассеивателя. Силикатное стекло своими руками, в домашних условиях, изогнуть не получится. Для приспособлений сложной конфигурации оптимальные варианты – оргстекло или поликарбонат. С ними работать значительно проще. Но обязательно понадобится фен, причем не бытовой (его мощности может быть недостаточно), а промышленный. Придется приобретать.

Что лучше: коннекторы или пайка?

Предметом спора между начинающими электриками является вопрос «Стоит ли паять светодиодную ленту или лучше использовать коннекторы?». Дело в том, что у каждого из способов есть свои сильные и слабые стороны.

Преимуществом пайки является надежный контакт и возможность работы в условиях повышенной влажности и температуры, например, при использовании лент в сауне. Это предпочтительный метод подключения в большинстве случаев. Однако, если у Вас нет опыта в пайке, то хорошо припаять провода к ленте будет сложно.

Если использовать коннекторы – вам просто нужно надвинуть подпружиненные контакты на контактные площадки ленты и закрыть защелку. Однако, такая простота соединения имеет свои недостатки:

• Пружинные контакты коннектора могут ослабнуть, в результате чего один из цветов или вся подсветка не будут работать.
• Соединение не герметично, поэтому может окисляться. В результате опять-таки пропадёт контакт.

Коннекторы можно использовать в сухих помещения и бывают случаи, когда без них никак не обойтись. Например, при монтаже подсветки, состоящей из множества небольших отрезков или при работе в неудобных местах.

В зависимости от применения, вы можете купить коннекторы разных типов:

• Для подключения питания — «торцевые»;
• Для соединения двух отрезков лент с поворотом (поворотные);
• Для стыкования двух лент.

6.1. Как паять ленту?

Чтобы припаять провода к светодиодной ленте, нужно:

1. Зачистить слой силикона (он есть только у защищенных лент — IP65, например).
2. Затем подготовить контактные площадки к пайке – зачистить их ластиком или деревянной частью спички до металлического блеска.
3. Нанести флюс. Канифолью паять провода к светодиодной ленте сложно, поэтому можно использовать жидкий флюс ЛТИ-120, а также гелевый или пастообразный (например, F-2000).
4. Залудить пятаки, для этого возьмите на кончик паяльника немного припоя и прикоснитесь к контактам — они должны покрыться ровным блестящим слоем. Кстати в качестве припоя используйте ПОС-61 или подобный.
5. И припаять провода, кстати жилы проводников предварительно также лудятся.
6. На провода предварительно надевают термоусадочную трубку и закрывают место соединений после пайки. Также можно нанести герметик на место пайки.

При неумелой пайке или пайке на весу (если лента уже смонтирована на вертикальной поверхности) вы можете замкнуть соседние контакты, особенно если паяете RGB-ленту. Поэтому после пайки проверяйте визуально и с помощью прозвонки линии на предмет коротких замыканий.

Важно! При пайке не держите долго паяльник на контактах – можно перегреть ленту, и она выйдет из строя. Тем не менее результат и надежность такого соединения стоят того, чтобы научиться это делать

Тем не менее результат и надежность такого соединения стоят того, чтобы научиться это делать.

Варианты монтажа

Как установить светодиодные ленты для подсветки потолка? Это зависит от того, на что будет монтироваться лента.

Способ монтажа светодиодов, в зависимости от основы под светодиоды

В принципе, варианты монтажа ограничены лишь полетом фантазии. Но желательно учесть, что светодиод – точечный источник высокой яркости с малым углом рассеивания и смотреть непосредственно на него неприятно. Поэтому при монтаже нужно предусмотреть световой барьер, которым при стандартных схемах являются багет, гипсокартон либо монтажная планка для натяжного потолка.

Вместо моно- можно использовать многоцветную (RGB) ленту, которая послужит ночной подсветкой.

Многоцветная RGB лента в качестве ночной подсветки

Потолочная подсветка натяжного потолка, размещенная ЗА полотном потолка, зависит от материала полотна. Если он плотный или темных оттенков, светопропускающая способность его низкая, и ленты, размещенные над тканью, сгодятся только для ночной подсветки.

Подсветка натяжного потолка с использованием полупрозрачных материалов, да еще и с нанесением изображений, позволяет создать неповторимую атмосферу в любом доме.

Подсветка натяжного потолка с рисунком

Отдельно стоит коснуться варианта натяжного потолка «звездное небо». Как подсветить потолок светодиодной лентой зависит от конструктивных особенностей этого решения. Существует два типа технического исполнения такого декора – статический и динамический.

Статический — когда рисунок нанесен на полупрозрачную ткань. В этом случае подсветка размещают по периферии, а при необходимости и на самом потолке.

Динамический — по дизайну картинки он может быть полностью идентичен, но над тканью монтируется система оптоволоконных проводников, передающих сигнал от проектора. Благодаря этому достигается натуральное мерцание звезд и эффект полного погружения.

