Переделка блока питания светодиодной ленты в лабораторный
Обновлено: 21.11.2024
Если вы новичок в использовании светодиодных лент, но хотите настроить их и запустить, самым важным шагом будет выяснить, как обеспечить соответствующую входную мощность для светодиодной ленты, чтобы она загорелась. В зависимости от того, где вы приобрели светодиодную ленту и блок питания для светодиодов, способы настройки могут различаться. Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные настройки.
Убедитесь в электрической совместимости светодиодной ленты и блока питания
Большинство светодиодных лент работают от низковольтного постоянного тока. Обычно используются напряжения постоянного тока 12 В и 24 В.
Прежде всего убедитесь, что источник питания рассчитан на правильное напряжение, которое соответствует напряжению светодиодной ленты. Пониженное напряжение на светодиодной ленте приведет к тому, что светодиодная лента будет работать с меньшей яркостью или вообще не будет светить, а перенапряжение приведет к перегоранию ваших светодиодов.
Во-вторых, убедитесь, что мощность блока питания достаточна для длины используемой светодиодной ленты. Это можно рассчитать, взглянув на лист технических характеристик светодиодной ленты, в котором обычно указывается потребляемый ток или мощность по длине.
Если оба эти условия соблюдены, с точки зрения электрики, все готово.
Схема подключения светодиодных лент Waveform Lighting
Далее нам нужно посмотреть, совместимы ли блок питания и светодиодная лента физически с точки зрения разъемов и вилок. Поскольку светодиодные ленты и блоки питания поставляются с различными типами подключения, это может немного запутать. Итак, чтобы пролить свет (каламбур!) мы составили диаграмму ниже.
Нажмите здесь, чтобы загрузить PDF-версию, которая может помочь, если у вас возникли проблемы с размером текста.
Как интерпретировать эту диаграмму:
Во-первых, определите тип соединения, используемого на "стороне источника питания" (заштриховано зеленым цветом). Затем определите тип соединения, используемого на «стороне светодиодной ленты» (заштриховано синим цветом). Подробные инструкции по определению типа приведены ниже.
Затем найдите пересечение строки и столбца, которые относятся к вашей настройке. Например, если у вас есть «Открытые провода» на вашем блоке питания и «Гнезда постоянного тока» на вашей светодиодной ленте, обратитесь к нижнему правому квадрату в таблице.
Фото и текст внутри квадрата описывают способ подключения, а также аксессуары и компоненты, которые вам потребуются. Дополнительные сведения см. ниже:
Определение выходного разъема постоянного тока источника питания (заштриховано зеленым цветом)
Начнем с рассмотрения типа разъема блока питания на стороне выхода постоянного тока.
Наиболее распространенным разъемом является вилка постоянного тока, такая как используется в источниках питания Waveform Lighting FilmGrade:
В других случаях, например с блоками питания Meanwell, вилки может вообще не быть, а только два провода, помеченных красным и белым:
Оба типа могут работать со светодиодной лентой, но метод подключения будет другим, поэтому обязательно определитесь с этим, прежде чем двигаться дальше.
Далее проверьте тип подключения светодиодной ленты (заштриховано синим цветом)
Почти все светодиодные ленты имеют медные контактные площадки, обозначенные (+) и (-) на самой ленте. Именно сюда в конечном итоге должны подаваться электрические входы. В зависимости от конкретной ситуации вы, скорее всего, столкнетесь с тремя различными возможными сценариями.
В первом сценарии (первая строка диаграммы), если вы разрезаете какие-либо сегменты катушки светодиодной ленты, вы обнаружите, что в конце каждого сегмента остается (примерно) полукруглая медь. прокладки.
Если вы приобрели целую катушку, производитель, скорее всего, предоставил несколько проводов, уже закрепленных на концах светодиодной ленты. Провода могут быть открытыми с оголенным проводом (второй сценарий) или заканчиваться розеткой постоянного тока (третий сценарий). Если вы разрежете светодиодную ленту на более короткие сегменты, у вас получится как минимум один сегмент, подпадающий под первый сценарий.
