На что стоит обратить внимание
Количество светодиодов на ленте
Светодиоды чаще всего реализуются в бобинах длиной по 5 метров каждая, на упаковке фиксируется точное количество светодиодов.
При выборе осветительного прибора необходимо обратить внимание на следующие параметры:
- способы установки;
- тип установленных светодиодных лампочек (от этого параметра будет зависеть уровень освещенности);
- степень защиты;
- мощность потребления (от этого показателя будут зависеть параметры приобретаемого блока питания);
- напряжение питания;
- количество светодиодов;
- цвет.
Качество сборки
Светодиодная лента Osram Smart+ Apple HomeKit Flex, 10 Вт
Качество сборки и используемые материалы при изготовлении напрямую зависят от производителя. На рынке наиболее востребована продукция компаний Arlight, Gauss, Cree, Feron, Navigator и OSRAM.
Приобретать осветительные приборы рекомендуется в тех местах, где предоставляют гарантию, а также есть возможность проверить работоспособность устройства, подержать в руках.
При изготовлении LED-лампочек чаще всего встречаются следующие дефекты:
- спайка изделия, изготовленная из нескольких отдельных кусков;
- некачественная пайка;
- мигающие или плохо работающие отрезки.
Степень защиты
Степень защиты, как правило, фиксируется в соответствии с международными стандартами. Этот параметр обязательно должен быть указан на упаковке. Если информация отсутствует, следует усомниться в качестве предлагаемого товара.
Открытые светодиодные ленты обозначены маркировкой IP20. Они предназначены для работы в сухих помещениях, где не требуется влагозащита. Чаще всего ее используют для подсветки потолков и корпусной мебели.
Маркировка IP65 – изделия, характеризующиеся частичной защитой от влаги. Используют для установки в ванных комнатах, при условии, что исключена вероятность попадания на них воды.
Степень защиты IP68 свидетельствует о полной защите ленты от влаги. Устройство может быть применено во влажной среде на глубине до 1 метра. Однако в этом случае с целью безопасности рекомендуется дополнительно использовать устройства защитного отключения.
Напряжение питания и мощность
Химический состав полупроводника во многом определяет напряжение питания светодиодов
Конкретная модель имеет свое напряжение питания, эти данные также должны быть указаны производителем на упаковке. Существуют следующие виды номиналов:
- +5В – применимы для осветительных приборов, питающихся от USB-разъемов на компьютерах. Последнее время часто используется для отделки элементов гардероба. Особенность работы заключается в преобразовании энергии из батареек напряжением в 1,5В в постоянный ток силой 5В.
- +12В – самый распространенный тип номинала, предназначенного для питания лент. Для бесперебойной и производительной работы применяются специальные блоки питания – драйвера.
- +24В – используется в том случае, если есть необходимость в резервном питании при пропадании напряжения. Аккумуляторная батарея будет работать намного дольше при условии, что сила тока для одинаковых по мощности отрезков будет в два раза меньше. Существует еще одна причина использования этого номинала – в случае больших расстояний между лентой и источниками питания. Благодаря этому удается снизить падение напряжения, которое вызвано сопротивлением электрической проводки.
- +36В – применяет редко, поскольку производители редко изготавливают блоки питания с таким номиналом. Если устройство вышло из строя, найти ему быстро замену вряд ли удастся. Преимущество использования заключается в сниженном токе, который будет потреблять осветительное устройство.
Узнать мощность светодиодной ленты также можно по виду используемых светодиодных лампочек.
Количество цветов и цветовой оттенок
Помимо основных цветов, можно встретить экземпляры малинового, бирюзового или фиолетового свечения
Производители светодиодных лент выпускают продукцию в следующих цветах:
- RGB, многоцветные;
- холодный белый;
- желтый;
- синий;
- красный;
- зеленый;
- теплый белый.
Популярность набирает розовый цвет. Его востребованность в большей степени обусловлена большой пользой для роста и развития растений.
Размещение блоков питания
Этот вопрос всегда является камнем преткновения между дизайнером и электриком. Электрик спрашивает дизайнера, куда класть блоки питания, а дизайнер говорит, что это не его дизайнерское дело блоки питания класть: вы электрик, вы и кладите. Не будешь же ему про падение напряжения объяснять. На самом деле, я считаю, что хороший дизайнер не должен устраняться от технических моментов, а должен в них вникать и расти над своими не вникающими коллегами, как и электрик, вникающий в вопросы дизайна. Но это тема отдельных размышлений.
