Пример из переписки с посетителем сайта HAPPYLIGHT.RU
Мне уже приходилось писать о том, что питание светодиодных лент повышенной мощности (например 14, Вт/м) требует выполнения , что исключает неравномерность свечения ленты по длине. В последнее время, однако, пришлось неоднократно сталкиваться с распространением некоторых не вполне верных представлений в этом вопросе. В первую очередь, это категорическое утверждение: "Длина подключаемого участка светодиодной ленты не должна превышать 5м" , которое кочует по статьям в интернете. К сожалению, его обычно трактуют буквально, вырывая из контекста, всех этих совершенно правильных по-существу статей, полагая, что к одному блоку питания (контроллеру) можно подключить не более 5 метров ленты. На самом деле, длина ленты, подключаемой к блоку питания ограничена лишь его мощностью, а вот схема подключения должна выбираться с учетом и мощности ленты и напряжения питания (ленты на 24 В допускают использование более длинных единых кусков, чем ленты на 12 В).
Ещё один вопрос, который иногда совершенно выпадает из зоны внимания, это выбор сечения проводов, соединяющих блок питания (контроллер) с системой лент. Конечно, когда мощность лент и длина этих проводов незначительны, то и требования к сечению невелики, подходит то что есть под рукой, но бывают ситуации, в которых приходится подходить к выбору конфигурации проводов очень внимательно, что бы требуемые сечения не вышли за грань разумного.
Под катом приведён пример того, как путём последовательных приближений удалось найти приемлемую конфигурацию проводов питания довольно большой системы светодиодных лент для случая удалённого расположения блоков питания и управления цветом. Пример взят из реальной переписки с посетителем сайта HAPPILIGHT.RU , с его любезного разрешения.
Евгений:
Подскажите пожалуйста какие провода оптимально использовать для подключения RGB лент? Мой случай - 30 метров RGB ленты (14.4 Вт/м). 15 метров собираюсь посадить на контроллер (288 Вт), другие 15 на усилитель (288 Вт). Но все эти периферийные устройства хочу разместить в одном месте, и из за этого получается примерно 25 метров токоведущей линии + 30 метров ленты. Читал что надо использовать для цветовых каналов провод сечением 1.5 а общий плюс питания - 4 мм квадратных.
Ответ:
Боюсь, что это не очень удачная схема монтажа.
В вашем случае к контроллеру подключается нагрузка мощностью 216 Вт, соответственно ток, приходящийся на канал =216Вт/12В/3шт=6 А (через общий провод соответственно 18 А). При малой длине вполне возможно использовать те сечения, о которых вы пишете.
Беда в том, что при большой длине проводов сказывается их сопротивление, на котором происходит падение напряжения (по закону Ома). К ленте подходит напряжение меньше 12В, а вольтамперная характеристика у светодиодов крутая, и реально это приведет к сильному уменьшению светового потока. Что бы посчитать требуемое сечение в вашем случае надо знать характеристики используемых светодиодов (ВАХ и зависимость светового потока от величины тока через светодиод). Но даже без расчета могу сказать, что реализовать такое сечение вряд ли удастся (грубая прикидка даёт сечение 38 кв. мм
на общий провод и 19 кв. мм
на цветовой канал).
Очень рекомендую придумать как расположить блоки питания, контроллер и усилитель непосредственно вблизи ленты.
Евгений:
У меня появилась надежда решить мой вопрос с вами, если вы не против! :-)
Сначала хотел бы уточнить метражи подводящих линии, гляньте пожалуйста картинку во вложении.
То есть, по сути, две линии: 6+6 метров от контроллера до лент и 6+4 метров от усилка до лент. Все равно много да?
А если к каждому узлу (1,2,3,4) подводить отдельную линию от отдельного усилителя? Тогда это уже 4 линии - 6, 6, 6 и 10 метров. Все равно много? :-(Если все таки потянет, то какие сечения?