Ознакомьтесь с таблицей выше, чтобы определить, как подключить каждый из этих сценариев к источнику питания.
Помните некоторые основные принципы электроники: конечная цель – соединить положительный провод (обычно красный) выхода постоянного тока источника питания с медным контактом (+), а отрицательный или заземленный (обычно черный или белый) выход постоянного тока источника питания на медную контактную площадку (-).
Преобразование медных контактных площадок в провода
Если вы разрезаете светодиодную ленту на более короткие сегменты, скорее всего, вы получите медные площадки без каких-либо проводов. Во многих учебниках и обучающих видеороликах сразу же предлагается припаять провода к этим медным площадкам для получения электрического соединения. Но пайка не для всех. Это может быть грязно и требует некоторой практики, чтобы сделать хорошо.
Вместо этого мы рекомендуем использовать разъемы без пайки. Эти разъемы предназначены для защелкивания на концах светодиодной ленты, чтобы провода надежно соприкасались с медными контактными площадками. Поскольку зажимы крепятся надежно, припой не требуется.
Точно так же, за считанные секунды, вы можете преобразовать медные контактные площадки на конце сегмента светодиодной ленты в провода.
И, что самое приятное, вы можете просто открыть защелку, чтобы освободить светодиодную ленту и отсоединить ее от разъема.
Секции светодиодной ленты следует соединять «параллельно» или «последовательно»?
Если вы пытаетесь подключить более одного сегмента светодиодной ленты к одному источнику питания, вы можете внезапно понять, что можете соединить первый сегмент со вторым сегментом «последовательно» или подключить два сегмента независимо к одному и тому же источнику питания. блок питания.
Как правило, "последовательно" будет более простым, но может привести к некоторым проблемам с падением напряжения. Подробный анализ преимуществ и недостатков каждого подхода см. здесь.
Где можно приобрести аксессуары для подключения светодиодных лент к источнику питания?
Мы предлагаем аксессуары для продажи прямо в нашем магазине. Ссылки см. ниже.
РУКОВОДСТВО ПО ИСТОЧНИКАМ ПИТАНИЯ FLEXFIRE LEDs. Используйте таблицы, чтобы определить, какой блок питания для светодиодных лент вам нужен.
Используйте кнопку ниже, чтобы узнать, какой блок питания вам понадобится. Посмотрите ниже и найдите количество футов, которые вы собираетесь использовать. Затем просмотрите последний столбец, чтобы узнать о рекомендуемом источнике питания для светодиодов.
Введение
Поскольку наши светодиодные осветительные приборы можно настраивать по индивидуальному заказу и они бывают разных размеров, необходимый вам источник питания будет зависеть от ДЛИНЫ И ТИПА светодиодной ленты, которую вы используете для своего проекта.
Подходящий источник питания, необходимый для вашего проекта светодиодного освещения, легко рассчитать. Следуйте приведенным ниже пошаговым инструкциям и примерам, чтобы определить, какой блок питания вам нужен.
На протяжении всей статьи оранжевым цветом мы будем создавать фиктивные примеры, которым вы можете следовать.
Шаг 1. Какие серии светодиодных лент вы будете использовать?
Первый шаг — выбрать гибкую светодиодную ленту, которую вы собираетесь использовать для своего проекта. Каждая лента использует разную мощность или напряжение. Выберите серию и длину полосы света, которую вы будете устанавливать.
Для нашего пробного проекта мы будем использовать в качестве примера 10-футовую полосу света Architectural Series.
Учитывайте рекомендуемую максимальную длину светового потока из-за падения напряжения
Серия Architectural имеет максимальную длину 42 фута в версии на 24 В.
Вы можете подключить к источнику питания более 42 футов, установив линии параллельно.
Шаг 2. Проверьте, соответствует ли вход вашей ленты 12 В, 24 В или 48 В постоянного тока
Проверьте характеристики продукта или маркировку на полоске. Это важно проверить, потому что неправильное входное напряжение может привести к неисправности или другим угрозам безопасности. Кроме того, в некоторых лентах используется высокое напряжение переменного тока, и для них не требуется источник питания.
Итак, в нашем продолжении примера серия Architectural использует вход 24 В.
