Блок для светодиодной ленты 12 вольт



Самодельные блоки питания для светодиодных лент 12 вольт

Светодиодные ленты просто так в розетку включить нельзя – они нуждаются в питании более низким и постоянным напряжением. Именно это является трудностью для большинства людей, которые мечтают о светодиодной подсветке, но не могут позволить ее приобрести. Стоят готовые блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт порядка 500 рублей и больше. Причем чем выше потребляемая мощность, тем дороже стоят эти приборы. Намного проще, оказывается, сделать блок питания самому – для этого не нужно иметь богатые познания в электронике, схемотехника простейшая.

Напряжение питания лент

Основной параметр светодиодных лент – это напряжение питания. Конечно, оно отличается от того, что у нас в розетках. По напряжению ленты разделяются на три группы:

1. Питание 12 В.
2. Питание 24 В.
3. Питание 36 В.

Причем ток обязательно постоянный! Если без блока питания включить ленту в сеть, то она выйдет из строя. Напряжение блока должно быть соответствующим – 12, 24, 36 Вольт. С его помощью снижается сетевое напряжение до рабочего значения. Самые популярные модели светодиодных лент – работающие под напряжением 12 В. Следовательно, нужно выбирать только те схемы блоков питания светодиодных лент, которые смогут вырабатывать такое напряжение.

Особенности устройства

Конструкция таких приборов довольно простая, в них нет дефицитных элементов. Стандартный блок питания для светодиодных лент 12 Вольт состоит из таких элементов:

1. Трансформатор понижающего типа – его мощность должна быть примерно на 25 % больше, чем у светодиодной ленты. Делается это для того, чтобы был небольшой запас.
2. Мост из полупроводниковых диодов. Это несложная конструкция, которая включает в себя две пары полупроводниковых диодов, позволяющих из переменного напряжения получить постоянное. Но чаще используются готовые диодные сборки, у которых имеется 4 вывода – к двум подключается источник переменного тока, а с остальных снимается выпрямленный.
3. Конденсатор, устанавливаемый между плюсовым и минусовым выводами, обеспечивает надежную фильтрацию тока. Если точнее, то с его помощью отсекается вся переменная составляющая. Диоды производят преобразование тока, но после этого остается небольшая доля переменной составляющей. Электролитический конденсатор позволяет избавиться от нее.

Все эти компоненты заключаются в надежный корпус. Причем, если есть необходимость, устанавливается кулер (вентилятор). Можно даже сделать так, чтобы он был включен постоянно – это обеспечит нормальную работу самодельного блока питания светодиодной ленты. При самостоятельном изготовлении рекомендуется обращать внимание на безопасность устройства – оно не должно перегреваться.

Трансформаторные БП

Самые простые по конструкции – это трансформаторные блоки питания. Основной элемент в нем – это катушечный трансформатор. С его помощью происходит снижение напряжения с 220 В до 12..15 В (или 24, 36 В). Напряжение, которое вырабатывается на вторичной обмотке, подается на вход мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах. Затем происходит фильтрация при помощи цепочки, состоящей обычно из электролитического конденсатора, резистора, дросселя. Иногда устанавливают стабилитроны или микросборки для того, чтобы зафиксировать выходное напряжение на одном уровне.

Преимущество трансформаторных БП заключается в том, что они работают даже без подключения нагрузки (так называемый режим холостого хода). Кроме того, имеется гальваническая развязка с сетью 220 В. Но, несмотря на простоту конструкции, есть и ряд недостатков: очень низкий КПД, большие габариты, высокая чувствительность к перепадам напряжения. А самое главное неудобство – это большая масса. Именно из-за этих недостатков многие используют для светодиодной ленты бестрансформаторные блоки питания.

Импульсные БП

Не нужно думать, что в конструкциях импульсного типа нет трансформатора. Он есть, но его габариты и масса намного меньше, нежели у рассмотренных выше конструкций. Работает устройство на высоких частотах (несколько десятков тысяч Герц против 50 в бытовой сети). Но недостатки остались прежними – высокая чувствительность к перепадам напряжения. Да еще и при работе в режиме холостого хода прибор может выйти из строя. Такие блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт могут использоваться, но не рекомендуется их включать без нагрузки.