А может ленты не 12В попробовать использовать при такой схеме подключения? 24, 36?
P.S. кристаллы Эпистаровские, но их вольт-амперных характеристик не знаю)) Ни чего еще не покупал только делаю подготовку пока идет стройка, вот и хотелось бы все проложить заведомо правильно! Блоки у лент как то ну совсем не хотелось бы размещать, да и проблематично (((
P.S. Кстати, длина токоведущей линии, собственно о чем мы и говорим, это суммарная длина всех участков? То есть это не только участок от усилителя / контроллера до ленты, но и плюс все дальнейшие отводы, соединения (как в моем случае соединение узлов 2-4)? Я к тому, что как же тогда советуют закольцовывать несколько лент, это же по сути надо тянуть линию соизмеримую со всеми лентами, а это 10-20 метров?
Я в замешательстве!))))
Очень рассчитываю на вашу проф помощь!
Ответ:
В первую очередь хочу отметить, что мы говорим о длине провода от выхода контроллера (усилителя) до начала ленты. Что касается рекомендуемого всеми закольцовывания (l, Tahoma, Verdana, sans-serif; font-size: 13.333333969116211px; line-height: 18.19999885559082px;">http://www.happylight.ru/LEDmontag.html ), то оно безусловно имеет смысл. Если закольцовывание выполнено путем соединения конца отрезка ленты с выходом контроллера отдельным проводом, то это снижает требования к сечению проводов вдвое (так как ток текущий по проводу уменьшается вдвое). Если соединены просто концы ленты, а питание осуществляется одним проводом, то снижения требований к его сечению не происходит, но всё равно это благотворно сказывается на равномерности свечения ленты по длине.
По вашей схеме можно рекомендовать запитать самый удалённый отрезок 3,6 м отдельным проводом непосредственно от усилителя (а не от узла подключения участка 4). В этом случае очень приблизительно, но с запасом:
- провод питающий участок 5+5 метров длиной 6 м - сечение 6 кв.мм.,
- провод для участка 3,6 м длиной 10 м - 4 кв. мм.,
- провод для участка 5,6 м длиной 6 м - 4 кв. мм. (хватило бы и 3,5).
Приведены сечения общего провода, соответственно провода для каналов цвета в 3 раза меньше.
Такую проводку можно реализовать, хотя она всё равно оказывается довольно громоздкой.
Евгений:
Вы пролили светодиодный свет на мои вопросы!
Осталось немного затемненных участков:-)
Итак если мы говорим об участке токоведущей линии от контроллера (усилителя) до начала ленты, то, в принципе, я же могу приблизить эту первую "точку входа" в ленту, как показано на модифицированной схеме (во вложении), ведь так? Такой трюк снизит требования к сечению? Ведь именно к этим участкам (ленты 5+5) вы рекомендуете провод общего питания 6 квадратов.
Ну и плюс добавил "закольцовывание" для равномерного свечения. Кстати здесь какие требования к сечению? Такие же как у "подводящего" провода (от контроллера (усилителя) до первой "точки входа" в ленту) или могут быть меньше?
В принципе, подводящий провод 3 x 1.5мм + 1 x 4мм меня бы полностью устроил, но если будете рекомендовать 6мм к двум участкам 5+5, я так и сделаю:-)
Еще раз спасибо за оперативность! А то строители мне не дадут долго размышлять над моими проводками, замуруют все и.... и все))))
Ответ:
Утром поторопился и не написал самое важное, хотя, конечно, имел это в виду. При использовании ленты 24 В токи в проводах вдвое меньше, что позволяет снизить сечение провода.
Новая схема нравится мне гораздо больше. При ленте 12 В, на участке 2 метра можно было бы снизить сечение до 2 кв. мм., но на участках по 5 метров сечение должно быть побольше, примерно 2,5 кв.мм.
