Полное руководство по подключению и монтажу светодиодных лент 12В

Полное руководство по подключению и монтажу светодиодных лент 12В

Можно встретить несколько распространенных способов соединения светодиодной ленты с источником питания и контроллером. Важнейший фактор в данном случае – это рабочее напряжение изделия. Самыми распространенными вариантами, которые используются большинством производителей являются 12 и 24 вольта. Можно встретить и ленты с минимальным напряжением – 5 вольт, но такие варианты практически не востребованы, поскольку работают отрезками не более 2 метров. Что касается типового напряжения, то для стандарта в 12 вольт максимальная длина отрезка составляет 5 метров, а для стандарта 24 вольта – 10 метров. В некоторых случаях можно встретить LED-ленту с рабочим напряжением 220 вольт. Для таких девайсов не потребуется использовать понижающий трансформатор, запитывать можно непосредственно от бытовой сети. Дополнительным элементом в данном случае станет выпрямитель напряжения. Чаще всего ленты на 220 В применяются для наружной подсветки зданий и сооружений.

Чтобы точно определиться в необходимости дополнительных аксессуаров для подключения светодиодной ленты в зависимости от рабочего напряжения, воспользуйтесь таблицей ниже:

Каким образом подключаются LED-ленты монохромного типа:

• Максимальная длина отрезка – 5 метров. Применяется соединение в электросети: 220 вольт – понижающий блок питания – единый отрезок ленты;

• Максимальная длина световой линии – 10 метров, используется единый блок питания. Схема такая же, как и в пункте 1, но каждый отрезок на 5 метров подключается параллельно. Обратите внимание, если конструктивно блок питания расположен далеко от места подсветки, то следует применять кабель питания не менее 2*1,5 мм;

• Если Вы планируете монтаж многоцветной RGB ленты, то дополнительно еще потребуется устройство-контроллер, который монтируется в цепи после блока питания.

• В том случае, когда требуется синхронизация нескольких отрезков светодиодной ленты в единую схему, обычно устанавливаются RGB-усилители.

Связанные вопросы и ответы:

Какие материалы и инструменты необходимы для подключения и монтажа светодиодных лент 12В

Почему светодиодная подсветка выходит из строя? Чаще всего по одной из двух причин:

1. качество самих светодиодов и блоков питания оставляет желать лучшего,
2. монтаж и подключение ленты произведены неправильно.

Три простых правила помогут вам подключить LED-ленту правильно.

Правило №1

Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками максимум 5 м каждый.

То есть при монтаже ленты большей длины (8 м, 10 м и более) нельзя просто подключить конец первого отрезка ленты к началу второго, потому что будет превышена предельная допустимая нагрузка на блок питания.

Кроме того, подключенная таким образом лента будет светиться неравномерно: в начале – ярко, в конце – заметно слабее.

На рисунке показаны схемы правильного подключения светодиодной ленты длиной свыше 5 метров:

Обратите внимание: подключать её можно с одной стороны или с двух сторон. При втором варианте подключения:

1. уменьшается нагрузка на токовые дорожки,
2. обеспечивается равномерность свечения ленты по все длине.

Особенно важно соблюдать это правило при подключении ленты мощностью свыше 9,6 Вт/м. Минус этого метода – дополнительные провода, которые вам придётся проложить вдоль всего участка подсветки.

Правило №2

LED-лента монтируется в алюминиевый профиль, чтобы исключить возможность её перегрева и выхода из строя.

Лента во время работы нагревается. Если не обеспечить необходимый теплоотвод, светодиоды перегреваются. Под действием высокой температуры они постепенно теряют яркость и разрушаются.

В результате лента, для которой заявлен срок службы в среднем 5-7 лет, без профиля перегорит примерно через год. Хотите, чтобы лента прослужила долго? Монтируйте её в алюминиевый профиль.

Важно: обязательно монтируются в алюминиевый профиль ленты, залитые сверху силиконом, потому что они отводят тепло только через подложку (снизу). Если такую ленту наклеить на ДСП, пластик или дерево, то охлаждаться лента не будет.

Однако есть лента, которая может обойтись без профиля – это SMD 3528. Мощность этой ленты всего 4,88 Вт/м, поэтому дополнительный теплоотвод ей не требуется.

Правило №3

Мощность блока питания должна быть выше мощности подключаемой ленты на 30 %.

Взятый «без запаса» блок питания будет работать на пределе своей допустимой нагрузки. При таком режиме эксплуатации долго он не прослужит.

