9 схем подключения светодиодной ленты на 12 вольт

Подключение низковольтных монохромных и RGB светодиодных лент

Наибольшее применение нашли низковольтные осветительные  приборы на 12в, 24в и 36в. Такие светодиодные ленты делятся на два типа: монохромные (в светодиод вмонтирован один кристалл, дающий свет одного цвета, но, в зависимости от размеров и мощности, разной степени силы свечения) и RGB с тремя кристаллами в одном светодиоде.

Соответственно, для разных типов осветителей, в электрические цепи вставляют компоненты, необходимые для нормальной работы и равномерного света у светодиодов. Основным и обязательным компонентом в таких цепях — блок питания. Он не входит в комплекты и покупается отдельно в зависимости от напряжения которое должен выдавать и необходимой мощности. Эти данные указаны в паспорте осветительного прибора (мощность даётся на метр и если длина ленты 5 метров, её надо умножить на 5). Если вы собираетесь подключать   несколько лент, сложите их мощности и подберите соответствующий блок питания.

Немного о самих блоках питания. Посмотрите на маркировке сбоку какое напряжение и мощность он выдаёт, соответствует ли оно необходимому вам. Например: S-250 – 12 выдаёт 12в и его мощность 250w. Маркировка может быть и такая: INPUT: AC 100v/240v 50/60 Hz, OUTPUT: DC +12v 20A. Такой блок имеет переключатель на 240в/100в и необходимо проверить сразу, перед включением в сеть, правильно ли он стоит. Переключатель должен находиться с другой стороны блока. Спереди будут расположены клеммы для подключения к сети (L – фаза, N – нуль, заземление) и к другим приборам постоянного тока в цепи (обычно три плюсовых контакта и три минусовых). Не забудьте, что у ленты красный провод – это общий плюс.

Примечание

Контроллер, пульт управления и некоторые дополнительные крепёжные элементы продаются вместе с лентой в комплекте.

Теперь будем разбираться с тем, как подключить светодиодную ленту. Ниже приведены несколько схем подключения для различных типов осветителей. Схемы идут по мере усложнения и добавления новых компонентов, но с необходимыми пояснениями.

Самая простая  схема подключения (Рис 1) включает блок питания, выдающий постоянное напряжение 12в, контроллер для RGB светодиодной ленты и саму ленту длиной 5 метров. Для всех цепей необходимо соблюдать два основных правила: подключаемая лента не должна быть длиннее 5 метров и при сборке цепи общим всегда является плюс (обязательно следите за этим). В данной схеме подсоединена с общим плюсом (красный провод) и тремя проводами на контакты R, G, B. При подсоединении контроллера обязательно соблюдайте полярность.

Здесь всё очень просто, но есть один существенный недостаток — неравномерное свечение диодов по всей длине ленты, особенно это заметно ближе к её концу. Это происходит потому, что напряжение постепенно падает с 12в до 8.5 – 9.0в.

Принципиально способ подключения по схеме на рис 2 не отличается от первого и недостатки остаются в полной мере. Здесь надо учитывать, что  для двух лент мощностью по 72 Вт потребуется блок питания 144 Вт. Контроллер в этой схеме вполне  справится (может потянуть и три).

На рис 3 показана схема подключения двух светодиодных лент RGB. В подключении участвуют два блока питания, RGB контроллер и RGB усилитель. Постановкой усилителя мы обеспечиваем мощность для всей цепи и светодиоды будут гореть более равномерно.

Сложный, но наиболее надёжный и правильный способ того, как подключить светодиодную ленту показан на Рис 4. В данной схеме входы, выходы и середины лент завязаны на мощный контроллер. Здесь придётся поработать паяльником — в середине ленты разрезаются в общую цепь на выход контроллера.

Эта схема практически обеспечивает равномерную яркость светодиодов на всём протяжении светодиодных лент.

Когда диммер слабый, то используется дополнительный усилитель и блок питания (усилитель можно взять моноканальный). Здесь (рис 5) верхние ленты подключены непосредственно к диммеру. У данного RGB усилителя 3 канала: один + и три цветовых (R, G, B). Приходится + делать общим, а минус подключается входы R, G, B как от диммера, так и к лентам. Следите за соблюдением полярности от блока питания. В данной схеме будет небольшое мерцание, но и включено 5 лент по 5 метров.

