Современный рынок осветительных приборов позволяет сделать любой тип освещения для своего дома. При этом многие умельцы некоторые элементы осветительных приборов собирают своими руками.
Самым распространенным типом освещения на сегодняшний день является светодиодная лента. Самостоятельный сбор в данной ситуации возможен как отдельных диодов, так и целого блока питания к ленте.
Эта статья расскажет вам, как своими руками можно сделать блок питания к светодиодной ленте.
Особенности изделия
Для светодиодной ленты присущи некоторые особенности, благодаря которым она пользуется наибольшей популярностью среди потребителей. К ним можно отнести:
- возможность создания скрытой подсветки;
- качественный световой поток;
- наличие разнообразия в цветовой гамме свечения;
- доступная стоимость изделия;
- простой монтаж, который легко можно сделать своими руками.
Единственным минусом светодиодной ленты является необходимость подключения ее к источнику питания только через «посредника» – блок питания. Напрямую подключение не осуществляется.
Кроме этого сами светодиоды обладают особенной вольт-амперной характеристикой, из-за которых они могут нагреваться в процессе работы. Поэтому очень важно правильно подобрать блок питания для светодиодной ленты.
Немного о посреднике
Разные модели
Любой вид светодиодной ленты всегда идет в комплекте с блоком питания, через который проводится подключение источника света к электросети. Блок питания для светодиодной ленты может быть на 5В, 12В, 19В. Разные типы блока подходят для различных целей:
- 5В – для зарядки мобильных устройств;
- 12В – для питания компьютера, а также некоторых видов планшета;
- 19В – применяются для питания мониторов, ноутбуков и т.п.
У каждого из нас в доме имеется хотя бы парочка таких блоков, которые остались после того, как соответствующая им техника вышла из строя.
Обратите внимание! Любой из перечисленных видов блока питания можно адаптировать своими руками для светодиодной ленты. Хотя многие утверждают, что зарядники на 5В в данной ситуации использовать нельзя. Из них, с использованием 3-6 светодиодов, можно сделать простой ночник для детской комнаты.
Рассмотрим более подробно особенности блока питания на 12В. Такой блок питания бывает от 6 до 36 Ватт. Обычно, для нормальной подсветки рабочей поверхности хватает 10 Ватт. Такой блок делится на два подвида:
- старые, основанные на трансформаторах. Для них характерен больший вес;
- современные импульсные. По-другому он еще называется электронным трансформатором. Для них характерен небольшой вес и размеры, но большая мощность.
Прибор на 19В
Модель на 19В
Такой БП также можно переделать под светодиодную ленту. Данный тип блоков широко применим для компьютерной и оргтехники. Зачастую они имеют мощность от 16 д 32 В.
БП на 19В позволит вам запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен и даст возможность создать освещение помещения с габаритами 20 квадратов. Внутрь самого корпуса лезть в данной ситуации не придется. Можно использовать более простые способы, с использованием небольшого понижателя со стабилизатором.
Рассмотрим два основных способа.
Способ № 1. В данной ситуации нам понадобится стабилизатор на 7812. Он должен быть на микросхеме типа КРЕН 7812. В ходе его монтажа на радиатор охлаждения данный стабилизатор выдержит ток 1 Ампер. Схема сборки показана ниже.
Данный способ на сегодняшний день считается громоздким и устаревшим. Это связано с тем, что для блока питания, например, от ноутбука таких стабилизаторов понадобится 5-6 штук, а также большой радиатор из алюминия для охлаждения.
Способ № 2. Импульсный стабилизатор современного типа. Он более практичен и малогабаритный, при этом не греется и довольно прост в организации. Также стоит отметить, что КПД импульсного стабилизатора составляет выше 80-90%.
Импульсивный стабилизатор
Применяя тот или иной способ, вы сможете использовать модифицированный БП для подключения светодиодной ленты и создания необходимого уровня освещения помещения.
Самостоятельная сборка
БП в своей основе имеют трансформаторы. При этом, чем большая мощность характерна для изделия, тем больше его габариты и вес. В результате часть КПД расходуется на нагрев и «гудение». Кроме этого не всегда можно найти то изделие, которое подойдет для светодиодной ленты. Сделать его можно своими руками. Для этого необходима схема паяния. Примерная схема спайки приведена ниже.
Схема для самостоятельной сборки
В этой ситуации вам понадобится довольно большое количество деталей и времени. Все необходимые детали можно найти на радиорынке или в специализированных магазинах. Рассмотрим процесс сборки на примере LM2596. В данной ситуации вам понадобится всего четыре радиоэлемента. Аналогами, которые схожи по функционалу, являются L5973D, ST1S10, ST1S14.
На сегодняшний день существуют
- регулируемый вариант LM2596ADJ;
- фиксированный 12 V, LM2596-12;
- собранный китайский прибор.
При этом характеристики изделия будут следующими:
- входное напряжение – не превышает 40В;
- на выходе — 3-37В;
- выходной ток составляет 3А;
- защиты срабатывает при токе 3А;
- частота преобразования составляет 150 кГц.