Идеально, конечно, размещение блока питания где-то у начала ленты. Часто блок можно положить за бортик двухуровневого потолка, выпускаются очень тонкие модели
Важно заранее подвести питающий кабель не в одну точку потолка, а в несколько, чтобы мощности блока питания хватало на питание подключенной к нему ленты. Кабель от щита до блока питания имеет сечение 1.5, так как напряжение в нём 230 вольт и ток, соответственно, небольшой
Важно, чтобы блок был обслуживаемым и проветриваемым. Можно предположить, что 5% мощности подключенной ленты пойдут на нагрев блока питания
Для 200Вт это 10 Вт тепла. Нужно также быть готовым к тому, что контакты блока могут оплавиться, что в блоке может взорваться конденсатор, что блок может начать сильно греться. Что он может не пережить короткое замыкание в ленте. В хорошем блоке такого не случится, но надо быть готовым и не класть блок в пожароопасное место (не заклеивать бумагой, чтобы скрыть его в нише потолка).
Можно разместить где-то в мебели один блок питания, от него несколько выводов на ленты. Вот размещение блока питания в шкафу, от него три кабеля сечением 1,5 каждый на свой кусок ленты.
Всегда блок питания ленты должен быть обслуживаемым. Он может, как любая техника, сгореть.
У меня были пара объектов, на которых блоки питания ленты по решению заказчика были замурованы в стенах. Взяли самые дорогие (Meanwell) блоки питания с защитой IP67, мощность выбрана с запасом, трижды проверили, что они работают, и зашили потолком. Уже по меньшей мере три года работают. В общем, вероятность неисправности достаточно низкая, но если что-то случится, придётся расшивать потолок.
Вот фото размещения блоков питания в щите. Блоки питания Chinfa 24 вольта. У каждого есть подстроечный резистор, может давать до 29 вольт.
Рядом с каждым блоком реле для его включения и автомат. Здесь один блок — одна лента.
Регулировка напряжения на блоке питания
Еще на корпусе с самого краю может быть регулировочный винт. Обозначен он как ADJ.
Он убавляет или добавляет выходное напряжение. Например, когда у вас в сети стабильно ниже чем 220В (200-205В), то и светодиоды в ленте будут гореть не так ярко, как должны.
Подрегулировать это можно с помощью данного винта. Однако специалисты не советуют делать выход больше 12В. Считается даже лучше, если выходное напряжение будет немного меньшим. Это здорово продлит срок службы ваших светодиодов.
Запомните, что источник питания напрямую влияет на срок работы ленты, если у него выход больше 12 Вольт. Все остальные проблемы, как правило связаны с перегревом, деградацией кристаллов и некачественными производителями.
Причины выхода из строя светодиодной ленты
Светодиодные ленты выходят из строя по разному. Если от перенапряжения — то сгорают все элементы сразу, или перестают светить некоторые сегменты.
Если от перегрева, то неравномерно теряется яркость по всей ленте. Одни светодиоды светят ярче, другие тусклее.
Когда вышел срок службы, то светодиоды равномерно теряют яркость до определенного момента. После достижения минимума, яркость деградации прекращается.
Иногда бывает, что лента начинает самопроизвольно мигать. Если мигает вся одновременно — причина в блоке питания. Если сегментами — то проблема в самой ленте.
Расчет блока питания для светодиодной ленты
При монтаже светодиодного освещения обычно возникает ряд актуальных вопросов: какой потребляемый ток светодиодной полосы, как рассчитать блок питания для светодиодов, как рассчитать драйвера для неизвестной ленты, если на ней не указана потребляемая мощность? Для правильного расчёта используем следующую таблицу с номинальными параметрами популярных матриц.
