Что такое светодиодная лента: виды, питание, мощность, подключение, крепление, выбор

Соединители с защелкой NLSC-PLSC

Одни из самых распространенных моделей — это коннекторы NLSC, PLSC.

В них лента через направляющую, заводится под два или более подпружиненных контакта, а затем защелкивается крышечкой сверху.

Допустим вам необходимо разрезать ленту и соединить ее с другим участком. Режется она обыкновенными ножницами в специально обозначенных местах. Кратность резки у каждой ленты своя – 10-15-30см и т.д.

После реза требуется зачистить контакты на обоих отрезках до блестящего цвета. При условии что они уже не подготовлены и залужены заводским способом.

1 of 2

Делается это при помощи обычного канцелярского ножа.

Особого усилия здесь прикладывать не нужно. Просто аккуратно царапая, снимаете верхний слой лака с медных пятачков.

В самом начале соединителя должны быть направляющие пазы. Именно в них вы должны вставить (не уложить сверху) светодиодную ленту.

После чего проталкиваете ее до упора, пока поджимающие контакты коннектора, не лягут поверх медных пятачков.

Далее просто защелкиваете крышечку сверху, тем самым фиксирую ленту внутри и прижимая ее специальными выступами на крышке.

Ту же самую процедуру необходимо проделать и со вторым участком. Остается подать напряжение и проверить работоспособность.

Если после всех манипуляций подсветка не горит или моргает, скорее всего вы не обеспечили хороший контакт. Это может быть по 3-м причинам:

недостаточно зачищены контактные площадки и на них остались следы лака, который и играет роль изолятора

ножки коннектора подогнулись и не достают до ленты

ножки не совпадают с пятачками на ленте. Либо они не задвинуты до конца, либо не угадали с шириной.

Когда необходимы?

Одиночные светодиоды и светокластеры (в составе светолент) нужны в нескольких случаях.

Подсветка в местах, где не подходит проводка, либо, к примеру, на даче, где нет электроснабжения (или его отрезали за длительную неуплату).

Подсвечивание в походах, где отсутствует возможность подключиться к бытовой или промышленной электросети. Распространённый случай – подсветка велосипеда, электросамоката либо электроскутера, палатки.

В случаях, когда уникальный дизайн не хочется портить проводкой, нет возможности её спрятать вместе с блоком питания.

При выполнении работ по месту, где не важны площадь помещения, а следовательно, и мощность. Свет есть повсюду, где вы находитесь, куда направляетесь – идеальным решением для кластеров светолент станет налобный фонарь (или прожектор). Он будет светить лишь рядом с вами, когда это необходимо. Это даёт возможность сэкономить на лампочках и сетевых светолентах, освещении абсолютно не нужного в данный момент пространства.

Стабилизатор напряжения

Поэтому лучший вариант — это использование стабилизатора. Если немного разбираетесь в электронике, схему можно собрать самостоятельно.

И уже через нее подключить все светодиодные источники освещения. При этом не стоит путать драйвер с блоком питания.

Основная задача драйвера — стабилизировать ток. Напряжение на нем может как повышаться так и понижаться.

А блок — это в первую очередь источник стабильного напряжения.

Для подключения светодиодной ленты в машине, вам необходим именно блок питания.

Ранее такой стабилизатор собирался на микросхеме типа КРЕН 7812.

Подключение довольно не замысловатое. Слева это плюсовой вход. Средний контакт — общая масса. Правый — выход на ленту.

Однако из-за постоянного перегрева, сейчас стали использовать импульсные источники. Для них уже не нужны огромные радиаторы охлаждения, да и мощность у них по более.

Какой нужен блок для светодиодной ленты?

С главными параметрами блоков питания для светодиодных лент мы уже разобрались выше, это напряжение питания и мощность. Осталось рассмотреть другие особенности и характеристики, которые учитываются при их выборе.

Кроме напряжения и мощности блоки питания для светодиодных лент отличаются еще типом исполнения (корпусом), степенью защиты от внешнего воздействия и функциональностью. Каждый из этих параметров дает некоторые преимущества или ограничения для применения в различных условиях.