Лучше использовать для блока ленты выходы от 3 до 37 В. Плюсом применения такой конструкции является возможность при подключении к светодиодной ленте менять ее яркость без применения диметра. Для этого сборка происходит по следующей схеме:
Схема для выхода от 3 до 37 В
Также можно использовать схему сборки с фиксированным 12B. В данной ситуации необходимо использовать стабилизатор, собранный на микросхеме LM2596-12.
Такая схема будет несколько проще.
Схема для фиксированного 12 В
Кроме этого универсальным вариантом будет применение с тремя регуляторами. В данной ситуации вы сможете запитать не только диодную ленту, но также и светодиоды. В результате полученное устройство здесь может выступать в роли электронного трансформатора и драйвера.
Любой самодельный вариант, который приведен выше, позволит вам подключать светодиодную ленту к источнику питания без опасения, что она испортится или будет некорректно работать.
Многие специалисты рекомендуют использовать китайские изделия. Они являются самым простым и доступным представителем посредников, которые допускаются для подключения такого осветительного прибора, как светодиодная лента.
Заключение
Такой прибор, как блок питания для подключения к электросети светодиодной ленты, вполне реально собрать своими руками.
При этом можно обойтись «малой кровью», просто переделав оставшееся после компьютера устройство для питания на 19В. Для этого нужно только определиться с типом модификации и неукоснительно следовать схеме спайки деталей между собой.
Если же у вас нет подходящей «кандидатуры» на переделку, всегда можно купить необходимую модель на радиорынке или в специализированном магазине.
Подробно о выключателе с датчиком движения
Выбираем уличный датчик движения для включения света
Лента со светодиодами – светотехническое приспособление, предназначенное для подсветки-декора в доме, кафе, на рекламных щитах. LED-устройство сделано из пластика, на который прикрепляют светодиоды. Напряжение блоков питания для светодиодной ленты составляет 12В или 24В. Иногда используют трансформатор, предназначенный для компьютера. БП производят со встроенной защитой-автоматом, которая спасает от перегрузки сети и короткого замыкания.
Виды блоков питания
Источник, который позволяет отрегулировать сетевое напряжение для подсветки светодиодами, подразделяют на несколько типов:
- Компактный БП. Это устройство имеет маленькие размеры, немного весит, поэтому зачастую его используют для декора в жилых помещениях. Производится в водонепроницаемом корпусе. Основным минусом компактного трансформатора является невысокая мощность.
- Блок в герметичной коробке из алюминия. Представляет собой крупногабаритное устройство с большой массой. Его мощность может составлять больше 100 Ватт. Учитывая размеры БП, его часто применяют для декора на улице (устойчив к воздействию влаги, температурных перепадов).
- Открытый проводник. Может иметь разную мощность. Этот трансформатор выигрывает низкой стоимостью. Минусы: БП открытого типа очень громоздкий, тяжелый.
Блоки питания для светодиодной ленты бывают трансформаторными и импульсными:
- Трансформаторный БП снижает напряжение до 12 В со стандартных 220 В. При помощи специального фильтра осуществляется сглаживание пульсирующего напряжения. Главным преимуществом этого трансформатора считаются его элементарная конструкция и развязка от электрической сети переменного тока. Минусы: крупный размер, не справляется с перепадами напряжения.
- Импульсный блок тоже работает на трансформаторе. Отличается тем, что функционирует на высокой частоте, характеризуется небольшими габаритами и массой. БП этого типа подключается к электросети 220 Вольт, как и трансформаторное устройство. Недостатки: очень плохо переносит работу «вхолостую», перегрузы. Плюс его схема тяжело поддается ремонту.
Как подобрать блок питания для светодиодной ленты
Если для конструкции со светодиодами выбрать неправильный трансформатор, то это может привести к повреждению светотехники и даже стать причиной пожара. Зачастую можно отыскать котроллеры, производящие стабильные показатели напряжения, которые нельзя изменить. Это не влияет на параметры яркости светодиодов, а напротив, делает проще работу проводника. Мини-трансформатор должен быть настроен на показатели выбранной светодиодной ленты – во избежание проблем с напряжением.
Очень важно приобрести или сделать самостоятельно такой проводник, который будет совпадать со всеми условиями определенной схемы и грамотно использоваться. Как выбрать блок питания для светодиодной ленты? Для грамотного выбора нужно рассчитать:
- рабочее напряжение;
- входящую и выдаваемую мощность.
Как рассчитать мощность
При расчете мощности необходимо учитывать длину светодиодного устройства. Для выбора устройства с нужными показателями нужна информация о потреблении одного метра ленты. Рассмотрим на примере, как выполнить расчет мощности блока питания. Вы выбрали источник освещения типа SMD 5050 с 30 диодами, его длина составляет 5 м. Расчет:
- Показатели мощности для одного метра ленты умножаются на длину светотехники (5х7,2 = 36).
- Получается, что 5 метров будут «съедать» 36 Ватт.
- Следует помнить о том, что мощность трансформатора нужно выбирать с запасом. В приведенном примере лучше купить БП на 40 Ватт.
