Схема подключения светодиодной ленты 220в к сети: как это сделать правильно?

Процесс сборки схемы

Для того чтобы подключить LED ленту к 220 В, нужны будут сами ЛЭД ленты, блок питания, контроллер (если нужен) провода требуемых цветов и  длины. Провода желательно медные многожильные (они мягче, но тяжелее паяются) или из одной проволоки. Провода берите цветные, так проще будет правильно подключить светодиодную ленту к 220 В.

Нужны будут еще следующие инструменты:

• ножницы;
• термоусадочная трубка;
• паяльник с канифолью и оловом (выбор и использование паяльника).

Ножницы нужны, если вам потребуется отрезать кусок от бобины с LED лентой. Резать можно только в определенных местах. На ленте они обозначены вертикальной чертой, рядом находится обычно схематичное изображение ножниц. Еще один отличительный признак — контактные площадки для пайки, которые находятся с обеих сторон от линии разреза.

Светодиодные ленты резать надо только в определенных местах

Далее берем провода, зачищаем их концы от изоляции (2-3 мм), лудим. а подготовленный провод надеваем кусочек термоусадочной трубки такого размера, чтобы она в исходном состоянии надевалась на ленту. Далее ватой, смоченной в спирте, очищаем контактные площадки, лудим их (нагретый паяльник опускаем в канифоль, прогреваем площадку пару секунд. Она должна покрыться тонким слоем олова. К подготовленным площадкам припаиваем провода. Будьте аккуратны и много олова при пайке не берите. Площадки расположены очень близко, посадив кляксу из олова, легко их соединить (особенно в цветных лентах).

После того как все провода припаяны, опускаем термоусадочную трубку так, чтобы она закрыла все контакты, прогреваем ее. Сжавшись, она хорошо закроет все контакты. Вообще, эту операцию проводить лучше после проверки работоспособности схемы. Если все будет гореть-светиться, можно изолировать.

Просто зажать между двумя пластинами

Припаяв к ленте провода, подключаем их к выходу адаптера или контроллера. Тут все просто. Есть прижимной винт и контактные пластины. Ослабляем винт, между пластинами заправляем оголенный провод (3-4 мм), винт затягиваем. Пару раз слегка дергаем провод, проверяя контакт — если держится, то все хорошо.

Как выбрать светодиодные ленты для дома и на что обратить внимание?

Особенностью подобных конструкций является подключение без блока питания светодиодной ленты 220в. К сети подсоединение выполняется без отдельных кабелей питания. Устройства производятся с разным уровнем защиты от всевозможных загрязнений и неблагоприятных климатических условий. Подобные конструкции выполняются на пластине, толщина которой 2 мм. При этом ленту можно разрезать на отдельные фрагменты по специальным меткам.

Независимо от типа свечения такие ленты легко использовать и делить на нужное количество элементов

Разновидности светодиодов оказывают влияние на степень яркости и освещенности. При этом отличается температурное значение света и разнообразие цветовой гаммы. Для установки применяются специальные клипсы, с тыльной стороны которых распределен липкий слой.

Оригинальная подсветка замечательно сочетается с другими вариантами освещения

Нюансы выбора светодиодной ленты 220в: цена за метр

Поскольку ленты отличаются плотностью, габаритами отдельных деталей и расцветками свечения, подобная продукция реализуется в рулонах, а нужный отрезок легко отрезается от ленты.

Элементы из светодиодов отличаются разнообразием расцветок

Для плавного и ровного свечения осветительного прибора требуются профили с округлым сечением. Чтобы элемент не был виден, рекомендуется воспользоваться профилями углового типа.

Средние цены за метр светодиодной ленты 220 В можете посмотреть в таблице ниже.

