Место установки
Ну и в конце следует рассмотреть вопрос, где физически можно размещать блоки питания. Тут есть несколько рекомендаций:
в первую очередь вам необходимо обеспечить вокруг места установки БП воздушное пространство в 20см с каждой стороны. Оно требуется для естественной вентиляции.
нельзя его размещать возле нагревательных приборов и горячих поверхностей. Это ведет к перегреву и снижает максимально допустимую нагрузку для подключения.
если в схеме применяется два и более источника питания, то не располагайте их вплотную друг к другу.
не размещайте блок питания так, чтобы на него попадали прямые солнечные лучи.
не желательно размещать БП в местах, где в дальнейшем не будет доступа для его обслуживания. Всегда предусматривайте для этого какое-либо технологическое отверстие или съемную панель.
Управление через смартфон
Управление современными адресными лентами легко
осуществляется через смартфон и Wi-fi.
Последовательность здесь следующая.
устанавливаете на телефон специальное приложение
Зачастую на корпусе контроллера указывают QR код,
отсканировав который, вы найдете нужную программу в интернете.
регистрируетесь и добавляете свое устройство
в настройках wi-fi на телефоне находите его
При первом подключении настраиваете девайс. Выбираете
последовательность свечения RGB (GBR, BRG), а
также тип ленты (ws2811, ws2812 и
т.п.)
Обязательно указываете количество пикселей. После этого
можно переходить к выбору эффектам свечения:
таймер (время вкл. и откл. ленты)
динамический режим (с регулировкой скорости и изменения эффектов)
Таких прописанных по умолчанию режимов может быть
несколько сотен!
яркость подсветки
Не понравились заводские настройки? Можете создать свою
собственную программу расцветки через ручную настройку динамического режима.
Более подробно с пошаговой установкой и настройкой множества других режимов работы можете ознакомиться из ролика ниже.
Помимо прочего такие умные контроллеры могут иметь
музыкальный процессор.
Они визуализируют звуки через встроенный микрофон телефона. Получается очень неплохой аналог цветомузыки в домашних условиях.
Песню можно записать в память смартфона и при ее
проигрывании эффекты будут аналогичными.
При выборе такого контроллера обратите особое внимание, что есть дешевые модели, которые при работе через wi-fi могут блокировать вам интернет. Поэтому заранее интересуйтесь у продавца о такой функции и покупайте только модели с одновременной работой интернета и управлением подсветкой
Поэтому заранее интересуйтесь у продавца о такой функции и покупайте только модели с одновременной работой интернета и управлением подсветкой.
Преобразователь напряжения 5В → 12В
При использовании специализированного ШИМ-контроллера, к примеру LM2577, потребуется минимальное количество элементов. Стоимость его невысока, а собранное устройство начинает работать сразу, без дополнительной настройки.
Схема преобразователя:
Простейший преобразователь напряжения 5 – 12В
Что необходимо иметь:
- Микросхема ШИМ-контроллера LM2577;
- несколько радиоэлементов согласно принципиальной схемы;
- разборный USB разъем;
- соединительные провода.
Данная схема является универсальной и позволяет получить на выходе напряжение в широком диапазоне. За уровень напряжения отвечают резисторы R1 и R2:
Uвых = 1.23 * (1 + R1 / R2)
Несколько подробнее об элементной базе и работе схемы. Схема представляет собой широтно-импульсный преобразователь в стандартном включении микросхемы так, как показано в технической документации. Электролитические конденсаторы на входе и выходе питания предназначены для сглаживания пульсаций постоянного напряжения. Их емкость не критична. Главное, чтобы она была не меньше указанной на схеме. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть больше максимально используемого, то есть, в нашем случае не менее 20В.
Резистор и конденсатор, подключенные к выводу 1 микросхемы являются частотозадающей цепью. Здесь номиналы должны быть соблюдены строго.
То же самое относится к индуктивности между выводами 4 и 5. Значение индуктивности катушки должно составлять 100 мкГн. Не больше и не меньше.
Специфические требования предъявляются к диоду. В данной схеме используется высокочастотный диод Шоттки. Диоды такого типа обладают высоким быстродействием, а самое главное, низким падением напряжения на переходе. Применяя обычный высокочастотный выпрямительный диод, получим сильные просадки выходного напряжения при изменении тока потребления нагрузки. Марка диода может быть любой, поскольку в данной схеме используется низкие значения напряжения и тока. Главное условие – использование диода Шоттки.