Существует множество более сложных и экзотических схем. Особенно когда подключают осветители на 24в или 36в через блок питания 12в постоянного напряжения только потому, что их легче купить.

Схема подключения светодиодной ленты через блок питания

Чтобы 12 вольтовая светодиодная лента стабильно работала на протяжении долгих лет, её необходимо подключать от импульсного блока питания с напряжением на выходе 12 В. Это самый правильный вариант – импульсные источник питания имеют малый вес и компактные размеры, высокий КПД и коэффициент стабилизации, а также безопасны в эксплуатации. К недостаткам можно причислить генерацию импульсных помех, отдаваемых обратно в сеть и сложность схемы, для ремонта которой нужны специальные навыки.

До 5 метров

Очень часто рядовых пользователей интересует вопрос о том, как подключить светодиодную ленту длиной до 5 метров? Тут все очень просто. Достаточно воспользоваться приведенной ниже схемой. Процедуру подключения выполняют в следующей последовательности:

• с помощью коннектора или путём пайки к одному из концов ленты подключают 2 питающих провода сечением 1-1,5 мм2;
• свободные концы этих проводов зажимают в соответствующих клеммах блока питания (+V, -V), соблюдая полярность;
• к клеммам L и N (220V AC) подключают сетевой провод.

Аналогичным образом выполняют параллельное подключение нескольких отрезков к одному блоку питания. Главное, чтобы мощность БП была больше суммарной мощности подключаемой светодиодной ленты минимум на 30%.

Чтобы яркость светодиодов была равномерной по всей длине LED-ленты, к отрезкам длиною больше 4 метров рекомендуется подводить провода с обоих концов. Это связано с падением напряжения на токоведущих печатных проводниках (дорожках), в результате чего к самым дальним светодиодам поступает напряжение меньше 12 В и их яркость падает. Плюс этого способа – равномерное свечение, а минус – затраты на дополнительные провода.

Свыше 5 метров

То, что длина светодиодной ленты в бобине ограничена 5 метрами – это не случайность, а вынужденная технологическая мера. Дело в том, что токопроводящие дорожки, приклеенные вдоль ленты, очень тонкие, узкие, и рассчитаны на подключение определённого количества светодиодов. Именно по этой причине нельзя подключать последовательно 2 отрезка общей длиной более 5 метров. Чтобы избежать токовых перегрузок, подключение светодиодных лент длиною 10, 15 и даже 20 метров следует выполнять по одной из приведенных схем ниже. Первый вариант предполагает использование одного блока питания большой мощности, способного обеспечить в нагрузке ток до 20 А. Для равномерного свечения светодиодов напряжение питания на каждый из 5 метровых отрезков подаётся с обеих сторон. Во втором варианте каждый отрезок запитан от отдельного источника 12В. Реализовать данную схему немного сложнее, так как потребуется еще один блок питания и больше соединительных проводов. На третьей схеме кроме двух источников постоянного напряжения на 12 В в цепь добавлены диммер и одноканальный усилитель сигнала. Диммер служит для регулировки яркости светового потока. Задача усилителя сигнала – в точности продублировать сигнал с диммера для тех светодиодных лент, которые запитаны от второго БП.

Подключение RGB или RGBW LED-лент

Правила и особенности подключения, о которых было сказано выше, необходимо соблюдать и при монтаже мультицветных аналогов. Однако функциональные схемы с RGB и RGBW лентами будут выглядеть немного сложнее из-за появления контроллера и дополнительных проводов. RGB/RGBW контроллер значительно расширяет возможности осветительной системы за счёт диммирования отдельных цветов, создания световых эффектов и управления с пульта дистанционного управления (ПДУ). RGB/RGBW контроллер предназначен для подключения мультицветных лент с отдельно расположенными белыми светодиодами, что позволяет использовать такую систему не только, как дополнительный, но и как основной источник света в помещении.

Подключение светодиодной ленты к 220 Вольт

Светодиодные ленты на 220 В — это специфический вид линейных светильников, предназначенный для подсветки протяженных участков длиной по 50, 100 метров и более. Для того, чтобы подсоединить ее к 220 В не требуется использовать стандартный блок питания, что является значительным преимуществом ленты.

