biathlonmordovia.ru → Интересное

Провод для светодиодной ленты. Как рассчитать сечение? Выбрать

Расскажу об одном важном моменте, который не всегда учитывается. А именно про то, как считать сечение кабеля, необходимого для подключения светодиодной ленты.

В начале важная мысль, которая, я надеюсь, всем известна: сечение кабеля зависит от проходящего по нему тока.

Не напряжения и не мощности, а тока. Который в амперах. Можно легко найти таблицы, которые сообщают нам, какой предельный ток можно пускать по кабелям различного сечения:

Кабель сечением 0.5 мм2 — 6 ампер
Кабель сечением 0.75 мм2 — 10 ампер
Кабель сечением 1 мм2 — 14 ампер
Кабель сечением 1.5 мм2 — 15 ампер
Кабель сечением 2 мм2 — 19 ампер
Кабель сечением 2.5 мм2 — 21 ампер

Исходя из этого на силовые нагрузки напряжением 220 вольт на кабель сечением 1,5 мм2 ставится автомат 10А, а на кабель сечением 2,5 мм2 ставится автомат 16А. Запас учитывается потому что автомат при номинальном и бОльшем токе сработает не сразу, а чуть погодя. А нам хотелось бы, чтобы по кабелю не шёл максимально допустимый ток. К тому же, кабель, на котором написано 2.5, может в реальности быть не 2.5, а меньше.

Поскольку мы говорим о светодиодной ленте, то напряжение у нас не переменное, а постоянное (ленту с питанием 220 вольт не берём в расчёт), и очень важно понимать, что сечение кабеля мы выбираем не по максимальному току, который может выдержать кабель, а по падению напряжения в кабеле.

Падение напряжения в кабеле

У кабеля есть, как у любой резистивной нагрузки, сопротивление. То есть, когда ток проходит по нему, часть электроэнегрии превращается в нагрев самого кабеля. Ток, в замкнутой цепи согласно законам физики, всегда постоянен, а напряжения уменьшается. То количество вольт, на которое уменьшается напряжение при прохождении нагрузки, называется падением напряжения.

У кабеля есть некое значение его удельного сопротивления. Это количество ом на миллиметр квадратный сечения кабеля на метр длины. Чем больше, длина, тем больше сопротивление. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление. Измеряется в Омах, можно понятнее представить как Ом*мм2/м, так оно чаще всего и обнаруживается в интернете. Мы возьмём за некое усреднённое значение сопротивление силового кабеля 0,018 Ом*мм2/м. Для более точных расчётов можно подставить сопротивление конкретного кабеля.

Полное сопротивление кабеля равно удельное сопротивление * длина / сечение *2

Умножаем на два потому, что относительно источника напряжения надо считать длину жилы до нагрузки и обратно. Либо можно брать длину кабеля сразу с учётом этого.

U = I * R, поэтому падение напряжения равно сопротивлению кабеля * ток.

Напряжение, которое приходит на нагрузку, равно напряжению питания источника минус падение напряжения.

Это важный момент! Падение напряжения зависит от тока. Иногда спрашивают: какое может быть расстояние до датчика движения? Оно может быть большое, потому что ток потребления датчика движения очень маленький. Для Colt Quad PI это 12 миллиампер. То есть, если используем кабель сечением 0,22мм, то для падения напряжения на 1 вольт нужен кабель длиной 500 метров.

Второй вывод выходит из первого: падение тем меньше, чем больше напряжение. Почему для передачи электроэнергии на большие расстояния используются высоковольтные линии? Потому что если передавать 220/380 вольт, то напряжение быстро упадёт. Надо использовать очень толстый кабель, но дешевле ставить трансформаторные подстанции.

Допустимое напряжение светодиодной ленты

Я провёл эксперимент: подключил 24-вольтовую ленту к источнику напряжения и стал понижать напряжение. Фотографиями не передать изменение яркости свечения, надо вживую смотреть и сравнивать. Вывод такой: при 22 вольтах лента горит тусклее, но только немного тусклее. При 21 вольте лента горит ещё тусклее. При 20 вольтах ещё немного тусклее. Да, я понимаю, что я сама очевидность.