Если вариант 3х1,5+1х4 вас устраивает, то всё-таки я бы его сохранил даже там, где можно было бы и уменьшить сечение. Кроме этого лента 24 В предпочтительней, это даст вам дополнительный запас прочности (мы ведь помним, что речь идет не о точных расчетах, а о грубой прикидке).
Евгений:
Сегодня провел провода к лентам. Все оставил 3x1.5, 1x4. Скоро буду подключать.
Осталось два вопросика.
Сечение проводов для участков "закольцовывания". Они по такой же схеме 3x1.5, 1x4?
И последнее, по установке ленты в нише потолка и пола - угол, направление для наилучшего эффекта подсветки в случае ленты 5060, 60/метр. Данный вопрос к электротехнике отношения не имеет, больше к практике установки подобной подсветки. Может посоветуете источник подобной информации?
Ответ:
Думаю, что схему проводки целесообразно сохранить и для участков "закольцовывания".
Ориентацию ленты, когда она светит на потолок, лучше делать под 45 гр. к потолку, в этом случае большая часть светового потока попадает на потолок и даёт наиболее широкую световую полосу.
Очень часто можно увидеть, что фасады магазинов и лицевые стороны домов украшены яркими мигающими разноцветными огнями, которые выполняют рекламную или декоративную функцию. Разнообразия цветового оформления удаётся достичь благодаря такому материалу, как светодиодная лента, которая может быть разных размеров и принимать любую форму. Кроме этого, она способна воспроизводить различные, заранее запрограммированные, световые эффекты.
За основу ленты взята гибкая полоса, по длине которой расположены светодиоды. Они соединяются между собой в параллельно-последовательную цепь гибкими электрическими дорожками, благодаря чему, ленту можно разрезать на части по 3 или 6 диодов, в зависимости от напряжения. Линии возможного реза отмечаются на каждой ленте. Рядом с ними находятся специальные площадки для подключения проводов.
С внутренней стороны ленты обычно приклеивается двухсторонний скотч, которой значительно облегчает её монтаж и фиксацию на нужную поверхность.
На строительных рынках имеется огромное количество и разнообразие светодиодных лент. Они могут различаться: по типу свечения (холодный или тёплый свет), по цветовым характеристикам (одного цвета или комбинация различных цветов), а также, по количеству светодиодов на один метр (этот параметр влияет на потребляемую энергию и светоотдачу).
Как подключить светодиодную ленту в домашних условиях
В настоящее время широкое распространение получили светодиодные ленты длиной 5 метров. Их можно легко наращивать или, наоборот, разрезать на отрезки необходимой длины, вплоть до нескольких сантиметров. Лента легко гнётся и принимает абсолютно любую форму, поэтому, кроме монтажа на фасадах домов и магазинов, она применяется и в домашнем интерьере. С её помощью украшаются подвесные потолки, подсветка кухни, а также, аквариумы, террариумы и т.д.
Каждая лента характеризуется количеством светодиодов, которые приходятся на один метр длины. Этот параметр обязательно должен указываться в маркировке. Поэтому, стоит учитывать, чем больше светодиодов приходится на один погонный метр, тем больше светоотдача и, соответственно, потребляемая мощность. Сами светодиоды могут располагаться в один ряд или в два. Также, они могут быть покрыты лаком или силиконом, или быть вообще без защиты.
Питание светодиодной ленты происходит от постоянного тока с напряжением 12 В или 24 В. Поэтому, при выборе ленты обязательным условием идёт приобретение трансформатора, который будет понижать напряжение при подключении к стандартной сети. Его характеристики выбираются в соответствии с заявленной мощностью, которую будет потреблять светодиодная лента. В основном, это 12 В или 24 В.
Как указывалось выше, для каждого типа ленты существует определённая заявленная мощность, рассчитываемая на один погонный метр, которая указывается в паспорте. В зависимости от этих данных и подбирается необходимый блок питания , подходящий для этих параметров. Если длина ленты оказывается существенно больше, то её необходимо разрезать на несколько частей и каждую из них подключить к отдельному трансформатору.