Шаг 3. Проверьте, сколько ватт на фут будет потреблять ваша светодиодная лента
Этот шаг очень важен для определения мощности блока питания, который вам понадобится. Каждая полоса потребляет определенное количество энергии на фут (ватт/фут). Если у вас недостаточно энергии для освещения ваших полосок, они могут казаться тусклыми, мерцать или вообще не светиться. Мощность в ваттах на фут можно найти на странице продукта ленты.
В серии Architectural используется 4,4 Вт/фут.
Шаг 4. Расчет предполагаемого энергопотребления
Этот расчет важен для определения мощности необходимого источника питания. Опять же, это зависит от типа и длины световой полосы.
В нашем примере установки длиной 10 футов будет использоваться 4,4 Вт/фут x 10 футов = 44 Вт
Шаг 5. Понимание правила 80 %
При выборе блока питания рекомендуется убедиться, что вы используете только 80 % максимальной номинальной мощности, чтобы увеличить срок службы блока питания и обеспечить его охлаждение во избежание перегрева. Это называется дерейтинг. Этот расчет выполняется путем деления расчетной мощности ленты на 0,8.
В нашем дальнейшем примере 44 Вт делят на 0,8 = 55 Вт минимальной номинальной мощности блока питания.
Это означает, что вам потребуется блок питания с минимальной выходной мощностью 55 Вт при напряжении 24 В постоянного тока.
Шаг 6. Соберите все вместе, чтобы определить, какой блок питания вам понадобится
В нашем примере мы определили, что нам нужен источник питания 24 В с минимальной выходной мощностью 55 Вт.
Как только вы узнаете необходимое напряжение и минимальную мощность, вы можете выбрать источник питания. В зависимости от вашей установки вы можете выбрать один из трех различных типов блоков питания.
<р>1. Блок питания Zurik™ с регулируемой яркостью — отлично подходит для диммеров переменного тока, таких как Lutron, Leviton и т. д. Отличная гарантия, которой доверяют во всем мире.2. Настольный блок питания в пластиковом корпусе по принципу «подключи и работай». Подключи и работай, прост в установке, предназначен для использования внутри помещений. <р>3. Блок питания без регулировки яркости, аналогичный бренду Mean Well™ – надежный, рассчитанный на использование в помещении и на открытом воздухе, высокая выходная мощность, длительная гарантия, которому доверяют во всем мире.
Шаг 7. Приобретите рекомендованный блок питания для светодиодов
Чтобы завершить наш пример, нам нужен блок питания на 24 В с выходной мощностью более 55 Вт.
Из доступных вариантов вы можете выбрать один из следующих:
<р>1. Блок питания типа Plug and Play: блок питания 24 В, 60 Вт, 2,5 А <р>3. Zurik™ EMLV Electronic Dimmable блок питания 24В 60Вт Zurik EMLVРуководство по источникам питания для светодиодных лент Flexfire. Используйте таблицы, чтобы определить, какой блок питания для светодиодных лент вам нужен.
Используйте кнопку ниже, чтобы узнать, какой блок питания вам понадобится. Посмотрите ниже и найдите количество футов, которые вы собираетесь использовать. Затем просмотрите последний столбец, чтобы узнать о рекомендуемом источнике питания для светодиодов.
См. таблицу выбора драйвера светодиодов
Светодиодные ленты просто потрясающие, и существует широкий выбор светодиодных лент. Вы знаете, какая светодиодная лента лучше всего подходит для вашего проекта? Здесь мы объясняем основные различия между несколькими типами светодиодных лент и их особенности.
Представляем светодиодные ленты
Когда речь идет о светодиодных лентах, основное различие между аналоговыми и цифровыми светодиодными лентами. Аналоговые и цифровые светодиодные ленты работают по-разному и дают разные результаты. Итак, нужна ли вам аналоговая или цифровая светодиодная лента, зависит от проекта, который вы хотите построить.
Помимо того, что светодиодные ленты являются аналоговыми или цифровыми, они также различаются по ряду аспектов:
- Плотность светодиодов: это означает, сколько светодиодов на полосе на метр. Вы можете найти самые разные плотности светодиодов: 30, 60, 72, 120 светодиодов на метр и другие варианты.