Как рассчитать мощность

При самостоятельном изготовлении блока питания необходимо учитывать мощность потребления светодиодной ленты. Точные данные можно узнать в спецификации к конкретной модели. А вот данные самых распространенных типов:

1. SMD-3528 вмещающая на 1 метре 60 светодиодов, суммарная мощность 4,8 Вт.
2. SMD-3528 со 120 светодиодами на одном метре имеет мощность, соответственно, 7,2 Вт.
3. SMD-3528 с 240 светодиодами на одном метре имеет мощность 16 Вт.
4. SMD-5050 с 30 элементами – 7,2 Вт.
5. SMD-5050 с 60 элементами – 14 Вт.
6. SMD-5050 со 120 элементами – 25 Вт.

Если вы осуществляете для светодиодной ленты подбор блока питания (готового) или же собираете элементы для самостоятельного изготовления, нужно учитывать все параметры. Основными являются:

Для того чтобы рассчитать суммарную мощность ленты, необходимо знать, сколько потребляет один погонный метр. Затем это значение умножается на длину (в метрах). Далее нужно прибавить еще 25% от полученного значения и выбрать блок питания (или трансформатор), мощность которого наиболее близка к расчетной.

Пример расчета мощности

Например, у вас есть в наличии лента:

1. На каждый метр приходится по 40 светодиодов.
2. Суммарная длина – 5 метров.
3. Напряжение питания стандартное – 12 Вольт.

При номинальном значении мощности одного метра в 4,8 Вт, можно посчитать суммарное значение. Оно будет равно 24 Вт. Рекомендуется прибавить к этому значению еще 6 Вт (это 25%). Значит, блок питания должен иметь мощность 30 Вт.

Изготовление своими руками

Итак, вы решили самостоятельно собрать источник питания для светодиодной ленты. Размер блока питания зависит от мощности трансформатора (если выбрана схема с его использованием). Для простого прибора потребуется трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 В. Ток на выходе должен быть порядка 1 Ампер, напряжение – 12 Вольт.

Также потребуется несколько элементов:

1. Диодная сборка. Можно использовать 4 полупроводниковых диода, соединенных в мостовую схему.
2. Электролитический конденсатор с рабочим напряжением не менее 25 В. Можно использовать элементы с рабочим напряжением 50 В. Емкость должна быть не менее 470 мкФ.
3. Стабилитрон или микросборка КР142ЕН. Это стабилизатор напряжения, но его нужно устанавливать на радиаторе.

Процесс сборки блока питания

У вас есть в наличии светодиодная лента, расчет блока питания произведен и подобраны элементы, теперь можно приступить к сборке. Допускается использование как печатного, так и навесного монтажа.

Конечно, на печатной плате вся конструкция будет смотреться намного привлекательнее. Процесс изготовления выглядит таким образом:

1. Соединяются диоды между собой по мостовой схеме. Обязательно соблюдайте полярность, на всех диодах со стороны полоски на корпусе находится анод (положительный вывод).
2. Подключаете к диодному мосту вторичную обмотку трансформатора.
3. К выходу моста нужно подключить электролитический конденсатор. При соединении нужно соблюдать полярность! Иначе конденсатор может взорваться!
4. В разрыв плюсового вывода включается дроссель.
5. Далее, между плюсом и минусом включается стабилитрон. После него также желательно установить еще один конденсатор.

В завершение все устройство собирается в один корпус, элементы надежно закрепляются и делается два отвода. Красным проводом нужно обозначить плюсовой вывод, черным или синим минусовой. На этом изготовление блока питания для светодиодных лент 12 Вольт завершено, можно пользоваться устройством.

Расчет мощности и выбор блока питания для светодиодной ленты на 12 вольт

Сегодня мы будем подбирать блок для светодиодной ленты на 12 вольт. Все они разные по своим функциональным, техническим и конструктивным особенностям. Естественно, отличается и цена на них. Так что единого варианта нет. Для той или иной задачи нужно подобрать конкретный блок питания определенной мощности.

