Планируйте точки подключения лент заранее
Ленты длиной более 5 метров подключаются к питанию с обоих концов (если это не слабые ленты 5 ватт на метр, с ними таких проблем нет), иначе на самой ленте напряжение может просесть, и на конечных диодах оно будет меньше. И к 5-метровому куску ленты нельзя подключать следующий кусок ленты, по этой же причине, следующий кусок надо запитывать от отдельного кабеля. А если у нас 15 метров ленты, то подключать питание нужно уже в трёх точках: с краёв и посередине.
Схемы подключения лент из инструкции к лентам Arlight
У нас есть два варианта подключения мощной ленты, которую надо запитать в нескольких точках. Первый вариант — тянем несколько кабелей от щита, а в щите уже осуществляем коммутацию этих кабелей. Второй вариант — тянем от щита один кабель нужного сечения до распределительной коробки где-то у начала ленты, а в коробке от этого кабеля разводим несколько кабелей до точек подключения ленты. Я лично не люблю скрытые монтажные коробки, поэтому предпочитаю первый вариант. Но кому-то будет удобнее второй, с коробками. И третий промежуточный вариант — без коробок, но с перемычками.
Приведём пример. Пусть у нас в комнате по периметру 20 погонных метров ленты мощностью 19.6 ватта на метр, 24 вольта. Итого 196 ватт, 8.17 ампера. Подключать к ленте питание надо в 4-х точках, каждые 5 метров. Если мы хотим разместить блок питания ленты в щите, прикинем среднюю длину кабеля от блока питания до точки подключения. Пусть это 15 метров.
Дальше считаем падение напряжения исходя из длины кабеля, сечения кабеля, тока, удельного сопротивления кабеля. Если кабель будет сечением 1.5мм2, то падение напряжения составит 11.6% — многовато, будет заметно. Подбираем сечение кабеля и количество кабелей. Если вести от щита 4 кабеля сечением 0.75мм2 (то есть, общее сечение 3мм2), то падение напряжения будет 5.8%, это уже лучше. Можно получить такую же цифру падения напряжения, если протянуть два кабеля 1.5мм2, от каждого кабеля запитать два угла прямоугольника ленты. Можно пойти по второму варианту — протянуть один кабель сечением 4мм2 до распределительной коробки, от неё максимально короткие перемычки до точек питания ленты сечением 1.5 или даже 0.75. До распределительной коробки падение напряжения при длине кабеля 15 метров составит 4.3%, если перемычки будут короткими и надёжно припаянными к ленте, проблем не будет при их сечении 0.75мм2.
Чем тоньше кабель подходит к самой ленте, тем удобнее подключать. Например, 0.75мм2 подключать удобно, а 1.5мм2 уже не очень.
То есть, в нашем примере можно сделать тремя способами:
- Протянуть до ленты 4 кабеля 0.75мм2 (без промежуточных коробок, самое удобное подключение). Плюс — отсутствие коробки. Минус — 4 кабеля тянуть и заводить в щит.
- Протянуть один кабель 4мм2 до распределительной коробки, от коробки 4 кабеля 0.75мм2 до углов ленты. Плюс — меньше падение напряжения. Минус — наличие коробки.
- Протянуть два кабеля 1.5мм2 и запитать ленту с перемычками. Плюс — всего два кабеля небольшого сечения. Минус — неудобно делать перемычку, ведь надо в одной точке соединить подходящий от щита кабель, ленту и перемычку.
В каждом варианте надо считать падение напряжения, чтобы до ленты оно было не больше 8%, а лучше не больше 6%.
Экономить на некачественных лентах невозможно
Жесткая конкуренция не всегда мотивирует улучшать качество выпускаемой продукции. Покупатели выбирают, воспользовавшись советом продавца, ленту подешевле, радуясь полученной экономии. Но восторг от покупки длится недолго — дешевые светодиодные ленты быстро перегорают. Даже если лента служит долго, то через какое-то время яркость свечения падает примерно на 30-40%, накапливается разочарование.
Светодиодные ленты могут долго служить, если речь о качественных товарах, произведенных в точном соответствии требованиям техпроцесса. Около 99% светодиодной продукции на наших рынках изготавливают в Китае. Конечно, и в этой стране можно найти качественные ленты, но стоить 100 рублей они, безусловно, не будут.
