Как самостоятельно подключить светодиодную ленту: инструкции, правила, меры безопасности

Светодиодная лента является источником света в виде достаточно гибкой печатной (монтажной) платы с равноудалёнными друг от друга яркими диодными элементами. Зная, как подключить светодиодную ленту самостоятельно, можно получить практичную и доступную по цене систему освещения, отличающуюся экономичностью и гарантированной долговечностью.

Что такое светодиодная лента и где может быть использована

Светотехническая конструкция изготавливается с применением самых современных DIP и SMD технологий. Цифровое обозначение в маркировке таких осветительных приборов соответствует размерам чипа кристалла, исчисляемого десятыми долями миллиметра.

Чаще всего такая лента имеет ширину 8–20 мм, а стандартная толщина гибкой печатной платы с установленными светодиодами не превышает 2,0–3,0 мм. Готовое оборудование реализуется в рулонах, представленных пятиметровыми отрезками. Предупреждение избыточного количества тока, проходящего через светодиоды, осуществляется посредством обязательного введения в электрическую схему ограничительных резисторов.

Область применения источника света, собранного на основе светодиодных элементов, довольно широкая и на сегодняшний день представлена:

• контурным видом подсветки на фасадной части жилых домов и общественных зданиях;
• подсветкой определённых участков мостов, пешеходных или велосипедных дорожек и тротуаров;
• подсвечиванием объектов ландшафтного декора;
• подсветкой фонтанов, водопадов или бассейнов;
• подсвечиванием рекламных щитов и информационных конструкций;
• интерьерной подсветкой на потолках и потолочных нишах, стенах и полках, плинтусах, лестничных пролётах и перилах;
• мебельной подсветкой;
• подсветкой в торговых и выставочных центрах, в магазинах и рынках, галереях и культурно-досуговых центрах, гостиницах и отелях, в аэропортах и вокзалах;
• тюнинговой подсветкой автомобилей.

Контурная и скрытая светодиодная подсветка делает более привлекательными витрины, а также разнообразное торговое оборудование.

Типы светодиодных лент

Для обозначения оборудования используются следующие термины:

• диод;
• светодиод;
• SMD (Surface Mounted Device);
• LED (Light-emitting diode).

В зависимости от типовых особенностей светодиодов, используемых в светоконструкции, все осветительные ленты отличаются величиной светового потока, цветом свечения, а также степенью защиты и другими немаловажными параметрами.

По виду светодиодов

Главным отличием современных светодиодных лент являются типовые особенности диодных элементов, маркируемых SMD-3028 и SMD-5050 и плотно припаянных к гибкой печатной плате.

Цифровое обозначение позволяет определить размеры светодиодов, используемых в каждой конкретной осветительной конструкции.

Немаловажным различием источников света являются показатели плотности или количество светодиодов, которые располагаются на одном метре ленты. Именно плотностью диодов обуславливается мощность изделия и уровень освещённости. Для измерения мощности диода используются ватты (Вт). Например, стандартная печатная плата SMD-3528 оснащается шестью десятками диодов на каждый метр с потреблением 4,8 Вт.

Параметры мощности SMD-5050:

• тридцать диодов на один метр ленты — 7,2 Вт;
• шестьдесят диодов на метр ленты — 14,4 Вт;
• сто двадцать диодов на метр ленты — 28,8 Вт.

Конструкция может функционировать в условиях напряжения, равного 5v, 12v, 24v и 36v.

По степени защиты

В соответствии со спецификой применения светодиодного изделия, печатная плата может обладать различными степенями защиты или «классом IP». Благодаря спецификации классифицируется степень защиты, и изделие маркируется в режиме IPXX, где первой цифрой обозначается защита от мелких частиц или пыли, а второй — от жидкостей.

Первая цифра IP-маркировки обозначает наличие (1, 2, 3, 4, 5, 6) или отсутствие (0) защиты:

• IP0X — от повреждений механического типа;
• IP1X — от предметов >5,0 см;
• IP2X — от предметов >1,2 см;
• IP3X — от предметов >2,5 мм;
• IP4X — от предметов >1,0 мм;
• IP5X — частичная пыленепроницаемость;
• IP6X — полная пыленепроницаемость.

