Главная Для дымохода

Блок питания светодиодной ленты 12в руками. Питание светодиодной ленты. Блок питания для светодиодной ленты - виды и особенности

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.

Блоки питания могут использоваться не только для подключения жидкокристаллических мониторов, ноутбуков и ламп. К этим устройствам можно также . Обычно, светодиодное освещение используется для декоративной подсветки.

Что представляет собой светодиодная лента? Это гибкая плата с размещенными светодиодами и резисторами. Она не предъявляет особых требований и ее длину можно изменить с помощью простых ножниц.

Блоки питания 12в обеспечивают ленточные светодиоды электроэнергией необходимых параметров. Они стабилизируют напряжение и защищают от помех и перегорания. При использовании на улице, элементы свечения монтируют в герметичные корпусы.

Некоторые достоинства:

Минимальные энергозатраты;
Сетевые фильтры, что делает возможным эксплуатацию в самых разных условиях;

Блоки, номиналом в 24в, применяют для подключения светодиодов SMD5050 с расчетом 120 штук на 1 метр.

Описание

БП питания импульсного типа представляют собой небольшое устройство с корпусом 180x96x38 мм.

Технические характеристики:

Входной ток составляет 1,5 – 2,5 ампер.
Входная мощность – 115 – 230 V.
Частота – 50 – 60 герц.
Рабочее напряжение – 220 вольт (наши стандартные сети).
Выходное напряжение – 12 в.
Выходной ток – 15 A.
Мощность – 180 ватт.
Параметры безопасности: защита от перегрузки и короткого замыкания. Некоторые виды являются влагоустойчивыми.

Это один из самых распространенных видов. Размер некоторых моделей отличается друг от друга.

Вот некоторые примеры:

165x65x40;
115x80x37;
165x100x44;
255x75x45;

Другие различия в некоторых видах:

Сила тока имеет приличный диапазон: от 1,25 до 41 А.
Мощность колеблется в пределах 1 – 1000 Вт.

Безопасность и соответствие стандартам гарантирует производитель. Поэтому, перед покупкой, ознакомьтесь с характеристиками оборудования.

Для того, чтобы установка блока проходила легче, его оснащают специальной присоединительной колодкой с отверстиями. Помимо этого, блоки не позволяют проводу непроизвольно вытягиваться и отключаться от колодки с винтовыми зажимами, благодаря которым и происходит подключение провода.

Охлаждаются блоки питания за счет естественной воздушной конвекции. Некоторые из них изготавливают со встроенными вентиляторами, похожими на компьютерные кулеры, и не позволяющими устройству подвергнуться перегреву во время длительной эксплуатации.

Такие вентиляторы позволяют повысить мощность. Единственный минус – это шум, который со временем только увеличивается. Если вы используете такой вид устройства, не забывайте регулярно чистить его, смазывать вращающийся механизм и удалять с него пыль.

Назначение и принцип работы

Блок или адаптер питания предназначен для подключения техники к источникам питания для ее нормальной работы. Блок питания для ленты светодиодов служит преобразователем входного напряжения до необходимого напряжения на выходе. В данном случае, речь идет о двенадцати вольтах.

Использование подобного устройства питания требует определенной компетентности. Если использовать устройство по назначению, оно не будет представлять угрозу ни здоровью владельца, ни технике.

Импульсные адаптеры выравнивают скачки напряжения с помощью специального фильтра. Поэтому электросеть с нестабильным напряжением критически нуждается в подобном устройстве. Скачки напряжения могут не просто негативно сказаться на работе электрооборудования, но и вывести его из строя.

Виды

Обозначения на фото:

Компактный герметичный.
Герметичный в алюминиевом корпусе.
Открытый.
Компактный сетевой.

12-вольтовые блоки бывают двух основных видов:

Стабилизированные по напряжению – 12/24 вольт. Двенадцати вольтовые применяются, в основном, для подключения G4 и MR16.
Стабилизированные по току – постоянный/переменный.