Как выполняется динамическая подсветка потолка

Светодиодное освещение потолка полностью оправданное решение. Несмотря на относительно высокие первоначальные затраты, такой тип освещения в квартире будет радовать глаз, и в перспективе окупится за счет существенного снижения потребления энергии на освещение квартиры.

Схема подключения светодиодной RGB-ленты. Подключение RGB-контроллера и RGB-усилителя. — DRIVE2

В принципе, схема подключения RGB-ленты, та же, что и схема подключения обычной одноцветной (монохромной) ленты. Разница в том, что между блоком питания и лентой, устанавливается RGB-контроллер (устройство управления цветом ленты).

Контроллеры бывают разные по внешнему виду, мощности, программам управления цветом и пультом дистанционного управления. Но суть у них у всех, одна и та же. Пришло на контроллер 2 провода от блока питания, ушло четыре провода на RGB-ленту.

Схема подключения RGB-контроллера для светодиодной ленты

Какой бы контроллер вы не выбрали, он всегда подключается по одной и той же схеме. Разъемы, питания обозначаются «V+» и «V-». Соответственно красный провод блока питания идет на плюсовой контакт, а черный провод идет на минусовой.

• Разъемы для подключения RGB-ленты обозначаются:R (red)-управление красным цветомG (green)-управление зеленым цветомB (blue)-управление синим цветом
• V+ общий провод (на разных контроллера он может обозначаться по разному, но вы все равно его не спутаете с другими)

Не перепутайте провода ленты! Ничего страшного, конечно, не произойдет (ничего не сгорит), но у вас перепутаются цвета. Нажмете на пульте красный, а загорит синий.

Пульт управления RGB-лентой: на какую кнопку нажмете, таким цветом она будет светиться

Как подключить более 5 метров ленты? Токоведущие дорожки светодиодной ленты рассчитаны на длину 5 метров (именно поэтому лента всегда продается такой длины). Нельзя просто взять и соединить последовательно две ленты. Даже если и будет работать, то это продлится не долго (проверено на практике).

Принцип удлинения тот же, что и с обычной лентой. Существует два способа. Вот первый

Схема подключения RGB-лент с одним блоком питания

Для этой схемы требуется четырехжильный удлиняющий провод сечением 1,5 мм и длиной 5 метров. Эту схему я применяю, для соединения RGB-лент c 30 диодами на метр. Но т.к.

эта лента светит тускло (из-за малого количества светодиодов) и желающих ее использовать мало, то это схему я применяю редко.

С RGB-лентами 60 диодов на метр, тоже можно применить эту схему, но при этом, потребуются блок питания и контроллер мощностью в 2 раза большей.

Посчитаем. Две RGB-ленты потребляют 140 ватт. Блок питания такой мощности, это увесистая железяка, весьма немалых размеров. В потолочную нишу его спрятать, конечно же, можно. Но для этого, необходимо заранее спланировать под него место (на этапе проектирования потолков).

Контроллер на 140 ватт. Как показывают мои опыты, контроллеры выходят из строя, через некоторое время. Хотя в технических параметрах указано, что они рассчитаны на такую мощность и тянут 10-15 метров. На самом деле, горят. У меня уже было несколько случаев, хотя по расчетам, все вроде бы должно работать.

Поэтому, контроллер я рекомендую выбирать с запасом мощности в 2 раза, т.е. для данного случая, это 280 ватт. Но тут, резко увеличивается его стоимость, да и найти какой контроллер не просто. Поэтому, мне больше нравится вот такая схема

Схема соединения светодиодных RGB-лент с помощью RGB-усилителя

В данной схеме подключения, используется дополнительный блок питания и RGB-усилитель. Ко входу усилителя (на нем написано «Input») подключается конец первой ленты, к выходу (написано «Output») — начало второй.

Не перепутайте цвета проводов: каждый провод подключается в соответствующий разъем. На питающие контакты, подключите провода от блока питания.

Подключение RGB-усилителя

Эта схема немного сложнее и по стоимости она получается чуть подороже первой, но при этом:Размеры блоков питания существенно меньшеМожно использовать почти все имеющиеся в продаже контроллеры

Можно подключать неограниченное количество лент

Если вам трудно разбираться в электрических схемах, то вот вам фотография, на которой все видно. Еще раз. Если нужна одна лента, то используете блок питания и контроллер. Если нужно две и более ленты, то добавляете усилитель и еще один блок питания.

Подключение двух RGB-лент

Установка светодиодной RGB-ленты пугает многих не столько ценой, сколько кажущейся сложностью установки. Надеюсь эта статья помогла вам разобраться с этим вопросом.

Напряжение и сила тока

Как следует из курса физики, электрическая мощность (P, Вт) – это произведение тока (I, А) на напряжение (U, В). Применительно к светодиодной ленте это означает, что номинальное напряжение питания нужно умножить на ток, протекающий через светоизлучающие диоды.

