О светодиодных лентах и их подключении. Способы подключения светодиодной ленты

Очень часто можно увидеть, что фасады магазинов и лицевые стороны домов украшены яркими мигающими разноцветными огнями, которые выполняют рекламную или декоративную функцию. Разнообразия цветового оформления удаётся достичь благодаря такому материалу, как светодиодная лента, которая может быть разных размеров и принимать любую форму. Кроме этого, она способна воспроизводить различные, заранее запрограммированные, световые эффекты.

За основу ленты взята гибкая полоса, по длине которой расположены светодиоды. Они соединяются между собой в параллельно-последовательную цепь гибкими электрическими дорожками, благодаря чему, ленту можно разрезать на части по 3 или 6 диодов, в зависимости от напряжения. Линии возможного реза отмечаются на каждой ленте. Рядом с ними находятся специальные площадки для подключения проводов.

С внутренней стороны ленты обычно приклеивается двухсторонний скотч, которой значительно облегчает её монтаж и фиксацию на нужную поверхность.

На строительных рынках имеется огромное количество и разнообразие светодиодных лент. Они могут различаться: по типу свечения (холодный или тёплый свет), по цветовым характеристикам (одного цвета или комбинация различных цветов), а также, по количеству светодиодов на один метр (этот параметр влияет на потребляемую энергию и светоотдачу).

Как подключить светодиодную ленту в домашних условиях

В настоящее время широкое распространение получили светодиодные ленты длиной 5 метров. Их можно легко наращивать или, наоборот, разрезать на отрезки необходимой длины, вплоть до нескольких сантиметров. Лента легко гнётся и принимает абсолютно любую форму, поэтому, кроме монтажа на фасадах домов и магазинов, она применяется и в домашнем интерьере. С её помощью украшаются подвесные потолки, подсветка кухни, а также, аквариумы, террариумы и т.д.

Каждая лента характеризуется количеством светодиодов, которые приходятся на один метр длины. Этот параметр обязательно должен указываться в маркировке. Поэтому, стоит учитывать, чем больше светодиодов приходится на один погонный метр, тем больше светоотдача и, соответственно, потребляемая мощность. Сами светодиоды могут располагаться в один ряд или в два. Также, они могут быть покрыты лаком или силиконом, или быть вообще без защиты.

Питание светодиодной ленты происходит от постоянного тока с напряжением 12 В или 24 В. Поэтому, при выборе ленты обязательным условием идёт приобретение трансформатора, который будет понижать напряжение при подключении к стандартной сети. Его характеристики выбираются в соответствии с заявленной мощностью, которую будет потреблять светодиодная лента. В основном, это 12 В или 24 В.

Как указывалось выше, для каждого типа ленты существует определённая заявленная мощность, рассчитываемая на один погонный метр, которая указывается в паспорте. В зависимости от этих данных и подбирается необходимый блок питания , подходящий для этих параметров. Если длина ленты оказывается существенно больше, то её необходимо разрезать на несколько частей и каждую из них подключить к отдельному трансформатору.

Для того, чтобы не ошибиться с параметрами блока питания при его выборе, необходимо знать полную мощность ленты, подключаемой в сеть. Маркировка с техническими характеристиками указывается на катушке. Потребляемая мощность на прямую зависит от того, сколько диодов будет находиться на одном метре ленты.

Например, если вы задумались, как подключить светодиодную ленту SMD LED 3528 , то следует знать, что плотность светодиодов на ней может быть: 60, 120 или 240 (штук на метр). В этом случае, потребляемая мощность составит: 4,8 Вт/метр, 9,6 Вт/метр, 19,2 Вт/метр, соответственно.

В этом случае, если мы имеем 5 метров 3528 ленты с 60 диодами на метр (300 шт. на катушке) и напряжением 12 В, то нам будет необходим источник питания: 4,8 х 5 = 24 Вт. Желательнее выбирать блок питания с запасом на 25-30%, поэтому оптимальным решением будет устройство, рассчитанное на 36 Вт.

На что следует обратить внимание перед подключением светодиодной ленты

1. Длина ленты.

Изначально необходимо подсчитать общую протяжённость того места, куда будет монтироваться лента. Здесь необходимо заранее учитывать, что её резку можно производить только через определённые расстояния, в зависимости от количества диодов.

2. Соблюдайте полярность.

В отличии от нагревательных приборов и ламп накаливания, светодиодная лента является полупроводниковым устройством, поэтому, при её подключении, обязательно нужно соблюдать полярность. Но, не стоит бояться подсоединить её к сети не правильно. С лентой ничего не произойдёт - она просто не включится, поэтому можно смело менять подключение питающих проводов.