Три основных типа исполнения блоков питания для LED лент:

1. В пластиковом корпусе.
2. В металлическом корпусе с перфорацией.
3. Герметичные в алюминиевом корпусе.

Блок питания для светодиодных лент в пластиковом корпусе может быть похож на блок питания от ноутбука или блок питания от различных устройств, например, зарядное устройство для аккумуляторов, для мощного роутера и прочие. Пластиковый корпус имеют как правило блоки питания небольшой мощности, которые можно использовать только внутри помещений. Охлаждение у них пассивное через корпус, так что сильных перегрузок выдержать они не могут.

Блок питания для LED ленты в металлическом корпусе с перфорацией обычно имеет мощность больше среднего и соответствующие габариты. Охлаждение радиодеталей в них осуществляется за счет циркулирующего в корпусе воздуха, а в мощных моделях может устанавливаться вентилятор для принудительного обдува, что может сопровождаться большим шумом. Плюсом таких блоков питания является наличие большого количества выводов, в основном это касается достаточно мощных моделей, и регулятора уровня напряжения, т.е. при необходимости их можно немного настроить. Устанавливают их в основном в щитки, где они будут защищены от пыли.

Герметичные блоки питания для светодиодных лент в алюминиевом корпусе имеют хорошую защиту от пыли и влаги. Охлаждение их происходит пассивно через корпус, для подключения к сети 220В и к светодиодной ленте имеются выведенные отрезки проводов. Устанавливать их можно как в помещении, так и на улице.

Степень защиты IP светодиодных блоков питания

Класс защиты блока питания влияет на условия, в которых может он использоваться. Самые распространенные блоки питания для светодиодных лент в пластиковом корпусе или в металлическом корпусе с перфорацией имеют класс защиты IP20 или IP40. Это значит, что они могут использоваться в сухих помещениях с умеренным количеством пыли, перфорированные лучше вообще прятать в распределительных щитах, иначе со временем они полностью забьются пылью.

Блоки питания для светодиодных лент в алюминиевых герметичных корпусах имеют класс защиты не ниже IP65, и их уже можно использовать в ванных комнатах и на улицах под навесом. Для использования на открытом воздухе требуется уже более серьезная защита, и корпус должен иметь степень защиты IP67. Есть и еще более защищенные блоки питания с IP68 и даже IP69. Они уже выдерживают прямое попадание струй воды и даже полное погружение в воду до 1 м.

Разновидности блоков питания для LED лент по функциональности

1. Самые обычные, выполняющие только функцию питания светодиодной ленты.
2. Блоки питания со встроенным диммером для регулировки яркости.
3. Блоки питания для светодиодных лент с пультом дистанционного управления.
4. Самые дорогие комбинированные блоки питания с пультом управления и диммером.

Функциональность блока питания позволяет сэкономить место и повысить удобство использования, чтобы не городить в одном месте много разных устройств. В самом дорогом варианте получается вместо трех устройств можно установить только один блок питания для светодиодной ленты, в котором все уже включено. При этом самые простые блоки питания без наворотов могут похвастаться своими небольшими размерами.

Соединение двух лент между собой

Коннекторы с разъёмами – удобная и простая альтернатива традиционному подключению, позволяющая выполнить повторное соединение отрезков ленточных диодных осветителей, или объединить несколько диодных лент в единую систему.

В настоящее время реализуются коннекторы, имеющие один или несколько разъемов, поэтому при выборе нужно учитывать тип диодной ленты и вид соединения, которое может быть жёстким или гибким.

Подключение двух и более светодиодных лент

Важно помнить, что полностью исключается возможность применения контролера с разъёмами в помещениях с повышенной влажностью, что обусловлено риском окисления контактов и выходом устройства из строя.

Как безопасно подключить светодиодную ленту

• Тройники должны обязательно находиться внутри помещения. Это нужно для того, чтобы туда не попала вода и не вызвала короткое замыкание. Обязательное условие расположения тройников накладывает требования к соединительным кабелям, которых должно быть больше.
• Все используемые кабели, входящие в блок питания и выходящие из него, обязательно должны иметь заземление. Это требование должно соблюдаться даже в том случае, если подключение светодиодной ленты нужно для подсветки потолка. Обычно у современных проводов присутствует такая система цветовой маркировки: фаза – коричневый провод; ноль – синий провод; защитное заземление – желтый или зеленый провод.