Изображение	Название	Характеристики	Цветовой вариант	Стоимость за комплект, руб.
	Apeyron LED SMD 5050	Мощность 14,4 Вт. 60 диодов на метр	Многоцветный	1480
	Эра 3528-220-60 Led-IP67-G	Мощность 4,8 Вт.	Зеленый	1457
	DC 12 V, 5 m, 5050 SMD, 36 W.	Количество диодов 150.	Синий	1860
	Feron LS607 с драйвером	Мощность 7,2 Вт. Пылевлагозащита IP 65	Многоцветный	1440
	UNIVersal ULS –SMD 5050	Мощность 14,4Вт. Количество светодиодов – 60 шт.	Холодный белый	1450
	Novotech 357114	Класс защиты IP20	Нейтральный	2030

Средняя цена изделия за метр составляет около 75 рублей. При этом на метре ленты располагается 60 светодиодов. Если количество элементов достигает 120, то стоимость возрастает до 140 рублей.

Такие изделия отличаются различным значением питающего напряжения. В комплекте, как правило, поставляются сетевые шнуры, различные соединители, RGB-контроллеры для регулировки цвета (опционально) и блоки питания.

Насыщенность и яркость цвета зависит от количества диодов, расположенных на одном метре изделия

При покупке дешевой продукции можно приобрести некачественную ленту, которая быстро потеряет цвет или выйдут из строя светодиоды.

Монтаж конструкции

Монтаж светодиодных конструкций вполне можно выполнить самостоятельно, предварительно распланировав освещение в помещении и изучив схему подключения конкретной ленты. Во время монтажа применяется современные конструкции светотехники. Все элементы соединяются с помощью пайки. После этого производится изоляция и проверка параметров освещения.

Составляющие укладки светодиодной модели

С балластным элементом

Подключение светодиодной ленты к сети 220 В без блока питания возможно, но нежелательно из соображений безопасности. Каждая точка цепи будет находиться под полным сетевым напряжением, поэтому все манипуляции надо производить при полном отключении ленты. Но если более безопасные варианты недоступны, можно подключить к сети через резистор, который погасит излишек напряжения. Его номинал выбирают так, чтобы при рабочем токе (определяемым мощностью светильника) на нем падала разница между напряжением сети и номинальным напряжением ленты:

Rб=(Uсети-Uном)/( Iном), где:

• Rб – значение балластного сопротивления;
• Uсети – сетевое напряжение;
• Uном – номинальное напряжение ленты;
• Iном – номинальный ток ленты, вычисляемый по формуле Руд*L /Uном.

Если задаться значениями номинального напряжения ленты 5 вольт, мощностью 1 метра полотна 10 Вт и общей длиной 5 м, можно вычислить значение Rб:

Rб=(310-5)/((10*5)/5)=305/10=30,5 Ом. Можно взять ближайший стандартный номинал 33 Ом. На первый взгляд, такое подключение намного дешевле и проще, чем с блоком питания.

Подключение ленты через гасящий резистор.

На самом деле, все не так радужно. Для начала надо посчитать мощность, рассеиваемую на балласте, как ток, умноженный на напряжение (здесь берется действующее значение напряжения 220 В):

Рб=Iном*220В = 10А*220В=2200 Вт. Найти резистор такой мощности сложно, да и габариты у него будут соответствующие. И с ростом мощности полотна расчетное сопротивление будет падать, а рассеиваемая (впустую!) мощность – расти, поэтому такой способ применим только для маломощных светильников. Эту проблему можно обойти применением в качестве балласта конденсатора вместо резистора. Его емкость рассчитывается по приведенной формуле:

С=4,45 (Uсети-Uном)/( Iном), где С – емкость в мкФ.

Применение конденсатора в качестве балласта.

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В, а в схему надо добавить два резистора:

• R1 – сопротивлением в несколько сот килоом для разрядки конденсатора после выключения;
• R2 – для ограничения тока заряда в момент включения, его номинал может составлять несколько десятков Ом.

Но эта проблема не единственная:

1. Упоминалось о вопросах с электробезопасностью при эксплуатации лент с таким подключением. Поэтому запитать таким образом можно лишь ленту в силиконовой оболочке, а места соединений должны быть тщательно изолированы. И совсем плохой идеей будет применить такое подключение во влажных помещениях (бассейнах, банях, аквариумах).