Как подключить
Подключить блок просто. Если декоративная подсветка будет устанавливаться в процессе возведения здания, то лучше подвести электропроводку максимально близко к месту, где будет размещена лента. Установите там розетку. Когда такая возможность отсутствует, стоит заранее приобрести кабель необходимой длины. БП должен быть оборудован штепселем, который будет подключаться к сети (если такого нет, то его изготавливают собственноручно).
Схема монтажа
Этапы подсоединения:
- Берем кабель нужной длины. Жила сечения – минимум 1,5 мм.
- С одной стороны кабеля устанавливаются провода, которые зачищают от изоляции на 3 мм, с другой – вилка для включения в электросеть.
- Провод коричневого цвета подключается к фазе (гнездо L), синий – к нулю (гнездо N).
- Концы кабеля надо закрепить при помощи винтов.
- Подключают проводник. Если планируется подсоединение нескольких лент сразу, то у него должна быть хорошая мощность.
Как сделать блок питания 12 вольт своими руками
Любой желающий самостоятельно сделает проводник, который пригодится для работы устройства со светодиодами. Чтобы сконструировать БП на 20 звеньев понадобятся:
- Блок на 12 Вольт, способный передавать электрический ток на 1 Ампер.
- Микросхема 7812 для радиатора.
- Диодный мост с наличием конденсатора.
- Подготовленные устройства соединяют по классической схеме. Осталось только подключить самодельный проводник. Детали БП при желании помещают в корпус от стандартного маленького трансформатора.
Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания
Подсоединить БП может каждый желающий. Главное – точно придерживаться инструкции. Благодаря видеоролику вы поймете, как правильно запитать светотехнику, какие действия выполняют для корректной и безопасной работы освещения. На видео подробно показан процесс подключения блока для светодиодной ленты. Видеоинструкция доступно разъяснит особенности каждого этапа работ.
Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!Снабжение электроэнергией цепи из светодиодов ничем не отличается от любой другой подобной схемы из нескольких потребителей постоянного тока, которые питаются от выпрямителя из бытовой переменной сети. В данной статье будут рассмотрены как готовые импульсные блоки питания (ИБП), так и принципиальные схемы нескольких самодельных блоков для .
Чаще других используются наборы светодиодов напряжением 12 Вольт. Это связано с небольшой длиной приобретаемых лент и распространенностью устройств, выдающих это напряжение. Большая длина – примерно от 5 метров, потребует и большего напряжения, проходящего по тонким медным проводникам, соединяющим диоды.
Виды устройств
В зависимости от типа помещения, где будет применяться подсветка, подбирается тип блока питания. Чисто визуально их можно разделить на перфорированные металлические, похожие на блок питания от ноутбука и металлические рельефные без видимых отверстий.
Функционально эти источники тока могут быть оснащены регуляторами яркости или пультом управления. В хозяйственных магазинах ИБП можно встретить под названиями «импульсный выпрямитель тока» или «драйвер LED-освещения». Каждая модель импульсного блока питания имеет свой уровень защиты от внешних воздействий.
Код уровня защиты располагается в документации или гравируется на корпусе. Он состоит из аббревиатуры IP и пары цифр. Первая цифра обозначает степень защиты от твердых посторонних предметов – ударопрочность, а вторая класс влагозащищенности.
Выбор блока питания
Основных критериев подбора подходящего ИБП для лент три – герметичность блока, пиковая мощность потребителя и выходное напряжение.
Среди ИБП для светодиодных лент наиболее распространены следующие классы защиты:
Пиковая выходная мощность рассчитывается в зависимости от суммарной мощности всех светодиодов в ленте при их максимальной яркости. Иногда производитель указывает, какую мощность следует использовать на метр ленты. Но если такой характеристики нет, узнать мощность одного метра можно умножив максимальную мощность одного светодиода на их количество.
К полученной величине обычно прибавляют 20% запаса. Примерная мощность одного метра светодиодной 12-вольтовой светодиодной подсветки равна 60 Ватт. Для того, чтобы обеспечить степень освещенности равную обычной цокольной лампе накаливания, нужно использовать ленту мощностью в 10 Ватт.
Дополнительно следует позаботиться об охлаждении блока питания, выбрав хорошо проветриваемое место подальше от батарей отопления и других источников тепла. Импульсный блок питания с металлическим корпусом помимо охлаждающих решеток может быть снабжен вентилятором активной системы охлаждения. Рабочий диапазон ИБП колеблется в пределах от – 25 до +40 градусов у устройств со средним и низким классом защиты.
Импульсный блок питания с металлическим корпусом помимо охлаждающих решеток может быть снабжен вентилятором активной системы охлаждения
Обзор стоимости
Простые незащищенные модели с пассивным охлаждением на весну 2017 года имеют расчетную стоимость в 10-20 руб за 1 Вт мощности. Более дорогие модели с герметичным корпусом и системой охлаждения имеют стоимость в диапазоне от 40 руб за 1 Вт.
Цена на блоки питания напряжением 12 В для лент из светодиодов начинаются с 100 рублей за модели мощностью в 18-20 Вт на Алиэкспресс и подобных интернет-площадках. В розничных магазинах наценка может доходить до 50-80 руб за 1 Вт у самых примитивных ИБП.