Типы источников питания на 12 вольт

Это первое, с чего надо начинать выбор. Определитесь, где он будет устанавливаться: в сухом или влажном помещении, доступном или недоступном для детей месте и т.п. Сейчас производители делают такие блоки в 4-х вариантах исполнения:

1. БП открытого типа – самый дешевый и популярный блок. Материал корпуса изготовлен из металла с отверстиями для вентиляции. В основном применяется для домашнего светодиодного освещения. Не защищает схему от пыли, влаги и попадания мелких предметов. Поэтому рекомендуется его монтировать в сухом и недоступном для детей месте. Желательно, в закрытом объеме для защиты блока питания от пыли. Также к недостаткам этого типа БП можно отнести неэстетичный внешний вид и крупные размеры корпуса.
2. Герметичный источник блока питания в алюминиевом корпусе – дорогой, но надежный, долговечный и герметичный блок для влажных помещений или улицы. Используется в профессиональном изготовлении наружной световой рекламы, так как не боится конденсата, прямого солнечного излучения и резких перепадов температур. Корпус достаточно тяжелый, но зато обеспечивает хороший теплообмен и охлаждение силовых элементов схемы. Обратите внимание! Модели, мощностью до 36 Вт, могут изготавливаться в пластиковом корпусе, залитом герметиком либо клеем.
3. Полугерметичный блок на 12 вольт в пластиковом корпусе напоминает зарядное устройство ноутбука. Главные достоинства: приятный внешний вид, малый вес, герметичность и компактность. Наверное, самый оптимальный вариант, так как такой источник питания можно установить в комнате где угодно. Корпус закрытый, поэтому гарантирует безопасное использование, а схема защищена от пыли и влаги. Но есть и недостатки: затрудненный теплообмен, высокая стоимость и ограничение по мощности (самая мощная модель – 100-120 Вт). Поэтому очень важно правильно подобрать мощность блока питания на 12 В. Но об этом чуть дальше.
4. Компактный сетевой тип питания 12 В – недорогой, миниатюрный и простой в подключении блок. Как правило, модели свыше 60 Вт не выпускают. Поэтому они подходят для светодиодных лент длиной не более 5 метров. Удобен тем, что нет надобности в стационарном монтаже. Обратите внимание! Существуют блоки для светодиодных конструкций на 24 вольта и даже на 36 вольт. Как правило, такое напряжение необходимо для создания освещения большой мощности, при этом снижает используемое сечение провода и силу тока в 2 раза.

к содержанию ↑

Как правильно рассчитать и подобрать мощность блока

Итак, после того как мы определились с материалом блока питания, пришло время разобраться, как правильно подобрать его мощность. Сложного здесь ничего нет. Смотрим на характеристики ленты и ее длину. Например, у нас есть модель SMD 3528 (3 бобины по 5 метров), имеющая 60 светодиодов на 1 метр. Потребление одного метра этой ленты равно 4,8 Вт. Напряжение стандартное – 12 вольт.

Так же мощность одного метра ленты можно узнать из таблицы:

Блок питания для светодиодной ленты своими руками

Современная электроника часто комплектуется внешними источниками питания на 5В, 12В, 19В. После того как прибор выходит из строя, они часто валяются в кладовке или тумбочке.

• 5V — это напряжение зарядных устройств для телефонов и USB;
• 12V — используется в компьютерах, некоторых планшетах, ТВ, сетевых маршрутизаторах.
• 19V — в ноутбуках, мониторах, моноблоках.

Мы будем рассматривать, каким образом можно адаптировать любой блок питания для светодиодной ленты на 12В. Будут только простые и бюджетные варианты доступные каждому. Зарядники на 5В не подходят. Но из таких зарядников я делаю ночники, на корпус приклеивается от 3 или 6 диодов. Ночью светит не ярко, в самый раз.

• 1. Источники питания на 12V
• 2. БП на 19V
• 3. Характеристики импульсных стабилизаторов
• 4. Простые схемы своими руками
• 5. Видео, как доработать своими руками
• 6. Готовые модули из Китая
• 7. Питание и драйвер в одном модуле
• 8. Где купить дешево?