Как правильно подключить светодиодную ленту?

Нам потребуется:

1. LED-лента. Необходимую длину можно отрезать во время монтажа;

2. трехжильный кабель ВВГнг-Ls сечением 1,5мм2;

3. блок питания;

4. диммер и пульт управления;

5. монтажный провод ПуГВ с изоляцией красного и черного цветов. Сечение провода – 1,5мм2;

Монтаж электропитания 220В

Заранее подводим электропитание 220В к месту подключения подсветки. Трёхжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5 нужно провести до распределительной коробки, в которой планируется подключать питание светодиодной ленты.

Как обеспечить безопасность при работе с электричеством при подключении светодиодных лент

Драйвер – это устройство, отвечающее за стабилизацию тока, поступающего к LED-ленте. Подобное приспособление применяется для мощных лент, особенно чувствительных к перепадам в сети. Для правильного выбора драйвера для светодиодов потребуется вычислить его входные и выходные параметры.

Блок питания еще называется адаптером. Его функция – понижать значение напряжения 220 В до 12, 24 или 36 В, а также преобразовывать его в постоянное. Большинство лент подключаются именно через блоки.

Трансформатор считают самым простым из всех источников питания, используемых для LED-лент. У них несложная, но габаритная конструкция. Поэтому перед выбором трансформатора стоит продумать место его установки.

Плюсы трансформатора:

• доступность;
• низкая цена;
• высокая степень безопасности.

Минусы трансформатора:

• отсутствие ограничений по току (светодиоды сами потребляют необходимый ток);
• в большинстве случаев габаритный корпус;
• частый гул в процессе эксплуатации.

В функции трансформатора входит только понижение напряжения 220 В до 36, 24 или 12 В (зависит от того, на какое значение рассчитана лента). Он не меняет переменное напряжение на постоянное. Светодиоды же питаются только от постоянного, поэтому только от трансформатора лента гореть не будет. Из ситуации можно выйти двумя способами:

• Вместо трансформатора выбрать правильный блок питания .
• В схему подключения светодиодной ленты добавить выпрямитель. По сути, трансформатор в сочетании с выпрямителем – это уже блок питания.

На рисунке представлена схема самодельного выпрямителя с диодным мостом VD1-VD4.

Это обычная мостовая схема, в которой пульсирующее напряжение сглаживается с помощью RC или LC фильтра. Соединение трансформатора и выпрямителя – классический способ, которым пользуются, чтобы самостоятельно сделать блок питания. Остается только подобрать трансформатор достаточной мощности.

Некоторые производители сразу встраивают в ленту выпрямитель, поэтому для них можно обойтись только покупкой понижающего трансформатора. Большинство таких лент рассчитаны на 220 В, которым не требуется источник питания. В редких случаях на рынке находятся ленты с выпрямителем, рассчитанные на 12-24 В. Для них уже потребуется трансформатор.

Как выбрать подходящий источник питания для светодиодных лент 12В

Светодиодные ленты имеют много различий и вариантов исполнения, но одна из ключевых характеристик - это напряжение питания, необходимое для их работы. Существуют ленты с напряжением 12В, 24В и 220В. Расскажем подробнее о каждой из них.

Светодиодная лента 12В

Светодиодная лента 12В подключается к сети через блок питания (специальный преобразователь переменного тока бытовой сети в постоянный, который требуется для работы светодиодов. Кроме того, блок питания понижает напряжение в сети 220В до напряжения, которое подходит для светодиодной ленты, т.е. 12В).

Так как напряжение питания всего 12В, и токи, протекающие в ленте, малы, она считается электробезопасной для использования.

Это популярный вариант ленты, и для неё выпускается большое количество дополнительного оборудования (блоки питания, диммеры, контроллеры, усилители).

Но есть ограничение - нельзя подключать к одному блоку питания последовательно более 5 метров такой ленты. В противном случае, из-за сопротивления медной подложки и резисторов, происходит падение напряжения в конце ленты, и светодиоды светят тусклее, чем в начале. А вот начальный участок ленты, напротив, перегревается, что снижает срок её службы.

* Обращаем ваше внимание, что в ассортименте Apeyron Electrics есть светодиодная лента, которую можно подключать по 20 метров.

Светодиодная лента 24В

Светодиодной ленте 24В также требуется блок питания. Эта лента - самая электробезопасная из представленных, так как ток здесь в два раза ниже, чем в ленте 12В. Кроме того, благодаря этому она не так сильно нагревается.