Кроме этих отличий, выпускаются следующие типы:

Герметичные . Степень защиты – IP66 и 67. Небольшой корпус защищает устройство от пыли и воды. Имеет встроенный потенциометр, который функционирует как подстройка тока. Блоки с маленькой мощностью выпускаются в пластмассовых корпусах, большая мощность загерметизирована в алюминиевый.
Полугерметичные. Степень защиты – IP54. Пригодны для использования вне помещения, поскольку корпус адаптера металлический и влагостойкий. Мощность варьируется в пределах 10 – 360 ватт.
Негерметичные. Используются только во внутренних помещениях. Выполняются в металлическом или пластиковом гофрированном корпусе.

Поскольку каждая модель отличается друг от друга по свойствам, характеристикам и предназначению, следует внимательно подходить к выбору устройства.

БП светодиодных лент подбирается по следующим принципам:

Мощность , которую потребляет лента.
Напряжение , необходимое для питания ленты.
Защита от попадания влаги.

Расчет мощности

В обязательном порядке обращайте внимание на потребляемую мощность адаптера.

Подсчитывая данные, добавляйте 25 процентов к имеющейся мощности ленты. Таким образом, источник питания не будет работать при больших нагрузках. Это важно делать для продления долговечности и безотказности работы.

Пример: 1 метр светодиодной ленты с мощностью 15 ватт требует подключения 5 метров.

Проводим следующие операции:

Нужно 15 умножить на 5. На выходе имеем 75 Вт.
Теперь прибавляем ¼ от 75. Это 18,75.
Прибавляем к 75, получаем 93,75 Вт. Такова минимальная мощность блока в нашем примере.

Расчет БП для светодиодной ленты:

Средняя цена на адаптер питания 12в составляет 500-1000 рублей. Многие пожилые мужчины, которые когда-то были тесно связаны с техникой, выносят свои приборы на «блошиный» рынок. У них можно купить недорогой, проверенный временем адаптер.

Как сделать самому?

Для самостоятельного изготовления блока питания потребуется:

Много времени.
Немного деталей.

Что нам может понадобиться для сборки блока питания светодиодной ленты:

корпус;
лента необходимой длины;
плата;
шнур;
отвертка;

Представляем вашему вниманию схему сборки БП 12в:

Обозначения:

C1 – балластный конденсатор.
C2 – сглаживающий фильтр.
VD1 – VD4 – диоды.
VD5 – стабилитрон.
R1 – R3 – резисторы.

Пошаговое руководство:

Самым оптимальным вариантом будет служить бестрансформаторный БП с балластным конденсатором.
Конденсатор гасит сетевое напряжение , которое затем подается на выпрямитель, собранный на диодах. С выпрямителя оно поступает на сглаживающий фильтр.
Резисторы обеспечивают быструю разрядку конденсаторов. R1 ограничивает ток при подключении, стабилитрон ограничивает напряжение на выходе, предоставляя 12 вольт.
От номинала конденсатора C1 зависит ток для блока питания.
Не стоит запитывать светодиоды максимально допустимым током.

Подключение

Схема подключения блока питания к светодиодной ленте.

Чтобы подключить БП к светодиодной ленте, нам потребуется шнур с вилкой. На шнуре важно установить выключатель.

Берем адаптер и находим 4 контакта:

Фаза.
Ноль.
V+ (выходное напряжение).
COM (туда подключается лента).
Оголяем два провода шнура и подключаем к фазе и нулю.
Вставляем вилку в розетку. Загоревшийся зеленый светодиод означает, что блок питания готов к работе.

Любой блок, предназначенный для запитывания светодиодных ламп , должен соответствовать стандартам в области освещения.
Не советуется разбирать корпус и пытаться вносить какие-то изменения. Перепаивать схему адаптера сложно и долго. Даже для электронщика.
В зависимости от мощности БП, к нему может быть подключено несколько лент. Для этого существует RGB усилитель. Он принимает сигнал от одной ленты, и раздает его другим. При этом, синхронность изменения цветов и яркость не теряется.

Внимание! Если попытаться подключить ленту напрямую в розетку, она начнет дымиться и, естественно, работать после этого не будет.

Светодиодную ленту на 12 В можно подключить к сети переменного тока 220 В множеством способов. Но правильное решение всего одно – это подключение через блок питания (БП) с функцией стабилизации напряжения. БП можно сконструировать своими руками, но для большинства это неподходящий вариант. В данной статье рассмотрим подробно, как подобрать блок питания для светодиодной ленты на 12 вольт в любом специализированном магазине электроники.

