Світлодіодна технологія вже міцно увійшла в наше сучасне життя. Можна сказати, що це основне джерело освітлення в різних сферах людської життєдіяльності. Це і промислові інжектори, і портативні ліхтарики, і цокольні лампи, і підсвітка екрану моніторів. Все виготовляється з використанням даної технології. При цьому світлодіодна стрічка є найпоширенішим видом продукції такого роду. Щоб освоїти схему підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення, достатньо володіти елементарними знаннями з частини напруги та потужності.
Що представляє з себе світлодіодна стрічка
По суті, це гнучка основа, на якій розташовуються контактні доріжки, що об’єднують основні компоненти всієї системи, а саме світловипромінюючі діоди або LED.
У природі існує два основні різновиди таких стрічок:
- аналогові;
- цифрові.
У аналогових стрічок всі LED-компоненти з’єднані паралельно і не мають додаткових коштів по забезпеченню контролю. Іншими словами, управління здійснюється над стрічкою одночасно, будь то зміна яскравості, кольору або режиму роботи.
З цифровими стрічками трохи цікавіше – тут вже є окрема мікросхема для управління кожним джерелом освітлення або окремою секцією світлодіодів. У результаті управління здійснюється не всієї стрічкою, а лише окремо над кожним світлодіодом або групою.
Варто зауважити, підключення блока живлення до середини світлодіодної стрічки цифрового типу не так поширене серед любителів підсвічування. Це пояснюється тим, що така продукція коштує досить дорого. Тому ці стрічки у продажу можна зустріти у вкрай рідкісних випадках.
Аналогові ж стрічки дешеві і тому володіють широкою сферою застосування – від створення святкової атмосфери в приміщеннях до підсвічування магазинних вітрин. Крім того, виходячи з призначення, така продукція може бути:
- Одноколірними або монохромними стрічками.
- RGB-стрічками – кольоровими світлодіодами, які здатні видавати велику кількість кольору, включаючи його відтінки.
В руках професійних фахівців в області дизайну інтер’єрів RGB стрічки стають справді потужним інструментом.
Як різати стрічку?
При необхідності підключення світлодіодних стрічок через блок живлення може виникнути інша потреба. Іноді їх доводиться розрізати на окремі частини за розміром поверхні, де вони будуть розташовуватися. При цьому стрічка може бути під прямим кутом в одній площині (кути на стелі або стінах) або у взаємно перпендикулярних площинах (кут між поверхнями). Тільки от різати слід не так, як того захочеться, а з розумом.
Стрічка не тільки еластична, але і тонка, а тому поділ на відрізки можна виконати за допомогою звичайних канцелярських ножиць. Однак слід розбиратися в її електричної схеми. Незалежно від довжини світлодіодної стрічки, вона представлена декількома сегментами, кожен з яких, у свою чергу, складається з трьох світлодіодів і такої ж кількості резисторів. Все це розраховано на напругу 12 вольт.
Крок різання стрічки повинен бути дорівнює довжині одного сегмента, тобто розділяти їх слід не в будь-якому місці. До того ж на кожній стрічці присутня спеціальна розмітка – лінія розрізу. В іншому випадку слід шукати контактні майданчики і різати строго посередині.
Правила підключення стрічки
Є основні правила підключення світлодіодних стрічок, які ні в якому разі не можна порушувати. Інакше стабільна робота не гарантується. Як правило, така продукція може вийти з ладу через неякісних світлодіодів або блоку живлення. До того ж, неправильне підключення теж не обіцяє нічого хорошого. У зв’язку з цим необхідно дотримуватися трьох основних правил:
- дотримання техніки;
- обов’язкова система тепловідведення;
- правильний вибір блоку живлення.
Тепер детальніше розкриємо ці моменти.
Дотримуємося технології підключення
Як правило, світлодіодна стрічка може поставлятися в продаж відрізками довжиною п’ять метрів. При цьому якщо виникає необхідність у використанні декількох таких стрічок, слід пам’ятати важливе правило з з’єднання – допускається тільки паралельне підключення блока живлення до світлодіодної стрічки.
Але що якщо потрібна стрічка 10-15 метрів? Начебто можна просто з’єднати кінець першого відрізка з початком другого, дотримуючи полярність і справа в капелюсі. Що може бути простіше? В дійсності так робити заборонено. Суть в тому, що п’ять метрів не просто так розраховано – це межа струмоведучих доріжок стрічки.
При набагато більшій довжині вона просто вийде з ладу із-за надмірного навантаження. До того ж світіння буде нерівномірним – на початку світлодіоди будуть горіти яскраво, але ближче до кінця тьмянішим. Тому тільки паралельний тип з’єднання.