Стоит также учитывать тот факт, что производитель часто существенно завышает характеристики своего устройства. Наиболее простой способ отличить мощное устройство визуально – оно будет иметь большие радиаторы охлаждения и провода большого сечения.
Более дорогие модели с герметичным корпусом и системой охлаждения имеют стоимость в диапазоне от 40 руб за 1 Вт
Делаем своими руками
Безусловно, существует возможность самостоятельного изготовления этого источника тока на основе радиолюбительских схем. Для начала следует немного разобраться в принципе действия и элементах конструкции блоков питания от бытовой сети 220 В.
Крайне не рекомендуется использовать архаичный трансформаторный блок питания напрямую из-за сильного нагрева и несовместимости вольт-амперных характеристик (ВАХ) светодиодной техники. ВАХ осветительных светодиодов не прямо пропорциональна, потребляемый ток здесь растет не по прямой, а экспоненциально.
При подключении ленты к подходящим по мощности блокам питания от ноутбука или планшета следует использовать дополнительные стабилизаторы напряжения, понижающие его с 19 Вольт до 12 на основе блока LM2596. Такое устройство имеет высокий КПД, достигающий 90 % и низкую стоимость – до 50 руб за штуку с доставкой в интернет-магазине.
Найти его в каталоге просто вбив название. Нехватку мощности можно компенсировать, разрезав длинную ленту на несколько равных частей и изготовив несколько таких блоков, после чего параллельно соединив их между собой и подключив в сеть. LM2596 можно использовать для питания ленты от прикуривателя автомобиля, подключив его через предохранитель 5А.
Для изготовления импульсного блока питания полностью с нуля необходимо будет собрать сначала простой выпрямитель переменного тока на 220 вольт, а затем нарастить конструкцию несколькими каскадами импульсных выпрямителей и модулем широтно-импульсной модуляции, при желании снабдив дополнительной системой охлаждения. Основную часть деталей можно раздобыть в отслуживших свой срок бесперебойниках и компьютерных БП.
Первым вариантом источника тока 12 В для ленты является доработанный БП от компьютера на основе полумостового драйвера IR2151. Блок малогабаритен и может с минимальными переделками разместиться в корпусе от самого компьютерного блока.
Схема бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором
Трансформатор необходимо будет вскрыть и заново перемотать. Первичная обмотка мотается медной проволокой диаметром 0.8 мм и состоит из 40 витков. На вторичную нужно 2х3 витков жгута из 7 жил провода того же диаметра. За вторичной обмоткой расположен спаренный диод Шоттки на 2х30 Ампер, прикрученный к корпусу для охлаждения.
Практически все конденсаторы нужных емкостей можно найти на плате компьютерного БП. Манипуляции с увеличением или уменьшением их емкости напрямую влияют на мощность блока питания.
Для питания основной микросхемы нужен очень мощный ограничительный резистор, рассчитанный на 2 Вт, его нагревание в процессе работы способствует колебаниям номинального сопротивления на одну десятую от общего значения, однако это не отразится на яркости освещения.
Полевые транзисторы защищены от бросков напряжения дополнительным термистором. Диодный мост построен из 4-х диодов 1N5408, рассчитанных на напряжение 1 кВ и силу тока в 3А. Данный БП крайне мощный и рассчитан на большую нагрузку в несколько сотен Ватт.
Недостатком конструкции можно назвать отсутствие диммера для регуляции яркости свечения и встроенного вентилятора системы охлаждения, который во избежание мерцания ленты нужно подключать к отдельному блоку питания.
Полученный ИБП можно и нужно снабдить дополнительным функционалом. Из-за низкого используемого напряжения для конструкции не годится классический диммер, работающий по принципу изменения выходного напряжения. Вместо него будет рассмотрена схема диммера для плавной регулировки яркости (у монохромных) и цвета (цветные) лент на основе ШИМ.
В продаже имеется готовая подходящая по характеристикам плата регулятора с большим током и маленьким напряжением NM4511 стоимостью в 300 рублей от специализированной компании МастерКит. Однако самостоятельная сборка не составит большого труда и квалификации. В основе схемы лежи сдвоенный операционный усилитель LM358 и мощный транзистор IRF3205.
Напоследок хотелось бы рассказать об охлаждении собранной конструкции, которая будет пропускать ток большого ампеража. Как говорилось выше, для исключения эффекта мерцания, питание вентилятора следует осуществлять от отдельного источника тока.
В рассмотренной схеме возможно подключение его параллельно с основной линии первичного контура блока питания. Сам трансформатор лучше снабдить отдельным радиатором, прижав его к сердечнику термопастой и закрепив болтами на основной плате.
Для увеличения площади теплообмена можно заменить одну из крышек корпуса большим радиатором, которые можно встретить в старых советских усилителях и выпрямителях напряжения. Хорошим решением будет использование моделей компьютерного БП, в которых используется вентилятор большого диаметра, так как они производят меньше шума.
Часто нужно запитать свои самоделки, а блока питания на нужное напряжение нет. Конечно, для проверки можно воспользоваться батарейками. Подобрать нужное количество, для получения нужного напряжения, но для постоянной работы такой подход нерационален. Давайте рассмотрим варианты изготовления блоков питания для светодиодов от простого и дешевого к более сложному и дорогому.