Забегая вперед, хочется отметить, что обычно сделать правильный выбор несложно – достаточно узнать о существующих моделях и сделать пару простых расчетов. Но обо всем по порядку.

Виды

Блоки питания для светодиодных лент с питанием от 12 вольт не имеют единой классификации, но все их условно можно разделить исходя из технических, конструктивных и функциональных особенностей. Рассмотрим этот момент более детально.

Вариант исполнения

Негерметичный блок питания представляет собой конструкцию открытого типа, чаще в перфорированном стальном корпусе. В таком исполнении все элементы печатной платы прекрасно охлаждаются естественным путём. Открытый БП для светодиодной ленты имеет наибольшие габариты, поэтому требует достаточно много места для монтажа. Однако этот недостаток не влияет на работу и является следствием применения недорогих радиодеталей большего размера с низкой плотностью монтажа. Положительным моментом негерметичных блоков питания с выходным напряжением 12 В является возможность их выбора в широком диапазоне выходных мощностей от 6 до 400 Вт.

Полугерметичный источник питания (ИП) для светодиодной ленты защищен от мелких посторонних предметов и изготавливается в корпусе из пластмассы или пластика. При равных соотношениях мощностей, полугерметичный БП обладает меньшими габаритами, чем его аналог в открытом исполнении. Минимальный порог мощности, отдаваемой в нагрузку, составляет примерно 60 Вт, так как выпускать маломощные устройства экономически нецелесообразно.

Сетевой адаптер является разновидностью полугерметичных блоков питаний, отличающийся форм-фактором. По внешнему виду он очень похож на зарядное устройство для мобильного телефона. Минусом является то, что компактный размер корпуса ограничивает нагрузочную способность в подключении светодиодной ленты на отметке в 2 А (24 Вт).

Герметичный блок питания имеет сразу несколько положительных аспектов. Корпус, выполненный из качественного материала, который защищает начинку устройства от любого воздействия внешней среды. Его размеры соизмеримы с полугерметичным вариантом исполнения. Источники напряжения на 12 В с отдачей в нагрузку не более 36 Вт могут выпускаться в герметичном пластмассовом корпусе. Корпуса более мощных моделей делают из сплавов алюминия. Алюминиевый корпус дополнительно выполняет функцию радиатора для силовых элементов схемы блока питания.

Степень защиты от влаги и пыли

Любой промышленно выпускаемый корпус для электрического оборудования проходит тест на возможное проникновение внутрь твердых предметов и влаги по утвержденным международным стандартам. В результате устройству присваивается определенная степень защиты (сокращенно IPxx, где xx – это двузначное число), которая определяет возможные допустимые условия его эксплуатации.
Уровень защиты по стандарту IP является обязательной характеристикой блоков питания для светодиодной ленты, так как этот параметр указывает на допустимые условия эксплуатации и является одним из ключевых при выборе изделия. Рассмотрим три наиболее распространенных степени защиты блоков питания для LED-лент с напряжением питания 12 вольт:

IP 20, источник питания имеющий открытый тип корпуса. Элементы схемы защищены металлическим кожухом с отверстиями диаметром не менее 12,5 мм. Электрическая схема хорошо защищена от прикосновений пальцев и крупных предметов, защита от воды и мелких предметов отсутствует.
IP 54 блок питания для светодиодной ленты на 12 В с частичной герметизацией. Имеет полную защиту от контакта с предметами и частично с пылью. Брызги воды любой направленности не способны проникнуть внутрь устройства.
IP67 или IP68. Изделия в герметичном корпусе с полной защитой от пыли. В первом варианте допускается кратковременное погружение в воду, во втором устройство может длительно работать под водой. Обычно применяются в подсветке с помощью светодиодных лент на улице.

Выбирая источник питания нужно помнить: чем выше IP-защита, тем дороже изделие. Если необходимости в защите от влаги и пыли нет, рекомендуется выбрать блок питания с IP20.