Що характерно, допускається підключення світлодіодної стрічки не тільки з одного боку, але і з обох кінців. Така міра дозволить помітно знизити навантаження на струмопровідні доріжки. Крім того, самі світлодіоди будуть горіти рівномірно. Особливо це стосується потужних стрічок (понад 9,6 Вт/метр). І фахівці, які довгі роки займаються установкою світлодіодним продукцією, радять використовувати саме двостороннє підключення.
Тільки при такій схемі підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення є один серйозний недолік – потрібно прокласти додаткові дроти уздовж всієї стрічки.
Система охолодження
Під час роботи світлодіодна стрічка здатна сильно грітися, що негативним чином позначається на самих елементах. Вони перегріваються, втрачають яскравість і, зрештою, руйнуються. З цієї причини слід кріпити продукцію до алюмінієвого профілю, який буде виступати в якості непоганого тепловідведення.
В іншому випадку стрічка, яка могла б спокійно працювати 5 і 10 років, без відповідної системи охолодження просто вийде з ладу, причому за короткий час. У зв’язку з цим наявність профілю з алюмінію є обов’язковою умовою використання світлодіодного підсвічування. Однак і тут є приємні виключення – стрічка SMD 3528. Її потужність не перевищує 4,8 Вт на 1 м. Відповідно, підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення 12 В можна виконати і без тепловідводу.
Однак ті стрічки, які зверху покриті силіконом, дуже потребують відвід тепла. Справа в тому, що однією тільки підкладки знизу недостатньо. А якщо ще стрічку наклеїти на поверхню з дерева або пластику, то про яке охолодженні взагалі може йти мова?! Його тут явно немає!
Вибір блоку живлення
Працездатність стрічки гарантується тільки з використанням хорошого адаптера, адже напруга, на яку розраховані світлодіоди, становить від 2,5 до 5 вольт. Загальне напруження всієї стрічки повинно бути рівним 12 або 24 В. При цьому потужність блоку живлення повинна на 30 % перевищувати параметр самої стрічки.
Тільки в цьому випадку гарантується повноцінна працездатність підсвічування. Якщо ж адаптер підбирати впритул, то він буде працювати на повну потужність, що називається на межі. Однак такий режим роботи негативно позначається на тривалості експлуатації. Тому слід подбати про певному запасі.
Серед численних адаптерів непоганим варіантом стане підключення світлодіодним стрічки до блоку живлення Jazzway. У нього на вході 220 вольт змінного напруги на виході вже 24 Ст. Потужність становить 60 Вт, а ККД доходить до 81 %.
Крім цього, адаптер оснащений захисними системами:
- від вологи IP20;
- від перевантажень;
- від перегріву;
- від стрибків напруги.
На всіх робочих поверхнях є вентиляційні прорізи. До того ж є можливість підстроювання вихідної напруги, за рахунок чого даний блок живлення може підійти для підключення світлодіодних стрічок будь-якого типу.
Один блок – одна стрічка
Дана схема підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення дуже проста в реалізації. До того ж для зручності на зовнішньому кінці стрічки можуть бути приєднані короткі проводки для підключення. Тим не менше іноді їх немає. Тоді слід самостійно припаяти їх. Для цього варто взяти багатожильний провід з жилами різного кольору ізоляції (зазвичай це чорний «-», червоний «+») і відміряти їх по довжині, щоб її вистачило від стрічки до блоку живлення. Потім слід зачистити жили з обох сторін.
Використовуючи каніфоль і олово, потрібно залудити кінці провідників, після чого вони припаюються до контактів доріжки стрічки. При цьому варто використовувати малопотужний паяльник, а сама процедура повинна бути короткочасною. Місця пайки слід ізолювати термозбіжної трубкою.
Що стосується безпосередньо підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення, то тут на кінці проводів краще встановити НШВИ (наконечники штирьові втулкові ізольовані) або будь-які інші для більш якісного контакту. Схема готова до роботи.
На один мережний адаптер – кілька стрічок
Як ми тепер знаємо, світлодіодна стрічка поставляється в продаж лише з обмеженою довжиною не більше 5 метрів. Розрізати на менші шматки не проблема, але іноді потрібно досить тривала підсвічування, наприклад, на вісім метрів. В цьому випадку поєднуються два відрізки (довжиною п’ять і три метра відповідно) виключно паралельним способом, що вже раніше в правилах було розглянуто. По суті, ця схема реалізується так само, як і вище, але з невеликою відмінністю – потрібно більше проводів.
Як показує практика, можуть виникнути різні ситуації, включаючи і ту, коли необхідно з’єднати з блоком живлення велику кількість світлодіодних стрічок. Така схема підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення актуальна в організації підсвічування вітрини магазину або для одночасного освітлення картин, розташованих на різній відстані.