Расчет параметров питания светодиодной ленты
Лента различается количеством smd матриц на погонный метр. В продаже существуют варианты на 30, 60, 120 матриц на погонный метр. В зависимости от применяемых светодиодных матриц, номинальная мощность источника электричества для светодиодной ленты будет отличаться.
| Тип smd матрицы | Количество светодиодов на погонный метр | Мощность потребляемая 1м/5м ленты, Вт | Необходимая сила тока, А на 1м/5м |
|---|---|---|---|
| 3528 | 30 | 3,3/16,5 | 0,27/1,35 |
| 60 | 6,6/33 | 0,55/2,7 | |
| 120 | 13,2/66 | 1,1/5,5 | |
| 5050 | 30 | 9/45 | 0,75/3,75 |
| 60 | 18/90 | 1,5/7,5 | |
| 120 | 36/180 | 3/15 | |
| 5630 | 30 | 15/75 | 1,25/6,25 |
| 60 | 30/150 | 2,5/12,5 | |
| 120 | 60/300 | 5/25 |
Какой БП выбрать?
Естественное желание каждого человека – минимизировать свои финансовые затраты. Но экономия должна быть целесообразной и оправданной. Сравним несколько вариантов:
| БП | OEM DC12 12W 1А | OEM DC12 36W 2А | OEM DC12 120W 10А | OEM DC12 360W 30А |
|---|---|---|---|---|
| Внешний вид | ||||
| Мощность, Вт | 12 | 36 | 120 | 360 |
| Сила тока, А | 1 | 2 | 10 | 30 |
| Тип охлаждения | Пассивное | Пассивное | Пассивное | Активное |
| Материал корпуса | Пластик | Пластик | Металл | Металл |
| Цена, у.е | 1,8 | 5,2 | 10,5 | 21 |
| Цена за 1 Вт, у.е | 0,15 | 0,14 | 0,08 | 0,058 |
Как видите, чем сильнее блок питания, тем дешевле у него фактическая себестоимость ватта. На первый взгляд наиболее соблазнительно смотрится приобретение единственного достаточно мощного блока питания. Расчет мощности трансформатора для светодиодной ленты делается с запасом около 30%.
Не стоит забывать, что абсолютно любой прибор обладает довольно неприятным свойством неожиданно выходить из строя в самый неподходящий момент. При наступлении подобного форс-мажора вы формально останетесь без освещения. Наиболее рационально, в случае монтажа подсветки в комнате, запитывать участки от двух — трёх самостоятельных источников.
Рассчитываем мощность блока питания для светодиодной ленты
Ради примера, возьмем гостевую комнату площадью 18 квадратных метров (3 х 6 метров). Периметр помещения составит 18 метров. Нам потребуется источник светодиодного освещения с суммарной яркостью свечения 350 люмен/м.п (расчет яркости проводим исходя из рекомендованных уровней освещения), для примера возьмём smd 3528 60led с номинальной яркостью 360 lm/м.п. Общая мощность этой ленты на весь периметр помещения будет:
У разных производителей яркость носителя может значительно отличаться, соответственно и лента в вашей ситуации может потребоваться немного другая, расчёт мощности светодиодной ленты желательно производить по паспортным данным от производителя. С резервом прочности нам понадобится аппарат рассчитанный на 150 Вт.
При использовании нескольких источников тока разбиваем всю длину ленты на три участка, учитывая, что стандартная катушка пятиметровая. Получаем два сегмента по пять метров, 33 Вт и один участок восемь метров на 53 Вт. Блоки питания потребуются на 40 и 70 Вт соответственно.
Подсветка на кухню. Часть первая: Магия бесконтактного включения.
Загорелся я тут сделать домашним приятное – подсветку рабочей зоны на кухне. Ну и сделал, а тех кому этот вопрос актуален или интересен – прошу под кат.
В этой части остановимся на используемых комплектующих и подсветке рабочей зоны. Во второй части будет “нижняя” подсветка в цоколе кухни.
1. С начала по случаю была заказана LED лента.
Посчитал что достаточно будет яркости светодиодов типа 3528. А поскольку на моей кухне много оранжевого цвета, выбрал холодный белый, чтобы не сгущать краски жёлтого спектра.
2. Затем был найден бесконтактный ИК выключатель работающий от взмаха руки перед ним.
3. Гулять так гулять, решено сделать подсветку не только рабочей зоны но и декоративную нижнюю подсветку спрятав её в цоколь кухни.