Особенности схемотехники БП

По принципу действия все блоки питания делятся на 3 вида: линейные, импульсные и бестрансформаторные (ниже представлено по одному варианту их схем). БП линейного типа, как изобретение прошлого века, активно применялись до появления импульсных источников питания. Их схема предельно проста: понижающий трансформатор, выпрямитель, фильтр и интегральный стабилизатор.
Изготовленные с приличным запасом прочности, они выдерживают перегрузки и длительно работают на холостом ходу. Но громоздкий и дорогой трансформатор большой массы в тандеме с низким КПД натолкнули ученых на создание импульсных блоков питания.

Импульсный блок питания для светоизлучающей LED-ленты на 12 В схемотехнически немного сложнее, но выгодно отличается высоким КПД, малым весом и компактными размерами.
Единственный серьёзный недостаток – это запрет на включение без нагрузки. В этом режиме большая вероятность выхода из строя силового транзистора. Но эта проблема уже решена путем введения обратной связи. В результате на холостом ходу выходное напряжение не выходит за рамки допустимого значения.

Блоки бестрансформаторного типа – практически не применяются для питания светодиодных лент. В них сетевое напряжение 220 В понижается с помощью RC-цепочки с дальнейшей стабилизацией.
Несмотря на то что это самый дешевый способ получения напряжения нужного уровня, он ещё и самый опасный. Бестрансформаторные источники не имеют гальванической развязки с сетью. Это свидетельствует о невидимом присутствии высокого потенциала на всех элементах электрической цепи. По этой причине они не продаются отдельно, а являются составной частью электронных устройств, например, дешевых светодиодных ламп.

Дополнительные функции

Сегодня на рынке можно встретить блоки питания с самыми разнообразными дополнительными функциями: от простого индикатора напряжения на светодиоде, до дистанционного управления напряжением. В одних случаях дополнения могут быть очень кстати, в других – совершенно бесполезны. Перед выбором изделия рекомендуется четко определиться с требованиями и функциями изделия.

Расчет мощности блока питания

В некоторых случаях расчет БП для светодиодной ленты попросту не требуется. К примеру, если требуется подключить 1 метр светодиодной ленты на SMD светодиодах 3528 с питанием от 12 вольт. Рассчитывать нечего – подойдет любой источник питания со стабильным выходным напряжением 12 В. Если же идет речь о боле мощной нагрузки, то тут уже придется немного «повозиться» с цифрами.

Мощность блока питания подбирается, отталкиваясь от максимальной длины и мощности потребления одного метра LED-ленты. Чтобы упростить задачу с расчетом мощности, предлагаем воспользоваться справочными данными в таблице ниже.
Так как рассчитать блок питания для светодиодной ленты? Произвести расчет можно самостоятельно по формуле P общ. = P отр. × L × 30%. В данной формуле P отр. – потребляемая мощность 1 метра LED-ленты, L – полная длинна отрезка, 30% - запас мощности.

Пример расчета. Допустим, необходимо рассчитать мощность БП для трёхметрового отрезка светодиодной ленты с плотностью LED-чипов 60 штук в 1 метре. Отрезок длиною в 1 метр потребляет 4,8 Вт, следовательно, 3 метра будут потреблять 14,4 Вт. Если приобрести блок питания близкой к расчетной мощности, то он будет работать на пределе и прослужит недолго. Поэтому полученный результат должен быть дополнительно увеличен минимум на 30%. В нашем случае получится 18,7 Вт, что соответствует ближайшему стандартному значению в 20 Ватт.

Средняя стоимость

Есть четыре основных определяющих момента, от которых зависит стоимость блока питания для светодиодной ленты:

мощность;
вариант исполнения;
наличие дополнительных функций;
производитель.

Сегодня, средняя стоимость устройства на 36 Вт в открытом исполнении – 400 р., в герметичном – 900 р. За аналогичную продукцию в 150 Вт придется заплатить около 800 р. и 3500 р. соответственно.

Полугерметичные блоки примерно на 30% дороже негерметичных. Причем наличие активного охлаждения в некоторых моделях не сильно влияет на цену (видимо из-за шума вентилятора).

Приведенные цены являются средними по России.