И главное преимущество такой ленты - её можно подключать последовательно к одному блоку питания до 10 метров, т.е. две катушки по 5 метров. Впрочем, можно использовать и параллельную схему подключения.

Поскольку эта лента также востребована на рынке, для неё тоже выпускается большое количество дополнительного оборудования (блоки питания, диммеры, контроллеры, усилители).

Как определить максимальную допустимую длину светодиодной ленты 12В и не превысить мощность

Светодиодная лента — гибкая плата с многочисленными источниками света (диодами) и резисторами. Диоды расположены по всему периметру изделия, благодаря чему прибор издает равномерное приятное глазу свечение. На фото пример устройства.

Виды лент:

• Монохромные. Ленты с одноцветными диодами, например, белыми или яркими.
• RGB. Ленты с диодами красного, синего и зеленого свечения.
• RGBW. Изделия с диодами красного, синего и зеленого свечения плюс белый оттенок для “разбавления” цветов или мягкого дополнения.
• “Бегущий огонь”. Ленты с эффектом мерцания и функцией смены интенсивности свечения.
• Ленты бокового свечения. Изделия с цилиндрическими диодами на торцах гибких плат.
• White-D-MIX. Ленты с возможностью перехода цветовой температуры — от теплого к холодному свечению и наоборот.
• White-TRIX. Платы с тремя цветами свечения: “дневной свет”, белым холодным, теплым белым.

Для работы светодиодной подсветки нужны: сама лента, блок питания и контроллер (для изделий с эффектами). Если нужно соединить части плат, можно использовать специальные коннекторы. Они позволяют без пайки удлинить ленту или придать необычную конфигурацию.

Назначение блока питания очевидно — устройство служит преобразователем энергии. Оно необходимо для обеспечения бесперебойной работы лент любого вида.

Монтаж светодиодных лент RGB, RGBW, White-D-MIX и White-TRIX невозможен без контроллера. Этот элемент необходим для управления световыми режимами подсветки.

Где лучше всего монтировать светодиодные ленты 12В, чтобы они служили дольше

Подключение монохромной светодиодной ленты 12 Вольт полностью подходит для 24-вольтовых моделей. Самая простая схема реализуется при монтаже низковольтной монохромной 5-метровой ленты. Фазный и нулевой провода 220В присоединяется к источнику электропитания.

1.1. Подключение блока питания

Плюсовой и минусовой выходные контакты БП соединяются с соответствующими контактами ленты. Обычно при помощи клеммных разъемов удлиняются проводники, выходящие с ленты, или к ним припаивается длинный кабель.

Можно последовательно соединять несколько отдельных отрезков, если итоговая длина не превышает 5 метров. Превышение недопустимо, поскольку из-за падения напряжения наблюдается неравномерность яркости свечения на конечных участках. А увеличение тока в цепи вызывает перегрев и перегорание токоведущих дорожек на печатной плате. В итоге – выход из строя всей системы.

Если планируется шлейф свыше пяти метров, то используется параллельное подключение светодиодной ленты к блоку питания.

При установке мощной и длинной ленты зачастую недостаточно одного блока электропитания. Если более мощный БП не подходит для проекта (не устраивает его громоздкость), то можно реализовать схему с 2 и более источниками питания. Их размещают либо в одном месте (к примеру в электрощите), либо непосредственно возле фрагментов ленты.

1.2. Подключение диммера

Далее усложняем схемное решение и добавляем приборы управления. Вот так выглядит вариант подключения диммера к светодиодной ленте (катушка 5 метров), управляемого дистанционным пультом .

1.3. Подключение усилителя

В следующей схеме применяются 2 блока питания. Усилитель выполняет роль репитера и повторяет сигнал. То есть управляющий сигнал от диммера/контроллера дублируется на параллельно включенное усилительное устройство, которое выполняет диммирование. Необходимо предварительно сделать расчет мощности нагрузки, БП и управляющих приборов.

Возможна ситуация, когда в схему с диммером и усилителем предпочтительнее поставить один мощный блок электропитания вместо двух-трех маломощных моделей. Тогда получаем следующее решение:

1.4. Подключение многозональной регулировки яркости

На следующем рисунке показано многозональное управление с тремя светорегуляторами. Схема подключения светодиодной ленты с пультом на все три зоны, не связанные между собой. Такое схемное решение реализуется при наличии в одном помещении нескольких зон освещения, которыми нужно управлять отдельно с одного пульта.