А чтобы включались и выключались они раздельно выбираем другой выключатель. Бесконтактный для этих целей уже не особо нужен, по этому подобран радиовыключатель
4. Блок питания для двух лент в целях экономии заказан из Китая, но можно выбрать и доставку из России. Тут закралась первая ошибка подбора комплектующих, из-за особенностей выключателя из пункта 2 необходимо использовать два БП для независимой работы LED лент. Второй БП докупил офлайн.
5. Просто приклеить ленту не наш выход по двум причинам: 1 – эстетическая, 2 – особенности конструкции шкафа прямо над мойкой.
Покупаем офлайн угловой профиль для светодиодной ленты для подсветки рабочей зоны и прямоугольный для нижнего света.
У меня они шли в комплекте с рассеивателем и креплением. Цена примерно 400-500 рублей за 2 метра профиля.
Приступаем к подготовительным работам
Соединяем выключатель и БП. В последствии контакты 220В на БП залил клеем из клеевого пистолета.
Подключаем к выключателю шнур с вилкой
В последнюю очередь подключаем к БП светодиодную ленту
Включаем в розетку и проверяем работу датчика
Всё работает можно переходить к установке на местности.
Сам процесс установки я не снимал, трудно снимать когда нужно часто лазить под потолок… Поэтому фото результата и словесное описание процесса установки.
Получилось так. Профиль с подсветкой установлен не по всей длине кухни, дальше есть подсветка от вытяжки, но если будет необходимость то продлить совсем просто.
Включаем подсветку поднеся руку к датчику. Касаться его не обязательно, срабатывание происходит на расстоянии до 5-8 см.
Точно так же выключаем
Собственно задача стояла не сложная но и не особо тривиальная. Если первая подготовительная часть (подготовить провода нужной длины, наклеить ленту в профиль, собрать схему) заняла около 30-40 минут, то сама установка заняла около 3 часов.
В самом начале освободил и частично разобрал шкаф в котором будет монтироваться выключатель. Разборка заключалась в откручивании нескольких шурупов и снятии пластиковых держателей посудницы. Затем, сверлом по дереву 12 мм просверлил 2 отверстия в нижнем торце стенки шкафа и перпендикулярное ему в стенке шкафа чтобы вытащить провод датчика.
Сверлить торец ЛДСП совсем не сложно, главное центр сверления расположить точно по центру детали и стараться сверлить ровно в вертикальной плоскости. Если сомневаетесь потренируйтесь на отдельном ненужном куске ДСП 16 мм, это стандартная толщина мебельного ДСП. Если тренироваться не на чем, можно сверлить в месте соединения боковых стенок двух шкафов, так вы точно не сломаете тонкую перегородку если отклонитесь от вертикали.
Провод спрятал за пластиковым держателем. Расположение датчика и примерный путь провода на этом фото.
В дальнейшем провод датчика вывел наверх и провёл в сторону вытяжки. Шкаф в который встроена вытяжка сверху примерно вполовину уже остальных и ближе к стене у него своеобразная полость для вентканала. Туда и спрятал блок выключателя и БП прилепив их на двухсторонний скотч. Кабель от БП протянул по верху шкафов к правому краю ленты. В этом месте его было проще спустить вниз не снимая шкафов, т.к. есть скрытый просвет между стеной и боковой стенкой крайнего шкафа.
Итог первой части
Результатом я вполне доволен. Света на рабочей поверхности теперь вполне достаточно. Светорассеиватель даёт довольно ровный свет на поверхности без выраженных пятен яркости от светодиодов, хотя если посмотреть на сам светорассеиватель то яркие пятна светодиодов конечно видны, но это скорее из-за того что использована лента с всего 60 светодиодами на каждый метр ленты. Думаю лента 90/120 светодиодов будет светить равномернее. Кол-во светодиодов больше 120 на метр будет не целесообразным.
Кому интересны использованные комплектующие и их детальный обзор — смотрим полную версию статьи тут
Как рассчитываются несколько блоков?
Когда вам нужно использовать полосу светодиодов длиной 10 и более метров, то отрезки длиной 5 м соединяются с разными выводами блока питания по схеме.
У такого решения есть недостаток – большие потери постоянного тока в проводах. Диоды, которые находятся далеко от адаптера питания, будут светить тускло. Кстати, во избежание таких потерь для передачи тока на большие расстояния используют переменный ток с большим напряжением. Поэтому лучше использовать несколько блоков питания. Они подключаются по такой схеме.