2. Расчет верен только для определенной ленты заданной длины. При любой замене или изменении длины полотна балласт надо пересчитать заново.
3. Напряжение в сети в нормальном режиме может отклоняться в пределах 5%, максимально допустимым считается 10%. Также точность самых распространенных резисторов составляет 10%. С учетом разброса параметров лент относительно заявленных, напряжение на ленте (и ток через светодиоды) может значительно отличаться от расчетных, даже если уточнить расчеты фактическими замерами – просто по причине колебаний напряжения сети. Итогом может стать с одной стороны снижение яркости свечения, с другой – выход светильника из строя из-за сверхтока. Эта проблема проявляется тем отчетливей, чем ниже напряжение питания ленты. При применении конденсатора проблема лишь усугубляется, потому что ряд номиналов емкостей реже, чем ряд сопротивлений, а фактическая точность ниже.
4. При применении диммера для регулирования яркости или контроллера для управления цветом свечения RGB-лент ток через светодиоды будет изменяться, одновременно будет меняться падение напряжения на балласте, что также усугубит нестабильность падения напряжения на ленте синхронно с изменением тока. Поэтому применение устройств для регулирования интенсивности излучения исключено.

По совокупности проблем такое подключение надо применять лишь при полной невозможности использования блока питания на соответствующее напряжение.

Параллельное включение полотен с индивидуальным балластом.

Если применяется несколько отрезков полотна общей длиной более 1 метра, их надо соединять параллельно. В противном случае проводники ленты не смогут выдержать общего тока системы освещения. Еще лучше рассчитать балласт для каждого отрезка раздельно. При необходимости замены пересчету будет подлежать только заменяемое полотно. Диодный мост должен с запасом выдерживать суммарный ток всех отрезков ленты.

ПК как источник питания

Такой вариант подключения достаточно распространён для обеспечения локального освещения околокомпьютерного пространства. Также можно подсветить и сам системный блок ПК изнутри или снаружи. Освещение монитора ПК полезно для снижения нагрузки на зрение в ночные часы работы.

Что касается самого подключения то оно достаточно простое. Штепсель «molex 4 pin» в ПК имеет четыре провода. На один подаётся ток в 12 вольт, на второй 5 вольт, а остальные два разъёма отведены для «земли». Достаточно заизолировать одну «землю» и 5 вольт. К оставшейся проводке лента припаивается в том порядке, как было обозначено выше.

Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема

Чтобы запитать светодиодную ленту от сети обычной бытовой сети переменного тока 220В 50Гц нужно выполнить три условия:

• преобразовать переменное напряжение сети в постоянное;
• выровнять уровни напряжений: снизить сетевое напряжение до 12В или изменить схему подключения светодиодов, чтобы на них можно было подавать высокое напряжение;
• стабилизировать параметры электрического питания.

Проще всего использовать готовый блок питания для светодиодной ленты 12В, он рассчитан на безопасное напряжение. Но в применении этого блока питания есть и минусы: он стоит денег и собрать его не так просто, кроме того из-за низкого напряжения светодиодные ленты не стоит располагать далеко от блока питания, для компенсации потерь напряжения придется использовать толстые провода.

Второй вариант: переделать светодиодную ленту и вместо последовательно-параллельного включения светодиодов использовать последовательное.
При такой схеме включения светодиодная сборка питается малым током, но при большом напряжении. Кроме того, если пожертвовать гальванической развязкой, то схема драйвера питания сильно упрощается.

Внимание!!! Схемы без гальванической развязки от сети можно применять там, где нет опасности поражения электрическим током, например в сухом помещении на потолке

• Самое интересное, что схему подобного драйвера можно сделать из деталей отслуживший свой срок энергосберегающей лампочки!
• Рассмотрим подключение светодиодной ленты к сети 220В схема приведена на рисунке.

Таблица номиналов элементов схемы:

• C1 – 2,2 мкФ 400 В
• R1 – 1,3 кОм
• R2 – 4,3 кОм
• R3 – 47 Ом
• VD1 .. VD4 – 1N4007
• VT1, VT2 — 13002

На схеме можно выделить три узла:

• выпрямитель переменного напряжения и фильтр на элементах C1, R1, VD1 – VD4;
• стабилизатор тока на R2, R3, VT1, VT2;
• сборка из светодиодов HL1 – HLN.

Про работу выпрямителя можно почитать здесь. В данной схеме кроме диодного моста из 4-х диодов добавлены токоограничивающий резистор R1 защищающий от бросков тока, фильтрующий конденсатор C1.

