Сколько времени будет светить
Как примерно высчитать, сколько времени будет работать та или иная светодиодная лента на батарейках и какие батарейки под нее лучше подобрать?
Для начала вам нужно узнать название самой ленты и какие светодиоды в ней используются. Вбиваете эту марку в гугл и ищите параметры.
Самый главный – это напряжение и потребляемый светодиодом ток.
Допустим, потребляемый ток одного светодиода RGB ленты, при работе одного канала (свечение красным цветом) будет 18мА. Если работают все 3 цвета, то ток уже достигает 54мА.
Далее подсчитываете, сколько таких светодиодов будет в вашей подсветке. И умножаете этот ток на их количество.
Например, при 50 диодах и свечении ленты на максимальной мощности, общий потребляемый ток будет составлять – 2700мА.
Довольно существенная величина. Такой ток могут выдать аккумуляторные батарейки 18650. Для 12 вольтовой подсветки вам понадобится собрать их в магазине минимум 3 штуки.
Емкость аккумулятора 18650 в самых популярных моделях составляет 2600мА/ч. Есть больше и меньше. Эти цифры означают – данная подсветка на батарейках 18650 при токе потребления 2600мА, будет непрерывно светиться около 1 часа.
Если потребляемый ток превышает номинальный ток разряда аккумулятора, соответственно и лента будет гореть значительно меньший временной промежуток, и наоборот.
Только при этом не забывайте, что у небольших батареек, не рекомендуется превышать ток разряда больше чем в полтора-два раза от ее емкости.
Иначе батарейки быстро испортятся.
Варианты исполнения блоков питания для светодиодных лент
В зависимости от функционального назначения электронный балласт выпускается в следующих вариантах исполнения:
В виде компактного сетевого БП. Такие устройства выглядят как обычные зарядки для мобильных устройств. Компактные сетевые блоки питания для светодиодных лент
Данное решение можно назвать эконом вариантом, поскольку из всех видов исполнения оно самое низкое по стоимости. Обратная сторона – низкая мощность, как правило, она не превышает 30-36 Вт (встречаются китайские изделия на 60 Вт, но в них этот параметр сильно завышен). Основная сфера применения – подключение простой подсветки. Главное достоинство – не требуется монтаж, драйвер достаточно воткнуть в розетку, предварительно подключив к выходу ленту.
Компактный блок, помещенный в герметичный пластиковый корпус. Максимальная мощность таких устройств 75 Вт. Встречающийся на китайской продукции показатель 100 Вт не соответствует действительности. Герметичный компактный электронный балласт, закрытый от внешнего воздействия
Отличительные особенности: небольшой вес, компактные размеры, защита от влаги и пыли
Это практически идеальный вариант для организации подсветки в потолочных нишах, если не принимать во внимание высокую стоимость адаптера (почти вдвое дороже аналогов с негерметичным корпусом)
Электронный балласт в герметичном корпусе из алюминия. Этот вариант исполнения рассчитан на суровые условия эксплуатации. Сфера применения таких БП — освещение наружной рекламы, подсветка зданий и других объектов, где производится монтаж светодиодов большой мощности. Установка в качестве адаптера бытовых источников света экономически не обоснована. Блоки питания Arlight в герметичном алюминиевом корпусе
Отличительные особенности: устойчивость к механическому воздействию и деструктивным природным факторам (дождь, снег, УФ излучение). Что касается мощности, то с учетом нередкого изготовления таких адаптеров по спецзаказам, она может быть в довольно широком диапазоне. У типовых изделий этот параметр, как правило, от 80 до 200 Вт. Цена значительно выше, чем у других вариантов исполнения.
Негерметичный балласт. Наиболее популярный БП, широко применяется для питания освещения квартир, офисов и торговых залов. Стоит немного дороже компактного сетевого блока, но может быть значительно мощнее при тех же габаритах. БП в негерметичном исполнении
Мощные устройства данного типа могут быть оборудованы принудительной вентиляцией, обеспечивающей охлаждение электронных компонентов, что продлевает срок службы адаптеров. Изготавливаются под напряжение 12 или 24 В. Невысокая цена и широкий ассортимент, позволяющий подобрать наиболее оптимальный вариант, сделали такие БП наиболее популярными.