Бестрансформаторный блок питания для светодиодов
Суть такого блока заключается в использовании балластного (гасящего) конденсатор. На нашем сайте есть подробная статья о таком БП, в которой вы можете найти . В общем виде схема выглядит следующим образом:
Такой вариант имеет массу недостатков:
- Нет стабилизации выходного напряжения;
- нет гальванической развязки (трансформатора);
- нет разряжающего резистора на балластном конденсаторе, поэтому есть риск поражения электрическим током от C1.
Приняв эти недостатки и доработав схему, получаем следующее бестрансформаторное питание светодиодов на 12В.
Вместо D1, микросхемы линейного стабилизатора L7812, может быть установлена любая другая на необходимое напряжение (7805 и т.д. а также отечественные стабилизаторы КРЕН).
Альтернативный вариант схемы БП для светодиодной ленты, при сборе своими руками – вместо линейного стабилизатора использовать стабилитрон или параметрический стабилизатор из стабилитрона и транзистора. Преимуществом такого решения есть гибкость в настройке напряжения стабилизации, ведь если у вас нет подходящего стабилитрона, вы можете два других соединить последовательно и добиться нужной величины напряжения.
Для изготовления самодельного блока питания для светодиодной ленты подойдёт отечественный стабилитрон серии Д818Д, рассчитанный на напряжение порядка 12-13 В.
Другой способ стабилизации – собрать стабилизатор тока на двух транзисторах. Ток стабилизации задается резистором R2.
R2 = 0,7 * Iст; R1 = 3,9кОм.
Стабилизатор тока стремится выдать заданный ток, это оптимальный вариант для бестрансформаторного питания отдельных светодиодов.
Переделка готовых БП для работы со светодиодами
Начнем с самых распространённых блоков питания – зарядных устройств от мобильного телефона. Выходное напряжение от 5 до 9 вольт постоянного тока, стабилизированная схема и гальваническая развязка от сети. Это делает использование подобных схем блока питания для светодиодной ленты безопаснее предыдущего варианта.
Самым простым вариантом будет использование токоограничительного резистора, для удобства есть .
Схемы дешевых блоков питания от зарядок
Для начала взгляните на схемы от различных зарядных устройств, с виду они отличаются, а принципиально – идентичны (картинки можно листать ).
Большинство зарядных устройств для мобильного телефона построены на базе блокинг-генератора, или как его еще называют – автогенератора.
Выпрямленное напряжение поступает на схему, состоящую из силового транзистора, который управляется через базовую обмотку и резистор смещения базы, трансформатора, и цепи обратной связи. Это простейший импульсный блок питания. Подойдет как схема для блока питания светодиодной ленты, если её немного модернизировать.
Принцип работы
Обмотки трансформатора подключены таким образом, чтобы на базе транзистора и коллекторной обмотки, напряжения наводились в противофазе, иначе говоря «наоборот». Когда транзистор открывается до конца через резистор базы, нарастание тока в коллекторной обмотке прекращается и на базовой обмотке возникает противо-ЭДС, закрывающее транзистор. Ток в коллекторной цепи снижается, а после достижения нулевого значения процесс повторяется.
Однако это описание очень упрощено, дано только для понимания общего принципа возникновения колебаний высокой частоты переменного тока на импульсном трансформаторе.
Вы могли заметить, что на каждой из схем выше я обвел красным цветом один из элементов – это стабилитрон (диод Зенера). Он установлен как раз в цепи обратной связи по напряжению. Когда выходное напряжение достигает напряжения стабилизации, в работу вступает отрицательная обратная связь, которая закрывает транзистор.
В более дорогих (см. вторую схему) обратная связь заведена через оптопару, это повышает надежность схемы в целом.
Обобщенная схема блокинг-генератора изображена на рисунке ниже, все остальные компоненты в зарядных устройствах нужны для стабилизации (обратной связи), индикации, защиты от аварийных режимов работы и т.д.
Делаем блок питания
Раз стабилитрон имеет напряжение стабилизации — с его помощью осуществляется обратная связь. Значит, чтобы изменить выходное напряжение, нужно его заменить на другой по величине Uстаб.
Выходное напряжение зарядного устройства приблизительно равно номиналу стабилизатора . Оно отличается от номинального на стабилитроне от 0,3 до 1В и зависит от некоторых особенностей схемы. Обратите внимание, в приведенных примерах стоят стабилитроны от 5 до 7 вольт.
При изменении выходного напряжения изменяется и ток, который может выдать зарядное устройство. Причем изменение тока обратно-пропорционально величине изменения напряжения. Т.е. увеличив напряжение наполовину, допустим до 7,5 вольт, ток упадет в два раза.
Чтобы своими руками сделать блок питания для светодиодов, нужно определиться как вы будете подключать нагрузку, чтобы сделать выводы о необходимом напряжении.
Если вы собираетесь питать один светодиод или несколько соединенных параллельно, вам нужно выходное напряжение порядка 3-х вольт (). Далее подобрать необходимый стабилитрон, например подобный – на 3,3В. При параллельном подключении не забудьте проверить напряжение через каждый из светодиодов и скорректировать его дополнительным резистором.