При подаче на вход данного выпрямителя сетевого напряжения 220В / 50Гц, на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) появиться постоянное напряжение равное примерно 300В с пульсацией частотой 100Гц.

Чем больше будет емкость конденсатора, тем меньше будет пульсация.

Светодиоды требуют питания стабилизированным током, часто их питают стабилизированным напряжением через резистор ограничивающий ток, например как в светодиодных лентах. Но зачем нам идти на компромиссы, если сделать стабилизатор тока, работающий при больших напряжениях проще, чем стабилизатор напряжения. Работа схемы стабилизатора тока рассматривалась тут.

Такой участок подключается параллельно куче других таких же участков и все это подключается к 12 В.

На каждом диоде падает напряжение от 3,3 В до 3,6 В, таким образом на токоограничивающий резистор остается около полутора Вольт.

Чтобы повысить напряжение участки из трех диодов включаем последовательно с друг другом, а резистора можно выпаять, закорачивать или заменять перемычками, т.е

как будет удобнее с точки зрения топологии.Внимание!!! Соблюдайте полярность, при ошибка в полярности подключения светодиода при таком напряжении будет для светодиода фатальной

Ток которые протекает через тройку светодиодов можно примерно посчитать, разделив полтора Вольта на сопротивление токоограничивающего резистора. То есть при сопротивлении 150 Ом, ток через светодиоды составит 10 мА.

Именно такая лента со светодиодами на 10 мА попалась мне, для неё и были рассчитывать параметры драйвера. Если нужно уменьшить ток, то придется пропорционально увеличивать значение сопротивления резистора R3.

При сетевом напряжении в 220 В, описанная схема способна обеспечить последовательное подключение до 25 групп из трех диодов или 75 единичных. Если напряжение в сети часто бывает пониженным, то лучше снизить количество групп светодиодов до 20 или даже 15.

А вот и плата от энергосберегающей лапочки, откуда можно получить нужные радиоэлементы.

Лампочка разбилась, а плата осталась в рабочем состоянии.

Кстати полярность подключения диодов, выводы транзисторов можно срисовать прямо с этой платы, все что нужно там помечено.
Добываем элементы из этой платы и собираем новую схему.

На фото видно, что транзисторы в маломощном корпусе TO-92 такой корпус не рассеет мощность больше 600 мВт. И суммарная мощность схема с таким транзистором не позволит отдавать в нагрузку более пары Ватт.

Если потребуется собрать схему для более мощной нагрузки, то транзистор VT2 должен быть в более мощном корпусе и желательно с радиатором.

Цоколевка светодиодов

Под цоколевкой принято понимать внешний вид (исполнение корпуса) светодиода. Каждый производитель выполняет светодиод в своем корпусе, в зависимости от структуры и назначения. Единого стандарта, как в светодиодных лампах не существует, напомню, самые распространенные цоколи ламп: е27, е14.

Какого-либо единого стандарта цоколевки светодиодов не существует. Каждый производитель делает так, как считает нужным. В итоге, на прилавках магазинов мы получаем множество светодиодов, различающихся по форме, внешнему виду, дизайну.

Из всего множества все – таки можно выделить пару небольших групп. Например, самые распространенные простые светодиоды выполняются в прозрачном или цветном корпусе из прочного пластика или стекла, и имеют форму цилиндра, край которого чаще всего закруглен.

Более дорогие светодиоды состоят из нескольких частей: основания и линзы. На основании расположены токопроводящие дорожки, а линза выполнена из качественного материала, которая служит в качестве рассеивателя света.

Основание изготавливают в виде круга или квадрата. Полярность на квадрате обозначают скошенным уголком. Например, светодиоды CREE, выглядят следующим образом:

Нестандартная цоколевка может встретиться при ремонте электронных блоков и вызвать определенные затруднения в определении полярности. По цоколевке светодиода определяется его полярность, знание которой требуется для ремонта или правильного монтажа светодиода в схему.

Не всегда есть возможность определить полярность привычными способами, из-за нестандартной цоколевки светодиода: особенное строение корпуса, утолщение одного из светодиодов и другие причины. Поэтому, в таких случаях, как не крути, придется прибегнуть к электрическому замеру.