Что нужно подготовить для подсоединения светодиодной ленты
Для того чтобы собрать схему для светодиодной ленты своими руками потребуется минимум инструментов. Вы можете это сделать с помощью ножа или отвертки в самом простом случае. Давайте разберемся со всеми нюансами и вопросами, которые могут у вас возникнуть.
Что важно знать
Светодиодная лента – это осветительный прибор, состоящий из гибкой печатной платы, на которой запаяны светодиоды и резисторы. В самых распространенных моделях на 12 В светодиоды соединены по группам из трех штук и пары резисторов. Резисторы нужны для гашения лишнего напряжения и ограничения тока. Дело в том, что белому светодиоду для работы нужно порядка 3 – 3,3 В, а лента рассчитана на 12. Если 3 светодиода подключены последовательно – необходимо чуть больше 9 В, резисторы «берут на себя» оставшиеся 2 – 3 В.
Степень защиты
Вы можете использовать Led-ленту и в помещении, и на улице и даже под водой. Это становится возможным благодаря тому, что существуют разные степени защиты от влаги и пыли. Метка типа IPxx, где вместо хх пара цифр, говорит о степени защиты. Чем выше эти цифры – тем в более сложных условиях может использоваться светильник и оборудование. При этом первая цифра говорит о защите от пыли и мелких частиц, а вторая – от воды и брызг.
Продукция с маркировкой IP20 не предназначена для работы в сложных условиях с повышенным содержанием пыли и влаги в воздухе, стихия незащищенных лент – это спальня или гостиная, в общем, любое сухое помещение, желательно бытового применения. Отличным решением использования таких лент – это монтаж в нише подвесного потолка или на карнизе, для осуществления декоративной подсветки. С помощью такого дизайнерского решения вы сможете устроить в комнате уют с мягким рассеянным светом. Особенно эффектно смотрится, когда мебель и ее очертания подсвечены с обратной стороны и снизу. Печатная плата таких лент не имеет защиты и легко окисляется и повреждается от плохих условий окружающей среды.
Модели IP68 можно использовать под водой, например, подсветки фонтанов и бассейнов. Такие ленты залиты толстым слоем силикона, что дает нужную защиту от воды контактных площадок и светодиодов. Кроме того, она отлично впишется для подсветки днища автомобиля.
Это два «крайних» варианта, естественно, в продаже имеются промежуточные степени защиты, которые можно использовать во влажных помещениях, например, для монтажа на кухне, в качестве подсветки над мойкой
Ну и здесь нужно принимать во внимание удаленность ленты от раковины. Они отлично подходят для хозяйственных построек – подвалов, гаражей, подсобных помещений с умеренными условиями
Расчет длины
Ленты чаще всего продаются в бухтах по 5 метров. Количество светодиодов:
- 30;
- 60;
- 120.
При этом ленту можно резать и наращивать, не превышая длины целого полотна в 5 метров. Сечение проводников рассчитано таким образом. Что максимальный размер ленты ограничен этой цифрой. Если соединить больший метраж ленты – она будет греться и может быстро перегореть. Ну а если вам нужна большая длина подсветки необходимо от блока питания запитывать 5 м, а к следующим 5 м прокладывать питающий кабель от контактов ленты до клемм блока питания, а не соединять ленты такие большие участки ленты непосредственно между собой.
Как резать и соединять отрезки светодиодной ленты
Ее можно резать и соединять как раз по кусочкам из трех светодиодов. На ее фасаде есть разметка – линия для отреза или знак «ножницы». По обе стороны от линии разреза есть контактные пятачки, к которым подключается питание. На одноцветной ленте на каждом из отрезков 4 пятачка. 2 с начала отрезка и 2 в конце, соответственно плюс и минус с каждой стороны. Не имеет разницы, с какой из сторон подавать плюс, а с какой минус.