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.

Коннекторы для светодиодной ленты

Коннектор для светодиодной ленты представляет собой изделие специальной конструкции, в котором имеются контакты для соединения с токоведущими контактами светодиодной ленты. Соединение светодиодных лент с помощью коннекторов сделать гораздо проще и намного быстрее, так как для этого необходимо просто взять коннектор, и разместить внутри него светодиодную ленту. Но этот способ финансово более затратный.

При этом нужно учитывать, что таким способом можно будет соединить только одинаковые по габаритным параметрам ленты. Коннекторы подбираются под определенную ширину ленты и тип ленты, например, для одноцветной ленты с двумя контактами и шириной 8 мм, или для RGB ленты с четырьмя контактами и шириной 10 мм.

Виды коннекторов для светодиодных лент по типу фиксации ленты:

Со сдвижными зажимами. Это самый компактный вариант коннекторов для светодиодных лент. Для соединения LED ленты с коннектором необходимо выдвинуть фиксатор, как правило имеющий черный цвет, и установить в щель светодиодную ленту, после чего задвинуть фиксатор обратно, зафиксировав таким обрезом светодиодную ленту. По такому принципу подключаются шлейфы в ноутбуке к материнской плате. Недостатком коннектора со сдвижными зажимами считается невозможность визуального контроля качества соединения LED ленты и контактов коннектора.

С боковыми прижимными защелками. Самый распространенный вид коннекторов, применяемый для быстрого соединения светодиодных лент. Чтобы соединить с его помощью отдельные куски LED лент, необходимо отщелкнуть защитную крышку и установить в пазы светодиодную ленту. При этом медные контактные площадки светодиодной ленты должны оказаться под прижимными клеммами коннектора. LED лента дополнительно фиксируется при закрытии крышки на защелку, за счет наличия в ней специальных штырей. Есть у этого вида коннектора один существенный недостаток. Он не может пропускать большие токи и сильно подвержен коррозии. Окисленные контакты значительно ухудшают проводимость и при больших нагрузках могут стать причиной неприятностей в виде очага возгорания.

Прокалывающие коннекторы. Такие коннекторы считаются самыми надежными из всех, но при этом они самые дорогостоящие. Их контакты выполнены в виде заостренных зубцов, и прокалывают насквозь светодиодную ленту в области контактных площадок. Для монтажа прокалывающих коннекторов необходимо прилагать немало усилий, поэтому для закрытия крышки лучше пользоваться плоскогубцами. В момент закрытия зубцы прокалывают ленту в местах размещения медных токопроводящих дорожек и образуется электрическое соединение.

Коннекторы для светодиодной ленты со сдвижными зажимами и с прижимными боковыми защелками требуют предварительной подготовки самих светодиодных лент. Контакты предварительно необходимо зачистить, если они имеют защитное покрытие, и очистить от окислов для более качественного соединения. Со временем такие контакты окисляются. Прокалывающие коннекторы не требуют предварительной подготовки, так как благодаря своей конструкции их зубцы прорезают все защитные покрытия и окислы, контактируя в итоге с медными дорожками.

Угловые вставки для соединения светодиодных лент под углом

Светодиодные ленты по своей конструкции гибкие, но произвольно их гнуть, к сожалению, нельзя, радиус их изгиба ограничен. Для соединения светодиодных лент под углом, применяют угловые вставки, которые в сочетании с коннекторами для LED лент позволяют соединять светодиодные ленты под необходимым углом. Такие вставки могут быть Г-образными, Т-образными, крестообразными и с проводами, для соединения под любым произвольным углом. С их помощью можно воплотить в реальность самые разнообразные светящиеся конструкции, практически любую фантазию дизайнера.

Можно ли разрезать светодиодную ленту в любом месте?