Разборный USB штекер
Для начала распайка USB разъема. В гнезде имеется четыре контакта. Два крайних это те, которые нам нужны. Чтобы не путаться с расположением лицевой и тыльной стороны, проще определить полярность любым вольтметром, воткнув штекер в любое свободное гнездо. Пометьте чем-нибудь плюсовой вывод.
Схема собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Собранный преобразователь выглядит следующим образом:
Преобразователь в сборе
Как видно, светодиодную ленту подключить через USB самому не так уж трудно. Самое главное при подключении светодиодной ленты USB, это правильно выполнить монтаж радиоэлементов.
О выборе сечения провода для подключения LED ленты
Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.
А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.
| Справочная таблица потребления тока светодиодными лентами на напряжение 12 В | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиодной ленты | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт | Потребляемый ток (А), отрезка светодиодной ленты длиной: | ||||
| 1 м | 2 м | 3 м | 4 м | 5 м | ||
| SMD3014 | 60 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| 120 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | |
| 240 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | |
| SMD3528 | 30 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| 60 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | |
| 120 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | 4,0 | |
| SMD5050 | 30 | 0,6 | 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 |
| 60 | 1,2 | 2,4 | 3,6 | 4,8 | 6,0 |
Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.
Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.
Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.
Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.
Если устанавливается один мощный блок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно . Например, для нашего случая при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.
Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.
Нюансы монтажа с блоком питания
Чтобы разобраться, как подключить светодиодную ленту к блоку питания, необходимо в первую очередь знать разновидности блоков и принципы их выбора.
Современная промышленность предлагает модели:
- с напряжением 12В и 24В;
- мощностью 18…200 Вт;
- силой тока 1,5…16,7 А;
- с пассивной или активной вентиляцией;
- в корпусах разного типа – пластиковых герметичных, металлических герметичных, открытых перфорированных металлических;
- для стационарной установки и переносные.
В качестве базового устройства для подключения светодиодной ленты к сети 220в (схемы приведены выше) можно успешно использовать блок питания к компьютеру.
Для расчета своими руками необходимой силы тока и потребляемой мощности блока питания рекомендуем использовать простой вариант вычислений.
Здесь 14 Вт – мощность, потребляемая одним метром LED-ленты, 42 Вт – общая потребляемая мощность, коэффициент запаса 1,3. При таких параметрах и расчетной силе тока 5А выбирается блок питания с ближайшими БОЛЬШИМИ характеристиками.
Процесс подключения к сети
Начинать следует с нарезания ленты на вышеупомянутые отрезки
Важно помнить, что разрезать ленту можно лишь в определённых участках! Они выделены определённым образом прямо на ПВХ-части
После отрезания свободный конец нужно заизолировать силиконовым герметиком и закрыть пластиковой крышкой. Далее процесс подключения предельно прост:
для подключения уместно использовать пины;
провода подводятся к ленте;
важно соблюсти полярность ленты и полярность диодного моста. В случае, если вышеозначенные рекомендации были исполнены корректным образом, лента будет функционировать от сети не хуже, чем от блока питания
В случае, если вышеозначенные рекомендации были исполнены корректным образом, лента будет функционировать от сети не хуже, чем от блока питания.
В видео показано подключение светодиодной ленты в сеть:
https://youtube.com/watch?v=kTMJqMb-Nmw
Подключение к блоку питания и контроллеру
Сигналы по программируемой ленте передаются от
контроллера с SPI микросхемами по цифровым протоколам
связи. После того, как на первый светодиод пришли 24 бита информации, данный
диод переходит в режим передачи.
Все данные, которые до него доходят, транслируются на
выход, то есть на следующий диод в последовательной цепочке.
Ошибка №2
Если к такой ленте напрямую подключить блок питания, работать она не будет.
В данном случае наличие контроллера обязательно.
В управляемые светодиоды нужно “загрузить” их цвета.
Кроме того, отличается и сам принцип передачи сигнала
между элементами. Если присмотреться, то можно увидеть на каждой умной ленте
стрелочки строго в одном направлении.
Они показывают, что управляющий сигнал будет передаваться
от одного элемента к другому именно в эту сторону, а не наоборот.
Ошибка №3
Встроенные микросхемы боятся переполюсовки!
Поэтому, если вы подключаетесь не через специальные коннекторы, а методом прямой пайки, всегда проверяйте “+” и “-” (GND).