3. Резка ленты.

Часто случается, что необходимо подключить к сети только небольшую часть ленты, а не все 5 метров, как в стандартной катушке. В этом случае, она разрезается по заранее обозначенному на ней месту. Обычно, линия реза наносится через каждые три светодиода. Это связано с тем фактором, что они последовательно запараллеливаются по три штуки.

Конечно, обрезав ленту, не по заранее намеченной заводом-изготовителем линии, ничего страшного не произойдёт, а пара диодов, у которых разомкнулась цепь, просто не будут гореть.

4. Соединение кусков светодиодной ленты

Соединение двух кусков ленты осуществляется при помощи пайки. Около каждой линии реза имеются специальные контактные площадки. Перед пайкой их необходимо предварительно зачистить и залудить. Далее, каждую площадку на торце одной части ленты необходимо соединить с аналогичной площадкой на другом торце, с помощью проводов, диаметром не более 0,5 мм2.

Разрезаем ленту в указанном месте. Давайте для примера разберем как подключить светодиодную ленту с помощью пайки. Допустим имеется три куска ленты которые необходимо подключить.

Для начала нужно добраться до контактных площадок, для этого снимаем силиконовое покрытие на ленте (имеется только на герметичных экземплярах). После этого припаиваем провода к этим площадкам.

Также, существуют такие светодиодные ленты, которые соединятся между собой без пайки, а с помощью специальных разъёмов - соединительных коннекторов . Об этом мы расскажем в одной из следующих статей.

А так коннектор выглядит в закрытом виде. Получается очень аккуратно.

Место соединения двух кусков ленты пайкой

Все три куска подключаем последовательно

Подключение светодиодной ленты к сети 220в схема

После выбора источника питания, нужно произвести подключение светодиодной ленты к этому источнику.

1) Схема один блок питания - одна лента стандартной длины

Обычно, стандартная светодиодная лента продаётся намотанной на катушку по 5 метров. На её внешнем конце присоединены короткие провода для подключения. Если проводов нет, то их необходимо припаять самостоятельно. Для этого, берём многожильные провода разных цветов (красный - "+", чёрный - "-"), отмеряем их по длине, так, чтобы они могли достать до блока питания и зачищаем их с двух сторон.

С помощью канифоли и олова лудим провода и припаиваем их к дорожкам ленты. Эту процедуру необходимо производить маломощным паяльником и как можно быстрее, чтобы повышенной температурой не повредить светодиоды.

Желательно, на свободные концы проводов установить наконечники НШВИ. С их помощью можно добиться более качественного контакта с клеммами в блоке питания. Здесь стоит учитывать, что для обжатия провода в наконечнике необходим специальный инструмент, который используют электромонтажники.

Места пайки необходимо качественно заизолировать с помощью термоусадочной трубки. Далее, светодиодную ленту необходимо подключить к блоку питания.

2) Схема с одним блоком питания и двумя лентами (мощность блока рассчитана на такую нагрузку).

Рассмотрим следующий вариант: вам необходимо установить и подключить светодиодную ленту длиной 8 метров . Цельный 8-ми метровый кусок найти очень сложно, т.к. стандартный размер составляет всего 5 метров.

В этом случае остаётся один единственный выход - один кусок оставить 5 метров, а от второго отрезать 3 метра и соединить их. Для этого необходимо найти линию, по которой обычными ножницами разрезать ленту. Далее, проводами с помощью пайки нужно замкнуть разорванную цепь (эта технология была приведена выше).

После того как провода будут припаяны и оба куска светодиодной ленты будут готовы можно приступать к подключению.

Существуют варианты, когда к одному блоку питания необходимо подсоединить большое количество светодиодных лент , которые находятся от него на разном расстоянии (например, подсветка витрины магазина или одновременное освещение нескольких картинок, висящих на разном расстоянии).

Для этого не обязательно к блоку питания тянуть провода от каждой участка. Можно проложить одну главную магистраль и уже непосредственно к ней подсоединять светодиодные ленты.

Ошибки при подключении светодиодной ленты

В статье было рассмотрено, как подключить стандартную светодиодную ленту в сеть (обычно она бывает длиной 5 метров). Зачастую же, их необходимо подключить две и более. Здесь, большинство людей совершают главную ошибку, они просто соединяют напрямую два конца ленты и получается, как бы одна, 10-ти метровая. Это получается не правильная схема подключения и так делать категорически нельзя.