У цьому випадку можна від кожної ділянки протягнути дроти до блоку живлення. Однак це виглядає надто заплутано, так і такий підхід недоцільний. Набагато простіше скористатися однією головною магістраллю. Вона розташовується на оптимальній відстані від світлодіодних стрічок для швидкого доступу до неї. І після з’єднання всіх ділянок підсвічування можна пускати дроти до блоку живлення безпосередньо від головної шини.
Підключення світлодіодної стрічки до мережі 220 В без адаптера
Велика частина світлодіодних стрічок розрахована на підключення до блоку живлення напругою 12 вольт. Рідко де можна зустріти підсвічування з харчуванням 5, 24 або більше вольт. Підключати такі стрічки прямо в звичайної електричної мережі явно не варто. Не мине й секунди, як всі діоди і резистори просто згорять.
У той же час можна обійтися і без блоку живлення для підключення світлодіодної стрічки Ecola. Стрічки цього виробника слід вважати справжнім проривом в області світлодіодного підсвічування. При цьому на кожен її метр може міститися різна кількість світлодіодів:
- 60;
- 72;
- 108;
- 120.
Для реалізації подібної ідеї на практиці знадобиться 24 відрізки рівної довжини світлодіодної стрічки, які не залежать від типу і кольору. І що найцікавіше, ось тут якраз вони з’єднуються послідовно. При цьому підключення самих відрізків проводиться наступним чином: з допомогою коротких дротів негативний контакт самої першої стрічки з’єднується з позитивним контактом другий. Далі від мінуса другого відрізка провід йде на плюс третього.
Аналогічним чином з’єднуються всі інші стрічки. Зрештою замість паралельного з’єднання відрізків виходить довга послідовність з світлодіодів, яка здатна витримати напругу 288 вольт.
Завершальна частина
Однак для підключення світлодіодної стрічки 220 В без блоку живлення необхідно попередньо випрямити і згладити напруга. Адже у звичайній розетці воно носить змінний характер, тоді як світлодіодам потрібно постійне харчування. Для цього використовується діодний міст vd1 (Uобр = 600 В, Іпр = 10 А) і полярний конденсатор C1 (10 мкФ, 400 В). В результаті на виході вийде напруга приблизно рівна 280 Ст.
Незважаючи на працездатність такої схеми, вона не позбавлена певних недоліків:
- У місцях пайки (а їх декілька) є небезпечна для життя напруга.
- Оскільки з’єднань не так вже й мало, то в силу цього серйозно знижується їх надійність.
- Ергономічність готового виробу залишає бажати кращого.
Якщо комусь така ідея підключення світлодіодної стрічки без блоку живлення здасться незрозумілим або навіть складної, то можна в магазині знайти продукцію промислового виробництва, яка розрахована на підключення до однофазної побутової мережі змінного струму.
Головне конструктивну відмінність таких стрічок полягає в тому, що світлодіоди тут об’єднані в групи по три штуки, а за 60. Діодний міст входить в комплект поставки, тому немає необхідності збирати його самостійно. Зрештою, варто тверезо оцінити свої сили і можливості, ймовірно, дешевше все зробити самому, ніж купувати готовий варіант.
Як підключити кольорову RGB-стрічку
У цьому випадку принцип підключення залишається практично таким же, але з тим лише розходженням, що додається контролер або диммер. Це пристрій, який відповідає за зміну кольорової гами освітлення. Також після контролера виходять вже не два дроти, як було раніше, а цілих чотири! На самій кольоровий стрічці їх теж відповідно чотири.
Як виконується підключення контролера до світлодіодним стрічки і блоку живлення? Позитивний контакт диммера з’єднується з плюсом світлодіодної стрічки. Що стосується решти проводів, то тут слід керуватися їх кольором (на стрічках навіть є літерне позначення контактів):
- Червоний – R.
- Зелений – G.
- Синій – B.
- Чорний – V+.
Для блока живлення у контролера також є відповідні контакти. Максимальна довжина RGB стрічки – ті ж п’ять метрів. Тобто в цьому плані немає відмінностей між монохромного і кольорового продукцією.
Корисні рекомендації від фахівців
Ряд корисних порад від фахівців допоможуть виконати підключення правильним чином. Як раніше вже було сказано, в ході виконання пайки контактів процедура повинна бути короткочасною. Тобто за часом жало паяльника повинно стикатися з контактами стрічки не більш 10 секунд! Це робиться, щоб уникнути пошкодження світлодіодів. Гранично допустима температура не повинна підніматися вище 260 °С.
Якщо під час монтажу схеми підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення не можна обійтися без вигинів, слід вибирати такі місця, де не пошкодиться робочий механізм. Ні в якому разі не можна тиснути на самі діоди для надійності кріплення при установці. При такій необхідності це робиться в тих місцях, де немає лампочок.