Многие блоки питания, не только зарядки для мобильных, сделаны по этой схеме. Более мощные и дорогие модели (незначительно), и модели с другими силовыми схемами оборудованы несколько иной и более простой в настройке обратной связью. Зачастую которая выполнена на микросхеме TL431 (или любые другие буквы и «431» в названии).
Эта интегральная микросхема выполняет роль обычного стабилитрона. Отличия в том, что TL431 – это регулируемый стабилитрон и имеет корпус с 3-мя выводами
Выходное напряжение задается изменением соотношения резисторов R1 и R2 (см. следующую схему), далее размещена типовая схема блока питания с TL431. Кругом обведены резисторы, которые нужно подбирать для подстройки, формула подбора такова:
Vout = 1 + (R1 / R2) * Vref , где Vref – приблизительно 2,5В
Мнемоническое правило: В обвязке TL431 есть 2 резистора, задающие напряжение стабилизации. Верхний чем больше – тем выше напряжение, соответственно, чем ниже сопротивление, тем меньшее напряжение выдаст БП. Нижний – наоборот, чем больше сопротивление – тем ниже напряжение (верхний повышает, нижний уменьшает).
3 варианта блока питания из зарядного
Первый вариант . Вы можете сделать регулируемый блок питания таким образом: замените один из резисторов потенциометр, в зависимости от того куда вы его впаяете (вместо верхнего или нижнего) пределы регулировки будут изменяться.
Идеальный вариант поставить последовательно постоянный резистор и потенциометр, выставив за счет постоянного минимальный уровень напряжения на выходе блока питания, воспользовавшись приведенной формулой.
Описанными способами можно своими руками сделать блок питания для светодиодной ленты практически из любого старого блока питания, зарядного устройства и пр. Однако в некоторых случаях придется доматывать вторичную обмотку несколькими витками, этот способ несколько труднее и рассматривать его не будем.
Вторая схема. Регулировка аналогична, на R7 и R5.
Подобный блок питания, сделанный своими руками, превосходит бестрансформаторное питание светодиодов по всем параметрам. А что насчет цены – то не забывайте о том, что порывшись у себя в кладовой – вы наверняка найдете парочку заготовок.
Третий вариант – это модернизировать или доделать старые трансформаторные блоки питания.
Если выходное напряжение с диодного моста превышает 14 вольт, установите L7812 по указанной схеме и получите готовый БП для LED ленты, сделанный своими руками.
Если вы хотите сделать блок питания для отдельных светодиодов, схема изменится только номиналом стабилизатора – нужно будет установить 3-хвольтовую модель (7803). Или собрать параметрический стабилизатор как было описано выше. Такой блок питания лучше чем первый рассмотренный, но хуже чем второй. Он больше и имеет меньший КПД.
Блок питания для LED ленты из зарядного от ноутбука
Блоки питания от ноутбуков, мониторов и другой бытовой и компьютерной техники имеют напряжение от 12 до 19 и более Вольт. Если напряжение 12В – отлично, это идеально для светодиодной ленты. Но как изменить выходное напряжение, если оно не подходит под ваши нужды?
Вот такой регулируемый импульсный понижающий преобразователь напряжения выполнен на довольно старой надёжной и популярной микросхеме – LM2596. Модель, которая изображена на фото, имеет регулировку напряжения и тока, что позволяет его использовать как драйвер для мощных светодиодов, обеспечивающий очень качественное питание.
На фотографии видно в обозначении сокращение ADJ (adjustable) – что говорит о том, что это регулируемая модель. В продаже есть готовые схемы и отдельные ИМС для работы с фиксированным выходным напряжением, а именно: 3В, 5В и 12В. В вариантах на ток 2 и 3 Ампера каждая, имеют немного упрощённую схему.
Назначение элементов описано , разница лишь в том, что на схеме выше отсутствует стабилизация тока и нет регулировки напряжения, как в предыдущем фото.
Понижающие преобразователи напряжения на LM2596 довольно популярны. Найти их можно в магазинах радиодеталей, но на Aliexpress можно купить в разы дешевле.
Схема их подключения проста, входные и выходные контакты подписаны, некоторые платы поставляются с запаянными зажимными клеммами. Подключите его к готовому БП на более высокое напряжение (от ноутбука, например) и блок питания для светодиодных ламп готов.
Такой вариант подходит для начинающих, если вы не хотите влезать в схему с паяльником или нет возможности добраться до элементов блока для модификации схемы (в случае трудно разбираемого корпуса и когда детали залиты компаундом).
Ремонт блока питания светодиодной ленты
Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.
Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.
Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:
- TL494;
- KIA494AP;
- MB3759;
- KA7500;
Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:
ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.
Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.
При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.
На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.
Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.
Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.
К электрической сети через розетку, для использования такого аксессуара будет необходим индивидуальный блок питания.
Связано это с одним единственным фактором – напряжение, которое использует лента в процессе функционирования, отличается от стандартного домашнего, равного 220 В.
Соответственно, если подключить ее напрямую в домашнюю розетку, неважно какого образца, она просто выведет из строя всю электросеть.
По потребляемому напряжению ленты делятся на несколько типов:
- Имеющие рабочее напряжение 12 В.