Проблема кроется в том, что была выбрана не правильно, и провода, соединяющие диоды, очень тонкого сечения, которые рассчитаны исключительно на одно изделие. Соединяя несколько лент последовательно, значительно увеличивается сопротивление.

Это приводит к тому, что вторая и последующие части будут гореть гораздо тускнее. Кроме этого, через первую подключённую ленту будет протекать значительно увеличенный от номинального ток, следовательно, увеличится теплообмен и светодиоды будут быстрее выходить из строя.

Как уже не однократно доказано, такое соединение уменьшает срок службы ленты в разы. Поэтому, старайтесь использовать правильную схему подключения.

Пример из переписки с посетителем сайта HAPPYLIGHT.RU

Евгений:
Подскажите пожалуйста какие провода оптимально использовать для подключения RGB лент? Мой случай - 30 метров RGB ленты (14.4 Вт/м). 15 метров собираюсь посадить на контроллер (288 Вт), другие 15 на усилитель (288 Вт). Но все эти периферийные устройства хочу разместить в одном месте, и из за этого получается примерно 25 метров токоведущей линии + 30 метров ленты. Читал что надо использовать для цветовых каналов провод сечением 1.5 а общий плюс питания - 4 мм квадратных.

Ответ:
Боюсь, что это не очень удачная схема монтажа.
В вашем случае к контроллеру подключается нагрузка мощностью 216 Вт, соответственно ток, приходящийся на канал =216Вт/12В/3шт=6 А (через общий провод соответственно 18 А). При малой длине вполне возможно использовать те сечения, о которых вы пишете.
Беда в том, что при большой длине проводов сказывается их сопротивление, на котором происходит падение напряжения (по закону Ома). К ленте подходит напряжение меньше 12В, а вольтамперная характеристика у светодиодов крутая, и реально это приведет к сильному уменьшению светового потока. Что бы посчитать требуемое сечение в вашем случае надо знать характеристики используемых светодиодов (ВАХ и зависимость светового потока от величины тока через светодиод). Но даже без расчета могу сказать, что реализовать такое сечение вряд ли удастся (грубая прикидка даёт сечение 38 кв. мм на общий провод и 19 кв. мм на цветовой канал).
Очень рекомендую придумать как расположить блоки питания, контроллер и усилитель непосредственно вблизи ленты.

Евгений:
У меня появилась надежда решить мой вопрос с вами, если вы не против! :-)
Сначала хотел бы уточнить метражи подводящих линии, гляньте пожалуйста картинку во вложении.
То есть, по сути, две линии: 6+6 метров от контроллера до лент и 6+4 метров от усилка до лент. Все равно много да?
А если к каждому узлу (1,2,3,4) подводить отдельную линию от отдельного усилителя? Тогда это уже 4 линии - 6, 6, 6 и 10 метров. Все равно много? :-(Если все таки потянет, то какие сечения?
А может ленты не 12В попробовать использовать при такой схеме подключения? 24, 36?
P.S. кристаллы Эпистаровские, но их вольт-амперных характеристик не знаю)) Ни чего еще не покупал только делаю подготовку пока идет стройка, вот и хотелось бы все проложить заведомо правильно! Блоки у лент как то ну совсем не хотелось бы размещать, да и проблематично (((
P.S. Кстати, длина токоведущей линии, собственно о чем мы и говорим, это суммарная длина всех участков? То есть это не только участок от усилителя / контроллера до ленты, но и плюс все дальнейшие отводы, соединения (как в моем случае соединение узлов 2-4)? Я к тому, что как же тогда советуют закольцовывать несколько лент, это же по сути надо тянуть линию соизмеримую со всеми лентами, а это 10-20 метров?
Я в замешательстве!))))
Очень рассчитываю на вашу проф помощь!

Ответ:
В первую очередь хочу отметить, что мы говорим о длине провода от выхода контроллера (усилителя) до начала ленты. Что касается рекомендуемого всеми закольцовывания (l, Tahoma, Verdana, sans-serif; font-size: 13.333333969116211px; line-height: 18.19999885559082px;">http://www.happylight.ru/LEDmontag.html ), то оно безусловно имеет смысл. Если закольцовывание выполнено путем соединения конца отрезка ленты с выходом контроллера отдельным проводом, то это снижает требования к сечению проводов вдвое (так как ток текущий по проводу уменьшается вдвое). Если соединены просто концы ленты, а питание осуществляется одним проводом, то снижения требований к его сечению не происходит, но всё равно это благотворно сказывается на равномерности свечения ленты по длине.