На RGB ленте по 4 пятачка, они дублируются. Имеют общий плюс, а для каждого из цветов – индивидуальный минус.
Однако, это справедливо для такого светильника на 12 В, для моделей на 220 В это правило не работает, их нужно разрезать по линиям разметки, обычно это отрезки длиною в полметра.
Подключение лент RGB
Светодиодная лента RGB – это все та же подсветка, только цветная. Поэтому в ее устройстве установлен специальный прибор – контроллер, отвечающий за смену цветового свечения. По сути, это маленький компьютер. Подключение светодиодной ленты RGB производится вот в какой последовательности:
- Сначала между собой соединяются блок питания и контроллер. Способы соединения двух приборов точно такие же, как и в предыдущем разделе. То есть, при помощи выводящих шнуров или клемм.
- Соединение осветительного прибора RGB к контроллеру (компьютеру) производится с помощью четырех проводов разного цвета, которые торчат из самой осветительной полосы. Они все промаркированы латинскими буквами. Три из них специально предназначены для того, чтобы управлять цветами освещения (красный – «R», синий – «B», зеленый – «G»). Один (маркировка «V+») – общий контур или провод питания. Между собой контроллер и светодиодная лента могут соединяться пайкой, коннекторами или через клеммы. Та же самая маркировка присутствует и на контроллере. Надо просто правильно и точно провести подсоединение.
Теперь, что касается подключения двух лент RGB. Для этого придется приобретать дополнительно специальный усилитель. Его подключают ко второй осветительной полосе, а через нее уже к первой. Усилитель не только корректирует напряжение на двух световых элементах, но и контролирует синхронность свечения светодиодов по цвету.
Усилитель подключается к блоку питания через контроллер или через вторую ленту. В этом случае придется приобретать блок питания большей мощности. Значит, он будет массивным, что не всегда удобно. Поэтому специалисты рекомендуют для усилителя приобретать отдельный блок питания.
С балластным элементом
Подключение светодиодной ленты к сети 220 В без блока питания возможно, но нежелательно из соображений безопасности. Каждая точка цепи будет находиться под полным сетевым напряжением, поэтому все манипуляции надо производить при полном отключении ленты. Но если более безопасные варианты недоступны, можно подключить к сети через резистор, который погасит излишек напряжения. Его номинал выбирают так, чтобы при рабочем токе (определяемым мощностью светильника) на нем падала разница между напряжением сети и номинальным напряжением ленты:
Rб=(Uсети-Uном)/( Iном), где:
- Rб – значение балластного сопротивления;
- Uсети – сетевое напряжение;
- Uном – номинальное напряжение ленты;
- Iном – номинальный ток ленты, вычисляемый по формуле Руд*L /Uном.
Важно! В данном расчете надо пользоваться амплитудным значением сетевого напряжения 310 В. Rб=(310-5)/((10*5)/5)=305/10=30,5 Ом
Можно взять ближайший стандартный номинал 33 Ом. На первый взгляд, такое подключение намного дешевле и проще, чем с блоком питания
Rб=(310-5)/((10*5)/5)=305/10=30,5 Ом. Можно взять ближайший стандартный номинал 33 Ом. На первый взгляд, такое подключение намного дешевле и проще, чем с блоком питания.
Подключение ленты через гасящий резистор.
На самом деле, все не так радужно. Для начала надо посчитать мощность, рассеиваемую на балласте, как ток, умноженный на напряжение (здесь берется действующее значение напряжения 220 В):
Рб=Iном*220В = 10А*220В=2200 Вт. Найти резистор такой мощности сложно, да и габариты у него будут соответствующие. И с ростом мощности полотна расчетное сопротивление будет падать, а рассеиваемая (впустую!) мощность – расти, поэтому такой способ применим только для маломощных светильников. Эту проблему можно обойти применением в качестве балласта конденсатора вместо резистора. Его емкость рассчитывается по приведенной формуле:
С=4,45 (Uсети-Uном)/( Iном), где С – емкость в мкФ.