- Имеющие рабочее напряжение 24 В.
- Имеющие рабочее напряжение 36 В.
В зависимости от разновидности товара, ему потребуется соответствующий блок питания с мощностью 12 В, 24 В или 36 В. Основное их назначение заключается в том, чтобы понизить уровень напряжения до того уровня, который требуется установленным .
Модели 24 В, хотя и присутствуют на рынке, все же являются большой редкостью, гораздо более распространен вариант 12 В и блоки питания подходящие индивидуально под него. Ленты 36 В появились не так давно и пока нет никаких положительных тенденций в их распространении.
Устройство
Самый базовый вариант блока питания 12 В для выполнения своей первоочередной функции – преобразования напряжения, должен иметь следующее устройство:
- Понижающий , который имеет подходящую для поставленных целей мощность.
- Диодный мост , в состав которого обычно входят 4 идентичных друг другу светодиода, выполняющие задачи устройства, изменяющего переменное напряжение на постоянное.
- Конденсатор , обеспечивающий отсутствие провалов. Различаются по своей емкости, и чем этот показатель выше, тем предпочтительнее конденсатор. Выполняет роль сетевого фильтра и подавляет все помехи, которые образуются в сети. Если уровень помех слишком высок, то используется полупроводниковый элемент – варистор.
- Защитный корпус , внутрь которого убраны все перечисленные устройства, входящие в состав блока питания.
Виды
При выборе подходящего элемента питания для светодиодных лент, необходимо учитывать, что существует несколько разновидностей, различающихся по своим характеристикам:
Трансформаторные блоки
Главным элементом устройства которых является одноименный элемент. Трансформатор в данном случае должен быть понижающим, чтобы преобразовывать напряжение 220 В до нужного уровня. Уже преобразованное напряжение, необходимое для функционирования ленты, поступает на выпрямитель.
Пульсирующее напряжение подается на конденсаторы сетевого фильтра и дроссель, после чего поступает на стабилизирующую схему. В итоге, на выходе из блока образуется постоянный ток.
Основным преимуществом такого механизма перед остальными аналогами является его возможность не выходить из строя в режиме холостого хода и простая схема с несложной сетевой развязкой. При этом, он обладает и целым рядом минусов, таких как значительная масса, низкий уровень КПД и повышенная чувствительность к перегрузкам напряжения.
Импульсные
В них также находится трансформатор , но благодаря осуществлению работы на более высоких частотах, это позволило в значительной мере сократить его габариты, а следовательно, и массу.
Главным недостатком этого варианта является то, что он сохранил другой минус трансформаторного варианта – повышенную чувствительность, к которой добавилась еще и возможность поломки устройства при функционировании в режиме холостого хода.
Расчет мощности
При осуществлении покупки, необходимо ориентироваться на особенности и параметры светодиодной ленты, для которой будет задействован выбираемый блок питания.
Основными факторами, оказывающими влияние на выбор, являются:
- Необходимая мощность.
- Номинальное напряжение.
При этом, различным лентам требуется разное количество напряжения, которое они потребляют, этот показатель напрямую зависит от числа вмонтированных в них диодов. Для того, чтобы унифицировать соответствующий расчет и сделать его проще, традиционно берется принятое значение номинальной мощности метровой ленты.
Чтобы источник питания был выбран правильно с учетом параметров самого аксессуара, необходимо перемножить между собой названное номинальное значение и общую протяженность ленты в метрах.
Для наглядности можно рассмотреть пример с расчетом мощности на любой светодиодной ленте.
Предположим, что в наличии имеется аксессуар со следующими характеристиками:
- 40 вмонтированных на каждый ее метр диодов.
- Реализация осуществляется только 5-метровыми бобинами.
- Значение рабочего напряжения равняется стандартному показателю, то есть 12 В.
Номинальное значение мощности для указанной разновидности равно значению 4,8 Вт/м. Методом простого расчета можем получить мощность всего устройства: 4,8 х 5 = 24 Вт.
Блок питания своими руками
схема ленты на 20 ячеек, для её сборки необходим: трансформатор на 1А, 12W; диодный мост с конденсатором; микросхема для радиатора (подойдет 7812)
Источник, для обеспечения устройства питанием, необязательно покупать в магазине в готовом виде, его вполне можно создать собственными руками, если придерживаться следующего алгоритма действий:
- Подобрать 4 диода – подойдут абсолютно любые разновидности, поскольку напряжение на них будет поступать совсем невысокое.
- Подобрать конденсатор , к нему предъявляется только одно требование – напряжение не менее 25 В. Не стоит опасаться выбора устройства со слишком завышенным параметром, поскольку при выходе из блока постоянный ток всегда имеет строго фиксированное значение.
- Диоды скручиваются или спаиваются друг с другом парами, при этом, важно, чтобы места контакта имели различную полярность. Определить это просто: сторона с нарисованной полоской является положительной, а пустой стороне без полоски соответствует отрицательное значение.
- Затем необходимо соединить между собой обе спаянные пары диодов, только теперь по обратному принципу: в точке соприкосновения должна встретиться сторона с положительной полярностью одного элемента с аналогичной стороной второй пары. Соответственно, с другой стороны соединяются части спаек с отрицательной полярностью. В итоге, получается небольшой элемент квадратной формы – это так называемый диодный мост.