Для сохранения работоспособности всех сегментов светодиодной ленты разрезать ее нужно только в предусмотренных для этого местах ленты. Если разрезать в любом месте ленты между светодиодами, то светодиоды из разрезанного сегмента LED ленты работать не будут.

Можно ли соединить светодиодные ленты?

Соединять отрезки светодиодных лент в одну длинную ленту можно только с одинаковым напряжением питания, причем монохромные только с монохромные, RGB с RGB.

Есть ли возможность соединить светодиодные ленты без пайки?

Самое надежное соединение LED лент осуществляется с помощью пайки, но для быстрого соединения светодиодных лент можно использовать специальные коннекторы.

Как выполнить подключение RGB ленты через контроллер

Как подключить RGB ленту к контроллеру стоит разобрать отдельно, так как есть некоторые особенности.

На фото ниже изображена схема подключения РГБ ленты к контроллеру, соединяющаяся при помощи четырех проводов: 3 из них цветные и 1 соединительный для подачи тока от блока питания. Контроллер должен строго устанавливаться между трансформатором и диодным отрезком.

1. Первое, что нужно сделать – с одной стороны где только два провода «+» и «-», соединить контроллер с трансформатором, соблюдая полярность проводов.

1. Далее, с другой стороны, нужно подключить отрезок светодиодной ленты с контроллером, как это сделать смотрите подробно на картинке выше. Соедините четыре провода, 3 из них с соблюдением цветной маркировки, а четвертый провод прикрепите на оставшееся место (он обычно белого или черного цвета).

На деле, если выполнить подключение правильно, процесс оказывается совсем не сложным. Если с первого раза не получилось выполнить соединение верно, то не волнуйтесь – током не ударит. Просто поменяйте провода местами.

Основные схемы подключения RGB-ленты

Когда разобрались с подключением контроллера к RGB-ленте, ваш следующий шаг – соединить все оставшиеся детали в общую цепь. Рассмотрим несколько схем подключения, когда требуется соединить один и более отрезок, а также в каком случае необходим усилитель.

1. Простой вариант установки всех элементов между собой. Эта схема будет полезна для тех, кто собирается подключить только одну диодную ленту, длиной не более, чем 5 метров. При этом способе достаточно применить один блок питания и RGB контроллер. Если требуемая мощность блока рассчитана правильно, то усилитель не понадобится. Ниже представлена наглядная схема подключения.

1. Способ для подключения двух светодиодных отрезков, каждый длиной не более 5 м. Этот метод подключения RGB ленты также прост, но требует некоторых условий для его реализации:

• мощности блока питания и контроллера должно быть достаточно для обслуживания током нескольких диодных отрезков, у которых суммарная длина не более 10 м.
• потребуются дополнительные провода. Как показано на схеме ниже, это можно выполнить путем присоединения к соответствующим выходам контроллера по два провода, которые идут на две разные ленты, соединяя их параллельно друг другу. То есть к одному контакту контроллера присоединяются сразу два провода.

Насколько эффективен этот способ остается только гадать. Ведь мощности одного блока питания может не хватить на долгое время обслуживания двух отрезков лент, а если вы допустили ошибки в расчетах, то конструкция может вовсе не работать.

Для подключения двух отрезков диодных лент существуют более надежные способы. Подразумевается два основных метода соединения всей цепи, длиной свыше 5 м: при помощи дополнительного блока питания и при помощи усилителя.

1. Рассмотрим схему подключения РГБ ленты к двум источникам питания, которая представлена ниже. Эта цепь гораздо лучше подходит для обслуживания более длинных участков лент, так как мощность распределяется равномерно на оба отрезка в необходимом объеме. Недостаток этого способа кроется в том, что трансформатор стоит дороже, чем усилитель.

1. Следующий метод соединения заключается в добавлении нового элемента – усилителя. При его выборе не требуется рассчитывать мощность всей ленты, а только отдельного отрезка, к которому он присоединяется. Его удобнее использовать, так как трансформатор выглядит более громоздким и тяжелым. К тому же не каждый контроллер выдерживает такое напряжение тока. Здесь на помощь приходит использование RGB усилителей сигнала. В итоге оба отрезка будут синхронно работать. Чтобы было понятнее, взгляните на схему.