Для себя я решил так: уменьшение напряжения питания лента на 10% чуть снижает свеченяркостье, но это ещё допустимо. Больше — нежелательно.

Лента бывает разной мощности и разного напряжения. Полагаю, не надо пояснять, что нам всегда выгоднее использовать ленту бОльшего напряжения. Больше напряжения — меньше ток. Меньше ток — меньше нежелательное падение напряжения. Сама распространённая лента имеет напряжение 24 вольта. 12 вольт или ниже не смотрим, кроме случаев совсем короткого кабеля до ленты и наличия свободного 12-вольтового блока питания.

Представим, что у нас лента имеет мощность 9,6 ватта на метр. 10 метров. Напряжение 24 вольта. Расстояние до ленты от блока питания 20 метров. Какого сечения брать кабель?

Сначала считаем ток. Это 4 ампера (мощность на метр * длина / напряжение). Я сделал табличку в Excel, в которую забил все формулы для простого расчёта падения напряжения в процентах.

У меня получилось, что при сечении 1,5 мм2 падение напряжения составит 1,92 вольта или 8%. При длине кабеля 25 метров — 10%. При сечении кабеля 0,75 длина может быть не больше 10 метров. Это максимальные значения, если вы хотите, чтобы лента горела не «немного тусклее обычного», а достаточно ярко, то надо увеличивать сечение.

Другой способ — повышать напряжение источника питания. На некоторых блоках питания есть регулировочный винтик (обычно с маркировкой ADJ), который позволяет повысить напряжение до 27 вольт. При кручении винтика желательно измерять напряжение на ленте, чтобы оно стало ровно 24 вольта, не больше (хоть и будет ярче светить).

Ещё существует лента на 36 вольт и 48 вольт. Она не очень распространена, но её использование поможет уменьшить падение напряжения в абсолютном значении и в процентах относительно номинала.

Размещение блоков питания

Этот вопрос всегда является камнем преткновения между дизайнером и электриком. Электрик спрашивает дизайнера, куда класть блоки питания, а дизайнер говорит, что это не его дизайнерское дело блоки питания класть: вы электрик, вы и кладите. Не будешь же ему про падение напряжения объяснять. На самом деле, я считаю, что хороший дизайнер не должен устраняться от технических моментов, а должен в них вникать и расти над своими не внимающими коллегами, как и электрик, вникающий в вопросы дизайна. Но это тема отдельных размышлений.

Идеально, конечно, размещение блока питания где-то ближе к началу ленты. Часто блок можно положить за бортик двухуровневого потолка, выпускаются очень тонкие модели. Важно заранее подвести питающий кабель не в одну точку потолка, а в несколько, чтобы мощности блока питания хватало на питание подключенной к нему ленты. Кабель от щита до блока питания имеет сечение 1,5, так как напряжение в нём 220 вольт и ток, соответственно, небольшой.

Важно, чтобы блок был обслуживаемым и проветриваемым. Можно предположить, что 5% мощности подключенной ленты пойдут на нагрев блока питания. Для 200Вт это 10 Вт тепла. Нужно также быть готовым к тому, что контакты блока могут оплавиться, что в блоке может взорваться конденсатор, что блок может начать сильно греться. Что он может не пережить короткое замыкание в ленте. В хорошем блоке такого не случится, но надо быть готовым и не класть блок в пожароопасное место (на пачку бумаги).

Можно разместить где-то в мебели один блок питания, от него несколько выводов на ленты. Вот размещение блока питания в шкафу, от него три кабеля сечением 1,5 каждый на свой кусок ленты.

Всегда блок питания ленты должен быть обслуживаемым. Он может, как любая техника, сгореть

У меня были пара объектов, на которых блоки питания ленты по решению заказчика были замурованы в стенах. Взяли самые дорогие (Meanwell) блоки питания с защитой IP67, мощность выбрана с запасом, трижды проверили, что они работают, и зашили потолком. Уже по меньшей мере три года работают. В общем, вероятность неисправности достаточно низкая, но если что-то случится, придётся разбивать ремонт.

