Способы подключения светодиодной ленты в автомобиле
Существует несколько вариантов подключения осветительного устройства в автомобиле. Большой популярностью пользуется самый простой вариант – с применением резистора. Также используются методики, связанными с использованием линейного или импульсного стабилизатора.
Каждая методика отличается своими индивидуальными особенностями и последовательностью действий. Что касается инструментов и материалов, то их перечень во всех случаях схож.
Необходимые инструменты и материалы
Установка светодиодной ленты на автомобиль через прикуриватель осуществляется достаточно просто. Для проведения монтажных потребуется подготовить такие инструменты, как:
- влагозащитная RGB лента на четыре контакта или иной подходящий вариант осветительного прибора;
- четыре специальных клеммы или надежных коннектора;
- многожильный провод, желательно с цветами проводков как на контроллере;
- контроллер на 12 В, который подходит для легкового авто;
- специальный силиконовый герметик.
После подготовки всех необходимых инструментов и устройств можно приступать непосредственно к монтажным работам.
Простое подключение
В процессе работы двигателя напряжение в машине варьируется в достаточно широком диапазоне. Чтобы избежать перегрузок в напряжении, специалисты советуют установить специальный резистор в разрыв одного из питающих осветительный прибор проводов.
Основным преимуществом подобного варианта включения является обеспечение долговечности светодиодов, что достигается за счет отсутствия перенапряжения светильников.
При значениях напряжения ниже максимального уровня автоматически снижается светоотдача. При перепадах показателей будет проявляться эффект «ярко-тускло».
Если уровень яркости свечения светодиодной ленты не является достаточно важным фактором, можно проводить именно такое подключение.
Подключение через линейный стабилизатор
Подобный вариант подключения позволит забыть о таком явлении, как самопроизвольное изменение уровня яркости свечения в процессе езды. Это основано на установке линейного стабилизатора. Его роль в данной схеме возьмет на себя специальная интегральная микросхема. Довольно часто стабилизатор применяется на базе LM7812, что собрана в корпусе категории ТО220 с током нагрузки примерно 1 А
Но при этом есть одно важное условие
Это интересно: Как и где можно получить красивые номера на авто? 3 реальных способа
Для обеспечения максимально стабильной работы подобной схемы, требуется проследить за тем, чтобы напряжение было ниже 14 Вт. Определенный запас, равный двум вольтам, требуется для сохранения оптимальной работоспособности LM7812. Нарушение данного правила может привести к срыву стабилизации и появлению на выходе импульсного сигнала. Именно по причине подобного недостатка интегральные стабилизаторы применяются достаточно редко.
В качестве альтернативы стоит использовать специальный регулируемый стабилизатор LM317. Он обладает более высокими техническими характеристиками. Посредством применения резистора есть возможность настроить на сеть UВЫХ=11 В. Это позволит стабильно работать с установленным на аккумуляторе напряжении от 12,3 В.
Если установить сниженный уровень питания, лента будет работать в особом щадящем режиме, а это не всегда является преимуществом.
Подключение через импульсный стабилизатор
Подобный вариант самостоятельного подключения светодиодной ленты является самым оптимальным на данный момент. Импульсный стабилизатор можно сделать своими руками, используя набор Мастер Кит, или приобрести готовую заводскую плату, предварительно собранную на базе LM2596. Готовое решение обойдется по сумме от 300 до 700 рублей, все зависит от максимального уровня тока нагрузки.
В процессе выбора предпочтение стоит отдать плате, которая с тыльной стороны надежно фольгирована обычным алюминием, что в состоянии обеспечить оптимальный отвод тепла на радиатор.
Данный вариант монтажа стабилизатора характеризуется большим количеством преимуществ. Среди них можно отметить наличие встроенной тепловой защиты и ограждения от перегрузок. Обеспечивается высокий коэффициент полезного действия, а также полное отсутствие перегрева при напряжении до 0,5 А. Метод позволяет параллельно соединить несколько светодиодных лент одновременно, причем разного типа. Также обеспечивается высокая степень надежности.
Способы подключения светодиода к сети 220 В
Самый простой способ (читайте про все возможные способы подключения led) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.
Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.
Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более).
Рассмотрим схему подключения более подробно.
В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.
Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:
https://youtube.com/watch?v=bCsdW3jHxVs
https://youtube.com/watch?v=bCsdW3jHxVs
Также здесь описывается, как определить расположение анода и катода у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.