Для того, чтобы не ошибиться с параметрами блока питания при его выборе, необходимо знать полную мощность ленты, подключаемой в сеть. Маркировка с техническими характеристиками указывается на катушке. Потребляемая мощность на прямую зависит от того, сколько диодов будет находиться на одном метре ленты.
Например, если вы задумались, как подключить светодиодную ленту SMD LED 3528 , то следует знать, что плотность светодиодов на ней может быть: 60, 120 или 240 (штук на метр). В этом случае, потребляемая мощность составит: 4,8 Вт/метр, 9,6 Вт/метр, 19,2 Вт/метр, соответственно.
В этом случае, если мы имеем 5 метров 3528 ленты с 60 диодами на метр (300 шт. на катушке) и напряжением 12 В, то нам будет необходим источник питания: 4,8 х 5 = 24 Вт. Желательнее выбирать блок питания с запасом на 25-30%, поэтому оптимальным решением будет устройство, рассчитанное на 36 Вт.
На что следует обратить внимание перед подключением светодиодной ленты
1. Длина ленты.
Изначально необходимо подсчитать общую протяжённость того места, куда будет монтироваться лента. Здесь необходимо заранее учитывать, что её резку можно производить только через определённые расстояния, в зависимости от количества диодов.
2. Соблюдайте полярность.
В отличии от нагревательных приборов и ламп накаливания, светодиодная лента является полупроводниковым устройством, поэтому, при её подключении, обязательно нужно соблюдать полярность. Но, не стоит бояться подсоединить её к сети не правильно. С лентой ничего не произойдёт - она просто не включится, поэтому можно смело менять подключение питающих проводов.
3. Резка ленты.
Часто случается, что необходимо подключить к сети только небольшую часть ленты, а не все 5 метров, как в стандартной катушке. В этом случае, она разрезается по заранее обозначенному на ней месту. Обычно, линия реза наносится через каждые три светодиода. Это связано с тем фактором, что они последовательно запараллеливаются по три штуки.
Конечно, обрезав ленту, не по заранее намеченной заводом-изготовителем линии, ничего страшного не произойдёт, а пара диодов, у которых разомкнулась цепь, просто не будут гореть.
4. Соединение кусков светодиодной ленты
Соединение двух кусков ленты осуществляется при помощи пайки. Около каждой линии реза имеются специальные контактные площадки. Перед пайкой их необходимо предварительно зачистить и залудить. Далее, каждую площадку на торце одной части ленты необходимо соединить с аналогичной площадкой на другом торце, с помощью проводов, диаметром не более 0,5 мм2.
Разрезаем ленту в указанном месте. Давайте для примера разберем как подключить светодиодную ленту с помощью пайки. Допустим имеется три куска ленты которые необходимо подключить.
Для начала нужно добраться до контактных площадок, для этого снимаем силиконовое покрытие на ленте (имеется только на герметичных экземплярах). После этого припаиваем провода к этим площадкам.
Также, существуют такие светодиодные ленты, которые соединятся между собой без пайки, а с помощью специальных разъёмов - соединительных коннекторов . Об этом мы расскажем в одной из следующих статей.
А так коннектор выглядит в закрытом виде. Получается очень аккуратно.
Место соединения двух кусков ленты пайкой
Все три куска подключаем последовательно
Подключение светодиодной ленты к сети 220в схема
После выбора источника питания, нужно произвести подключение светодиодной ленты к этому источнику.
1) Схема один блок питания - одна лента стандартной длины
Обычно, стандартная светодиодная лента продаётся намотанной на катушку по 5 метров. На её внешнем конце присоединены короткие провода для подключения. Если проводов нет, то их необходимо припаять самостоятельно. Для этого, берём многожильные провода разных цветов (красный - "+", чёрный - "-"), отмеряем их по длине, так, чтобы они могли достать до блока питания и зачищаем их с двух сторон.