Вот фото размещения блоков питания в щите. Блоки питания Chinfa 24 вольта. У каждого есть подстроечный резистор, может давать до 29 вольт.

Рядом с каждым блоком реле для его включения и автомат. Здесь один блок — одна лента.

Выводы

Надо заранее думать, где будут размещены блоки питания лент и посчитать их мощность и ток
Если блоки питания в щите, то надо не лениться и по формулам посчитать падение напряжения в кабеле и предусмотреть кабель соответствующего сечения. Можно разделить ленту на несколько участков и протянуть от блока несколько кабелей, по каждому пойдёт меньший ток.
Если блоки питания не в щите, то надо предусмотреть место для них. Место должно быть обслуживаемее, проветриваемое, непожароопасное.
Блоки питания выбираем хорошие. Чтобы держал короткое замыкание. Лучший вариант в металлическом кожухе IP67, но это дороже всего. Можно брать блоки на DIN рейку, они обычно качественные. Хорошо если с подстройкой выходного напряжения.
Время от времени надо не забывать подкручивать все контакты блоков питания. Собственно, это надо делать на всех элементах щита, а то из-за плохого контакта может начать греться клемма.

Буду признателен за написание какого-либо короткого комментария к тексту. Он оказался полезен? Остались какие-то вопросы? Нашли ошибку? Напишите об этом, пожалуйста.

Мы выполняем проектирование современных инженерных систем для квартир и загородных домов. Также консультации, шеф-монтаж, аудит. Высылайте задачи и любые вопросы на почту

Для работы светодиодных лент, как и для любого электрооборудования, прежде всего, необходим источник энергии. Чаще всего электропитание системы светодиодной подсветки осуществляется от однофазной электросети переменного тока напряжением 220 вольт, т.е. от обычной розетки в нашей квартире. Исключение составляют системы с автономным питанием, например, монтируемые в автомобилях, мотоциклах, воздушных шарах, новогодних костюмах и т.д. и т.п.

Входные провода блока питания подключаются к сети ~220В. Обычно на блоке питания это - коричневый, синий и желто-зеленый провода (соответственно - фаза, ноль и заземление).

Выходные провода подключаются к светодиодной ленте. Красный или коричневый выходной провод - "плюс", черный или синий - "минус". Цвета проводов на ленте тоже выбраны не случайно. На монохромной ленте (белая или цветная, не меняющая цвет) красный провод - "плюс", черный - "минус". При подключении ленты к блоку питания необходимо соблюдать полярность, т.е. красный провод ленты подключать к красному или коричневому выходному проводу блока питания, черный - к черному или синему выходному. Если Вы хотите управлять яркостью ленты или изменять цвет подсветки, ознакомьтесь, пожалуйста, со статьями «Изменение яркости одноцветных лент» или «Управление многоцветными лентами».

Светодиодная лента обычно производится и продается нами 5-ти метровыми отрезками, намотанными на катушку (также, существуют ленты, намотанные по два пятиметровых отрезка на одной катушке). Резать ленту можно с шагом 2.5, 5 или 10 см в зависимости от типа ленты. Ленту резать допускается только в обозначенных местах - между медными контактными площадками. Обычно 12-ти вольтовая лента режется с шагом 3 светодиода, 24-х вольтовая с шагом 6 светодиодов. Существует также лента, которая режется с шагом в один светодиод.

На обратную поверхность большинства лент нанесён клеевой слой. Исключение составляют некоторые виды влагозащищенных лент. Монтаж ленты осуществляется на чистую, гладкую, ровную, сухую, желательно обезжиренную поверхность. Для монтажа достаточно снять с ленты защитный слой и прижать её к подготовленной поверхности.

Напряжение питания на ленту можно подавать с одной стороны отрезка.