Пример – подсвечиваем барную стойку, потолок, полки и телевизор в комнате. При многозональном управлении можем управлять каждой зоной по отдельности или всеми одновременно с одного пульта. Соединение зон между собой сигнальным кабелем не требуется, так как они являются независимыми.

Как правильно соединять несколько светодиодных лент 12В между собой

Решая, какой профиль лучше для светодиодной ленты, обращайте внимание на основные характеристики.

Глубина изделия

Самые простые модели выпускают с высотой бортика 6 мм. Это легкие, практичные, недорогие изделия, используются для монтажа небольших лент. В профилях малой глубины светодиоды находятся близко к рассеивателю, поэтому точки остаются видными. Направляющие с более высоким бортиком 12 мм выглядят массивнее, но в них лента отдалена от поликарбонатного экрана. Свет получается равномернее, точки практически не видны. Чем выше бортик, тем ровнее шлейф.

Если в ленте установлены мощные светодиоды, которые пробивают экран, выбирайте изделие с высоким бортиком. Чем меньше яркость свечения, тем тоньше может быть направляющая.

Тип экрана

Профили для светодиодных лент различных видов комплектуются рассеивателями следующих типов:

• Линзованный экран. Поверхность образует угол 10*90 или 10*60 градусов. Свет получается в форме линии – популярное дизайнерское решение.
• Трехгранный экран. При включении светодиодов горит не только фронтальная поверхность, но и боковые. Трехгранные модели бывают разных форм: круглые, прямоугольные, шестигранные и т. д.
• Классический прозрачный или матовый (сатин). Плоский экран движется по направляющим на боковинах. Прозрачный пластик используют для более яркого освещения, матовый – для более мягкого.

Ширина профиля

Можно купить модель для одно-, двух-, трех или четырехрядной ленты. Широкие подвесные конструкции часто используют на улице в качестве архитектурного декора, рекламной подсветки, а также в промышленных помещениях для освещения отдельных зон. Размеры профиля для светодиодной ленты должны быть такими, чтобы шлейф ложился в углубление ровно, без загибов и деформаций.

Покрытие металла

Алюминий устойчив к коррозии благодаря тонкой пленке прочного оксида. Покрытие металла выполняет только декоративную функцию. Выбирайте алюминиевый профиль для LED-ленты с учетом общего решения интерьера.

Виды покрытий:

• Неокрашенный алюминий. Модель имеет характерный серый цвет, матовую поверхность.
• Анодированный металл. На поверхности создают матовую цветную пленку, устойчивую к царапинам, механическим воздействиям.
• Покрашенный металл. Покрытие бывает матовым и глянцевым. Возможна покраска алюминия в любой цвет по каталогу RAL.

Как выбрать подходящий профиль для монтажа светодиодных лент 12В

Может быть две возможные причины, почему это происходит. Либо ваши светодиодные ленты на 12 В подключены к 24 В источник питания , другая возможность состоит в том, что вдоль полосы есть «короткое замыкание», что означает, что припой пересек печатную плату, а +ve и -ve соприкасаются, делая цепь короткой. Кроме того, если у вас есть выходной кабель, положительные и отрицательные выходные клеммы могут касаться друг друга.

Если проблема вызвана подачей 24 вольт на 12-вольтовую полосу, полоски все равно будут работать. Поскольку вы отправляете в два раза больше энергии, они будут выглядеть ярче, чем должны. Но проблема в том, что это может увеличить вероятность пожара и привести к серьезному повреждению светодиодов (часто в течение нескольких часов). Если это так, то полоски сломаются в течение нескольких часов, а светодиоды будут повреждены, если положительный и отрицательный концы где-то соприкоснутся. Даже запах чего-то горящего может быть опасен.

Если блок питания на 24 В питает ленты на 12 В, вам нужно будет приобрести блок питания на 12 В или найти преобразователь, который понижает 24 В до 12 В. (В этом случае проводка шла бы между блоком питания и полосой).

Думаете вы или нет, что есть «короткое замыкание», вам нужно внимательно посмотреть на каждый кусок полосы, чтобы увидеть, не пересекает ли какой-либо припой соединения. Если это так, вы можете использовать нож, чтобы срезать припой, чтобы положительный и отрицательный концы больше не соприкасались, или вы можете перепаять его.