С помощью канифоли и олова лудим провода и припаиваем их к дорожкам ленты. Эту процедуру необходимо производить маломощным паяльником и как можно быстрее, чтобы повышенной температурой не повредить светодиоды.
Желательно, на свободные концы проводов установить наконечники НШВИ. С их помощью можно добиться более качественного контакта с клеммами в блоке питания. Здесь стоит учитывать, что для обжатия провода в наконечнике необходим специальный инструмент, который используют электромонтажники.
Места пайки необходимо качественно заизолировать с помощью термоусадочной трубки. Далее, светодиодную ленту необходимо подключить к блоку питания.
2) Схема с одним блоком питания и двумя лентами (мощность блока рассчитана на такую нагрузку).
Рассмотрим следующий вариант: вам необходимо установить и подключить светодиодную ленту длиной 8 метров . Цельный 8-ми метровый кусок найти очень сложно, т.к. стандартный размер составляет всего 5 метров.
В этом случае остаётся один единственный выход - один кусок оставить 5 метров, а от второго отрезать 3 метра и соединить их. Для этого необходимо найти линию, по которой обычными ножницами разрезать ленту. Далее, проводами с помощью пайки нужно замкнуть разорванную цепь (эта технология была приведена выше).
После того как провода будут припаяны и оба куска светодиодной ленты будут готовы можно приступать к подключению.
Существуют варианты, когда к одному блоку питания необходимо подсоединить большое количество светодиодных лент , которые находятся от него на разном расстоянии (например, подсветка витрины магазина или одновременное освещение нескольких картинок, висящих на разном расстоянии).
Для этого не обязательно к блоку питания тянуть провода от каждой участка. Можно проложить одну главную магистраль и уже непосредственно к ней подсоединять светодиодные ленты.
Ошибки при подключении светодиодной ленты
В статье было рассмотрено, как подключить стандартную светодиодную ленту в сеть (обычно она бывает длиной 5 метров). Зачастую же, их необходимо подключить две и более. Здесь, большинство людей совершают главную ошибку, они просто соединяют напрямую два конца ленты и получается, как бы одна, 10-ти метровая. Это получается не правильная схема подключения и так делать категорически нельзя.
Проблема кроется в том, что была выбрана не правильно, и провода, соединяющие диоды, очень тонкого сечения, которые рассчитаны исключительно на одно изделие. Соединяя несколько лент последовательно, значительно увеличивается сопротивление.
Это приводит к тому, что вторая и последующие части будут гореть гораздо тускнее. Кроме этого, через первую подключённую ленту будет протекать значительно увеличенный от номинального ток, следовательно, увеличится теплообмен и светодиоды будут быстрее выходить из строя.
Как уже не однократно доказано, такое соединение уменьшает срок службы ленты в разы. Поэтому, старайтесь использовать правильную схему подключения.
Сегодня трудно представить себе какой-либо интерьер, выполненный без качественной подсветки светодиодной лентой.
Однако те, кто впервые сталкивается с выбором и монтажом такого освещения, часто допускают ошибки в самом первоначальном этапе. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Напряжение питания
Зачастую люди покупают ленту, не особо задумываясь о ее напряжении. То, что насоветовал продавец, то и берут. А они далеко не всегда компетентны.
Наиболее оптимальным является выбор led подсветки на 12 вольт. У нее есть ряд преимуществ:
- большой ассортимент, который всегда есть в наличии во многих магазинах
Легко можно найти на замену кусок выгоревшей подсветки или вышедший из строя блок питания на 12В. Однако есть здесь и свои ограничения.
Данная лента поставляется в бобинах по 5 метров. Соединять последовательно их друг с другом нельзя.
На 12 вольтах, при большой протяженности (свыше 5м), идут существенные потери напряжения. Ток в цепи возрастает, и в конечном итоге светодиоды выходят из строя.