Выбор источника питания светодиодной ленты на 12 вольт европейского бренда с мировым именем – это большой плюс, но дорого и не всегда оправдано. Китайские компании, известные во всем мире, выпускают вполне надёжные устройства по доступной цене. Для большинства случаев – это подходящий вариант по приемлемой стоимости. Совершать покупку лучше в местном магазине с гарантией или через интернет на одном из популярных магазинов. Не рекомендуется заказывать БП на 12 В напрямую из Китая. Такая экономия, как правило, обернется в лучшем случае низким качеством сборки.

Читайте так же

Добрый день, уважаемые читатели! Сегодня мы соберём простой источник питания для маломощных нагрузок. Сразу оговорюсь, мощность схемы можно повысить, но об этом позже.
Вот так выглядит собранная конструкция:

Довольно компактная.
Основные характеристики:

Выходное напряжение - 12 Вольт;
Мощность - 5 Ватт;
Широкий диапазон питающих напряжений;
Надёжность.

Схема

Итак, начнём со схемы устройства. Она сейчас перед вами.

Высоковольтная часть представляет собой однотактный генератор, построенный на базе одного транзистора.
Список деталей:

VT1 – mje13001 (либо помощнее mje13003);
VD1 - 1N4007;
VD2 – FR107;
LED – светодиод любого цвета (я взял жёлтый);
R1 – 15 кОм, 0.5-1 Ватт (дабы увеличить мощность схемы, я взял на 10 кОм);
R2 – 300 кОм;
R3 – 2.2 кОм;
R4 – 1.5 кОм;
C1 – 33 нФ, 400 Вольт;
C2 – 10 нФ, 1 кВ (конденсатора на киловольт у меня не нашлось, поэтому взял на 2 кВ);
C3 – 100 мкФ.

Резистор R1 ограничивает выходной ток, R2 разряжает конденсатор после отключения схемы от сети, та же роль и у R3. На деталях VD1 C1, VD2 C3 собраны однополупериодные выпрямители.
Подходящий трансформатор можно найти в старых зарядных. Аккуратно разбираем сердечник, сматываем старые обмотки и приступаем к намотке новых. Первичная обмотка (она же коллекторная) состоит из 200 витков провода диаметром 0.08 - 0.1 мм. Наматывать можно как вручную, так и намоточным механизмом. Последний полезен тем, что можно видеть, сколько витков уже есть.

(На фото счётчик показывает некорректное значение)
Намотанную катушку прозваниваем на наличие разрывов.

Ставим изоляцию, одно слоя вполне хватит, и в том же направлении мотаем 10 витков провода того же диаметра, изолируем её.

Теперь берём более толстую проволоку (0.5 мм) и ею мотаем низковольтную обмотку. Один виток примерно равен одному Вольту. Я намотал 14 витков, чтобы был запас по напряжению.

На вторичную обмотку также наносим слой изоленты.
Так как генератор однотактный, между частями сердечника следует разместить кусочек офисной бумаги. Собираем трансформатор, фиксируем сердечник скотчем. Готово!

Печатная плата

Скачать плату:

(cкачиваний: 337)

Так, со схемой и ролью её компонентов разобрались, теперь давайте приступим к изготовлению печатной платы. Для этого нам понадобится текстолит размером 2х4 см и непосредственно сам рисунок печатной платы.

Медную часть зашкуриваем мелкозернистой наждачной бумагой, после обезжириваем спиртом. Далее методом ЛУТ переносим рисунок на плату.

Если что-то не перенеслось, дорисовываем лаком.
Травим в растворе перекиси водорода. Я рекомендую именно этот способ травления, так как он наиболее безопасный, быстрый и общедоступный.
По окончании процесса травления достаём нашу плату, промываем её водой, тонер и лак смываем ацетоном.

Напаиваем дорожки

Первым на своё место впаиваем диод VD2, не забываем о полярности. Серая полоска диода «смотрит» вверх.

На ножки конденсатора С2 припаиваем резистор R2.

Остальные компоненты располагаем на плате в соответствии со следующими фото:

Включение в сеть

При первом включении в разрыв одного из проводов питания необходимо подключить обычную лампу накаливания на 40-60 Ватт. Это обезопасит вашу сеть от последствий возможного короткого замыкания в цепи. Если лампа во время работы не горит, значит всё нормально и можно её исключать. В противном случае следует найти и устранить неисправность. Зачастую это избыток припоя на обратной стороне платы, который может коротить дорожки.