- Соединяем 2 вывода из трансформатора с диодным мостом , причем точками соприкосновения в обоих случаях должны стать контакты с комбинированным значением «плюс-минус», а контакты с исключительно отрицательной или положительной полярностью, созданные на последнем этапе формирования моста, должны оставаться свободными.
- На данном этапе происходит подключение к мосту конденсатора. Здесь необходимо учитывать, что полярность в сетевом фильтре имеет иное обозначение: отметка «-» традиционно обозначает сторону с отрицательной полярностью, соответственно, сторона без каких-либо обозначений является положительной. Подключение к мосту происходит следующим образом: положительный контакт конденсатора подсоединяется к оставшейся свободной стороне с положительной полярностью, также отрицательный контакт подсоединяется к стороне соответствующей полярности.
- На этом этапе потребуется несколько проводов различающихся цветом. Обычно для отрицательной полярности используется синий цвет, а для положительной красный, но это правило не является незыблемым, провода можно подобрать по своему усмотрению или, исходя из того, что имеется в наличие. В случае необходимости можно даже задействовать одинаковый цвет для обеих полярностей просто сделав на одном из проводов соответствующую пометку в виде узелка или нарубки.
- Красный провод необходимо припаять к выводу диодного моста, который обладает положительной полярностью, туда же, где располагается положительный вывод сетевого фильтра. Синий провод точно также должен быть припаян к отрицательному выводу моста.
- Базовое устройство для блока питания 12 В на этом считается завершенным. При желании можно проверить уровень напряжения. Даже в случае возникновения каких-либо погрешностей или появления слишком высоких показателей, не стоит волноваться, при постоянной нагрузке вместо холостой работы устройство начнет выдавать положенное ему напряжение. Однако те, кто хочет достичь максимальной точности в параметрах, связанных с напряжением, могут оборудовать полученный блок дополнительным стабилизатором.
- Готовое устройство можно убрать в корпус, после чего оно полностью готово к эксплуатации.
Как правильно выбрать?
От правильности выбора блока питания зависит очень много важных факторов, в том числе само функционирование светодиодной ленты и его безопасность.
Поэтому при осуществлении выбора необходимо опираться на следующие правила:
- Целевая направленность ленты , от которой будет зависеть необходимость защиты от влажности и герметичность блока питания. Для монтажа в ванных комнатах или на , где не исключено попадание влаги в устройство или его элементы, необходимо выбирать систему с умеренной защитой. Если же ленту предполагается использовать в уличных условиях, то в обязательном порядке требуется модель с полной защитой от влаги и, соответственно, герметичный блок питания.
- Точно определить необходимую мощность источника энергии. Кстати, именно этот фактор во многом и определяет итоговую цену устройства. Определить необходимый параметр довольно просто: потребляемая лентой мощность перемножается на ее метраж, полученный показатель увеличивается на 25%, поскольку блоку потребуется еще и определенный резерв. Данным расчетом вычисляется мощность, которой должен обладать блок питания.
- Рабочее напряжение блока должно соответствовать аналогичному параметру светодиодной ленты. Хотя данный аксессуар по большей части представлен на рынке моделями 12 В, редко, но встречаются устройства 24 В, а с недавних пор появились отдельные ленты с рабочим напряжением 36 В.
Обзор моделей
Учитывая широкий ассортимент блоков питания, предлагаемый рынком на сегодняшний день, а данный товар отличается не только разновидностями, но также характеристиками и производителями, в нем очень легко запутаться.
Для того, чтобы упростить процесс выбора, предлагается обратить внимание на наиболее популярные сегодня модели:
Блок питания DR-75W
Изготавливается фирмой Brille , его основное предназначение – это преобразование напряжения 220 Вв 12 В на выходе, что делает его совместимым с большинством современных моделей светодиодных лент в домашних условиях.
Среди других преимуществ – это встроенная система защиты от возникновения возможных перегрузок и короткого замыкания. Корпус отличается прочностью и непроницаемостью, что обеспечивает внутреннюю защиту от пыли.
В среднем, цена на такую модель составляет 3000-3200 рублей.
Отечественные блоки питания из серии «Моллюск»
Станут идеальным вариантом, если светодиодную ленту предполагается эксплуатировать на улице. Именно для таких условий и были разработаны «Моллюски», поэтому они не только полностью герметичны и обладают максимальной защитой от влаги, но и весьма стойки к перепадам температуры.
Например, если производители стандартных источников гарантирует их функционирование при температуре окружающей среды не выше +25-35°C, то у «Моллюсков» планка этого показателя поднята до +40°C. Все модели отличаются малыми габаритами и их при необходимости можно вмонтировать в защитные кожухи-чехлы, которые обеспечат дополнительный уровень защиты.
Также, имеют дополнительную систему безопасности, снижающую вероятность получения удара электрическим током при неосторожном использовании, а стандартные предохранители заменены на электронную систему защиты от перегрузок и перепадов напряжения.
Цена на них варьируется в диапазоне 600-2500 рублей.
Загрузка...