Вторая цифра IP-маркировки (IPX0 — влагостойкости нет), в остальных случаях есть защита:

• IPX1 — от капель воды, падающих вертикально;
• IPX2 — от водных брызг в условиях угла отклонения не более 15^о по вертикали;
• IPX3 — от водных брызг в условиях угла отклонения до 60^о по вертикали;
• IPX4 — от водных брызг вне зависимости от направления;
• IPX5 — от потоков воды в любом направлении;
• IPX6 — от потоков и струй воды в любом направлении;
• IPX7 — в условиях частичного или кратковременного погружения в воду;
• IPX8 — в условиях полного и длительного погружения в воду.

По цвету и свечению

Цвет диодов, установленных в ленте, может быть синим, красным, зелёным, жёлтым, тёплым и холодным белым, а также в виде RGB-ленты. Белые диоды имеют синий цвет, на который нанесён слой специального люминофора. В процессе выгорания свечение делается более тусклым, с характерным синеватым оттенком.

Особый интерес представляют многоцветные RGB и RGBW печатные платы, позволяющие легко выполнять даже самые сложные сценарии декоративного освещения.

Основа, представленная специальным видом покрытия лицевой части гибкой платы, может быть прозрачной, серой или белой, а также коричневого цвета. На этот критерий в обязательном порядке нужно обращать внимание при выборе изделия для выполнения открытого монтажа.

Как подключить светодиодное оборудование к блоку питания

Светодиоды нельзя питать от источника энергии напрямую, так как результатом такого подключения становится немедленное сгорание источника света. С бытовой точки зрения, получение гибкой платой неограниченного питания вызывает потребление слишком большой мощности, не предназначенной для такого типа освещения, поэтому использование блока питания рационально и востребовано.

12 вольт

Показатели мощности блока питания зависят от нагрузки, поэтому при расчётах особое внимание уделяется:

• числу диодов в подсветке;
• мощности, потребляемой каждым метром ленты;
• общей длине печатной платы;
• коэффициенту запаса (кз=1,2).

​Для определения общей нагрузки, необходимо потребляемую метром ленты мощность умножить на длину всего источника освещения:

P_общ = P_м × L

Расчёт мощности блока питания предполагает обязательный учёт коэффициента запаса:

_Pбп = P_общ × кз

Необходимый для монтажа набор инструментов и материалов включает в себя:

• блок питания на 12 В;

  

• коннекторы для светодиодного изделия;

• монтажные провода с цветовой маркировкой;

• трёхжильный кабель, имеющий сечение 1,5 мм²;

  

• дента выбранной длины;

• профиль с защитным герметичным экраном, хорошо рассеивающим свет.

Некоторые современные модели имеют встроенный регулятор света или дистанционное управление, но стоимость готового блока питания на 12 В с наличием дополнительного функционала значительно выше, чем цена традиционных приборов.

Технология монтажа диодного освещения на 12 В с применением блока питания не отличается сложностью и включает в себя следующие поэтапные мероприятия с учётом стандартной схемы подсоединения.

1. Нарезка ленты строго по специальным разметкам.

   

2. Соединение отрезков коннекторами или пайкой. Второй вариант предполагает аккуратную зачистку изоляции на концах проводников с последующим скручиванием в достаточный по плотности жгут. Проводник укладывается на канифоль и прогревается разогретым паяльником, после чего на жало инструмента набирается небольшое количество припоя и снова прогреваются провода. При правильной пайке жилы очень надёжно залудятся.

3. Подключение к блоку питания в соответствии со стандартной схемой.
   

   

На заключительном этапе выполняется проверка работоспособности собранного на основе диодов источника освещения.

Особенности подключения изделия 24 В

Подключить светодиодную ленту на 24 В чаще всего можно посредством пары стандартных блоков питания.

В этом случае очень важно придерживаться следующих рекомендаций:

1. Подключение плюсового провода гибкой печатной платы к плюсовому разъёму на выходе из первого БП.
2. Подключение светодиодной ленты минусовым проводом к минусовой части разъёма на выходе из второго блока питания.
3. Соединение блоков питания между собой, посредством подсоединения провода от «минуса» с первого БП на «плюс» второго БП.

   

Входы БП должны подключаться к электросети переменного тока на 220V. Чаще всего блоки питания обладают следующей цветовой маркировкой:

• коричневый провод — фаза;
• синий провод — ноль;
• зелёный или жёлтый провод — защита заземления.

Следует помнить, что пластиковые БП не имеют традиционного провода для выполнения защитного заземления. Коннекторы должны обеспечивать максимально надёжное соединение всех элементов собираемой осветительной конструкции.

Некоторые особенности имеет схема подключения 24 В к БП от компьютера, что обусловлено отсутствием в ПК «устройства» для потребления такого напряжения. Гребёнка оснащена голубым проводом на 12 В, который в совокупности с любым жёлтым проводом позволяет получить необходимые 24 В.

