Подключение светодиодной ленты к сети 220в

Изначальное устройство как светодиода, так и светодиодной ленты подразумевает питание от постоянного тока. Если источником энергии служит аккумулятор или батарейка, то обычно проблем не возникает. Главное правильно выбрать его по мощности и напряжению. Но для питания такого источника света от бытовой электросети потребуется дополнительное оборудование – блок питания, выпрямитель. В статье разберём, как подключить светодиодную ленту к 220В, как правильно составить схему, и что может потребоваться, для разных типов лент.

Как устроена светодиодная лента

Монтажная основа осветительной ленты – гибкая печатная плата. На ней закреплены диоды так, чтобы между элементами независимо от количества модулей было примерно одинаковое расстояние. Так обеспечивается равномерное свечение. Сама лента состоит из секций из определённого количества светодиодов, которые соединены последовательно. Секции между собой соединены параллельно.

На подложку нанесены токопроводящие полосы, между ними сформированы контактные площадки на границах секции. По этой границе можно выполнять разрез ленты и дальнейшее подключение, с помощью коннектора или пайки.

Также, кроме светодиодов на плате устанавливается резистор. Он необходим для коррекции напряжения. Например, если лента рассчитана на рабочее напряжение 12 вольт, а секции по 3 светодиода, которые подключены последовательно, и каждый из них рассчитан на питание 3,3 вольта. 3,3*3=9,9 В. Оставшиеся 2,1 В берёт на себя резистор.

Ширина платы обычно равна 8- 20 мм, толщина с диодами – 2-3 мм. На простейшем образце один модуль светодиодной ленты включает 3 диода и резистор. Светоэлементов бывает разное количество, в документации указывается число в 1-ом погонном метре. Рабочее напряжение лед-ленты для использования в домашних условиях чаще всего составляет 12 В.

Светодиодная лента на 220 В

Так как рабочее напряжение ленты высокое, то каждая последовательная секция может содержать 60 и более светодиодов, что сильно увеличивает длину самой секции, до 1 метра. Соответственно, и резать такой вариант ленты можно только на такие отрезки, что не всегда удобно при применении внутри помещения.

В данном типе лент применяются светодиоды SMD 2835, 3014, 3528, 5050, 5630 (самые яркие). Мощность ленты с SMD5630 превышает 10 Вт/м, поэтому изделия крепятся на теплоотводящую металлическую планку.

Подключается светодиодная лента на 220 В без блока питания. Однако, требуется выпрямитель. Для подключения такой ленты к 220 вольт используется модуль, состоящий из вилки, диодного моста в пластиковом корпусе и коннектора.

Диодный мост преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный. Также цепь или сам выпрямитель дополняется блоком для сглаживания колебаний. Таким образом к ленте поступает питание со стабильной полярностью.

Преимущества

Одно из преимуществ светодиодных лент на 220 V – возможность соединения отдельных отрезков в единую цепь протяженностью до 100 метров. Для сравнения, длина последовательно соединённых отрезков модели на 12 В не может превышать 5 м. Это важно, когда подсветка оформляется на большом объекте или в одном цвете. Тогда можно ограничиться одной точкой подключения, без дополнительных сложностей выполнить монтажные работы.

Другой плюс – допустимо подключение светодиодной ленты к сети 220 В, схема которой включает диммер. Это прибор, с помощью которого меняется яркость свечения ленты в рабочем режиме. Низковольтные ленты также могут диммироваться, но только на участке после блока питания, что создает определённые ложности при сборе схемы подключения. Ленту же на 220 вольт можно подключать непосредственно в диммеру. Устройства различаются по способу управления: ручной (механический с вращающейся клавишей) либо дистанционный (работает совместно с пультом).

Видео: подключение ленты на 220В к диммеру:

Как подключить светодиодную ленту через диммер?

Стоимость изделий на фоне низковольтных светодиодных лент суммарно чаще оказывается ниже, при этом продукция представлена в не менее широком ассортименте. Относительно использования подсветка на 220 В отлично работает на улице при жаре и в морозы.