Источники питания на 12V

БП от маршрутизатора 12V, 1А

Источники питания на 12В от электроники обычно бывают от 6 до 36 Ватт. 10 Ватт хватает для подсветки рабочей поверхности светодиодной лентой на кухне. Такие блоки делятся на 2 основных вида:

1. старые на трансформаторах, отличаются большим весом;
2. современные импульсные, еще называют электронный трансформатор, отличаются малым весом и большой мощностью при малых габаритах.

Использовать на трансформаторах не рекомендую. При установке светодиодной ленты я сперва подключил трансформаторный БП от роутера, мощность которого была в 2 раза больше мощности ленты. Сам выпрямитель стал сильно греться. Поставил диодный мост выпрямителя на самодельный радиатор для охлаждения, все равно греется сильно, долго он так не протянет. Времени не было разбираться в тонкостях, поэтому спросил у специалиста. Он кое-как нашел причину, светодиоды имеют особенную вольт-амперную характеристику (сокращенно ВАХ), что приводит к сильному нагреву. Он подарил мне от телевизора на 12В и 2 Ампера, то есть мощность равна 24W. Теперь все работает без проблем и не греется.

БП на 19V

БП ноутбучного типа на 19В, 90W

Напряжение в 19В широко используется в настольной компьютерной технике, чаще всего в ноутбуках, моноблоках, мониторах, сканерах. В эту категорию можно отнести БП от принтеров, они мощные, бывает 16В, 20В, 24В, 32В.

У меня давно валяется отличный блок питания для светодиодов на 90W и 19V от ноутбука Asus. Такой мощности хватит, чтобы запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен, а этого хватит, чтобы сделать диодное освещение комнаты 20 квадратов. Но БП не 12 вольт, и потребуется доработка. Внутрь корпуса мы не полезем, перепаивать схему под 12 вольт сложно, долго и надо быть электронщиком. Сделаем проще, подключим небольшой понижатель со стабилизатором. Существует два типа.

Тип №1

Стабилизатор на 7812

Стабилизатор на микросхеме типа КРЕН 7812 (lm317), выглядит почти как транзистор, при установке на радиатор охлаждения выдерживает ток 1 Ампер. Этот вариант устаревший и громоздкий. Для использования всей мощности ноутбучного БП потребуется 5-6 таких (или 1 большая) и большой алюминиевый радиатор для охлаждения.

Тип №2

Импульсный на специализированных микросхемах

Современный импульсный стабилизатор, миниатюрен, не греется, простой как 3 рубля. В русских магазинах за него просят 600-900 р, цена сильно завышенная. У китайцев на 3 ампера стоит 50 р., 5-7А продается за 100-150 р., поэтому рекомендую заказать пару штук на Aliexpress.

Рекомендую использовать импульсный, КПД у него выше 80-90%, проще и дешевле. Только не покупайте источник тока на LM2596, вам нужен источник напряжения. Чтобы найти в китайском интерне-магазине используйте запросы:

• LM2596 power supply;
• 12v switching regulator;
• voltage regulator 12v 7a;

Характеристики импульсных стабилизаторов

Специалист на видео инструкции расскажет основные технические характеристики современных импульсных стабилизаторов, схемотехнику и рекомендации по их правильному использованию. Чтобы вы своими руками не спалили его во время экспериментов.

Простые схемы своими руками

Примеры готовых импульсных модулей на 36W

Если вышеописанные БП вам не подходят, то блок питания для светодиодной ленты 12в можно спаять по схеме своими руками. Для самодельного потребуется много времени и немало деталей, не буду рассматривать полные схемы для подключения к сети 220B. при современном развитии электроники их проще купить у китайцев. Есть схемы для сборки своими руками еще на TL594 и других новых элементах. Но мне больше нравится описанный ниже, легко повторяется за 10 минут.

Рассмотрим оптимальный и современный на LM2596. Потребуется установить всего 4 радиоэлемента. Аналоги, схожие по функционалу, это ST1S10, L5973D, ST1S14.

Существует несколько модификаций микросхемы:

• фиксированное 12 V, LM2596-12, указано в конце маркировки;
• регулируемый вариант LM2596ADJ;
• цена в России одной 170 р.. В Китае весь собранный блок на LM2596 стоит 35р. включая доставку.