1. Способ подключения, который позволяет создать более сложную конструкцию из светодиодов любой длины и сложности. Для этого потребуется несколько блоков питания и усилителей, в соответствии с количеством светодиодных лент. Нужно ли добавлять дополнительный трансформатор зависит от мощности освещения. Ниже следует схема того, как вы сможете постепенно наращивать длину подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.

Вот еще одна возможная схема подключения сложных конструкций, схожая с предыдущими. Как ее выполнить смотрите ниже.

Вот такое существует разнообразие вариаций подключения, и это не предел, дальше все зависит от вашей фантазии. Главное, найти место для размещения всего этого оборудования.

Подключение к блоку питания и контроллеру

Сигналы по программируемой ленте передаются от
контроллера с SPI микросхемами по цифровым протоколам
связи. После того, как на первый светодиод пришли 24 бита информации, данный
диод переходит в режим передачи.

Все данные, которые до него доходят, транслируются на
выход, то есть на следующий диод в последовательной цепочке.

Ошибка №2
Если к такой ленте напрямую подключить блок питания, работать она не будет.

В данном случае наличие контроллера обязательно.

В управляемые светодиоды нужно “загрузить” их цвета.

Кроме того, отличается и сам принцип передачи сигнала
между элементами. Если присмотреться, то можно увидеть на каждой умной ленте
стрелочки строго в одном направлении.

Они показывают, что управляющий сигнал будет передаваться
от одного элемента к другому именно в эту сторону, а не наоборот.

Ошибка №3
Встроенные микросхемы боятся переполюсовки!

Поэтому, если вы подключаетесь не через специальные коннекторы, а методом прямой пайки, всегда проверяйте “+” и “-” (GND).

Иначе адресная светодиодная лента у вас при первом же подключении сгорит.

RGB контроллер

Кроме этого, обязательно запомните, что полноценную rgb подсветку можно изготовить на основании светодиодов SMD 5050. Именно в них реализована возможность менять цвета в одном источнике света.

Достигается это за счет того, что светодиод собран из трех кристаллов. Во всех остальных видах SMD 2835, SMD 3528 один светодиод может светить только одним цветом.

Из-за этого в подсветке могут возникать небольшие провалы освещенности, когда соседние светодиоды попросту не будут гореть и полоса света не будет выглядеть цельной и сплошной. Примеры и недостатки таких моделей можно посмотреть в статьях ”Характеристики светодиодных лент SMD 3528” и ”Отличия светодиодной ленты SMD 2835 от SMD 3528”.

RGB контроллер подключается после блока питания. С его помощью можно менять не только цвета, но и яркость освещения, разные режимы работы, интенсивность смены расцветки и т.д.

Для режима светомузыки, когда цвета бегают по разным сторонам и сменяют друг друга, потребуются специальные контроллеры. Называются они DMX.

Напрямую через контроллер можно подключать определенную длину светодиодной ленты. Максимум это 5 метров или 10 метров при параллельном подключении двух отрезков по пять.

А что делать, если разноцветная подсветка у вас более 10 метров? Для монохромного варианта все решается параллельным подключением отдельных кусков. Например, подключаете 3 участка по 5м каждый и имеете полноценную подсветку длиной 15м.

Для RGB ленты параллельно спаять и соединить 5-ти метровые участки можно, однако с непосредственным подключением к одному контроллеру имеются нюансы.

Типы и виды

Перед подключением светодиодной ленты стоит разобраться в их видах и маркировке. Так вы не ошибетесь с выбором блока питания и точно рассчитаете требуемую интенсивность свечения, длину ленты и другие параметры.