Шунтирование светодиода обычным диодом.
Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.
Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:
Схема подключения выглядит следующим образом:
Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.
Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.
Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:
9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.
То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.
Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.
В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.
Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1. R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.
Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.
Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:
где U – амплитудное напряжение сети (310 В),
I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),
Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.
Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:
Светодиодная лента RGB 12В SMD5050
В RGB ленте используется три цвета, каждый управляется отдельно, для каждого цвета ставится резистор. Разрезать можно только по указанному месту, чтобы в каждой секции было по 3 SMD5050 и она могла подключатся к 12 вольт.
Здравствуйте уважаемые Знатоки. Мне нужно собрать 2 шт. LED светильник состоящий из 20 диодов по 3W, а второй из 40 диодов. Напряжение у каждого 3,2-3,4 V, 600-700mA. Драйверы на них получаются достаточно дорогие, посоветуйте как можно их подключить в сеть 220v. Тут представлены схемы без трансформатора через мост ну и там конденсаторы и резисторы. Подскажите её можно использовать для запитки фонаря, и как подобрать детали, Был бы очень признателен если бы кто то расписал как и что делать а главное из чего. Благодарю
Отвечает Друзь. Проще поставить диоды на 20-30 Ватт или использовать линейки светодиодные. Есть мощные диоды которые сразу подключаются в 220 вольт. У них драйвер расположен на подложке вместе с диодом, получается недорого и просто. Схема подключения светодиодов есть у меня на сайте в разделе «Питание».
Подключил 4 потолочных светильника с Led Driver,но почемуто один самый первый или самый последний в цепи мигает при выключином свете. Менял провода местами,менял блок,ничего не помогает.подскажите
Может выключатель с подсветкой. Выключатель должен размыкать фазу. Бывает небольшая наводка с другой линии на 220 вольт, заряд постепенно накапливается и светильник вспыхивает. Да и китайская схемотехника тут тоже влияет.
Добрый день. Есть светодиодная матрица на на 64 светодиода 2835 включенная в 220в на ней есть 3-и микросхемы, произведение китайское. Проблема заключается в том, что есть подсветка не всех светодиодов при выключенном 1-м из проводов из сети, т.е. работает как ночник. Что можно сделать.
Пир выключении необходимо разрывать фазу, а не ноль. Может у вас выключатель с подсветкой.
Пытаюсь заменить галогеновое освещение на светодиодные лампы. От сети 220v питание идет на трансформатор HTM 70/230-240 OSRAM. Далее 12v двумя линиями по 3 лампы в каждой, подключенных параллельно. Лампы OSRAM LED STAR MR16 35 36° по 5w. При включении горят с мерцанием частотой 50гц. Как устранить мерцание с использованием готовых комплектующих, которые можно купить в магазине ( не «сделай сам»).
HTM 70/230-240 OSRAM
Купите хороший блок питания на 12 вольт и проблема исчезнет. Можете поставить параллельно конденсатор на 500-1000 микрофарад.
Здравствуйте. Вопрос такой: в здании поменяли светильники с накаливания на светодиодные. При снятии векторной диаграммы со счётчика электроэнергии заметили, что характер нагрузки поменялся на активно-емкостную (ток стал опережать напряжение на 30 градусов). Не может ли быть связано с установленными в светильника конденсаторами? Спасибо.
Коэффициент мощности изменился из-за светильников.
Добрый день! На приборе установлено устройство плавного пуска ламп накаливания (220 вольт), при замене на светодиодные лампы, последние начинают мерцать. Можно ли что нибудь сделать?
Уберите блок плавного пуска.
Доброго здоровья. Светодиод 3в. 20ма.сколько светодиодов можно подключить последовательно .Блок питания с гасящим конденсатором.
Длина цепи ограничена напряжением. 73 светодиода можно подключить без гасящего конденсатора.
Здравствуйте, как лучше подключить 1w диод от аккумулятора 6v, подойдет ли драйвер с питанием 12v из китая?
На схемах вроде всё указано, а дальше уже вам выбирать.
Строение диодных элементов
Главное отличие от других ламп в том, что светодиоды имеют плюсовой и минусовой контакт (анод и катод)
При пайке диода в цепи важно это учитывать
Также нужно понимать, что бывают DIP и SMD светодиоды.