Для подключения ленты на 24 В, оснащённой 240 диодами на один погонный метр, требуется использовать специальный разъем.

Особенности подключения монохромной светодиодной ленты

Одноцветные гибкие печатные платы, выпускаемые в основных традиционных цветовых вариациях, называются монохромными светодиодными лентами. Благодаря разнообразию, такие источники света активно используется в условиях интерьерной подсветки, в зонировании общей площади и создании декоративной цветовой гаммы.

Простая схема предполагает подключение к традиционному выключателю 220 вольт с использованием блока питания. В этом случае фазный провод подсоединяется к входному проводнику L, а нулевой необходимо соединить с проводником N, после чего потребуется задействовать БП со строгим соблюдением полярности.

Монохромную конструкцию следует подключать к блоку питания с обязательным соблюдением цветовой маркировки и полярности проводов. Используемые для соединения монтажные провода должны иметь сечение 0,5–1,0 мм.

Светодиоды одночипового типа отличатся максимальной простотой в подключении на гибкой ленте и излучают только один оттенок света. Настройка яркости осуществляется посредством реостата. На секцию должен приходиться единственный токоограничивающий резистор, включая нулевую и силовую дорожки.

Монохромные гибкие ленты имеют очень низкое энергопотребление и компактны, а возможность дистанционного управления системой освещения обеспечивается введением традиционного ДУ-устройства в общую схему подключения.

Видео: подключение ленты к блоку питания своими руками

Как подключить 2 или более светодиодные ленты

Существует несколько вариантов подключения двух или более светодиодных изделий, которые не отличаются конструктивной сложностью и легко выполняются самостоятельно. Несколько таких элементов подключается параллельно, с использованием БП повышенной мощности, полностью соответствующей подсоединяемым осветительным приборам.

Особое внимание необходимо уделить RGB-лентам, подсоединение которых потребует обязательного использования контроллера, управляющего цветом и интенсивностью свечения диодов.

Технология подключения:

1. Подготовка четырёх проводов, из которых только три позволяют управлять цветом, а четвёртый является общим. Маркировка проводов соответствует контроллеру: «B» – синего цвета, «R» – красного цвета, «G» – зелёного цвета и «V +» – для питающих проводов. Для подключения можно использовать пайку или применять специальный коннектор.
2. Расчёт общей суммарной нагрузки всех подключаемых устройств с целью правильного определения номинальных показателей нагрузки БП и контроллера.
3. Подготовка RGB-усилителя для подключения нескольких лент с целью синхронизации управления цветом и интенсивностью диодного свечения.
4. Подключение второй гибкой печатной платы к RGB-усилителю, который фиксируется на основной ленте.

Целесообразно использовать пару блоков питания с целью отдельного подключения усилителя и контроллера системы освещения.

Самые популярные схемы подключения нескольких светодиодных RGB-лент.

Диодные ленты необходимо подключать одну к другой посредством контроллера, а кроме того с использованием БП, мощность которого должна совпадать с системой освещения. Без усилителя даже последовательное подключение цветных диодов является нецелесообразным.

Видео: как правильно подключить светодиодную ленту к батарейке

Меры безопасности и правила эксплуатации

Монтаж и дальнейшая эксплуатация диодной светотехнической продукции характеризуется интуитивной простотой:

• использование системы освещения без наличия сильных нагрузок механического типа;
• защита токопроводящих дорожек от повреждений;
• проверка после монтажа правильности подсоединения всех проводов;
• обеспечение стабильной подачи электрического тока;
• предотвращение резких скачков в напряжении;
• использование источников питания с оптимальными показателями мощности.

Запрещено эксплуатировать гибкие печатные платы любого вида при температурном режиме выше +40°C. Если предполагается эксплуатация диодного освещения на металлической поверхности, то обязательно предусматривается качественный изоляционный слой. Диодная светотехника должна иметь достаточную защиту от влаги и любых агрессивных внешних воздействий, поэтому актуальным является применение специального герметичного кожуха.

Гибкие диодные системы освещения, различающиеся цветом и показателями мощности, стали очень популярны в самых разных сферах жизни человека. Сверхъяркие современные диоды отличаются экономичным потреблением электрической энергии, а также долговечностью и богатством цветовых решений. Кроме прочего, гибкую плату с диодами можно легко и быстро установить самостоятельно, без привлечения специалистов в сфере светотехнического оборудования.