Однако, подключение напрямую не допускается, поскольку светодиоды питаются от источника постоянного тока, а в сети подается переменный. Поэтому выпрямитель (диодный мост) понадобится в любом случае. Обычно используют специальный провод с установленным на нем готовым выпрямителем, который представляет собой небольшой компактный блок на проводе.

Подобные ленты могут быть использованы для решения разных задач:

• световое обрамление контуров и фасадов зданий;
• оформление ландшафтов;
• украшение ограждающих конструкций;
• подсветка стен крупных залов, концертных
  площадок;
• освещение рекламных конструкций, сооружений.

Подобные ленты относительно дешевы и просты в использовании, но они не могут быть использованы на небольших участках. Если обычную диодную ленту допускается резать на фрагменты по три элемента, что обозначено на подложке специальным метками, то устройства с прямым питанием от электросети можно разделить только на фрагменты по 50 см, 1 м или 2 м. Это объясняется тем, что каждый светодиод потребляет 3-3,5 В.

На участке длиной в 1 м их 60 штук, что в сумме примерно составляет 220 В (с учетом нестабильности сетевого напряжения). Светодиоды другого типа могут потреблять больше или меньше энергии, поэтому каждый вид ленты можно резать на фрагменты разной длины.

Затем напряжение 220 В, выпрямленное с помощью диодного мостика, подается на соответствующие контакты — плюс на одном конце цепочки, а минус — на другом. Этот вариант позволяет получить ленту относительно малой длины, но требует соответствующей подготовки, что не каждому придется по нраву.

Подключение блока питания для светодиодной ленты

Это в качестве бонуса — как практически подключить светодиодную ленту. Тут есть несколько тонкостей (не люблю слово «нюансы»).

Может, это будет интересно:

Питание светодиодной ленты обеспечивается блоком питания. У него для этого случая важны два параметра: напряжение (обычно 12 или 24 Вольта) и мощность (зависит от длины ленты и мощности светодиодов). Чуть ниже расскажу об этом поподробнее.

Вот на всякий случай фото блока питания:

Блок питания для светодиодной ленты.

Этот блок мощностью на 60 Ватт, с запасом на два куска по 24 Ватта.

Раз уж заговорили о таких больших длинах, важное замечание. Если длина подключаемого участка светодиодной ленты 10 м и более, и весь этот участок можно окинуть взглядом, то можно будет заметить, что яркость к концу участка падает

Чтобы устранить этот эффект, нужно подключать такой длинный кусок ещё в одном месте. Например, в конце, или в середине.

При подключении светодиодной ленты к блоку питания главное — соблюдать полярность. По контактам — фаза, ноль, земля — это вход БП. Контакты -V и +V это выходное напряжение 12 В. Правее подстроечный резистор, им можно скорректировать выходное напряжение примерно от 11 до 13 Вольт.

На упаковке обычно пишется напряжение ленты, исходя из этого выбирается блок питания — 12 или 24 В.

Мощность LED-ленты
должна быть не более 75% мощности блока питания
. Иными словами, должен быть запас по мощности не менее 25%. Мощность данного куска (отрезка) ленты узнать просто. Надо мощность погонного метра (Ватт на метр) умножить на длину ленты.

Если мощность блока будет сравнима с мощностью нагрузки — блок может перегреться, особенно если установлен в тесном пространстве под потолком. А если мощность источника питания меньше мощности ленты, лента просто не сможет включиться, и будет моргать, пытаясь включиться. Другими словами — БП просто не сможет запуститься, будет срабатывать внутренняя защита.

И ещё по подключению блока питания. Ни в коем случае не подавайте на него питание через выключатель с подсветкой
! Иначе будет нечто похожее, описанное в статье про то, как . Здесь БП будет пытаться запуститься, и резистором 1 МОм не отделаться. Даже 100 кОм может быть мало.

Естественно, контакты должны быть тщательно защищены от случайного прикосновения. Ниже даны фото, как просто обезопасить от прикосновения к открытым контактам с помощью отрезка кабель-канала подобранной ширины.

Есть блоки питания для светодиодной ленты со специальными защитными крышечками, но они помогают слабо, и электробезопасность всё равно низкая. Можно, конечно, замотать всё это изолентой… но смотреться будет не очень.