Недостатки

Часть плюсов светолент на 220 В связаны с их недостатками. Например, изделия не используются для организации подсветки маленьких объектов (зеркало, столешница) или внутри здания в целом. Это в первую очередь обосновано тем, что диоды выдают яркое свечение и нагреваются. А во вторую – слишком большая длина минимального отрезка. Если необходимая длина 2,5 метра, а длина секции 1 метр, то придётся использовать либо 2, либо 3 метра, куда-то девая лишний отрезок. Низковольтные ленты в этом плане гораздо удобнее.

Изоляция от внешней среды обеспечивается на высоком уровне (IP67), но не предусмотрено отведение тепла. Из-за этого лента на 220 вольт в большей степени используется для уличной иллюминации.

В пользу отказа от подсветки внутри жилого помещения также “говорит” использование, зачастую, низкокачественных материалов. Это часто наблюдается, так как производитель старается удешевить продукт с целью повышения спроса. Так, например, силиконовая влагозащитная оболочка нередко выделяет малоприятный запах, что вызывает дискомфорт у человека. А при нагревании полимерные детали могут выделять и токсины не безопасные для здоровья.

Также существуют и цветные RGB ленты, работающие от 220 вольт. Но такой тип лент сразу поставляется с контроллером, и зачастую с пультом управления. На границе секции у такого типа источника 4 контакта – для управления каждым цветом, плюс ноль.

Весь комплект чаще всего представляет из себя блок из вилки, контроллера и коннектора, самой ленты и пульта управления. От рулона, который бывает длиной от 5 до 15 метров отрезается нужный кусок. Далее отрезок светодиодной ленты, с помощью коннектора, подключается к 220 В.

Виды светодиодных лент по техническим характеристикам

Выбирая светодиодную ленту, кроме рабочего напряжения необходимо учитывать и другие параметры. Такие, например, как мощность 1 метра, степень влагозащиты, цвет свечения.

Мощность и теплоотвод

Слаботочные ленты, работающие от 12 вольтных источников, чаще всего не требуют дополнительного отвода тепла. А вот для лент, мощность которых превышает 10 Вт/м требуется теплоотвод. Без него часто наблюдается нагрев до +60 градусов по Цельсию, при которых подсветка постепенно выходит из строя. Особенно если напряжение в сети доходит до 240-242 В.

Для организации отвода тепла в воздушной среде существуют специальные алюминиевые профили. Лента к ним крепится как на подложку с помощью термоклея или термопасты. Если речь идет об аквариумах, бассейнах и прочих водоемах, то жидкость сама по себе хорошо забирает тепло. Когда же требуется увеличить мощность светоленты до 20 и более ватт, лучше конечно уже выбирать прожекторы.

По влагостойкости

Изначально печатная плата с диодами изготавливается открытой. Некоторые модели не дополняются чем-либо, поэтому степень защиты ограничена IP33. Ленты с такой степенью защиты допустимы к использованию только в условиях невысокой влажности.

Для ванной комнаты, и улицы уровень защищенности электрического прибора должен быть не ниже IP54. Но здесь нужно учитывать вероятность прямого контакта подсветки с влагой или водой. Если есть риск кратковременного воздействия, то рассматриваются ленты до IP65. В остальных случаях требуется более надежная изоляция. Электроприборы со степенью влагогозащиты IP68 можно эксплуатировать при погружении в воду.

Изделия с максимальной защитой(IP68) дополнены силиконовой оболочкой, толщина которого может составлять несколько миллиметров. Поверхность материала бывает фактурной или гладкой, матовой или прозрачной. Перечисленные свойства зависят как от технологии/дизайна производства конкретного продукта, так от качества используемого полимера.

Также различия наблюдаются по световому “пучку”, который различается в том числе в зависимости от поперечного сечения защитного покрытия. Так, выпуклость способствует концентрации освещения на том или ином участке/объекте. Если модель имеет рассеиватель, то можно организовать эффектную подсветку с “отражением”. То есть на стене задается тот или иной контур, а на освещаемой дороге будут проявляться его черты.

По цветовой температуре

Условно выделяют три диапазона: голубой, дневной и желтый. Они соответствуют цветовой температуре свыше 6000 К (Кельвин), 3800-5500 К и менее 3500 К соответственно. На самом деле существует более детальная градация, которую можно применить только к белым кристаллам. У диодов, окрашенных в желтый, красный, синий или зеленый цвет параметр не определяется. Это так называемые монохромные светоэлементы.