- Водонепроницаемый или нет. Светодиодные ленты могут быть водонепроницаемыми или нет. Водонепроницаемые светодиодные ленты покрыты прозрачным силиконом, как лента, показанная ниже.
С водонепроницаемой версией легче работать, так как она имеет больший вес, более гибкая и может быть легко размещена снаружи. Однако вы должны знать, что их нельзя размещать внутри бассейнов или в местах, где они будут подвержены агрессивным погодным условиям.
Непромокаемые полоски легче, поэтому их проще прикрепить к нижней части чего-либо с помощью скотча. На изображении ниже показан пример водонепроницаемой светодиодной ленты.
- Электропитание: большинство светодиодных лент обычно питаются от источника питания 5 В, 12 В или 24 В. Необходимый ток будет зависеть от длины вашей светодиодной ленты и плотности светодиодов. Напряжение питания обычно отмечено на полосе, как вы можете видеть на рисунке ниже. Если нет, убедитесь, что вы проверили техническое описание полоски, чтобы узнать об этом.
Обычно светодиодные ленты поставляются в рулонах длиной несколько метров и могут быть разрезаны на небольшие сегменты.
Вдоль полосы есть метки для обрезки, отмеченные значком ножниц, которые показывают, где можно отрезать полосу, как показано на рисунке ниже. Эта полоса имеет сегменты из трех светодиодов.
Подбор подходящего источника питания для тест-полосы важен для обеспечения необходимой яркости и правильной работы тест-полоски. Чтобы найти подходящий блок питания, вам необходимо знать:
- Рабочее напряжение: большинство светодиодных лент работают от источника питания 5 В, 12 В или 24 В. Проверьте техническое описание светодиодной ленты, чтобы узнать: для некоторых лент рабочее напряжение указано на метках обрезки ленты.
- Плотность светодиодов. Это означает, что вам нужно знать, сколько светодиодов у вас на метр.
- Длина полосы — вам нужно знать длину вашей полосы, чтобы узнать, сколько светодиодов будет в ней.
- Ток, потребляемый каждым светодиодом, см. в техническом описании.
Чтобы узнать ток, вам просто нужно умножить:
Требуемый ток = плотность светодиодов x длина полосы x потребляемый ток на каждый светодиод
Аналоговые светодиодные ленты
Что касается аналоговых лент, то есть аналоговые светодиодные RGB-ленты и одноцветные светодиодные ленты.
Аналоговые одноцветные светодиодные ленты
Моноцветные светодиодные ленты воспроизводят только один цвет. Эти полосы очень легко подключить, у них всего две клеммы: GND и VCC, как показано на полосе ниже.
Вы просто подаете питание на полосу, и светодиоды загораются. На следующем рисунке показан пример одноцветной светодиодной ленты. Эта полоска дает только белый цвет.
Аналоговые светодиодные ленты RGB
Аналоговые светодиодные ленты имеют параллельные светодиоды. Вся полоса работает как гигантский светодиод RGB. Таким образом, вы можете подсветить всю полосу разными цветами, но вы не можете управлять светодиодами по отдельности. Это означает, что ваша полоса может быть только одного цвета за раз. Светодиодные ленты такого типа дешевле цифровых и проще в использовании.
Аналоговые полосы больше используются в декоративных целях. Но это действительно зависит от того, что вы собираетесь делать. Мы используем аналоговую полосу, чтобы придать цвет нашей установке записи. На следующем рисунке цвет фона был установлен на голубой.
Подключение аналоговых полос
Эти полоски имеют четыре контакта, которые необходимо соединить. Один красный канал, один зеленый канал, синий канал и питание.
Чтобы получить разные цвета, вам просто нужно изменить мощность на каждом канале.
Это легко контролировать с помощью любого микроконтроллера, использующего ШИМ. Независимо от того, используете ли вы Raspberry Pi, Arduino или ESP8266, вы можете легко управлять яркостью и цветом светодиодной ленты.