Иначе адресная светодиодная лента у вас при первом же подключении сгорит.
Какое управление лучше – инфракрасное или на радиоканале?
Самые первые
модели изначально шли с инфракрасным управлением. В чем их специфика?
Вспомните пульт ДУ от телевизора. Для того, чтобы переключать каналы, пульт необходимо направить непосредственно на экран TV.
То же самое и с инфракрасным контроллером. Он имеет специальный датчик ИК излучения.
При внешнем
датчике, вы сможете запрятать само устройство за стену, потолок и т.п. Но сам
датчик при этом, должен быть в прямой видимости пульта.
Запрячете
его и никакого управления не будет. Поэтому то в последствии и разработали
контроллеры на радиоканале.
На
сегодняшний день, более 90% такой светодиодной продукции, как раз таки и
работает на радиоканалах. Такой подсветкой вы сможете управлять, даже находясь
в соседней комнате.
Контроллеры
на радиоканале имеют в своем названии буквы RF. Проверяйте это на упаковке.
По дизайну и
исполнению есть три разновидности пультов:
кнопочные
сенсорные
На них нет
кучи разноцветных кнопочек, зато присутствует сенсорное кольцо и несколько
клавиш с различным функционалом.
для установки в подрозетники или на рабочий стол
Их монтируют
в стену вместо выключателей света, либо стационарно закрепляют на рабочем
столе.
Сказать
однозначно какие из них лучше или хуже нельзя. Выбирайте по своему вкусу и
возможностям.
Самое
главное, чтобы на этом пульте дистанционного управления была кнопка включения “псевдо”
белого цвета
Почему это важно?
RGB ленты при включении всех трех каналов, дают псевдо белое свечение. Его никак нельзя назвать однозначно белым, но в любом случае, вся эта радуга однажды вам надоест, и захочется простого привычного освещения.
Выбор схемы подключения ленты
Ленты могут работать от сети со стандартным напряжением (220В) и могут быть низковольтными (т.е. работать от блока питания). Led-ленты на 220В включаются прямо в розетку – требуется провод с выпрямителем (диодным мостом).
Чтобы использовать низковольтные источники света, нужен блок питания. Он выполняет функции понижающего трансформатора – поступающее переменное напряжение 220 В преобразуется в постоянное. На выходе устройство выдает 5, 12, 24, 36 В. В схему может входить 1 или несколько БП. Другие возможные элементы:
- диммеры – они обеспечивают необходимый уровень освещения (регулируют яркость свечения);
- RGB-контроллеры – они позволяют выбирать оттенок свечения трехцветных RGB-лент, яркость, программу динамической смены цветов;
- усилители – нужны для передачи и усиления сигнала, для схем с несколькими блоками питания.
Монтаж подсветки
Итак, рассмотрим, как установить светодиодные ленты для подсветки потолка. Самостоятельно установить светодиодную ленту абсолютно не сложно. Предварительно следует примерить ленту на участке монтажа, и разметить места для отверстий под крепежные элементы.
Дальнейшая установка осуществляется в соответствии со следующей пошаговой, интуитивно понятной инструкцией:
- Подготовительные мероприятия с проводами или шлейфом включают в себя зачистку кончиков на 3-5мм и последующее скручивание. На скрутку нужно нанести каплю спиртового флюса и залудить при помощи паяльника. Можно вжимать участок скрутки проводов посредством горячего жала паяльника в канифоль, после чего погружать в расплавленный припой.
- Соединение проводов осуществляется в соответствии с цветовой маркировкой, а шлейфовые проводники подводятся к контактной площадке на ленте. Стандартное время спаивания не должно превышать 7-8 секунд.
- На пайку и проводную группу надевается термоусадочная трубка и фиксируется посредством нагрева. Прежде чем приступить к обжатию трубки-изолятора, все участки пайки рекомендуется подвергнуть герметизации посредством силиконового герметика.
Схема монтажа светодиодной ленты
На заключительном этапе монтажа следует подключить диодный ленточный осветительный прибор на клеммы таких устройств, как блок питания, контроллер или усилитель, после чего внимательно проверить правильность всей выполненной схемы. Контролеры применяются только при необходимости плавно управлять уровнем яркости и цветом светодиодных лент.
При правильно выполненном самостоятельном подсоединении, после включения напряжения диоды ленты загораются. В противном случае придётся демонтировать осветительное устройство или проверить работоспособность всех элементов схемы подключения.