По рабочему напряжению

Изначально производство светодиодных лент велось с учетом блока питания, который на выходе выдавал напряжение в 12 В. Это было обосновано использованием низковольтных диодов. Сегодня ассортимент светоэлементов расширился более мощными образцами. Поэтому были разработаны блоки питания на 24 и 36 В, появилось также решение как включить светодиодную ленту без блока питания – ленты на 220 вольт.

Как подключить светодиодную ленту к 220 вольт

Рассмотрим, что нужно подготовить перед тем, как подключить диодную ленту к 220 В. Нужно иметь при себе несколько специальных деталей, которые будут герметично закрывать свободный конец изделия и места соединения отдельных отрезков. Первый элемент – это заглушка. Второй – вилка-коннектор.

Последовательность действий при монтаже такая:

• надевается заглушка;
• соединяются отрезки посредством вилки-коннектора (контакты также можно закрыть “сквозной” заглушкой);
• подключается питающий шнур с соблюдением полярности “+” или “-” (чаще приходится выяснять, например, с помощью мультиметра);
• все соединения промазываются с целью дополнительной герметизации термоклеем, если герметичность необходима.

Другой способ соединения отрезков – пайка. При таком подходе сводится к минимуму риск окисления проводников во время эксплуатации. Здесь нужно соблюдать 2 условия:нагрев не выше +260 градусов по Цельсию, воздействие на контакты не более 2 секунд. Контакты сначала нужно зачистить и залудить, потом соединить используя натуральную канифоль и паяльник мощностью до 40 Вт. Стоит отметить, что кислотные флюсы для работы не используются.

Как подключить к 220 В светодиодную ленту на 12 или 24 В

Разберемся, как подключить лед-ленту к 220 В. Самая простая схема применяется к монохромной модели на 12 или 24 В. Это последовательная цепочка из выключателя или розетки 220 В, вилки с проводником с тем же параметром, блока питания и ленты с одинаковым рабочим напряжением.

Импульсные блоки питания

Импульсные блоки питания – современная альтернатива ранее используемым адаптерам с понижающим трансформатором. Они компактнее, легче, мощнее, надежнее, “устраняют” мерцание.

Выбор БП подбирается с учетом выходного напряжения, которое должно соответствовать рабочему напряжению подключаемой ленты. Также важна предельная нагрузка, которую можно вычислить по формуле

P(б)=L*P(уд)*(1 + K/100)

где:

• L – общая длина (м);
• P(уд) — мощность погонного метра (Вт);
• K — коэффициент запаса мощности (%).

Читайте подробнее

Подробно почитать про подбор блока питания, а также воспользоваться калькулятором можно в этой статье.

На торговых площадках представлены блоки со стандартизированными значениями допустимой мощности. Поэтому результаты вычислений нужно округлять в большую сторону ближайшего стандарта. В паспорте к изделиям нередко указывается предельный ток. Чтобы определить нужную мощность, достаточно показатель умножить на выходное напряжение (P(б)=I*U).

Подключается БП к проводнику и ленте посредством однополюсных контактов. На подсветке проводники можно удлинить посредством клеммников либо припаянного кабеля. Последовательно соединенные отрезки в сумме не должны быть протяженностью свыше 5 метров, так как превышение приводит к неравномерности свечения диодов – в самом дальнем от блока питания конце ленты светодиоды будут гореть очень тускло.

Но как показывает практика, даже если в блоку питания подключить светодиодную ленту длиной примерно 5 метров, то самые удалённые от БП светодиоды будут светить значительно тусклее, чем те, что ближе к источнику питания. падение напряжения в конце может достигать 4 вольт. Чтобы исправить ситуацию, можно подключить ленту к блоку питания с двух сторон.

Длинные отрезки ленты к одному блоку нужно подключать параллельно. Но при этом блок питания должен соответствовать по мощности.