Блок питания для светодиодной ленты 12в – сердце LED освещения

Не секрет, что большинство световых полосок на диодах не способны работать напрямую от электрической украинской сети в 220 вольт, поэтому им требуются специальные устройства, трансформирующие напряжение до оптимальных значений и стабилизирующие его от скачков и перепадов. Один из таких основных преобразователей – блок питания для светодиодной ленты 12в, который наиболее часто используется, т.к. именно с таким напряжением работает большинство световых шлейфов с кристаллами.

Входное напряжение может варьироваться в пределах от 110 до 340 вольт, однако на выходе оно будет неизменно равным 12 вольтам – в составе блока питания имеются мощные сетевые фильтры. В этом и заключается смысл использования преобразователя, который позволяет экономить существенные энергоресурсы, правильно питая ленту. По мощности трансформаторы для 12-вольтной ленты могут быть и на один ватт и на тысячу, однако напряжение их будет неизменным.

Блоки питания для светодиодных лент 12 вольт производятся в нескольких видах: герметичные и негерметичные, а также наполовину герметичные. Все они обладают примерно одинаковыми свойствами – защитой от короткого замыкания в электросети, функцией от перегрузки или перенапряжения, и все оборудованы так называемыми внутренними потенциометрами, которые подстраивают ток под нужное значение. Первые обозначаются показателем IP65,66 или 67, а значит, могут использоваться в открытых помещениях и при оформлении освещения светодиодными полосками в экстерьере. Они не боятся повышенной влажности, пыли и других воздействий окружающей среды. IP67 можно использовать даже непосредственно в жидкостях, возможно в бассейне или джакузи. IP20 и IP33 – влагонезащищенные. Они применимы при организации внутреннего освещения лентами в интерьере, где уровень влаги невысокий. Полугерметичные могут применяться в местах с умеренным уровнем влажности – на балконах, верандах. Такие блоки защищены от воздействия дождя.

Блок питания 12v – выгодное приобретение

Чтобы блок питания 12v прослужил верой и правдой, необходимо правильно рассчитать потребляемую мощность диодного модуля и сличить ее с мощностью самого трансформатора. Однако стоит учитывать, что необходимо оставлять запас мощности примерно в 25% до максимального значения для долговечной и стабильной работы устройства, иначе лента не прослужит и недели – перегорит. На каждой ленте есть потребляемое напряжение на один погонный метр – нужно просто умножить количество метров на потребляемое значение напряжения и умножить результат на коэффициент 1,25. Например, при мощности 4,8 ватт на метр, нужно подключить восемь метров шлейфа. Значит, приобрести стоит трансформатор мощностью не менее 48 ватт. Определившись с этим показателем, стоит подумать об уровне влагозащищенности. Если лента найдет предназначение в ванной, кухне, балконе, палисаднике, фасаде, окнах – выбор падет на герметику.

Если в спальне, гостиной, зеркалах, нишах – негерметичные или полугерметичные. При необходимости подключить небольшую ленту можно обойтись и так называемым розеточным блоком. Он похож на обычное зарядное устройство мобильных телефонов, имеет невысокую стоимость, а вместе с тем и уровни напряжения и герметичности. Это идеальный вариант для шлейфа в качестве настольной лампы или элементов декора, небольшая коробочка, легко скрываемая в интерьере. Адаптер и другие виды стабилизаторов напряжения можно приобрести в интернет-магазине Ledstorm, где качество всегда на первом месте.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-24 Вольт.

Есть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:

• не качественные светодиоды и блоки питания

• не правильный монтаж и подключение с ошибками

Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.

Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?

Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.

Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую:

При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.

Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.

Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.

Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.

Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.

Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.

Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.

Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.

Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.

Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.

Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:

• бухта светодиодной ленты. Необходимую длину отрежете в процессе монтажа.

• трехжильный кабель ВВГнг-Ls сечением 1,5мм2

• блок питания

• диммер и пульт управления

• монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2

Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.

Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.

Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.

Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная — любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье «Как определить фазу и ноль в электропроводке».

Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.

Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.