Для использования отрезанных кусков ленты, оставшихся без токоподводящих проводов, необходимо эти провода к ним припаять. Пайка производится к медным «пятачкам» на ленте при помощи стандартного припоя и любого неактивного флюса (флюса, не содержащего кислот в своем составе) или сосновой канифоли. Для быстрого и надежного соединения контакты необходимо аккуратно зачистить, например, острием монтажного ножа. Существуют также разъемы, монтирующиеся непосредственно на ленту, но использование подобных разъемов крайне нежелательно ввиду низкой надежности соединения (возможно пропадание контакта, нагревание и обгорание разъемов). Если Вы не «дружите» с паяльником, мы можем по Вашим размерам подготовить отрезки лент с подпаянными к ним проводами нужной длины.

Категорически не рекомендуется подключать ленты длиной более 5-ти метров друг за другом. При таком включении, через ленту, расположенную ближе к блоку питания, протекает ток, превышающий допустимое значение, что вызывает перегрев ленты. В таком режиме лента долго не проработает. При необходимости подключения к одному блоку ленты длиной более 5-ти метров, блок питания можно расположить в месте соединения лент, а ленты развести в две стороны. Если расположить оборудование таким образом невозможно, то подавать питание на каждую 5-ти метровую ленту необходимо через отдельные провода, проложенные от блока питания к ленте.

При выборе проводов для подключения светодиодной ленты необходимо учитывать, что ток в цепи питания ленты довольно большой. Это обусловлено необходимостью передать относительно высокую мощность при невысоком напряжении питания светодиодов. Подход, используемый обычно при выборе проводов для сети 220 вольт, здесь неприемлем. Так, например, чтобы передать мощность величиной 100 ватт при напряжении питания 220 вольт, необходим ток 0.45 ампера. Чтобы передать такую же мощность при напряжении питания 12 вольт, необходим ток 8.3 ампера, т.е. в 18 раз больше! Также, при выборе провода, кроме максимально допустимого тока, необходимо учитывать и падение напряжения на проводах. Например, понижения напряжения с 220 вольт до 219 никто и не заметит, а снижение напряжения питания ленты на тот же 1 вольт с 12 до 11 вольт уже довольно критично. Чем тоньше и длиннее провод от блока питания до ленты Вы будете использовать, тем меньшее напряжение дойдет до ленты. Пониженное напряжение питания в одноцветной ленте приводит к понижению яркости свечения, а в многоцветной, кроме этого, и к смещению цветового баланса в сторону красного цвета. Может даже возникнуть ситуация, когда конец ленты, при включении белого цвета, светится более розовым, чем её начало. Особенно сильно потери на проводах проявляются при использовании 12-ти вольтовой ленты. Именно поэтому использование 24-х вольтовой ленты всегда более предпочтительно, особенно при больших мощностях. Чтобы уменьшить эти потери, желательно все оборудование размещать как можно ближе к ленте. Если такой возможности нет, необходимо использовать провод достаточного большого сечения.

Соединения проводов между собой лучше всего выполнять при помощи пайки. Если такой возможности нет, то желательно использовать клеммные соединители, например, соединители фирмы WAGO, зарекомендовавшие себя как удобные и надежные устройства.

Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надёжность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.

Перед включением системы обязательно внимательно проверьте правильность выполненного монтажа. Неправильно смонтированное оборудование может выйти из строя при первом же включении. Поломка оборудования, вызванная ошибками монтажа, не является поводом для его гарантийного ремонта или замены.

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.

С появлением светодиодных ламп появилась возможность сделать световое оформления квартир и домов разнообразнее. А когда придумали гибкие ленты с закрепленными на них небольшими светодиодами, которые могут светиться разными цветами и даже плавно изменять цвет, требуется только фантазия: подключение светодиодной ленты — дело несложное. Один раз проделав операцию вы без труда ее повторите.

Светодиодные ленты бывают одноцветными и универсальными — меняющими свой цвет при помощи пульта управления

Типы и виды

Перед подключением светодиодной ленты стоит разобраться в их видах и маркировке. Так вы не ошибетесь с выбором блока питания и точно рассчитаете требуемую интенсивность свечения, длину ленты и другие параметры.