Применение конденсатора в качестве балласта.
Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В, а в схему надо добавить два резистора:
- R1 – сопротивлением в несколько сот килоом для разрядки конденсатора после выключения;
- R2 – для ограничения тока заряда в момент включения, его номинал может составлять несколько десятков Ом.
Но эта проблема не единственная:
Упоминалось о вопросах с электробезопасностью при эксплуатации лент с таким подключением. Поэтому запитать таким образом можно лишь ленту в силиконовой оболочке, а места соединений должны быть тщательно изолированы. И совсем плохой идеей будет применить такое подключение во влажных помещениях (бассейнах, банях, аквариумах).
- Расчет верен только для определенной ленты заданной длины. При любой замене или изменении длины полотна балласт надо пересчитать заново.
- Напряжение в сети в нормальном режиме может отклоняться в пределах 5%, максимально допустимым считается 10%. Также точность самых распространенных резисторов составляет 10%. С учетом разброса параметров лент относительно заявленных, напряжение на ленте (и ток через светодиоды) может значительно отличаться от расчетных, даже если уточнить расчеты фактическими замерами – просто по причине колебаний напряжения сети. Итогом может стать с одной стороны снижение яркости свечения, с другой – выход светильника из строя из-за сверхтока. Эта проблема проявляется тем отчетливей, чем ниже напряжение питания ленты. При применении конденсатора проблема лишь усугубляется, потому что ряд номиналов емкостей реже, чем ряд сопротивлений, а фактическая точность ниже.
- При применении диммера для регулирования яркости или контроллера для управления цветом свечения RGB-лент ток через светодиоды будет изменяться, одновременно будет меняться падение напряжения на балласте, что также усугубит нестабильность падения напряжения на ленте синхронно с изменением тока. Поэтому применение устройств для регулирования интенсивности излучения исключено.
По совокупности проблем такое подключение надо применять лишь при полной невозможности использования блока питания на соответствующее напряжение.
Параллельное включение полотен с индивидуальным балластом.
Если применяется несколько отрезков полотна общей длиной более 1 метра, их надо соединять параллельно. В противном случае проводники ленты не смогут выдержать общего тока системы освещения. Еще лучше рассчитать балласт для каждого отрезка раздельно. При необходимости замены пересчету будет подлежать только заменяемое полотно. Диодный мост должен с запасом выдерживать суммарный ток всех отрезков ленты.
Модели LED-лент 220V: различия, характеристики и недостатки
Как и другие SMD-ленты, светодиодная лента 220В отличается количеством кристаллов в светодиодах. В основном российские компании выпускают их с маркировкой 5050 и 3528, также в продаже есть марки 2835 и 3014.
Производятся и мощные модели с обозначением 5630. Если сравнивать их между собой визуально, то сложно найти отличия со стандартными 12-вольтовыми.
Далее перечислены характеристики приборов:
- напряжение (значение указано на самой модели);
- кратность резки (каждые 50, 100 либо 200 см).
Кроме того, при покупке электрики советуют учитывать и другие параметры. К ним относятся цветовая температура, степень защиты оболочки от влаги (IP67, IP68) и мощность (указана в Вт/м).
Такие приборы поставляются в герметично изолированной трубке из силикона, следовательно, допустимо подключение диодной ленты под открытым небом и при повышенной влажности воздуха.
Среди достоинств приборов можно выделить такие особенности:
- подсоединение к сети через провод (без блока питания);
- возможность выбора оптимальной длины (один цельный отрезок может достигать 100 м).
Кроме того, LED-лента, подключаемая к сети 220В, устойчива быстрой смене температуры воздуха. Ее корпус бывает достаточно гибким или жестким.
Все зависит от основания. Модели с жестким основанием достигают длины в 1 м и могут соединяться вместе модульным методом.
Таким образом, за счет соединения светодиодной ленты можно создавать объемные конструкции. Также декоративная подсветка может отличаться способом монтажа.
При этом стоит учесть, что после подключения диодной ленты возможно мерцание.