Многие не задаются вопросом, возможно ли перегорание светодиодной ленты, которая куплена за символические 100 рублей. В итоге они получают на руки продукт с минимумом меди в проводах или же даже с использованием фольги, некачественными резисторами и диодами, слабым клеевым слоем и т.д. Если вы приобрели дешевую светодиодную продукцию, не удивительно, что пройдет небольшой промежуток времени, и она перегорит, утратит пестроту или яркость свечения, свет будет неравномерным от начала к концу ленты, а качество клеевой полосы окажется низким. Претензии к продавцу бесполезны, он просто пожалуется на низкое качество китайской продукции.
Через светодиод должен течь стабилизированный номинальный ток (уточните его паспортное значение). Только тогда свет будет ровным, а длительность эксплуатации перешагнет рубеж в 10000 ч. Грамотные инженеры в Китае рассчитывают балластный блок питания таким образом, чтобы напряжение на выходе было чуть выше номинального. При этом первоначальная яркость убеждает покупателя приобрести такой товар, бизнес-цель оказалась достигнутой. Но через 1—2—3 месяца эксплуатации поток света уменьшится примерно на треть в лучшем случае, в худшем возможно перегорание светодиодной продукции. Это говорит о том, что производитель умышленно снижает характеристики товара. Ведь, если все приобретут качественное светодиодные оборудование, кто будет приобретать низкопробные китайские ленты?
Если вы не сомневаетесь в качестве ленты, причиной её перегорания может оказаться проблема в электропроводке. Слабый контакт в распределительной коробке — причина напряжения на входе, который может спровоцировать поломку.
Бесконтактный инфракрасный выключатель
Тем, кому не
нравится прикасаться к пружинке, есть такие же миниатюрные бесконтактные
выключатели, работающие на инфракрасном излучении от взмаха руки.
Именно их
стараются монтировать для подсветки рабочей зоны на кухне или в медицинских
кабинетах, где врачам нужно максимально избегать контакта рук с посторонними
предметами.
При выборе таких моделей будьте внимательны. Есть варианты, где микросхемы размещаются снизу, а сам силовой ключ, коммутирующий нагрузку в 2-3А, сверху.
Это значит,
что вы уже не сможете безопасно приклеить их на нижнюю поверхность профиля. Он
у вас будет болтаться внутри, не говоря уже о вопросе изоляции всех контактов.
Такие модели предназначены в первую очередь для установки в пластиковый корпус светильников, а не для монтажа в алюминиевые профиля.
Да и размер у них на несколько миллиметров шире самой ленты, поэтому не во всякий профиль они могут влезть.
Вам нужно
выбирать те выключатели, у которых ровное и гладкое нижнее основание. Все
элементы у них расположены сверху.
Один из
инфракрасных элементов является излучателем, а другой приемником. Таким
образом, при появлении в пределах 2-7см от поверхности бесконтактного
выключателя какого-то предмета (ваша рука, хвост кошки или севшая муха), сигнал
отражается и выключатель реагирует.
Для подобного рода девайсов, в рассеивателях необходимо вырезать окошко. Иначе выключатель срабатывать не будет.
Перед покупкой обратите внимание, что происходит с таким датчиком при внезапном исчезновении напряжения и его появлении через какое-то время. Например, у вас в доме или во всем районе, сетевая компания “отключила свет”
Через 2-3 часа он появился.
Так вот, в дешевых моделях таких датчиков, по умолчанию заложен режим автоматического включения подсветки при внезапном исчезновении питания и его возобновлении.
Уехали вы в отпуск на пару недель, а освещение без вашего участия само включится и накрутит лишние киловатты.
Так что
спрашивайте у продавцов все характеристики товара.
Как спаять отрезки светодиодной ленты между собой
Если вам нужно соединить вместе, к примеру, два метровых отрезка платы вместе, то сначала найдите на ленте места, в которых можно осуществлять пайку. Обычно, они расположены через каждые три диода и изображены в виде золотистых кружков. На обычной ленте — два, а на многоцветной — четыре. На первом отрезке пройдитесь немного острием ножа по этим местам для усиления крепления. Подготовьте так же и конец второй платы с обратной стороны. Поставьте нагреваться паяльник до температуры не более 260 градусов. Кусачками надломите два или четыре небольших кусочка припоя на каждую зону пайки на ленте.