Цвета и типы свечения

Вы, наверное, заметили, что светодиодные ленты различаются по типу свечения. Они бывают:

Монохромными. Собираются из элементов типа SMD, выдают определенный цвет. В маркировке указывается начальная буква английского написания цвета:
- LED-W-SMD — белый (может быть с оттенком голубым или желтым, еще называют теплым или холодным светом),
- LED-R-SMD — красный,
- LED-B-SMD — синий,
- LED-G-SMD — зеленый.
Универсальными. Маркируются RGB — дают различные оттенки в зависимости от команды с пульта управления. РАботают в паре с контроллером и пультом управления.

Наиболее востребованы в подсветке интерьеров ленты из однотонных — монохромных — кристаллов. Постоянная смена цветов слишком напрягает, не дает расслабиться. Это — иллюминация, а не освещение. Потому используются универсальные ленты для создания рекламы, подсветки автомобилей — там, где необходимо привлечь внимание. При оформлении интерьеров применяют в основном SMD ленты.

Степень защиты

Так как область применения LED лент обширна, то и степень защиты бывает разной. Для сухих помещений выпускаются обычные открытые — без защитного покрытия. Есть влагозащищенные — их можно использовать во влажных помещениях — в ванных например. Они залиты слоем лака. Есть еще один вариант — влагостойкие. Они запаяны в герметичный корпус и могут быть смонтированы прямо в воде — в аквариуме, в пруду или бассейне. Их же можно использовать для подсветки на улице.

Для наружного стайлинга автомобилей чаще всего используют светодиодные ленты, помещенные в прозрачную полимерную трубку. Она защищает не только от попадания влаги, но и от механических повреждений, но и стоимость их выше.

Размеры светодиодов, их яркость и плотность

Разберемся с размерами. Если взять несколько лент, можно увидеть, что сделаны они из светодиодов разного размера. Кроме того располагаются они иногда плотно один возле другого, в некоторых — на довольно приличном расстоянии, а еще есть ленты со светодиодами в две линии.

Размеры элементов внешне отличить несложно, но как понять это по маркировке. Размеры отображены в цифрах, которые стоят после букв, обозначающих тип светодиода. Например, LED-R-SMD3528 (красный) и LED-RGB3528 (универсальный) собраны из элементов размерами 3,5*2,8 мм, LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-RGB5050 (универсальный) — 5,0*5.0 мм.

Это — два самых распространенных типа, хотя есть и более крупные- 56*30 мм, а также встречаются более мелкие — 20*20 мм.

Чем больше размер кристалла, тем большую интенсивность света они выдают. Для монохромных кристаллов показатели такие:

размером 3,2*2,8 мм выдает световой поток от 0,6 до 2,2 лм;
размером 5,0*5,0 мм — от 2 до 8 лм.

Универсальные светодиоды при одинаковых размерах имеют меньшую интенсивность: в одном корпусе запаяны три мелких кристалла разных цветов, потому и интенсивность свечения RGB ниже:

3,2*2,8 мм выдает 0,3 до 1,6 лм;
размером 5,0*5,0 мм — от 0,6 до 2,5 лм.

Все значения даны для кристаллов без защитного покрытия. Любое из них снижает интенсивность свечения и это необходимо учитывать при расчете яркости свечения.

Расчет длины

Выше речь шла о каждом отдельном светодиоде на ленте, а на ленте их много и они располагаются с разной плотностью, соответственно выдавать могут поток света разной интенсивности. Минимальное количество кристаллов на одном метре — 30 шт, самая высокая плотность в один ряд — 120 шт/м, в два ряда — 240 шт/м.

В зависимости от количества кристаллов меняется и суммарная интенсивность свечения и электрическая потребляемая мощность. Для удобства расчета требуемой интенсивности освещения и электрических параметров, технические данные сведены в таблицу.

Таблица мощности светодиодных лент с разной плотностью установки светодиодов

По этой таблице можно определить, какой длины необходима лента для подсветки. Например, хотите сделать подсветку в комнате, свечение средней интенсивности. Заменить необходимо две лампы накаливания по 80 Вт. Необходимо организовать световой поток порядка 140 Вт (две лампы по 80 Вт никогда не дадут 160 Вт).