Кроме того, такие LED-приборы чаще стандартных моделей выходят из строя. Из-за ограниченной сферы применения электрики советуют применять их в качестве дополнительного источника света либо для освещения отдельных зон на придомовой территории, использовать, как декоративную деталь, подсветку для фасадов и пр.
Светодиодная лента 220В – что это такое и как ее подключить
Обычная светодиодная лента имеет стандартную длину 5 метров. Как правило, она разделена на 5-сантиметровые отрезки. Разрезать ленту можно исключительно по данным линиям, которые в некоторых случаях даже выполнены в виде перфорации. Каждый такой 5-сантиметровый блок содержит несколько излучающих кристаллов, соединенных последовательно – это сводит напряжение для каждого кристалла до требуемого значения.
В зависимости от того, на какое напряжение рассчитана вся лента, на каждом 5-сантиметровом участке находится определенное количество светодиодов, кратное трем:
- если лента рассчитана на 12 вольт, то на одном отрезном участке расположено 3 кристалла;
- если на 24 вольта, то кристаллов уже 6;
- если на 110 вольт, то излучателей уже 30, а отрезной участок имеет длину не 5, а уже 50 см;
- а если светодиодная лента рассчитана на 220В, подключение которой будет подробно разобрано далее, то светодиодных кристаллов на полуметровом отрезном участке будет уже целых 60.
В лентах, рассчитанных на подключение к сети 220 вольт напрямую, каждый SMD-кристалл потребляет 3,5 Вольта: это диоды SMD 5630; 3528; 5050; 2835; 3014. На отрезном блоке сосредоточено 60 соединенных последовательно диодов, то есть, общее потребляемое напряжение в теории должно составлять 210 В.
Однако сеть дает 220 В, а иногда даже 230 В, и особенностью 220-вольтовых лент с особо яркими излучателями SMD 5630 является то, что диоды в них работают с небольшим перенапряжением – на каждый кристалл приходится максимум 3,83 Вольта.
У led-лент с 60 кристаллами на 0,5 метра диоды располагаются в 2 ряда. При этом если посчитать, то получается, что на стандартном 5-сантиметровом участке располагается 6 кристаллов с крайне высокой светимостью. Кроме того, такая светодиодная лента на 220В без блока питания используется для оформления объектов, располагающихся вне ограждающих конструкций – под открытым небом.
Ленты с диодами SMD 5630 имеют следующие уникальные характеристики энергопотребления:
- Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
- Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.
Как же подключить светодиодную ленту на 220 Вольт? Казалось бы, подключение диодной ленты к 220 В можно осуществлять по-простому, то есть, напрямую. Но диоды устроены так, что они пропускают ток в одну сторону и не пропускают в другую. Поэтому если подключение светодиодной ленты к сети 220 В осуществить без предварительно вставленного в цепь выпрямителя, то все кристаллы на ленте будут мигать с частотой 50 раз в секунду.
Такая, и даже в 2 раза большая частота (то есть, 100 Гц), согласно СанПИН, не является допустимой, особенно в жилых помещениях. Для человеческого глаза такой свет будет восприниматься, как мерцающая рябь, от чего будут быстро уставать глаза.
Перед тем как подключить диодную ленту к 220 В переменного тока, следует вставить в цепь выпрямитель. Это устройство содержит несколько конденсаторов, которые накапливают в себе заряд, когда ток идет в одном условном направлении и выдают этот заряд в цепь, когда направление движения тока меняется. Таким образом, выпрямитель делает из переменного тока постоянный без какого-либо понижения напряжения.
Однако и на этом еще не все. Работа выпрямителя «груба». Его главная функция – это обеспечить, чтобы электроны следовали в одном направлении. Поэтому схема подключения светодиодной ленты к 220 В, помимо выпрямителя, должна включать в себя еще и контроллер. Этот прибор – аналог выпрямителя, только в его задачу входит стабилизация, сглаживание любых, даже очень слабых, колебаний разности потенциалов. Современные выпрямители, как правило, содержат внутри себя блок контроллера, что позволяет им выдавать ровный ток и даже сглаживать колебания в сети.