Еще из преимуществ:
- данную марку можно резать на маленькие кусочки по 5см
Тем самым, очень легко подобрать оптимальный размер по габаритам конструкции.
К тому же, такие маленькие кусочки легко запитать напрямую от батарейки, без всяких громоздких источников напряжения.
Из-за больших потерь напряжения, источник питания должен быть размещен как можно ближе к началу ленты. Если у вас нет такой возможности, то выбирайте модели на 24 или 36 вольт.
У светодиодной ленты 220В тоже есть ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам можно отнести тот факт, что она поставляется строительной длиной до 100м.
Это очень удобно, когда необходимо подсветить участки фасада дома, либо какие-то металлоконструкции.
Вдобавок ко всему, она изначально идет в герметичном исполнении. Но ее толщина в данном силиконе является одновременно и недостатком.
Использовать такую ленту внутри помещений не удобно, так как она будет занимать много места.
Помимо этого, существенным недостатком является тот факт, что резать ее можно только каждые полметра. Ну и стоимость качественных экземпляров будет существенным образом отличаться от низковольтных моделей.
Дешевая светодиодная лента
Самая распространенная ошибка и проблема, это покупка недорогой подсветки. Такие экземпляры исправно проработают максимум 1 год.
После чего, вам придется ее перекладывать и дополнительно оплачивать как само изделие, так и стоимость работ.
Поэтому здесь сэкономить не получится точно.
Выбор мощности блока питания
Многие покупая БП, выбирают его ровно такой же мощности, как и сама светодиодная лента. Это в корне не правильно.
Если вся ваша led подсветка имеет мощность 60Вт, то нельзя покупать источник питания тоже на 60Вт. Необходимо взять его с запасом 30%. То есть, если лента 60-70Вт, берите смело 100 ваттный.
Если у вас очень мощная лента, или подсветка состоит из множества параллельных участков, то и источник питания нужно выбирать соответствующий.
Однако не многие знают, что блоки от 250Вт и больше, зачастую комплектуются вентиляторами охлаждения.
Закажите такие изделия на АлиЭкспресс и только после распаковки посылки обнаружите сюрприз.
А представьте, что вам его устанавливать в спальне. Первый месяц он может быть и будет работать относительно бесшумно, зато в дальнейшем, такое освещение из-за постоянного гула, ничего кроме раздражения вызывать не будет.
Поэтому всегда обращайте внимание на этот, казалось бы несущественный момент. Лучше заказать 2шт поменьше, чем один большой.
Это будет достойной альтернативой мощному блоку с вентилятором. Половину участка подключите от одного, половину от другого.
Место установки
Не нужно прятать блоки питания в тех местах, куда по окончании ремонта не будет доступа.
Речь идет о закрытых гипсокартоном и натяжных потолках. Дело в том, что БП это такой же расходный материал, как лампа для любого светильника.
И рано или поздно его придется менять. По сути, блок питания это одно из самых слабых звеньев во всей подсветке. Поэтому позаботьтесь заранее, чтобы к нему был доступ.
Провода для подключения
Вы можете идеально подобрать блок и купить качественную ленту, но подключив ее слишком тонким проводом, так и не получите хорошего результата. Как правильно подобрать и рассчитать сечения проводов питания?
Для этого можно применить два способа.
Выбор по нагрузке ленты
Во-первых, они должны быть медными. Во-вторых, чтобы не изучать таблицу соответствий номинальных токов и подходящих сечений проводов (а она не всегда будет под рукой), примените универсальную формулу.
На каждые 10А нагрузки требуется медный провод сечением 1мм2.
Этого сечения вам хватит с запасом, и все будет работать исправно. Как узнать какой ток потребляет вся подсветка?