Если для этих целей взять SMD3528 с количеством светодиодов 120 шт/м необходимо будет около 5 метров ленты (берем с с запасом 20%), SMD5050 с плотностью установки 60 шт/м потребуется 4-4,5 метров.

Вообще светодиодную ленту продают на метры. С завода она приходит бобинами по 5 м и далеко не всегда необходим кусок такой длины. Потому имеется возможность отрезать необходимое количество: по нанесенным пунктирным линиям с изображением ножниц. Строго по этим линиям и можно резать.

Разрезают светодиодную ленту ножницами строго по разметке

Если ножницы не нарисованы, то обязательно есть пунктир. Также линию реза можно определить по наличию контактных площадок с обеих сторон от линии.

Подключение светодиодной ленты

Большая часть светодиодных лент работает от напряжения 12 В или 24 в. Если линейка кристаллов одна, питание требуется 12 В, если их две — 24 в. Подходит любой источник постоянного тока, выдающий такое напряжение: аккумулятор, блок питания, батарея и т.д.

Чтобы подключить ленту к бытовой сети 220 В требуется преобразователь или адаптер (еще называют блоками или источниками питания, адаптерами).

Недавно появились ленты, которые сразу можно подключать к сети в 220 В. Все они запаяны в пластиковые трубки — 220 Вольт это уже не шутки. Режутся тоже по намеченным линиям, соединяются при помощи специального коннектора, который вставляется в проводники. К коннектору подключается шнур со встроенным выпрямителем (это диодный мост и конденсатор).

Отличается эта лента от обычной тем, что в ней небольшие участки (20 шт) со светодиодами подключены не последовательно, а параллельно, еще и так, что диоды направлены навстречу друг другу. За счет этого получаем требуемое напряжение в 220 Вольт или около того. Переменный ток преобразуется в постоянный при помощи диодного моста, а пульсация гасится конденсатором.

В принципе, такую ленту можно собрать из обычной, но нужно будет позаботиться об изоляции: прикосновение к элементу, подключенному к бытовой сети без переходника чревато серьезными последствиями.

Как подключить несколько светодиодных лент

Каждая из лент, в зависимости от используемых модулей и количества элементов на одном метре, потребляет различное количество тока. Средние параметры приведены в таблице. Зная, какой длины вы хотите смонтировать подсветку, можно выбрать адаптер, который будет выдать требуемый ток.

Иногда требуемая длина ленты превышает 5 метров — когда необходимо подсветить комнату по периметру. Даже если блок питания может выдать требуемый ток, соединять последовательно две или больше пятиметровые ленты нельзя. Максимально допустимая длина одной ветки — вот те 5 метров, которые приходят в бобине. Если дорастить ее, подключив вторую последовательно, по дорожкам первой ленты будет проходить ток, многократно превышающий расчетный. Это приведет к быстрому выходу элементов из строя. Может даже расплавится дорожка.

Если мощность блока питания такова, что к нему можно подключить несколько лент, к каждой из них тянут отдельные проводники: схема подключения параллельная.

В таком случае удобно блок питания располагать посредине, например, в углу, а от него — две ленты по обе стороны. Но часто дешевле купить несколько менее адаптеров, чем один более мощный.

Подключение RGB ленты через контроллер

Последовательно подключаются сначала блок питания, потом контролер. Между собой они подключаются двумя проводами. Из контроллера выходят уже 4 проводника, которые разводятся по соответствующим контактным площадкам ленты RGB.

Точно также, как и в монохромных лентах, и в этом случае максимально допустимая длина одной линии — 5 метров. Если необходимо большая длина, то от контроллера отходят два пучка проводов по 4 штуки в каждом, то есть соединяются они параллельно. Длинна проводников может быть разной, но более рационально, чтобы блок питания и контроллер находился посередине, а в стороны уходят две ветки подсветки.

Способы соединения

Подключение светодиодной ленты к блоку питания последовательное. Потому обращаем внимание на полярность: соединяем «+» только к такому же полюсу, а «-» — к минусу.