Заключение

Надёжность схемы заключается в том, что при коротком замыкании на выходе схемы вся энергия рассеивается в виде тепла на резисторе R1.
Выходная мощность зависит от номинала резистора R1, габаритов трансформатора и диаметра вторичной обмотки, напряжение - от количества витков.
Схема в наладке не нуждается.
А на этом моя статья подошла к концу. Всем удачи в повторении!

Широкое разнообразие современной осветительной техники впечатляет даже людей с очень богатым воображением. С космической скоростью появляются новые, все более технологичные разработки, обеспечивающие не только качественное и безопасное освещение, но и максимальную экономию энергоресурсов.

Одним из таких прогрессивных направлений является LED технология. В настоящее время на рынке представлен широкий выбор светодиодных лент, ламп и светильников, отличающихся дизайном и техническими характеристиками. Эти устройства стали отличной альтернативой привычным лампам накаливания и энергосберегающим осветительным приборам.

Светодиодная подсветка сегодня широко применяется в рекламной и производственной сферах, в интерьерном дизайне, при оформлении салонов автомобилей, оснащении бытовой техники и т.д. Огромный ассортимент предлагаемых вариантов светодиодной подсветки позволяет без проблем подобрать необходимый вариант, но вот его подключение к сети у многих вызывает массу вопросов.

Главным компонентом LED системы является блок питания, представляющий собой трансформатор миниатюрных размеров, обеспечивающий электропитание светодиодов. Маленькие габариты позволяют незаметно размещать этот прибор в любых удобных местах, не нарушая эстетичности светодиодной конструкции.

Назначение блока питания

При использовании светодиодных лент в оформлении интерьеров, необходимо учесть некоторые особенности такого решения.

Прежде всего, следует знать, что напрямую подключить светодиодную ленту в розетку , как обычную лампочку, не получится. Это связано с тем, что рабочее напряжение ленты далеко не 220 В. Если включить ее в обычную розетку она просто выйдет из строя.

Так, если обычная лампа накаливания работает от 220 В, то светодиодам требуется всего лишь 12 В (это самый распространенный вариант, но существуют и 24-вольтовые модели). Следовательно, чтобы подключить 12-вольтовый осветительный прибор в стандартную бытовую сеть, требуется понизить напряжение до необходимого значения. Справиться с данной задачей сможет блок питания для светодиодной ленты 12В .

Типы блоков питания для светодиодных лент

1. Блок питания в компактном герметичном пластиковом корпусе. Главными достоинствами устройств данного типа являются компактные размеры, приятный внешний вид, герметичность и минимальный вес. К недостаткам относится, конечно же, высокая стоимость, затрудненный теплообмен, обусловленный конструктивными особенностями, и ограничение по мощности (моделей, мощнее 100 Вт, не бывает).
2. Блок питания в компактном герметичном алюминиевом корпусе. Обладает массой достоинств, хоть и является самым дорогостоящим и довольно тяжелым вариантом. Главными преимуществами данного трансформатора являются надежность, герметичность и прочность. Алюминиевый корпус способствует хорошему теплообмену. Прибор устойчив к негативному влиянию различных факторов: влаги, резких перепадов температур, прямого солнечного излучения. Основная сфера применения – профессиональное производство внешней световой рекламы.
3. Блок питания открытого типа. Самый популярный и недорогой вариант. Чаще всего используется для организации домашнего светодиодного освещения. Главными недостатками являются габаритные размеры, вдвое превышающие предыдущие варианты, неэстетичный внешний вид и отсутствие защиты от прямого попадания влаги и пыли.
4. Сетевой компактный блок питания. Представляет собой миниатюрное, простое и недорогое устройство, не требующее стационарного монтажа. Мощность большинства таких моделей не превышает 60 Вт. Чаще всего они используются для обеспечения питания светодиодных ленточных конструкций, длина которых не превышает 5 метров. Главное преимущество – простота использования: лента подключается к блоку питания и включается в розетку.

Подключение светодиодной ленты к блоку питания

При выборе блока питания необходимо учесть два важных параметра: мощность (зависит от и мощности светодиодов на 1 м.п. и длины ленты) и напряжение (обычно это 12 или 24 В).