Плюсовой контакт в DIP определяется достаточно просто. Стоит внимательно взглянуть внутрь колбы. Плюсовой вывод – анод – меньше минусового. На рисунке плюс – слева.
Есть и второй способ – посмотрите на длину ножки. У положительного вывода она длиннее.
Третий способ – мультиметром. Черная клемма прибора – минусовая, красная – плюсовая. Ставим на прозвон:
Последний способ подходит для обоих типов.
Это, пожалуй, главное, что стоит знать о строении светодиода. Если интересна теория, рекомендуем посмотреть видео:
Альтернативный тип подключения
Последовательно-параллельное соединение светодиодов – встречается в прожекторах и других мощных светильниках, работающих как от постоянного, так и от переменного напряжения.
Как видите, матрица поделена на ветки, каждая из которых имеет токоограничивающий резистор. Конкретный экземпляр предназначен для замены штатной лампы плафона в салоне автомобиля. Если один диод выйдет из строя – одна цепь перестанет гореть, а остальные цепочки продолжат свечение.
Если вы не можете определиться, как подключить светодиоды последовательно или параллельно, есть альтернативный вариант — гибридное соединение. С первого взгляда непонятно в чем смысл.
Гибридный вариант принял достоинства от последовательного и параллельного соединения светодиодов. Схема будет работать полностью, даже если один из элементов в цепи перегорит, в тоже время остальные элементы не испытают перегрузки. Напряжение на каждом сегменте будет ограничено светодиодом с наименьшим падением.
Чтобы собрать светильник правильно, а LED работали долго и не перегревались, нужно определиться как подключать светодиоды — последовательно или параллельно. Вы ознакомились с сильными и слабыми сторонами каждого из вариантов. Благодаря полученным знаниям можно выполнить ремонт LED лампы или прожектора.
Как подключить светодиод к сети 220 вольт
Светодиод – это разновидность полупроводниковых диодов с напряжением и током питания намного меньшим, чем в бытовой электросети. При прямом подключении в сеть 220 вольт, он мгновенно выйдет из строя.
Поэтому светоизлучающий диод обязательно подключается только через токоограничивающий элемент. Наиболее дешевыми и простыми в сборке является схемы с понижающим элементом в виде резистора или конденсатора.
Первое, что нужно знать при подключении к сети 220В, — для номинального свечения через светодиод должен проходить ток в 20мА, а падение напряжения на нем не должно превышать 2,2-3В. Исходя из этого, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора по следующей формуле:
- где:
- 0,75 – коэффициент надежности LED;
- U пит – это напряжения источника питания;
- U пад – напряжение, которое падает на светоизлучающем диоде и создает световой поток;
- I – номинальный ток, проходящий через него;
- R – номинал сопротивления для регулирования проходящего тока.
После соответствующих вычислений, номинал сопротивления должен соответствовать 30 кОм.
Однако не стоит забывать, что на сопротивлении будет выделятся большое количество тепла за счет падения напряжения. По этой причине дополнительно необходимо рассчитать мощность этого резистора по формуле:
Для нашего случая U – это будет разность напряжения питающей сети и напряжения падения на светодиоде. После соответствующих вычислений, для подключения одного led мощность сопротивления должна равняться 2Вт.
Важный момент, на который нужно обратить внимание при подключении светодиода в сеть переменного тока – это ограничение обратного напряжения. С этой задачей легко справляется любой кремниевый диод, рассчитанный на ток не менее того, что течет в цепи
Подключается диод последовательно после резистора или обратной полярностью параллельно светодиоду.
Существует мнение, что можно обойтись без ограничения обратного напряжения, так как электрический пробой не вызывает повреждения светоизлучающего диода. Однако обратный ток может вызвать перегрев p-n перехода, в результате чего произойдет тепловой пробой и разрушение кристалла светодиода.
Вместо кремниевого диода можно использовать второй светоизлучающий диод с аналогичным прямым током, который подключается обратной полярностью параллельно первому светодиоду. Отрицательной стороной схем с токоограничивающим резистором является необходимость в рассеивании большой мощности.
Эта проблема становится особо актуальной, в случае подключения нагрузки с большим потребляемым током. Решается данная проблема путем замены резистора на неполярный конденсатор, который в подобных схемах называют балластным или гасящим.
Включенный в сеть переменного тока неполярный конденсатор, ведет себя как сопротивление, но не рассеивает потребляемую мощность в виде тепла.