Смажьте канифолью места пайки и возьмите кончиком паяльника кусочки припоя, немного растопив их. Нанесите припой на места пайки и сразу же накройте их концом второй ленты так, чтобы все контакты совпадали друг с другом. Все соединения должны быть припаяны правильно, крепко и надежно, «+» к «+» и «-» к «-». В случае работы с многоцветной RGB лентой все буквы, расположенные на ленте, должны совпадать с такими же буквами на втором отрезке. Ни в коем случае не допускается соприкосновение какого-нибудь контакта с соседним, во избежание некорректной работоспособности.
Как припаять провода
В случае замены проводов, на RGB ленте отпаиваются старые четыре провода красного, синего, зеленого и коричневого цвета. На замену подбираются более длинные, крепкие, таких же расцветок, как и старые. Смажьте контакты на плате канифолью, нанесите припой на каждое место пайки. Подготовьте провода. Немного оголите с помощью ножа концы проводов, смажьте их канифолью и обмажьте растопленным припоем. Теперь, когда сплав нанесен на всех местах пайки, можно приступать к соединению. Для этого просто прижмите кончик каждого проводка к соответствующему контакту на ленте, придавливая носиком паяльного аппарата.
Когда он растопит припой, провод соединиться и надежно зафиксируется. Эти же действия необходимо проделать и с другими
Осторожно, продолжительность пайки не должно превышать 10 секунд, иначе ближайшие диоды могут перегреться и перестанут работать. По правилам безопасности оголенные соединения нужно скрыть с помощью термотрубки. Отрежьте кусок нужного размера, вденьте его через провода к нужному месту и с помощью строительного фена зафиксируйте его
Под мощным потоком воздуха трубка станет сжиматься и закроет собой все нежелательные контакты
Отрежьте кусок нужного размера, вденьте его через провода к нужному месту и с помощью строительного фена зафиксируйте его. Под мощным потоком воздуха трубка станет сжиматься и закроет собой все нежелательные контакты.
Как паять герметичную светодиодную ленту
На лицевой стороне герметичной ленты закрытого плана находится слой силиконового герметика , который легко снимается ножом. Для того чтобы припаять провода к плате, необходимо зачистить и оголить необходимое соединение, обработать его канифолью и нанести расплавленный припой. Далее, нужно подготовить провода, как это было описано выше. После совершения пайки, чтобы восстановить герметизацию, это место необходимо скрыть наиболее подходящим герметиком , который можно приобрести в любом магазине строительных товаров.
Освещение в интерьере комнат организовывается с помощью самых разнообразных вариантов осветительных приборов. Немалой популярностью сегодня из всего имеющегося ассортимента пользуются светодиодные источники света и светодиодная лента.
Именно при использовании светодиодной ленты можно легко, причем своими руками, сделать дополнительную подсветку у себя в доме. Но такой осветительный прибор имеет нестандартное строение, что вызывает необходимость в соблюдении определенных нюансов. Главная особенность в работе со светодиодной лентой заключатся в ее пайке. Как ее следует паять и что для этого понадобится, вы узнаете из этой статьи.
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.
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. Степень защиты
Степень защиты
Расчет длины
Ленты чаще всего продаются в бухтах по 5 метров. Количество светодиодов:
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.
Количество светодиодов на метр
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.
Обозначение линии обрезки светодиодной ленты
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.
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.
Основные ошибки подключения лент
Ошибка №1 – не правильно выбрана степень защищенности ленты. Например, использование плат со степенью IP20 недопустимо в помещениях с высокой влажностью и на открытых пространствах. При её использовании в банях, ванных комнатах может произойти замыкание и удар током человека.
Ошибка №2 – не верно рассчитана мощность источника питания
Важно соблюдать правило о запасе мощности в 30%. Это позволит в будущем подключить дополнительные участки или заменить их на более мощные
Ошибка №3 – последовательное подключение новых участков. Как уже говорилось выше, каждая новая лента подключается параллельно к источнику питания.