Перед монтажом светодиодной ленты и размещением ее на выбранной поверхности нужно подключить ленту к блоку питания.

Данный процесс мы рассмотрим на примере модели блока открытого типа. Его корпус выполнен в виде перфорированной металлической коробки, через отверстия которой циркулирует воздух, и охлаждаются радиокомпоненты и клеммный модуль с винтами. Есть такие модели, в которых внутри корпуса для охлаждения размещают вентилятор (кулер).

Блок питания для светодиодной ленты имеет маркировку с указанием назначения прибора и его основных технических характеристик. Около каждого клеммного винта находятся обозначения для обеспечения корректного подключения проводов:

L – фаза, N – ноль – это вход блока питания. Через эти клеммы устройство подключается к сети 220 В.
G – клемма для провода заземления. При отсутствии в доме заземления, данную клемму оставляют свободной.
Клеммы +V и –V – это выход с преобразованным напряжением в 12 В.

Блоки питания данного типа оснащаются индикатором включения – горит зеленая лампочка. Также имеется специальный поворотный механизм, обозначается как "V adj". С его помощью можно немного отрегулировать выходное напряжение, в приделах от 12 до 13 Вольт.

После подключения ленты к блоку питания , необходимо надежно изолировать все контакты. Для эффективной и аккуратной защиты от случайного прикосновения можно использовать отрезок кабель-канала подходящей толщины. Если же эту процедуру выполнить обычной изолентой, то готовый результат будет выглядеть довольно непривлекательно, а при использовании специальных защитных крышек, идущих в комплекте с блоком питания, невозможно обеспечить должный уровень электробезопасности.

Конечно, в жилых помещениях желательно устанавливать более надежные, компактные и внешне привлекательные приборы в пластиковых влагозащищенных корпусах. Они характеризуются высокой электробезопасностью, поэтому не представляют угрозы для детей или животных при случайном прикосновении.

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Как было сказано выше, при выборе блока питания следует ориентироваться на технические характеристики светодиодной ленты , подключение которой будет выполняться. Основными критериями являются потребляемая мощность и номинальное напряжение.

12-вольтовые ленты могут иметь разные показатели потребляемой мощности. Это объясняется тем, что они прямо пропорциональны мощности и количеству светодиодных элементов на ленте.

Для удобства подсчета принято брать за основу номинальную мощность светодиодной ленты длиной в 1 метр. Таким образом, чтобы правильно подобрать блок питания, следует номинальную мощность одного погонного метра ленты умножить на ее общую длину.

Рассмотрим небольшой пример расчета блока для ленты SMD 3528

Имеется герметичная светодиодная лента SMD 3528, 60 светодиодов на 1 метр. Рабочее напряжение стандартное – 12 В. Мощность данного типа ленты 4.8 Вт/1м. Т.е. 1 метр ленты потребляет 4.8 Вт. Любая лента продается в бабинах стандартной длины – 5 м. В моем случае мощность всей ленты будет равна 24 Вт (4.8 * 5 = 24).

Если взять блок питания мощностью равной мощности ленты существует угроза перегрева БП, особенно если к нему не будет доступа необходимого количества воздуха, например, при его расположении в ограниченном пространстве под потолком.

Если мощность блока питания будет меньше расчетной мощности ленты она просто не включиться из-за срабатывания внутренней защиты блока.

Поэтому выбирая блок питания для ленты нужно к рассчитанной мощность добавлять 25 – 30 % запаса. Получим: 24 Вт + 30 % = 31.2 Вт. Округляем до ближайшей стандартной мощности БП - 30 Вт.

Мне для подключения необходимо 3.5 метра ленты (в двух словах на потолке будет каркас из гипсокартона в виде полукруга, по периметру этого каркаса будет расположена лента). Мощность куска ленты длиной 3.5 м - 16.8 Вт, округляем до целого числа – 17 Вт.

Запас по мощности берем 30 %, получим: 17 Вт + 30 % = 22 Вт. Выбираем ближайший блок стандартной мощностью 24 Вт.

Правильная и бесперебойная работа светодиодной ленты и блока возможна лишь при наличии у данного прибора 25 - 30-процентного запаса мощности это обеспечить блоку питания необходимый запас мощности для его корректной работы.

Статьи по теме