Адаптеры желательно располагать равномерно вдоль всей ленты, а не собирать в одной монтажной коробке. Тогда они не будут перегреваться.
Методика расчета не отличается от той, которая используется для одного блока.
Например, нужно осветить комнату 3х6 метров. Периметр составит 18 м. Для освещения используется лента SMD 3528 60 LEDs/M, которая имеет яркость 360 lm/м. п. Ее мощность равняется:
(6,6 Вт/м) * (18 м) = 118,8 Вт.
Добавляем коэффициент запаса мощности 25%. На выходе имеем:
118,8 Вт * 1,25 = 148,5 Вт.
Получается, что общая мощность одного адаптера питания должна быть 150 Вт.
Наибольшая длина стандартной светодиодной полосы – 5 м. Для освещения понадобится 3 сегмента по 5 м и 1 сегмент длиной 3 м. На эти 4 сегмента потребуется 2 блока питания.
Первый будет иметь мощность:
(5 м + 5 м) * (6,6 Вт/м) * 1,25 = 82,5 Вт. Выбираем адаптер на 100 Вт.
Мощность другого:
(5 м + 3 м) * (6,6 Вт/м) * 1,25 = 66 Вт. Подойдет блок на 80 Вт.
Расчет блока питания для светодиодной ленты в видео ниже.
Расчет преобразователя
При покупке блока для уже имеющейся светодиодной полосы учитывается не только мощность, не менее важно напряжение. Чтобы определить мощность блока, мощность ленты нужно умножить на 0,2 или 0,3
Для рассмотренных выше светодиодов при длине изделия 15 м и 60-и чипах на каждом из них ее мощность:
Чтобы определить мощность блока, мощность ленты нужно умножить на 0,2 или 0,3. Для рассмотренных выше светодиодов при длине изделия 15 м и 60-и чипах на каждом из них ее мощность:
9,6*15 = 144 Вт.
С учетом коэффициента:
144+144*0,3 = 187,2 Вт
Мощность блока питания должна быть 200 Вт.
Если блок кажется слишком габаритным, светодиодную полосу можно разделить на 2 части, для каждой купить преобразователь на 100 ватт.
Устройство и схема светодиодной ленты
Вкратце – что такое светодиодная лента и как она устроена. В качестве примера – Gauss Led, 5 метров, питание 12 В, 4,8 Вт/м, 60 светодиодов 3528 на метр, без влагозащиты.
Такая лента фактически состоит из вот таких кусочков:
2 кусочка диодной ленты.
На фото показаны два таких кусочка, каждый содержит по 3 светодиода и 1 ограничивающий резистор. Продается лента в бобинах длинными кусками, обычно по 5 метров. Устройство светодиодной ленты таково, что её можно резать, как и дюралайт, но кусочки существенно короче – обычно 5 сантиметров. В дюралайте – метр или 2!
Светодиодная лента – схема элементарного отрезка. Меньше быть не может.
Схема всей светодиодной ленты выглядит так:
Схема светодиодной ленты
Если длина ленты – 5 м, а длина минимального отрезка – 5 см, то нетрудно догадаться), что количество кусочков в ленте будет 100 штук.
Микроконтроллер и микроусилитель
При малых мощностях светодиодной ленты, можно обойтись без всех этих громоздких коробочек и блоков.
Воспользуйтесь микроконтроллерами и микроусилителями RGB.
При уменьшении габаритов в десятки раз, они сохраняют все
свои функциональные возможности. Единственное, что у вас исчезает — это клеммы
для подключения проводов.
Все проводники из этих микроустройств уже изначально выведены наружу и подключаются посредством пайки или на специальных коннекторах и разъемах.
Это очень удобно при монтаже подсветки за подвесным
потолком, когда нет свободного места куда спрятать крупногабаритные квадратные
коробки.
Как определить искомый параметр для одного диода
Если нет возможности с помощью справочной литературы выяснить, какой ток потребляет один светодиод, тогда можно осуществить измерения своими руками. Это необходимо делать в той ситуации, когда длина подсветки будет не целой (например, 2,4 м).