Один метр вашей аналоговой светодиодной ленты может потреблять примерно 1 А на контакт светодиода, когда все красные, зеленые и синие светодиоды работают на полную яркость (что дает белый цвет).
Вам нужна схема драйвера для увеличения мощности — добавьте транзисторный усилитель в каждую линию управления. Например, вы можете использовать N-канальные МОП-транзисторы, такие как IRLB8721, которые работают с логикой 3,3 В и 5 В. Таким образом, они подходят для использования с Arduino или ESP8266.
Затем вы можете управлять полосой с помощью ШИМ, как если бы вы управляли одним светодиодом RGB. Чтобы узнать, как управлять RGB-светодиодом с помощью Arduino, вы можете прочитать: How do RGB LEDs work?
Вы можете посмотреть, как мы создали подсветку настроения, используя аналоговую светодиодную ленту RGB: DIY WiFi RGB LED Mood Light с ESP8266 за 10 долларов США.
Цифровые светодиодные ленты
Что касается цифровых светодиодных лент, то вы можете управлять каждым светодиодом по отдельности — их также называют адресными светодиодными лентами. Вы можете выбрать цвет каждого светодиода, его яркость и время, когда они должны включаться и выключаться.Это позволяет вам делать всевозможные сумасшедшие и удивительные эффекты. Наша любимая адресуемая светодиодная лента RGB — WS2812B. Вот некоторые из эффектов, которые вы можете с ним сделать:
Светодиоды WS2812B имеют микросхему, встроенную прямо в светодиод. Взгляните на рисунок ниже.
Это позволяет осуществлять связь через однопроводной интерфейс. Это означает, что вы можете управлять множеством светодиодов, используя только один цифровой вывод вашего микроконтроллера. Эти светодиодные ленты имеют всего три контакта: VCC, GND и данные. VCC и GND используются для подачи питания на полосу, а контакт данных должен быть подключен к вашему микроконтроллеру.
Для этой полосы требуется сигнал данных 5 В, поэтому у вас не должно возникнуть проблем с управлением ею через цифровой контакт Arduino. Однако, если вы хотите управлять своей полосой с помощью Raspberry Pi или ESP8266, которые отправляют сигналы с напряжением 3,3 В, вам следует использовать модуль преобразователя логического уровня, который преобразует сигнал данных 3,3 В в сигнал данных 5 В.
Библиотеки
Есть библиотеки, которые позволяют очень легко управлять полосой и создавать всевозможные сумасшедшие эффекты.
- Для Arduino и ESP8266: библиотеки FastLED, Adafruit_NeoPixel или WS2812FX.
- Для Raspberry Pi: библиотека rpi_ws281xPython
Если вы хотите узнать, как управлять этой лентой с помощью Arduino и создавать удивительные световые эффекты, вы можете прочитать: Руководство по адресной светодиодной ленте RGB WS2812B с Arduino.
Мы добавили эффект радуги на нашу подставку для монитора, используя адресуемую светодиодную ленту RGB WS2812B.
Где купить?
Теперь, когда вы знаете, какая светодиодная лента лучше всего подходит для вашего проекта, вы можете обратиться к Maker Advisor, чтобы узнать лучшую цену на свою ленту.
Подведение итогов
В этом посте мы показали вам основные различия между различными типами светодиодных лент.
Теперь вам проще подобрать нужную полосу для вашего конкретного проекта.
Светодиодные ленты стали быстрым и эффективным решением для создания акцентного освещения вокруг вашего дома. Относительно недорогим вариантом является низковольтная 12-вольтовая светодиодная лента. Эти отдельные полосы иногда называют светодиодными лентами или гибкими светодиодными лентами, имея в виду легкость, с которой они формируются на любой поверхности, обеспечивая мягкий, гладкий акцентирующий свет. Низкая потребляемая мощность 12 В постоянного тока позволяет им работать с эффективной скоростью, а светодиоды 5050 обеспечивают охлаждение и безопасность при работе в ограниченном пространстве. Все эти факторы делают светодиодные ленты на 12 В такими отличными для освещения под шкафами, акцентного освещения, освещения книжных полок, рабочего освещения, освещения бухты и многого другого. Поскольку они питаются от 12 В постоянного тока, они также популярны в автомобилях и лодках. В этом посте мы рассмотрим, как убедиться, что вы правильно питаете свои светодиодные ленты, и различные способы подключения ваших лент, чтобы обеспечить наилучшую настройку светодиодного освещения.