Есть и другие блоки питания, в пластиковых корпусах и влагозащищенные. Возможно, они более предпочтительнее в жилых помещениях, в местах, куда может залезть ребенок/кошка/собака.

Подключение светодиодной ленты RGB

Если RGB светодиодную ленту подключить к обыкновенному блоку питания, то динамического светового эффекта достичь не удастся. Все светодиоды будут светить непрерывно. Можно, конечно, манипулируя переключателем, менять цвет свечения, но плавного изменения цвета получить будет невозможно. Для такой задачи выпускаются специальный контроллер с пультом дистанционного управления, позволяющие автоматически изменять величину выходных напряжений каждого цветового канала по заданному алгоритму и тем самым обеспечить переливание цветов.

Контроллер CT305R обеспечивает ток 5 А по каждому из каналов

Обращаю Ваше внимание, что у RGB светодиодных лент общим проводом является плюсовой. Для работы контроллера на его вход INPUT (V− и V+) необходимо подать с дополнительного блока питания, рассчитанный на ток нагрузки не менее 15 А, соблюдая полярность, постоянное питающее напряжение 12-24 В

Обычно от светодиодной ленты RGB идут цветные провода: черный, красный, зеленый и синий, которые подсоединяются к соответствующим клеммам OUTPUT (V+, R, G и B) соответственно.

К контроллеру CT305R вместо RGB ленты можно подключать от одной до трех монохромных лент и управлять порядком их включения и яркостью свечения. Для этого нужно плюсовые выводы лент соединить вместе, подключив к выводу контроллера OUTPUT (V+), минусовые выводы каждый отдельно в любом порядке подсоединить к OUTPUT (R, G и B)

Типы светодиодных лент

Для обозначения оборудования используются следующие термины:

• диод;
• светодиод;
• SMD (Surface Mounted Device);
• LED (Light-emitting diode).

В зависимости от типовых особенностей светодиодов, используемых в светоконструкции, все осветительные ленты отличаются величиной светового потока, цветом свечения, а также степенью защиты и другими немаловажными параметрами.

По виду светодиодов

Главным отличием современных светодиодных лент являются типовые особенности диодных элементов, маркируемых SMD-3028 и SMD-5050 и плотно припаянных к гибкой печатной плате.

Размер SMD 5050 – 5х5 мм, SSMD 3028 – 2.8х3,5 мм

Цифровое обозначение позволяет определить размеры светодиодов, используемых в каждой конкретной осветительной конструкции.

Немаловажным различием источников света являются показатели плотности или количество светодиодов, которые располагаются на одном метре ленты. Именно плотностью диодов обуславливается мощность изделия и уровень освещённости. Для измерения мощности диода используются ватты (Вт). Например, стандартная печатная плата SMD-3528 оснащается шестью десятками диодов на каждый метр с потреблением 4,8 Вт.

Параметры мощности SMD-5050:

• тридцать диодов на один метр ленты — 7,2 Вт;
• шестьдесят диодов на метр ленты — 14,4 Вт;
• сто двадцать диодов на метр ленты — 28,8 Вт.

Конструкция может функционировать в условиях напряжения, равного 5v, 12v, 24v и 36v.

Ленты различаются по количеству диодов и плотности их расположения

По степени защиты

В соответствии со спецификой применения светодиодного изделия, печатная плата может обладать различными степенями защиты или «классом IP». Благодаря спецификации классифицируется степень защиты, и изделие маркируется в режиме IPXX, где первой цифрой обозначается защита от мелких частиц или пыли, а второй — от жидкостей.

Первая цифра IP-маркировки обозначает наличие (1, 2, 3, 4, 5, 6) или отсутствие (0) защиты:

• IP0X — от повреждений механического типа;
• IP1X — от предметов >5,0 см;
• IP2X — от предметов >1,2 см;
• IP3X — от предметов >2,5 мм;
• IP4X — от предметов >1,0 мм;
• IP5X — частичная пыленепроницаемость;
• IP6X — полная пыленепроницаемость.