Светодиоды
Для определения нужной величины вам понадобятся:
- лабораторный блок питания, рассчитанный на 12 вольт;
- постоянные резисторы (1 кОм, 560 Ом и 2,2 кОм);
- миллиамперметр;
- цифровой вольтметр;
- монтажный провод;
- мощный переменный резистор на 470-680Ом.
Определять нужно следующим образом:
- выясняем полярность диода с помощью монтажного провода и постоянного резистора. Если диод загорится, то это будет «+»;
- собираем электрическую цепь: постоянный резистор для нужного диода, переменный резистор, а также миллиамперметр. Параллельно светодиоду нужно подключить вольтметр;
Вольтметр
- переменный резистор ставим на максимальное сопротивление;
- подключаем цепь;
- записываем показания прибора;
- далее уменьшаем сопротивление для переменного резистора и смотрим на вольтметр. Показания нужно записывать каждые 0,1В при нарастающем напряжении;
- когда напряжение будет расти меньше чем ток — уменьшаем сопротивление резистора.
В результате получим ток одного диода.
Нестандартные блоки питания
У многих людей или у их друзей или соседей есть блоки питания, оставшиеся от старой радиоаппаратуры. Иногда их можно использовать. Но не всегда напряжение, указанное на корпусе соответствует реальному. В некоторых случаях эти значения истинны только при подключении номинальной нагрузки. Можно использовать блок питания от старого компьютера. Для включения блока без компьютера обычно необходимо замкнуть между собой черный и зеленый провода. Иногда к ним нужно добавить серый.
Можно также разрезать ленту на участки по три светодиода, соединить последовательно и запитать их через диодный мост и конденсатор, сглаживающий пульсации. Необходимо 19, а лучше 20 отрезков. Но этот способ очень трудоемкий и ненадежный. Если нарушится одна из паек или перегорит один диод, то погаснет вся лента. Ленту также нужно использовать водонепроницаемую и места подключения изолировать термоусадочной трубкой.
Подключение светодиодной ленты через конденсатор
Мощный блок питания для светодиодной ленты не получится, но если нужно подключить небольшой отрезок, например, для настольной лампы, то можно просто подключить от сети 220v, через конденсатор. Емкость конденсатора определяется по току отрезка ленты, который вы хотите подключить таким образом. Для этого мощность метра ленты делят на 10, 20, 30 или 40. Это зависит от того, какая плотность светодиодов или сколько участков по три светодиода в метре ленты. Полученную мощность делим на 12V (напряжение питания) и полученное число умножаем на количество используемых участков. Емкость конденсатора С1 берется 1.4mkF на каждые 0.1А, напряжение конденсатора не меньше 300V. При недостаточной емкости лента будет светится тускло, а при повышенной быстро сгорит. Тип конденсатора МГБО или К73.Конденсатор, сглаживающий пульсации напряжения и светимости С2 электролитический, емкостью 200mkF и напряжением 15V. Диоды выбираются по току, напряжением 300V.
Пример рассчёта
Например, если мы хотим заменить в настольной лампе лампу накаливания мощностью 10Вт, то нам нужен отрезок ленты SMD3528 плотностью 60 диодов, длиной 0,5 метра, содержащий 5 участков по три светодиода. В метре этой ленты 10 таких участков, следовательно, один участок имеет мощность 4,8Вт, деленную на 10 – 0,48Вт и ток, 0,48Вт, деленные на 12V — 0,04А. 5 участков дают общий ток 0,2А. Следовательно, емкость конденсатора С1 не больше 2.8mkF, a C2 — не меньше 40mkF.
Если взять конденсатор типа К73 и диодный мостик с конденсатором С2 на плате от сгоревшей энергосберегающей лампы, то получившуюся схему без труда можно спрятать в основании лампы или корпусе зарядного устройства от старой мобилки. Лампу нужно брать из расчета не менее 20Вт мощности на 0,1А тока отрезка ленты.
ВАЖНО! В таких схемах лента находится под напряжением 220V, поэтому она должна быть спрятана под рассеивателем, на пластмассовом основании либо использовать водонепроницаемую ленту, даже в сухом месте. На место подключения нужно одеть кусочек термоусадочной трубки
После выбора блока питания светодиодные ленты нужно подключить. О том, как это сделать расскажет статья «Подключение светодиодных лент«.