Напряжение можно определить визуально. Для этого нужно взять часть LED-ленты в руки и посчитать количество светодиодов, расположенных между двумя линиями разреза:

• 3 светодиода соответствует напряжению питания 12 В;
• 6 светодиодов – 24 В;
• 60 светодиодов – 220 В от сети переменного тока через выпрямитель.

На некоторых изделиях значение напряжения нанесено непосредственно возле линии разреза. Также существуют адресные светодиодные ленты со встроенным ШИМ-модулятором и питанием от +5 В.

Величина протекающего тока зависит от типа установленных светоизлучающих диодов и их общего количества в светодиодной ленте. Самый маломощный SMD 3528 потребляет всего 20 мА, SMD 3014 – 50 мА, SMD 5050 – 60 мА, а SMD 2835 и SMD 5730 – 180 мА. В одном метре может находиться разное количество отдельных SMD-светодиодов. Плотность монтажа бывает 30, 60, 120 и 240 шт./м.

3 — Как подключить любое количество RGB ленты?

1) Параллельно подключить каждые 5 метров к блоку питания

2) Минимизировать длину линии

Но как быть с RGB лентой? Ее подключение несколько сложнее, ведь для нормальной работы RGB ленте необходим не только блок питания, но и контроллер. Он преобразует входящее напряжение, отправляя сигнал к ленте по 4м каналам: R, G, B, и +.  Т.е. сначала мы подключаем блоки питания к контроллеру, от которого, затем, питание идет к ленте в виде RGB сигнала. Далее возможны 2 варианта:

1.  Input — входящий сигнал R, G, B и + от контроллера. Т.е. вместо того, чтобы вести сигнал от контроллера к ленте, мы направляем его на усилитель

2.  Output — исходящий сигнал R, G, B и +, к этим зажимам мы присоединяем провода от ленты. По ним пойдет усиленный сигнал

Разновидности светодиодов

SMD диоды монтируются
на гибкую ленту при помощи технологии поверхностного монтажа (припаиваются к плате).
Корпуса DIP оснащены ножками, поэтому перед пайкой крепятся на гибкой плате. Полосы
с SMD плоские, излучают свет параллельно монтажной плоскости. DIP – это цепочка
из цилиндров, которая используется при тюнинге транспортных средств, для
оформления больших банкетных залов, фасадов, конструкций наружной рекламы,
площадей, даже деревьев.

Для изготовления монохромных (одноцветных) светодиодных лент используются однотипные диоды. Они могут излучать красный, желтый, зеленый, синий, белый свет, реже оранжевый или розовый. Доступны изделия с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением для медицинских учреждений, оранжерей, теплиц. Белый свет имеет различные оттенки: желтоватый, нейтральный, синий. При установке 3-х кристаллов в один чип он называется RGB.

Светодиодная полоса может быть обычная и
водонепроницаемая (в силиконовой оболочке) в маркировке обозначается буквами RTW.

Степень защиты обозначается буквами IP и
цифрами:

• первая
  – безопасность для людей и уровень защиты от внешних механических воздействий;
• вторая
  – уровень защиты от повышенной влажности;
• 0
  – отсутствие защиты.

При установке в отапливаемых помещениях защита
большого значения не имеет. Для влажных помещений выбирается гибкая
светодиодная полоса с IP67 и IP68. При монтаже вне помещений IP43 и больше.

В стандартной светодиодной ленте количество светодиодов на 1 метр 30 или 60. При двойном увеличении
плотности изделие обозначается как «х2». Если светодиоды установлены в 2 ряда,
ставится маркировка «2х2» (на одном метре 120 или 240 чипов).

Светодиодные ленты с SMD фронтальные, излучают свет под углом 120 градусов. Гибкие полосы с DIP торцевые, световой поток рассеивается вдоль плоскости установки, поэтому в помещениях они используются для декоративного освещения.

Расчёт мощности 1 метра светодиодной ленты

Имея на руках все необходимые данные, несложно рассчитать, сколько потребляет 1 метр LED-ленты:

• Uпит – напряжение питания, В;
• I1м – ток одного светодиода, А;
• N – количество SMD-светодиодов в 1 метре ленты, шт.;
• K – коэффициент, учитывающий количество светодиодов, включенных последовательно.

Известно, что любая LED-лента с питанием от +12 В состоит из групп светоизлучающих диодов, соединённых параллельно. В свою очередь, в каждой группе по 3 светодиода, соединённых последовательно, а значит, через них протекает одинаковый ток. Поэтому К = 3. Для светодиодной ленты, работающей от +24 В значение К = 6.

Для большей наглядности рассчитаем мощность потребления 1 метра светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м с питанием от источника +12 В: Для некоторых других популярных изделий с питанием 12 В, мощность указана в таблице.