Принципы подключения
Светоизлучающие диоды активно применяются в подсветке, индикации
Своими руками можно создать устройства, поэтому важно знать, как производить соединение светодиодов
К основным способам подключения относятся:
- параллельное;
- последовательное;
- комбинированное.
Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:
- неправильное соединение;
- некачественные диоды или блоки питания.
Конструкция излучающего диода подразумевает его подключение к источнику постоянного тока
При соединении важно соблюдать полярность компонента – если перепутать катод и анод, диод не будет излучать световой поток
Полярность
Определить, какой из электродов является плюсом, а какой – минусом, можно несколькими способами.
Первый – конструктивно. Обычный LED компонент имеет две ножки, длинная является плюсом (анодом), а короткая – катодом.
При помощи тестера. Для этого нужно взять мультиметр, перевести его в положение «Прозвонка» и прикладывать щупы к электродам. Когда красный щуп коснется анода, а черный катода – светодиод загорится. Если при перестановке на шкале высвечивается и не меняется «бесконечное» сопротивление, есть неполадка с элементом. Так что мультитестер используется и для проверки работоспособности излучающих приборов.
Визуальный осмотр. Можно посмотреть внутрь колбы. Широкая часть – это катод, а узкая – анод. Мощные светодиоды сверхъяркого типа имеют маркировку выводов «+» и «–». Компоненты для поверхностного монтажа обычно имеют специальный скос, который указывает на катод.
Включение в источник питания. Диод можно подключить к аккумулятору, батарее или другому блоку. Нужно постепенно повышать электропитание, которое вызовет свечение. Если компонент не горит, полярность следует поменять. Собирается такая схема проверки обязательно с использованием токоограничивающего резистора.
По технической документации. В паспорте прибора будет написано, какая полярность.
После определения плюса и минуса электродов нужно разобраться с методом подсоединения.
Подключение проводов и клемм
После того, как определились с типом и мощностью, необходимо выполнить правильное подключение. На всех блоках обязательно идет маркировка клемм. Перепутать бывает сложно. Главное разобраться, что означают эти надписи.
Первые клеммы обозначают как L и N. Это контакты подключения напряжения питания 220 Вольт. L — это фаза, N — ноль.
Но по-большому счету, фазировка или полярность здесь не важны. Поэтому не обязательно выяснять, где у вас в проводке ноль, а где фаза. Блок будет работать одинаково.
Конструктивно в БП на входе стоит мостовой выпрямитель, и ему все равно к какой паре диодов будет подана фаза. Хотя предохранитель изначально и стоит в фазной цепи L.
Обратите внимание, что некоторые блоки могут подключаться как в сеть 220В 50Гц, так и 110В 60Гц (напряжение в США). Для этого у них сбоку имеется переключатель
Выставьте его в положение 220V, иначе при первом подключении можете спалить внутренние элементы прибора.
Затем идет значок заземления. Это место куда подключается заземляющий проводник, если у вас трехпроводная сеть и дома есть нормальный контур заземления.
Когда в розетках дома только фаза и ноль, без заземляющего провода Pe — данная клемма остается пустой. Ничего подключать на нее не нужно.
+V-V
Иногда вместо «-V» может быть надпись «COM».
При подключении светодиодной ленты 12-24В обязательно соблюдайте полярность.
Соответственно «+V» это место, куда подключается плюсовой провод, а «-V» — минусовой.
На тех корпусах, где +V и -V по 4шт и более, все эти выхода запараллелены. Поэтому без разницы, куда вы подключите 4 провода от 2-х лент, под две клеммы «+» и «-» или под четыре.
Однако производители рекомендуют при параллельном подключении нескольких лент, использовать все клеммы блока питания.
Чем мощнее БП, тем больше у него выходных клемм для подключения светодиодных лент.
Когда для вас не принципиальны габариты, то можно даже поставить б/ушный блок питания от компьютера. Главное, чтобы его характеристики подходили.
То есть, выходное стабилизированное напряжение 12 или 24В, и необходимая мощность с 30% запасом. Правда, такие модели обычно идут с вентилятором и будут сильно шуметь, имейте это ввиду.
+-
Когда лента уже идет с припаянными проводами, то как правило, черный цвет обозначает минус, а красный — плюс.
Однако доверяться только цветам не стоит. Всегда проверяйте саму ленту.