Наиболее востребованы в подсветке интерьеров ленты из однотонных — монохромных — кристаллов. Постоянная смена цветов слишком напрягает, не дает расслабиться. Это — иллюминация, а не освещение

Потому используются универсальные ленты для создания рекламы, подсветки автомобилей — там, где необходимо привлечь внимание. При оформлении интерьеров применяют в основном SMD ленты

Степень защиты

Так как область применения обширна, то и степень защиты бывает разной. Для сухих помещений выпускаются обычные открытые — без защитного покрытия. Есть влагозащищенные — их можно использовать во влажных помещениях — в ванных например. Они залиты слоем лака. Есть еще один вариант — влагостойкие. Они запаяны в герметичный корпус и могут быть смонтированы прямо в воде — в аквариуме, в пруду или бассейне. Их же можно использовать для подсветки на улице.

Герметичные ленты для подсветки аквариумов, бассейнов или декоративных прудов

Для наружного стайлинга автомобилей чаще всего используют светодиодные ленты, помещенные в прозрачную полимерную трубку. Она защищает не только от попадания влаги, но и от механических повреждений, но и стоимость их выше.

Размеры светодиодов, их яркость и плотность

Разберемся с размерами. Если взять несколько лент, можно увидеть, что сделаны они из светодиодов разного размера. Кроме того располагаются они иногда плотно один возле другого, в некоторых — на довольно приличном расстоянии, а еще есть ленты со светодиодами в две линии.

Самые популярные размеры светодиодов

Размеры элементов внешне отличить несложно, но как понять это по маркировке. Размеры отображены в цифрах, которые стоят после букв, обозначающих тип светодиода. Например, LED-R-SMD3528 (красный) и LED-RGB3528 (универсальный) собраны из элементов размерами 3,5*2,8 мм, LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-RGB5050 (универсальный) — 5,0*5.0 мм.

Это — два самых распространенных типа, хотя есть и более крупные — 56*30 мм, а также встречаются более мелкие — 20*20 мм.

Чем больше размер кристалла, тем большую интенсивность света они выдают. Для монохромных кристаллов показатели такие:

• размером 3,2*2,8 мм выдает световой поток от 0,6 до 2,2 лм;
• размером 5,0*5,0 мм — от 2 до 8 лм.

Универсальные светодиоды при одинаковых размерах имеют меньшую интенсивность: в одном корпусе запаяны три мелких кристалла разных цветов, потому и интенсивность свечения RGB ниже:

• 3,2*2,8 мм выдает 0,3 до 1,6 лм;
• размером 5,0*5,0 мм — от 0,6 до 2,5 лм.

Все значения даны для кристаллов без защитного покрытия. Любое из них снижает интенсивность свечения и это необходимо учитывать при расчете яркости свечения.

Расчет длины

Выше речь шла о каждом отдельном светодиоде на ленте, а на ленте их много и они располагаются с разной плотностью, соответственно выдавать могут поток света разной интенсивности. Минимальное количество кристаллов на одном метре — 30 шт, самая высокая плотность в один ряд — 120 шт/м, в два ряда — 240 шт/м.

В зависимости от количества кристаллов меняется и суммарная интенсивность свечения и электрическая потребляемая мощность. Для удобства расчета требуемой интенсивности освещения и электрических параметров, технические данные сведены в таблицу.

Таблица мощности светодиодных лент с разной плотностью установки светодиодов

По этой таблице можно определить, какой длины необходима лента для подсветки. Например, хотите сделать подсветку в комнате, свечение средней интенсивности. Заменить необходимо две лампы накаливания по 80 Вт. Необходимо организовать световой поток порядка 140 Вт (две лампы по 80 Вт никогда не дадут 160 Вт).

Если для этих целей взять SMD3528 с количеством светодиодов 120 шт/м необходимо будет около 5 метров ленты (берем с с запасом 20%), SMD5050 с плотностью установки 60 шт/м потребуется 4-4,5 метров.

Вообще светодиодную ленту продают на метры. С завода она приходит бобинами по 5 м и далеко не всегда необходим кусок такой длины. Потому имеется возможность отрезать необходимое количество: по нанесенным пунктирным линиям с изображением ножниц. Строго по этим линиям и можно резать.

Разрезают светодиодную ленту ножницами строго по разметке

Если ножницы не нарисованы, то обязательно есть пунктир. Также линию реза можно определить по наличию контактных площадок с обеих сторон от линии.