По вашей схеме можно рекомендовать запитать самый удалённый отрезок 3,6 м отдельным проводом непосредственно от усилителя (а не от узла подключения участка 4). В этом случае очень приблизительно, но с запасом:
- провод питающий участок 5+5 метров длиной 6 м - сечение 6 кв.мм.,
- провод для участка 3,6 м длиной 10 м - 4 кв. мм.,
- провод для участка 5,6 м длиной 6 м - 4 кв. мм. (хватило бы и 3,5).
Приведены сечения общего провода, соответственно провода для каналов цвета в 3 раза меньше.
Такую проводку можно реализовать, хотя она всё равно оказывается довольно громоздкой.

Евгений:
Вы пролили светодиодный свет на мои вопросы!
Осталось немного затемненных участков:-)
Итак если мы говорим об участке токоведущей линии от контроллера (усилителя) до начала ленты, то, в принципе, я же могу приблизить эту первую "точку входа" в ленту, как показано на модифицированной схеме (во вложении), ведь так? Такой трюк снизит требования к сечению? Ведь именно к этим участкам (ленты 5+5) вы рекомендуете провод общего питания 6 квадратов.
Ну и плюс добавил "закольцовывание" для равномерного свечения. Кстати здесь какие требования к сечению? Такие же как у "подводящего" провода (от контроллера (усилителя) до первой "точки входа" в ленту) или могут быть меньше?
В принципе, подводящий провод 3 x 1.5мм + 1 x 4мм меня бы полностью устроил, но если будете рекомендовать 6мм к двум участкам 5+5, я так и сделаю:-)
Еще раз спасибо за оперативность! А то строители мне не дадут долго размышлять над моими проводками, замуруют все и.... и все))))

Ответ:
Утром поторопился и не написал самое важное, хотя, конечно, имел это в виду. При использовании ленты 24 В токи в проводах вдвое меньше, что позволяет снизить сечение провода.

Новая схема нравится мне гораздо больше. При ленте 12 В, на участке 2 метра можно было бы снизить сечение до 2 кв. мм., но на участках по 5 метров сечение должно быть побольше, примерно 2,5 кв.мм.

Если вариант 3х1,5+1х4 вас устраивает, то всё-таки я бы его сохранил даже там, где можно было бы и уменьшить сечение. Кроме этого лента 24 В предпочтительней, это даст вам дополнительный запас прочности (мы ведь помним, что речь идет не о точных расчетах, а о грубой прикидке).

Евгений:
Сегодня провел провода к лентам. Все оставил 3x1.5, 1x4. Скоро буду подключать.

Осталось два вопросика.

Сечение проводов для участков "закольцовывания". Они по такой же схеме 3x1.5, 1x4?
И последнее, по установке ленты в нише потолка и пола - угол, направление для наилучшего эффекта подсветки в случае ленты 5060, 60/метр. Данный вопрос к электротехнике отношения не имеет, больше к практике установки подобной подсветки. Может посоветуете источник подобной информации?

Ответ:
Думаю, что схему проводки целесообразно сохранить и для участков "закольцовывания".

Ориентацию ленты, когда она светит на потолок, лучше делать под 45 гр. к потолку, в этом случае большая часть светового потока попадает на потолок и даёт наиболее широкую световую полосу.

Правильно выбранное сечение кабеля поможет избежать заметные потери яркости светодиодной ленты (СДЛ). Поэтому данному расчету следует выделить особое внимание.

Рис. 1. Кабель.

Требования к величине сечения кабеля при подключении LED-ленты с напряжением 12 , 24 В гораздо выше, чем для сетей на 220 В . Это связано с тем, что падение напряжения (потери мощности) в проводах при протекании одного и того же тока в единицы вольт при напряжении 220 В незначительно, а для 12 В - существенно.

Пример расчёта сечения кабеля

Например, подключаем светодиодную ленту суммарной мощностью P = 60 Вт, постоянное напряжение 12 В, длина медных проводов от блока питания (БП) до ленты L = 6 м. Ток I = P/U = 60/12 = 5 А. Если выбрать сечение жилы провода по таблице 1, которая составлена для переменного напряжения 220 В, то сечение провода будет S = 0,5 мм².

Таблица 1. Для подбора сечения кабеля для медного кабеля при напряжении 220 и 380 В.

Теперь подсчитаем потери напряжения на двухжильном кабеле по формуле (1):

Uk = ((ρ × 2 × L) / S) × I, (1)

где ρ - удельное сопротивление провода [Ом·мм 2 /м], для медного провода оно равно 0,0175. В результате расчета получим потери напряжения на кабеле Uk = 2,1 В. То есть до ленты «дойдет» всего 9,9 В (рис. 2) вместо 12 В. Таким образом, сечение 0,5 мм² нам явно не подходит.