В данных схемах, при выключении питания, конденсатор остается не разряженным, что создает угрозу поражения электрическим током. Данная проблема легко решается путем подключения к конденсатору шунтирующего резистора мощностью 0,5 ватт с сопротивлением не менее 240 кОм.
Расчет резистора для светодиода
Во всех выше представленных схемах с токоограничивающим резистором расчет сопротивления производится согласно закону Ома:
R = U/I
- где:
- U – это напряжение питания;
- I – рабочий ток светодиода.
Рассеиваемая резистором мощность равна P = U * I.
Если планируется использовать схему в корпусе с низкой конвекцией, рекомендуется увеличить максимальное значение рассеиваемой резистором мощности на 30%.
Расчет гасящего конденсатора для светодиода
Расчёт ёмкости гасящего конденсатора (в мкФ) производится по следующей формуле:
C = 3200*I/U
- где:
- I – это ток нагрузки;
- U – напряжение питания.
Данная формула является упрощенной, но ее точности достаточно для последовательного подключения 1-5 слаботочных светодиодов.
Для защиты схемы от перепадов напряжения и импульсных помех, гасящий конденсатор нужно выбирать с рабочим напряжением не менее 400 В.
Конденсатор лучше использовать керамический типа К73–17 с рабочим напряжением более 400 В или его импортный аналог. Нельзя использовать электролитические (полярные) конденсаторы.
Главная ошибка
Следует упомянуть популярную ошибку, которая допускается, когда сращивают 2 отрезка. Она заключается в последовательном их подключении. Некоторые думают, что достаточно прямого соединения 2-х концов ленты для получения требуемой длины. Такая коммутация является неправильной, т. к. подключение лент должно быть параллельным.
В практическом отношении данная ошибка приводит к увеличению контурного сопротивления. В конце цепи диоды будут давать крайне тусклый свет либо вовсе никакого. В таком случае на начальные ленточные фрагменты будет идти излишнее электронапряжение. Оно быстро вызывает поломку элементов освещения.
Ещё высокое электронапряжение ведёт к повышению температуры ленты с диодами. Это также нельзя назвать преимуществом. При неправильном соединении 2-х ленточных отрезков они быстро изнашиваются и значительно сокращается время их эксплуатации.
Сколько времени будет светить
Как примерно высчитать, сколько времени будет работать та или иная светодиодная лента на батарейках и какие батарейки под нее лучше подобрать?
Для начала вам нужно узнать название самой ленты и какие светодиоды в ней используются. Вбиваете эту марку в гугл и ищите параметры.
Самый главный – это напряжение и потребляемый светодиодом ток.
Допустим, потребляемый ток одного светодиода RGB ленты, при работе одного канала (свечение красным цветом) будет 18мА. Если работают все 3 цвета, то ток уже достигает 54мА.
Далее подсчитываете, сколько таких светодиодов будет в вашей подсветке. И умножаете этот ток на их количество.
Например, при 50 диодах и свечении ленты на максимальной мощности, общий потребляемый ток будет составлять – 2700мА.
Довольно существенная величина. Такой ток могут выдать аккумуляторные батарейки 18650. Для 12 вольтовой подсветки вам понадобится собрать их в магазине минимум 3 штуки.
Емкость аккумулятора 18650 в самых популярных моделях составляет 2600мА/ч. Есть больше и меньше. Эти цифры означают – данная подсветка на батарейках 18650 при токе потребления 2600мА, будет непрерывно светиться около 1 часа.
Если потребляемый ток превышает номинальный ток разряда аккумулятора, соответственно и лента будет гореть значительно меньший временной промежуток, и наоборот.
Только при этом не забывайте, что у небольших батареек, не рекомендуется превышать ток разряда больше чем в полтора-два раза от ее емкости.
Иначе батарейки быстро испортятся.
Как применяют светодиодные ленты
Рассмотрим, в каких помещениях и какие именно диодные ленты наиболее предпочтительно применять:
- При освещении стеллажа, навесной полки, шкафа подходит лента SMD 3528, плотность которой составляет LED 60 шт. на 1 погонном м. Это наиболее простой вариант по умеренной стоимости. Цвет светового потока может быть выбран на основании личных вкусов.
- В спальнях и детских комнатах как дополнительную систему освещения возможно задействовать также 3528 либо 5050. Лучше в этой ситуации подобрать мягкое белое освещение с нейтральным оттенком.