Обозначение светодиодов на схеме

Светодиод на схеме обозначается в виде обычного диода с двумя стрелками, направленными в сторону, обозначающее излучение света. Сам диод может изображаться, как в круге, так и без него.

Со стороны носика треугольника находится катод, а со стороны задней части треугольника – анод. Иногда на схеме можно увидеть обозначения анода и катода в виде букв А и К или + и -, что соответственно обозначает, анод и катод или плюс и минус.

Подписывается полупроводниковый элемент на отечественных схемах буквами HL (HL1, HL2 и т.д.) – это по ГОСТ. В зарубежных стандартах обозначение светодиода на схеме аналогично российскому. Подписывается он уже другим словом — LED (LED1, LED2, LED3 и т.д.), что в переводе с английского расшифровывается как light — emitting diode – светоизлучающий диод.

Вторым отличием является буквенное обозначение фоторезистора – VD или VB, что означает фотоэлемент.

В заключении хочется сказать, что маркировка очень важна. Знание ее расшифровки, позволяет определить основные параметры светодиода, не открывая даташит. Запомнить маркировку всех производителей нереально, да и не к чему, достаточно знать расшифровку основных брендов.

Особенности подключения

Для удобства присоединения проводов на диодной ленте имеются контакты в местах реза (часто называются «контактные пятаки»). Места реза обозначены, делить ленту в других местах нельзя – это приведет к выходу из строя группы диодов.

Если случайно или по незнанию лента разрезана не в указанном месте, необходимо удалить нерабочий участок, обрезая до заданной линии.

Для замыкания контактов используется пайка (наиболее распространенный и дешевый способ) или LED-коннекторы. В первом случае контакты замыкаются способом термического соединения выходов диодной ленты и подключенного провода, во втором -используется механический способ.

При использовании коннектора достаточно захлопнуть крышку, контакты замкнутся. Однако этот способ не дает такого надежного соединения, как пайка.

Подробно процесс соединения контактов светодиодной ленты с проводами показан на видео.

Основные этапы работы:

• освободить контактные пятаки на конце ленты (иногда к ним уже подпаяны провода, длины которых не хватает для нормального подключения или соединение которых с лентой нарушено);
• нанести припой на контактные площадки;
• подготовить провода для пайки – зачистить концы на 7…8 мм, залудить их и обрезать до длины 3 мм;
• соединить подготовленные провода с контактными площадками. Необходимо проверить, нет соединяются ли капли припоя на разных площадках (лучше мультиметром);
• установить термоусадочную трубку на спаянные контакты и нагреть ее строительным феном (спичками, зажигалкой) до плотного облегания места пайки.

Важно: при подключении светодиодной ленты к блоку питания важно использовать провода с разным цветом оплетки, особенно это значимо для работы с RGB-лентами. Это позволит в дальнейшем обойтись без прозвона проводов

Для лент с двумя контактами рекомендуют использовать красный провод для плюса, черный – для минуса. Для четырех контактов можно подобрать провода по цвету контакта (желтый, красный, синий) и сиреневый или коричневый для общего питания.

При необходимости соединения двух участков лент можно воспользоваться двусторонним коннектором или спать фрагменты. Спаивать их можно непосредственно или с помощью проводов. При использовании проводов технология не отличается от описанной выше. Если же необходимо срастить ленты непосредственно, выполняют такую последовательность действий:

1. освобождают нижнюю сторону одного фрагмента ленты от защитной пленки (со стороны клеящего слоя) и покрывают контакты слоем припоя;
2. наносят припой на контактные площадки с лицевой стороны второго участка ленты;
3. стыкую площадки и пропаивают их до получения плотного соединения.

Важно: выбор способа сращивания ленты – напрямую или с помощью провода – зависит от положения сращенного участка на поверхности. Чтобы без проблем изогнуть фрагмент, лучше создать гибкую перемычку из провода (саму ленту изгибать под углом 90 градусов нельзя)

Для размещения на плоскости удобно спаивать концы фрагментов.