Перед покупкой внимательно изучите маркировку на изделии — после букв IP находятся цифры, обозначающие наличие и степень защиты от внешних факторов

Вторая цифра IP-маркировки (IPX0 — влагостойкости нет), в остальных случаях есть защита:

• IPX1 — от капель воды, падающих вертикально;
• IPX2 — от водных брызг в условиях угла отклонения не более 15о по вертикали;
• IPX3 — от водных брызг в условиях угла отклонения до 60о по вертикали;
• IPX4 — от водных брызг вне зависимости от направления;
• IPX5 — от потоков воды в любом направлении;
• IPX6 — от потоков и струй воды в любом направлении;
• IPX7 — в условиях частичного или кратковременного погружения в воду;
• IPX8 — в условиях полного и длительного погружения в воду.

По цвету и свечению

Цвет диодов, установленных в ленте, может быть синим, красным, зелёным, жёлтым, тёплым и холодным белым, а также в виде RGB-ленты. Белые диоды имеют синий цвет, на который нанесён слой специального люминофора. В процессе выгорания свечение делается более тусклым, с характерным синеватым оттенком.

Оформить интерьер можно различными цветами — их обозначения вы найдёте на упаковке

Особый интерес представляют многоцветные RGB и RGBW печатные платы, позволяющие легко выполнять даже самые сложные сценарии декоративного освещения.

Интересное решение, создающее праздничную атмосферу

Основа, представленная специальным видом покрытия лицевой части гибкой платы, может быть прозрачной, серой или белой, а также коричневого цвета

На этот критерий в обязательном порядке нужно обращать внимание при выборе изделия для выполнения открытого монтажа

Особенности подключения

Для удобства присоединения проводов на диодной ленте имеются контакты в местах реза (часто называются «контактные пятаки»). Места реза обозначены, делить ленту в других местах нельзя – это приведет к выходу из строя группы диодов.

Если случайно или по незнанию лента разрезана не в указанном месте, необходимо удалить нерабочий участок, обрезая до заданной линии.

Для замыкания контактов используется пайка (наиболее распространенный и дешевый способ) или LED-коннекторы. В первом случае контакты замыкаются способом термического соединения выходов диодной ленты и подключенного провода, во втором -используется механический способ.

При использовании коннектора достаточно захлопнуть крышку, контакты замкнутся. Однако этот способ не дает такого надежного соединения, как пайка.

Подробно процесс соединения контактов светодиодной ленты с проводами показан на видео.

Основные этапы работы:

• освободить контактные пятаки на конце ленты (иногда к ним уже подпаяны провода, длины которых не хватает для нормального подключения или соединение которых с лентой нарушено);
• нанести припой на контактные площадки;
• подготовить провода для пайки – зачистить концы на 7…8 мм, залудить их и обрезать до длины 3 мм;
• соединить подготовленные провода с контактными площадками. Необходимо проверить, нет соединяются ли капли припоя на разных площадках (лучше мультиметром);
• установить термоусадочную трубку на спаянные контакты и нагреть ее строительным феном (спичками, зажигалкой) до плотного облегания места пайки.

Важно: при подключении светодиодной ленты к блоку питания важно использовать провода с разным цветом оплетки, особенно это значимо для работы с RGB-лентами. Это позволит в дальнейшем обойтись без прозвона проводов

Для лент с двумя контактами рекомендуют использовать красный провод для плюса, черный – для минуса. Для четырех контактов можно подобрать провода по цвету контакта (желтый, красный, синий) и сиреневый или коричневый для общего питания.

При необходимости соединения двух участков лент можно воспользоваться двусторонним коннектором или спать фрагменты. Спаивать их можно непосредственно или с помощью проводов. При использовании проводов технология не отличается от описанной выше. Если же необходимо срастить ленты непосредственно, выполняют такую последовательность действий:

1. освобождают нижнюю сторону одного фрагмента ленты от защитной пленки (со стороны клеящего слоя) и покрывают контакты слоем припоя;
2. наносят припой на контактные площадки с лицевой стороны второго участка ленты;
3. стыкую площадки и пропаивают их до получения плотного соединения.

Важно: выбор способа сращивания ленты – напрямую или с помощью провода – зависит от положения сращенного участка на поверхности. Чтобы без проблем изогнуть фрагмент, лучше создать гибкую перемычку из провода (саму ленту изгибать под углом 90 градусов нельзя)

Для размещения на плоскости удобно спаивать концы фрагментов.