Ошибка №4 – отсутствие теплоотводящих элементов. Ленты с мощностью свыше 14 Вт устанавливаются только на алюминиевый профиль, СДЛ с мощностью от 6 до 14 Вт – на металлический скотч. Они выполняют функцию по передаче тепла от нагрева кристаллов во внешнюю среду.
Некорректное подключение
Схема неверного последовательного соединения двух светодиодных участков:
Схема неверного (последовательного) подключения двух лент
Последовательно соединение приводит к неравномерному свечению дорожек и перегреву начала ленты. Поэтому каждый участок длиной более 5 метров подключается параллельно:
Пример параллельного подключения с 1 блоком и двумя
При мощности участка ленты свыше 9,6 В рекомендуется выполнить параллельное соединение с двух сторон участка. Это гарантирует стабильный, равномерный световой поток.
Пример двустороннего подключения участка
Неправильное монтирование (расположение)
При монтаже обратите внимание на внешнюю обстановку. Поблизости (в пределах не менее 0,6 м) не должно быть устройств и факторов, вызывающих дополнительный нагрев элементов (отопительная система, лампы накаливания, кухонные нагревательные приборы, солнечные лучи и т.д.)
Оптимальная рабочая температура +40 С.
Путь прокладки СДЛ должен быть очищен от лишних предметов. В процессе эксплуатации плата не должна касаться дополнительных предметов, иметь не естественные углы или загибы (если они не выполнены пайкой или коннектором).
Выбор контроллера для адресной ленты
При выборе SPI контроллера для
умных лент нужно рассчитывать не на мощность подсветки, как обычно это
делается, а на количество пикселей.
Данные параметр всегда указывается на корпусе изделия.
Что касается выбора мощности блока питания, то здесь
ориентируйтесь на следующий показатель. Один светодиод для моделей sw2812b – это
примерно 60мА при белом свете.
Считайте их общее количество в ленте, берите запас в 30% и подбирайте подходящий блок.
От блока питания провода подключаются на контроллер, а с
другой стороны контроллера запитывается сама лента.
Питание можно подать и напрямую, но наличие контроллера
обязательно.
Процесс пайки
Паяльник для радиолюбителя главный инструмент в его практике. Не зря любителей поделок с техникой в шутку называют «рожденные с паяльником».
Важно!
Рекомендуем отключать паяльник от сети каждые 15–20 минут работы. Тем более на некоторых аппаратах от перегрева олово перестает прилипать к жалу, и что-либо запаять становится сложно.
Можно установить регулятор мощности (диммер):
https://youtube.com/watch?v=B2tRI8wbL_Y
Внимание!
Рекомендуем перед пайкой заглянуть в главу «Ошибки при пайке».
Как спаять между собой
- Заслуживаем контакты одного куска ленты, потом другого. Будьте осторожны, не перегрейте их!
- Отрезаем провода (достаточно будет трех сантиметров) и спаиваем куски вместе.
- Потяните проводки на себя, чтоб проверить качество пайки.
- Замотайте изолентой или наденьте термоусадку и зафиксируйте ее феном.
Можно сделать стык встык:
Если разрез ленты сделан по ошибке или по другим причинам в неположенном месте, то можно спаять (но это грубая работа). Делаем в таком порядке:
- Зачистить токоведущие дорожки так, чтобы они были видны.
- Аккуратно наносим на них припой.
- Два метода – соединение стык встык или проводами.
- Проверить, крепко ли припаяны проводки. Только не дергайте их, а немножко потяните на себя.
- Изолировать термоусадкой или изолентой.
Пайка ленты, покрытой силиконом
Пайку светодиодной ленты затрудняет силиконовый защитный корпус. Разрезаем острым ножом защиту. Рекомендуем купить силиконовый клей: когда спаяете, залейте оголенное место клеем.
Пайка проводов под углом
Спаянные провода часто становятся жёстче, когда пропитываются флюсом и припоем. Потому если необходимо присоединить один часть ленты к другой под углом, то лучше заранее загнуть провода. Еще нужно подобрать проводки разной длины, чтобы они не мешали друг другу, находясь под углом.
Скрыть провода и контакты – изолентой или термоусадкой. Неплохой метод – залить силиконом те места, которые опасны ударом тока или, например, попаданием воды.
Это интересно: Гибкие солнечные панели, их особенности и устройство (видео)