- В большом помещении как дополнительный либо основной источник света преимущественно используют SMD 5050 и 2835. Данные разновидности при условии правильного определения нужной длины превосходно справляются со своими функциями.
- SMD 5630 и 5730 задействуют в крупных помещениях, в частности, магазинных.
- Чтобы осветить салон авто, используют SMD 5050 и ленты RGB, защитный класс которых — не меньше IP54.
- Чтобы декоративно оформить либо осветить открытую беседку либо иную садовую постройку, потребуется приобретение ленты, имеющей защитную оболочку их силикона и защитный класс минимум IP65.
Как правильно подключать светодиоды
Подключение светодиода возможно только к постоянному электротоку. У каждого источника света этого типа есть инструкция по подключению. Если она затерялась, по производителю можно найти данные в сети интернет и узнать, как правильно подключить конкретные лампочки.
Последовательность сборки:
- определение технических характеристик;
- составление схемы;
- вычисление вольтажа всей цепочки;
- подбор блока питания (драйвера);
- расчет резистора (если питание от напряжения);
- определение полярности диодов;
- пайка схемы;
- подключение блока (драйвера);
- подключение к электросети.
Если схема работает, нужно измерить электроток и потребление энергии. При слишком большом значении тока требуется коррекция.
Чтобы не подключать систему охлаждения, лучше покупать лампочки с мощностью 1-3 В на подложке.
Параллельное подключение
Если подключить LED-лампочки параллельно, напряжение на всех равное, общая сила тока – сумма токов лед-ламп. Их характеристики отличаются даже если они принадлежат к одной партии.
Если подключить к схеме одно сопротивление, на каждый чип будет подаваться ток с различным номиналом, один будет светиться слишком ярко, другой на 60-70% от номинального значения. Это значит, что при параллельном подключении каждому диоду требуется отдельное сопротивление.
Подобные схемы используются редко из-за двух недостатков: большого количества элементов и роста нагрузки при выгорании одной лампочки.
Последовательное подключение
Несколько диодов возможно подключить и последовательно (катод одного припаять к аноду другого). Они должны быть одинаковые, блок питания выбирается с мощностью, соответствующей сумме мощности лампочек.
Ток на все лампочки подается одинаковый, напряжение состоит из суммы падения на каждом диоде. То есть, количество лампочек, которые возможно подключить, ограничено показателями падения напряжения (падение – напряжение, которое использовано для свечения).
У последовательного подключения 2 недостатка:
- если диодов много, у блока питания должен быть большой вольтаж;
- при перегорании одной лампочки перестают светиться все.
От недостатков можно избавиться, если применять смешанное подключение. Диоды делятся на последовательно соединенные группы, которые соединяются параллельно.
При помощи комбинированного подключения производятся светодиодные ленты.
Как включить светодиод в сеть переменного тока
Многих интересует, как подключить светодиод сети 220 В. Подобное возможно, если ток источника света до 20 мА, напряжение не падает более, чем на 2-3 вольта. Если применить формулу расчета драйвера, получается, что сопротивление должно быть 30 кОм.
Резистор будет греться при снижении вольтажа, поэтому важно знать его мощность. Для расчетов используется формула: Р=I2R=U2/R, где:. Для расчетов используется формула: Р=I2R=U2/R, где:
Для расчетов используется формула: Р=I2R=U2/R, где:
U – разность между напряжением сети и падением напряжения на источнике света.
В результате вычислений получается 2 Вт.
В схему включения светодиода обязательно включение дополнительного диода, защищающего от пробоев в ситуациях, когда на выходах светильника возникнет амплитудное напряжение. Недостаток подобной схемы – большие потери энергии из-за выделения тепла.
Более эффективно другое соединение, в которое кроме диода включается конденсатор. Он обеспечивает падение напряжение до требуемого уровня.
Обе схемы упрощенные. Чаще всего они не нужны, так как в большинство светодиодов встроен драйвер, преобразующий 220 В в постоянный вольтаж в пределах 5-24 В.
Без драйвера к электросети возможно подключить светодиодные ленты 220 В, состоящие из 60-и элементов, укомплектованных выпрямителем. То же самое относится к большим СОВ-диодам, в которых 60 лед-кристаллов соединены последовательно. Китайцы начали выпускать модули, укомплектованные стабилизатором (устанавливается на подложку).