Рис 2. 9,9 Вольт.

Для расчета кабеля есть специальные таблицы, в которых кабель подбирается исходя из падения напряжения. Но для практических расчетов мы используем упрощенные формулы (2) и (3):

S = 0,5×I, если длина двухжильных проводов менее 10 м; (2)

S = 0,75×I, если длина двухжильных проводов от 10 м до 30 м. (3)

То есть для нашего случая сечение кабеля должно быть S = 0,5 × 5 = 2,5 мм². Разница в пять раз между тем, что мы подсчитали, и между тем, что неправильно выбирают по привычке по таблице 1. Теперь подсчитаем потери напряжения в нашем кабеле с сечением 2,5 мм²: Uk = 0,42 В, что вполне приемлемо, поскольку непосредственно на светодиодной ленте будет 11,58. Блок питания обычно имеют подстроечный резистор (рис. 3), который позволяет отрегулировать напряжение до 12,42 В. Тогда на светодиодной ленте будут положенные 12 В. На БП производители обычно выставляют напряжение 12,5 В, по всей видимости, уже предполагая, что будут какие-то разумные потери.

Рис. 3. Подстрочный резистор у блока питания.

Обращаем внимание, что сечения кабеля можно уменьшить в 2 раза если использовать светодиодную ленту с напряжением питания 24 В. Так, для нашего примера, если бы мы использовали ленту на 24В той же мощности 60 Вт, ток был бы 2,5 А, тогда по формуле (2) требуемое сечение кабеля 1,25 мм². Для систем с большой мощностью рекомендуем использовать светодиодные ленты на 24 В.

Используйте вышеуказанные формулы (2) и (3) для расчета сечения кабеля, поскольку из-за неправильного выбора сечения можно потерять заметную часть светового потока. Проверяйте напряжение на концах кабеля перед подключением ленты. Лучше использовать кабель хорошего качества, соответствующий ГОСТу. Некоторые производители могут использовать медь с большим числом примесей, тогда удельное сопротивление ρ будет больше и, соответственно, потери напряжения будут еще больше, чем теоретически рассчитано выше.

По материалам статьи «Как выбирать светодиодные ленты для создания декоративной подсветки интерьера» N1, 2017 led-e.ru

Это искусственный источник света, представляющий собой узкую гибкую ленту с проводниками, длиной до 5 м, на которой равноудаленно установлены светодиоды. Светодиоды на ленте разбиты на группы. Каждая группа состоит из нескольких включенных последовательно светодиодов и является законченной схемой, что позволяет разрезать ленту поперек на отрезки любой длины кратной длине одной группы.

Светодиодные ленты

Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным , синим , зеленым , желтым или белым ) и универсальные (R G B ), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе.

Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.

R G B светодиодные ленты

По организации излучения света R G B светодиодные ленты бывают трех типов.

У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный ), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый ) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий ), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.

R , G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм 2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм 2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.

Во втором типе лент применяются R G B светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный , зеленый и синий . Поэтому световой поток у у них намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3-1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6-2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов.

Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрически размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам.

Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.

Маркировка светодиодных лент

Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.

Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм 2 , 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).

Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.

Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги

По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие.

Влагонезащищенные можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту).

Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.

На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.

Для уличной декоративной подсветки существуют специальные светодиодные ленты под названием Дюралайт , которые относятся к влагозащищённой категории.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.

Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.

Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи

Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.

Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм 2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм 2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.

Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метре длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.

Для R G B и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.

На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.

Таблица основных характеристик светодиодных лент
на напряжение 12 В

С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).

Как подключить светодиодную ленту к электросети

Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля

Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В.

На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.

Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В

В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения.

Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).

Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Для примера, подберем блок питания (БП) для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них.

Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метре длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А.

Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиода, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. В результате расчета определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.

Для расчета мощности требуемого БП нужно умножить напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен БП мощностью 130 Вт. Для надежной работы БП необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям.

Устройство и монтаж светодиодной ленты

На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.

Электрическая принципиальная и монтажная схема
сегмента светодиодной ленты

Маркировка резисторов

На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.

Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.

Соединение и крепление светодиодных лент

На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.

Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.

К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент - четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.

Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо.

Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.

Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше.

На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.

Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.

Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.

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.

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 мм 2 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 бок 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 по таблице . Например, для нашего случае при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм 2). 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.