Подробнее про способы подключения можно посмотреть в видео:

Как подключить светодиодную ленту: особенности монтажа, нюансы, неравномерное свечение

Резистор сопротивления

Самым правильным и идеальным решением, как подсоединить низковольтную светодиодную ленту к 220 вольт является блок питания или драйвер. Именно эти устройства могут обеспечить подходящие по всем параметрам постоянный ток.

Но если очень хочется, и подключение низковольтной светодиодной ленты к 220 вольт сильно необходимо, а возможности приобрести блок питания нет, то можно использовать балластный резистор. Но обольщаться не стоит, диодный мост всё равно потребуется.

Рассчитать величину сопротивления резистора можно по формуле:

R = (U_сети – U_н)/I_потр

Где,

• R – искомое сопротивление;
• U_сети – амплитудное значени напряжение в розетке – 310 вольт;
• U_н – рабочее напряжение ленты;
• I_потр – ток, потребляемый отрезком ленты. Его можно определить, вычислив мощность всего отрезка ленты, и поделить результат на U_н.

I_потр = Р_уд * L/ U_н

Где:

• Р_уд – мощность 1 метра ленты;
• L – длина отрезка

Также резистор должен быть рассчитан не только по сопротивлению, но и по мощности. Для этого ток, потребляемый лентой, нужно умножить на напряжение – 220 вольт.

Токоограничивающий конденсатор

Подключение светодиодной ленты к 220 вольт по схеме с резистором сопротивления имеет свои недостатки. Например, понадобится довольно таки массивный элемент, рассчитанный примерно на 2 кВт. Также такое решение подойдёт только для небольших по длине маломощных лент. Но есть и другой вариант: использовать конденсатор.

Ёмкость рассчитывается по формуле:

C = 4,45 * (U_сети — Uн)/I_н

Где:

• С – ёмкость конденсатора в мкФ

Рабочее напряжение конденсатора должно быть 400 вольт. При этом схема подключения будет следующей:

Схема дополняется двумя сопротивлениями. R1 – предназначено для того, чтобы гасить заряд конденсатора после выключения, R2 – ограничивает ток заряда, когда лента включается. Ёмкость первого примерно 200 – 300 Ом, второго 50 Ом.

Недостатки схем с резистором и конденсатором

Схемы с конденсатором и резистором – это неуместная самодеятельность, и никак не заменят нормальной схемы через блок питания, который обеспечит стабильное постоянное напряжение. Также, такие способы подключения имеют следующие недостатки:

• Это будет не эстетично. Вместе с лентой будет висеть массивный конденсатор или резистор;
• Это небезопасно. Система будет работать от 220 вольт, и заизолировать её будет довольно таки проблематично. Плюс резистор будет сильно греться;
• О применении во влажной среде не может быть и речи;
• При изменении длины ленты придётся менять и параметры резистора или конденсатора;
• Применение диммера исключено;
• Напряжение в розетке может быть и 220 вольт, а может быть и 240, причем в разное время суток по-разному, что потребует изменения параметров системы.

Основные ошибки

Самая частая ошибка – это неправильный расчёт параметров системы. Блок питания должен быть корректно подобран по мощности и напряжению. Как это правильно сделать, вы можете прочитать в нашей статье, а также там есть калькулятор для расчёта. Неверный расчёт приведёт к перегреву и быстрому выходу из строя блока питания.

В системе также обязательно нужно предусмотреть коммутацию на высокой стороне, до блока питания. Подойдёт розетка или выключатель. Выключатель обязательно должен разрывать фазу, а не ноль!

В случае с маломощными моделями недопустимо использование соединительных проводников с меньшим сечением, чем требуется для потребляемого тока в конкретной ситуации. Обычно достаточно проводника сечением 1,5 мм². Если нет возможности провести измерения специальными приборами, то на ошибку может указать нагревание кабеля. Тогда они заменяются на аналогичные провода с большим сечением жилы.

Заключение

Независимо от типа светодиодной ленты напрямую ее подключать к сети в 220 В нельзя. Самый лучший способ – это подобранный по мощности и напряжению блок питания. Лента на 220 В функционируют исправно, если к цепи добавляется диодный мост (выпрямитель), а сама лента обеспечивается условиями для отведения тепла (особенно актуально для мощных образцов).

КАК паять светодиодную ленту ?