Как подключить контроллер или диммер к светодиодным лентам 12В

Как и зачем охлаждать светодиодные ленты

Светодиодные ленты мощностью более 9,6 Вт/метр нуждаются в обязательном охлаждении, это обеспечивает светодиодной ленте долгий срок службы и более высокую светоотдачу. Для охлаждения используют алюминиевые профили , на рис. 1. представлена светодиодная лента, наклеенная на алюминиевый профиль, который отводит избыточное тепло и передает его в окружающую среду. Если использовать алюминиевый профиль для диодных лент малой мощности, например 4,8 Вт/м., то мы значительно увеличим срок службы этой led ленты.

Рис. 1. Светодиодная лента Led-Crystal наклеена на охлаждающий профиль LR44R . Сверху светодиодная лента накрыта матовым защитным экраном.

Что будет если не соблюдать правила охлаждения светодиодных лент

Если такое дополнительное охлаждение не использовать, то светодиодная лента быстро выйдет из строя, пример вышедшей из строя светодиодной ленты представлен на Рис. 2 . В данном примере покупатель пренебрег правилами охлаждения диодных лент и наклеил три светодиодные ленты мощностью 19,2 Вт/м вплотную друг к другу. Ленты располагались в нише из гипсокартона. Сначала вышла из строя средняя светодиодная лента, поскольку кроме собственного нагрева ей сообщалось тепло от соседних светодиодных лент, на Рис. 2 видно, что средняя led лента пожелтела больше. Выход из строя произошел за несколько дней работы светотехнической системы.

Рис. 2. Светодиодная лента вышла из строя из-за перегрева.

Какие бывают алюминиевые профили

Виды алюминиевых профилей:

1. Самый простой вариант - это алюминиевые полосы . Их обычно используют для закарнизной подсветки, внешний вид представлен на Рис. 3а . Алюминиевые полосы эстетически не красивы но, в закарнизной подсветке они не видны человеческому глазу, поскольку закрыты потолочным карнизом как показано на Рис. 3б .

а) Внешний вид алюминиевой полосы. б) Схема закарнизной подсветки.

Рис. 3. Использование алюминиевой полосы для закарнизной подсветки.

2. Существует накладной профиль с экраном, внешний вид представлен на Рис. 4 , его часто используют для подсветки столешниц на кухне Рис.5 (а,б) . Также профиль нужен в тех местах интерьерной подсветки, где нет возможности скрыть ленту и свет от ленты прямо попадает в глаза. Наличие матового экрана делает свет рассеянным, это более комфортно для глаз.

Рис. 4 . Накладной алюминиевый профиль ARH-WIDE-H10-2000 ANOD.

а) Плоский накладной профиль. б) Угловой накладной профиль.

Рис. 5. Использование алюминиевого профиля для подсветки столешницы на кухне.

3. Врезные алюминиевые профили очень часто используют в современных интерьерах в стиле ХАЙ ТЕК. Эти профили встраиваются в гипсокартон, внешний вид представлен на Рис. 6 ., схема установки в гипсокартон представлена на Рис. 7. Используя такой профиль появляется возможность создавать светильники различной длины.

Рис. 6. Врезной алюминиевый профиль ARH-POWER-F-W35-2000 ANOD .

Рис. 7. Схема установки алюминиевого профиля в гипсокартон.

4. Подвесной профиль, подвешивается к потолку на металлических тросах, внешний вид представлен на Рис. 8.

Рис. 8. Подвесной алюминиевый профиль SL-ROUND-D40-2500 ANOD+OPAL .

Этот профиль также популярен в современных интерьерах, его используют не только для оформления квартир но и для выставок, музеев, торговых помещений.

Зачем еще нужен алюминиевый профиль

Алюминиевый профиль не только охлаждает светодиодную ленту, но и придает ей эстетичный вид. Большинство светодиодных лент снабжены защитным экраном, который защищает ленту от механических воздействий. Если экран матовый, то он ещё рассеивает свет.

Поверхность алюминиевого профиля может быть анодированной. Это нанесение на поверхность алюминия различных слоев электрохимическими методами. Анодированный алюминий имеет более равномерный внешний вид поверхности, то есть не видны полосы, которые обычно возникают в процессе производства профиля. С помощью анодирования, такой профиль может быть окрашен в какой-либо цвет, например золотистый или коричневый.

Заключение

Алюминиевый профиль сделан для отвода тепла, что значительно увеличивает срок службы светодиодной ленты. Для led лент мощностью более 9,6 Вт/м такое охлаждение является обязательным. Также использование профилей с защитным матовым экраном предохраняет глаза от избыточной яркости и придает эстетику светотехнической системе.