Способы подключения к сети 220 В

В зависимости от количества светодиодов в ленте, им требуется питание на 12 или 24 В. Но в обычной квартире или доме такого питания нет, а есть обычно однофазная сеть. Подключение возможно при помощи двух вариантов:

1. Специальная лента, которая напрямую подключается к сети 220 В. Она представляет собой 20 шт светодиодов, подключенных параллельно. При таком способе соединения им для нормальной работы как раз и нужны 220 В. Но это речь идет о специальных лентах. Они, как правило, идут сразу в комплекте с вилкой.

2. Обычная светодиодная лента с последовательным соединением большого количества светодиодов подключается через адаптеры (преобразователи напряжения), которые 220 В понижают до 12 В или 24 В (адаптеры разные).

Так как ленты с непосредственным подключением в 220 В в особых средствах не нуждаются, дальше говорить будет о подключении тех, которым необходимо пониженное напряжение.

Схемы для одной ленты

Светодиодная лента идет обычно куском длиной в 5 метров. Если вам достаточно такой длины, отлично, Просто берете преобразователь 220/12 В или 220/24 В. Ко входу подключаете сетевой шнур с вилкой, к выходу ленту. В этом случае схема подключения выглядит (рисунок ниже) как последовательное подключение (один за одним) всех элементов.

Схема подключения одной светодиодной ленты к 220 В

При подключении соблюдайте полярность. Плюс — к плюсу, минус — к минусу. Эти обозначения (плюс и минус, есть как на блоке питания, так и на ленте. Не перепутайте, иначе работать не будет. Для подключения одной ленты можно взять медные провода в защитной оболочке (например, витую пару), сечением 1,5 мм².

Если длина должна быть более 5 метров (2, 3 ленты и более)

Часто для подсветки потолка или других объектов необходима светодиодная лента длиной более 5 метров. Это может быть 10, 15 или 20 метров, то есть надо подключить две ленты и более. Последовательно (одну за другой) их соединять нельзя. Через светодиоды, находящиеся ближе других к блоку питания, будет проходить повышенный ток, что приведет к их перегреву. Они быстро потеряют яркость, а потом вообще гореть перестанут. В этом случае надо подключить светодиодную ленту к 220 В параллельно: от блока питания протянуть провод к одной и к другой.

Как подключить две светодиодные ленты к 220 В. Один из вариантов

Если физически одна лента должна находится за другой, просто от блока питания тянем длинный провод

Обратите внимание: его сечение 1,5 мм². Если подключить требуется три или четыре ленты, их тоже подсоединяем к выходу блока питания отдельной парой проводов

При таком подключении все ленты будут светиться одинаково. Только будьте внимательны: надо выбрать адаптер, который выдает нужное напряжение 12/24 В с  силой тока, достаточной для питания всех лент (о том, как посчитать нужную мощность чуть ниже).

Это способ хорош всем, кроме того, что мощный блоки питания имеет большие размеры, больший вес и значительно большую стоимость. Вес и размеры — проблема, если делаете подсветку потолка. Ведь надо придумать где это оборудование установить, Что далеко не всегда легко. Да и цена, тоже немаловажна. Потому стоит рассмотреть вариант с двумя адаптерами меньшей производительности.

Вариант подключения с двумя адаптерами

На схеме показано подключение двух лент к двум адаптерам. Если вам надо подключить три ленты, не обязательно использовать три адаптера. Один может быть более мощный, он может питать две ленты (подключение параллельное, как на рисунке выше).

Как запитать мощные ленты

Однако, если по этой схеме подключить к 220 В светодиодные ленты большой мощности (от 14 Вт/м и более), на каждом из светодиодов происходит заметное падение напряжения, в результате дальний край ленты светится намного слабее. Если по такой схеме подключена многоцветная RGB лента, она может светить не теми цветами. Чтобы избавится от этого явления, каждую ленту подключают к источнику питания с двух сторон.

Как подключить светодиодную ленту к 220 В и не потерять в яркости свечения

При таком способе возрастает расход провода, но зато светятся светодиоды более равномерно. По опыту замечено, что этот способ подключения увеличивает и срок службы светодиодов — они медленнее деградируют. Это решение не обязательное, но оно действительно продлевает срок жизни и выравнивает неравномерное свечение.