На конце ленты, которая приходит на бобине припаяны проводники. Если свечение монохромное, проводников два — «+» и «-«, у многоцветных 4, — один общий «плюсовой» (+V) и три цветных (R — красный, G — зеленый, B — синий).

Но не всегда нужен 5-метровый кусок. часто требуются более короткие отрезки. Разрезают ленту по нанесенным линиям.

На фото вы видите по обе стороны от линии разреза контактные площадки. На каждой ленте они подписаны, так что запутаться при подключении довольно сложно. Чтобы было еще проще, используйте проводники разных цветов. Так будет нагляднее и вы точно не запутаетесь.

Коннекторы

Соединить светодиодную ленту можно без пайки. Для этого есть специальные коннекторы. Это специально разработанные устройства — пластиковые корпуса, которые обеспечивают должный контакт. Есть коннекторы:

Все очень просто: открывается крышка, вставляется лента или проводники с оголенными концами. Крышка закрывается. Соединение готово.

Способ очень простой, но не очень надежный. Контакт обеспечивается только давлением, и если немного крышка ослабляется, начинаются проблемы.

Пайка

Если есть хоть какие-то навыки пайки, лучше использовать этот способ. Для работы потребуется паяльник средней мощности, с тонким или заточенным жалом. Нужна канифоль или флюс, а также олово или припой.

Зачищаем от изоляции концы проводников, скручиваем их в плотный жгут. Берем разогретый паяльник, укладываем проводник на канифоль, прогреваем его. Берем на жало паяльника немного припоя, снова прогреваем провода. Жилы должны затянутся оловом — залудиться. В таком виде проводники легко паять.

Аналогичным образом пролудить желательно и контактные площадки: окуните паяльник в канифоль, прогрейте площадку. Следите, чтобы олово не вытекало за пределы площадок. Возьмите подготовленный проводник, уложите его на площадку, прогрейте паяльником. Олово должно расплавиться и затянуть проводник. Секунд 10-20 удерживайте проводник на месте (иногда проще держать тонкогубцами или пинцетом — проводник греется), подергайте. Он должен крепко держаться. Аналогичным образом паяем все необходимые проводники.

НА RGB лентах с 4-мя проводами следите, чтобы площадки не соединились во время пайки. Расстояние меду контактами очень маленькое, малейшие потеки могут испортить все дело. Действуйте аккуратно.

Посмотрите процесс пайки диодной ленты в видео. Вам нужно будет повторить все.

Пример из переписки с посетителем сайта HAPPYLIGHT.RU

Мне уже приходилось писать о том, что питание светодиодных лент повышенной мощности (например 14, Вт/м) требует выполнения , что исключает неравномерность свечения ленты по длине. В последнее время, однако, пришлось неоднократно сталкиваться с распространением некоторых не вполне верных представлений в этом вопросе. В первую очередь, это категорическое утверждение: "Длина подключаемого участка светодиодной ленты не должна превышать 5м" , которое кочует по статьям в интернете. К сожалению, его обычно трактуют буквально, вырывая из контекста, всех этих совершенно правильных по-существу статей, полагая, что к одному блоку питания (контроллеру) можно подключить не более 5 метров ленты. На самом деле, длина ленты, подключаемой к блоку питания ограничена лишь его мощностью, а вот схема подключения должна выбираться с учетом и мощности ленты и напряжения питания (ленты на 24 В допускают использование более длинных единых кусков, чем ленты на 12 В).
Ещё один вопрос, который иногда совершенно выпадает из зоны внимания, это выбор сечения проводов, соединяющих блок питания (контроллер) с системой лент. Конечно, когда мощность лент и длина этих проводов незначительны, то и требования к сечению невелики, подходит то что есть под рукой, но бывают ситуации, в которых приходится подходить к выбору конфигурации проводов очень внимательно, что бы требуемые сечения не вышли за грань разумного.
Под катом приведён пример того, как путём последовательных приближений удалось найти приемлемую конфигурацию проводов питания довольно большой системы светодиодных лент для случая удалённого расположения блоков питания и управления цветом. Пример взят из реальной переписки с посетителем сайта HAPPILIGHT.RU , с его любезного разрешения.

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.