Основы гибких светодиодных лент 12 В
Их название говорит само за себя, эти ленты имеют гибкую линейную основу, которая удерживает 5050 светодиодов. 5050 - это просто размер/тип светодиода. Это обычный размер для светодиодных лент, они большие и яркие, но при этом не нагреваются. 3528 — еще один распространенный тип светодиодов, используемых в светодиодных лентах, я бы их избегал, так как они намного меньше и тусклее. При большем значении, чем 5050, освещение становится намного дороже и нагревается сильнее, в результате чего в дело вступают радиатор и контроль температуры.
Эти гибкие светодиодные ленты имеют естественный белый цвет: 3000 K (тепло-белый), 4 000 K (нейтрально-белый) и 6 500 K (холодный-белый). Цветные светодиодные ленты также доступны в красном, желтом, зеленом, синем и RGB (изменяющем цвет). Дополнительную информацию об основных принципах работы с гибкими лентами на 12 В см. здесь.
Те, кто выбирает белые светодиодные ленты, могут выбирать между двумя вариантами плотности. Плотность — это просто количество светодиодов на расстоянии вдоль полосы. Ленты стандартной плотности имеют 30 светодиодов на метр (150 на катушку), которые излучают около 540 люмен на метр. Лента высокой плотности удваивает этот показатель благодаря 60 светодиодам на метр (300 на катушку) и дает 1080 люмен на метр! Те, кто ищет самый яркий свет, который они могут получить для рабочего освещения, обязательно должны выбрать высокую плотность, поскольку они значительно ярче. Однако для акцентного освещения обычно требуется просто мягкое свечение, и именно здесь вы можете использовать стандартную плотность, поскольку они стоят дешевле и не будут слишком мощными. Обратите внимание, что полосы высокой плотности будут работать при более высокой мощности, но мы перейдем к питанию ниже.
Светодиодные ленты 12 В поставляются в катушках по 5 м. Здесь, в LEDSupply, мы предлагаем меньшие длины 3, 6, 9 и 12 футов. Полоски можно легко обрезать до нужного размера, так как на них имеются метки для разреза и площадки для пайки через каждые 4 дюйма для стандартной плотности и каждые 2 дюйма для высокой плотности. Вот простой пример того, как нарезать полоски нестандартной длины и добавить соединители, чтобы соединить полосы вместе.
Легкие гибкие полоски легко монтируются, так как они снабжены клейкой лентой, которая будет прилипать к вашей поверхности, плоской или круглой. Они также покрыты силиконовым покрытием для защиты от воды. Использование 12-вольтовых светодиодных лент сократит время установки и общую стоимость вашего проекта. Вероятно, две самые большие проблемы, с которыми сталкиваются люди, это (1) незнание источника питания какой мощности купить, или (2) как подключить несколько полос вместе или обратно к одному и тому же источнику питания. Ниже мы рассмотрим некоторые рекомендации по питанию светодиодных лент.
Питание светодиодных лент
Для этих планок требуется постоянное питание 12 В постоянного тока. Единственное, что вам нужно знать при поиске источника питания для светодиодных лент, — это мощность. В приведенных ниже спецификациях указана мощность как для стандартных, так и для ленточных ламп высокой плотности. Это поможет вам легко определить мощность вашей системы, а затем выбрать соответствующий блок питания.
Длина (футы) | Длина (метры) | 30 светодиодов/м Мощность | 60 светодиодов/м |
1 | 0,3048 | 2,4 | 4,8 |
2 | 0,6096 | 4,8 | 9,6 | 3 | 0,9144 | 7,2 | 14,4 |
6 | < td>1,828812,15 | 20,8 | |
9 | 2,7432 | 22,05 | 33,6 |
12 | 3,6576 | 22,05 | 33,6 |
16,4 (полная катушка) | 5 | 27 | 40 |