Если речь идет о светодиодной ленте 220В RGB, которая является цветной, то ее монтаж должен производиться через такой же RGB-контроллер.
Часто задаваемые вопросы
Вместо заключения, мы ответим на часто задаваемые вопросы об использовании и подключении светодиодных лент. Давайте приступим к их разбору!
8.1. Провод какого сечения использовать для подключения?
Чтобы посчитать сечение провода для подключения светодиодной ленты необходимо посчитать её ток или мощность. Эти данные указываются на её упаковке, обычно в виде удельной мощности на 1 метр (Ампер на метр или Ватт на метр). Если вы купили светодиодную ленту, а указана лишь мощность, например, 14,4 Вт/м, то просто разделите Ватты на напряжение питания, допустим это 12 Вольт.
14,4Вт/12В=1,2А
Затем посчитайте метраж подсветки, подключенной на одну линию, и вы узнаете общий потребляемый ток. По следующей таблице выберите сечение токопроводящих жил по току.
Для подключения одноцветной ленты в большинстве случаев подходит провод 2х0,75 мм?, а для RGB-ленты — 4х0,75 мм?. Меньшее сечение использовать неудобно и механическая прочность тонких проводников всегда ниже (при малейшем нагрузке или повреждении порвутся). При большой мощности подсветки (более 15 метров ленты) или большого расстояния от блока питания до подсветки используют провода с жилами сечением и в 1,5 мм?.
Марки проводов можно использовать типа ШВВП или ПВС. ПУГНП использовать запрещено из-за его несоответствия современным стандартам толщины изоляции, а популярные кабели типа ВВГнг-LS неудобно монтировать и паять, т.к. у него монолитные жесткие жилы.
8.2. Что такое последовательное и параллельное подключение лент?
В классическом понимании последовательным подключением называют соединение нагрузок одним выводов друг к другу, или соединение источников питания по схеме «плюс одного к минусу другого». В контексте же подключения светодиодной ленты – последовательным называют подключение следующего отрезка ленты к концу предыдущего.
Общая длина всех отрезков не должна превышать 5 метров, так как токопроводящие дорожки ленты не рассчитаны на большую нагрузку. Это значит, что вы можете подключить «последовательно» 5 кусков по 1 метру ленты, 10 по 0.5 метра и так далее, но не более 5 метров в сумме.
8.3. Как подключить светодиодную ленту без блока питания?
Без блока питания работает только лента на 220 Вольт, но из-за перечисленных выше недостатков подходит только для ограниченного спектра задач.
Низковольтную ленту без блоков питания можно подключить от батареек или аккумулятора, например, для подсветки в автомобиле или на мотоцикле. Кстати именно поэтому 12В светодиодная лента распространена больше чем варианты с напряжением питания 24В, хотя контроллеры и диммеры поддерживают 24В и в этом случае вы можете подключить подсветку в 2 раза большей мощности.
8.4. Лента подключается с одной или с двух сторон?
Еще один спорный момент: в скольких точках подавать питание на светодиодную ленту? С одной или с двух сторон? Ограничений никаких нет – можно подключать питание с двух сторон. Тем более у дешевых лент может быть занижено сечение токопроводящих дорожек, из-за этого к концу ленты будут просадки напряжения и светодиоды будут светить слабее. В этом случае запитка ленты с двух сторон компенсирует просадку.
Но у лент «премиум» или «люкс» классов можно смело подавать питание только с одной стороны.
8.5. Как просто удлинить провода от ленты без пайки?
Самый простой способ удлинения проводов – это использовать клеммы типа WAGO. Они бывают одноразовыми и многоразовыми с рычажным зажимом. Всё что нужно – это зачистить провод и вставить его в разъём клеммника, после чего зажать зажим
Но обращайте внимание на минимальное сечение проводов, которые можно подключать к конкретному клеммнику, а также насколько хорошо он зажат после подключения
Не скручивайте провода — они не обеспечат надежного контакта.