Путем простого расчета. Допустим, у вас SMD 5050 напряжением 12В и мощностью 14,4Вт/метр. Общая длина всей led подсветки – 15 метров (3 куска по 5м параллельно подсоединены к блоку).
Для одного 5 метрового отрезка мощность будет равна:
P=14,4Вт/м*5м=72Вт
Данную мощность делим на напряжение и получаем ток:
I=P/U=72Вт/12В=6А
Осталось расчетную величину тока 6А разделить на 10А, согласно универсальной формуле и получим требуемое сечение провода для монтажа:
6А/10А=0,6мм2
Ближайшим стандартным значением будет провод сечением 0,75мм2.
Однако учтите, такой расчет приемлем, только если лента находится в непосредственной близости от источника питания.
Если же блок спрятан за 5м и более от самой подсветки, тогда желательно применять провода, начиная от 1,5мм2 и более.
Даже несмотря на то, что расчет будет давать меньшие значения.
Когда у вас RGB подсветка, общий ток, который получается при вычислениях по формуле I=P/U нужно разделить на три канала (R-G-B). Ведь каждый цвет вы будете подключать отдельным проводником.
Выбор по мощности блока
Второй способ опирается не на мощность ленты, а на мощность блока питания.
Согласно ему, провода должны быть такого сечения, чтобы спокойно выдержали 135% номинального тока, который способен выдать источник питания.
Помимо нормальной работы подсветки, никто ведь не отменял возможные короткие замыкания. Защита блока срабатывает обычно при перегрузке от 105% до 135%.
Если в БП есть ”Hiccup” защита, то он будет периодически отключаться и пробовать включаться заново. Провода вы в этом случае не спалите. Блок будет клацать и щелкать, пока не устранится КЗ.
Есть и другая защита – ”Constant current limiting”. Благодаря ей, выходное напряжение будет снижаться до той величины, пока ток не достигнет приемлемого значения.
Но значение это будет приемлемо для блока, а не для тонких проводов!
И если ваш провод слишком слабый, это может привести к пожару.
Марки провода
Рекомендуемые марки проводов для подключения – ШВВП, КСПВ, ПуГВ, акустические провода. Только не путайте подключение ленты и подключение блока питания.
Для БП уже необходим полноценный электрический кабель ВВГнг-Ls или NYM, по которому можно будет безопасно передать 220В.
Применение здесь проводов акустики или пожарно-охранной сигнализации будет грубейшей ошибкой и нарушением.
Герметичная лента
По степени влагозащиты ленты подразделяются на 4 вида:
- IP-20
Не имеет защитного покрытия и их можно применять только внутри сухих помещений.
- IP-33
Имеет двойной слой лака защищающий от пыли, но не от воды. Можно различить по характерному блеску.
- IP-65
С защитой от пыли и струй воды.
Полностью погружены в силиконовую оболочку и имеют двойную изоляцию проводов.
Их можно использовать в воде для подсветки бассейнов и аквариумов.
Для монтажа внутри помещений (подсветка мебели, потолка в спальне, зале) некоторые выбирают герметичную светодиодную ленту с защитой IP65. Она не полностью в силиконовом шланге, а просто сверху как бы пролита герметиком.
Это дает ей защиту от брызг воды. Люди думают, что будет здорово и удобно протирать с нее пыль.
Однако применение такой модели в сухом помещении никогда себя не оправдает. Вы получите больше минусов, чем плюсов.
В таких комнатах, особенно в зимний период работы отопления, наблюдается низкая влажность. И герметик, нанесенный поверх ленты при таких условиях, имеет свойство быстро усыхать.
В некоторых случаях силикон просто будет выкрашиваться как стекло и осыпаться. А еще этот силикон при высыхании начинает ”вести”.
Он тянет за собой подложку и происходит обрыв мест соединения с платой. Начинает пропадать контакт и подсветка местами тухнет, горит не равномерно.
Никакой ремонт здесь уже не поможет. Придется менять все целиком.
А еще у многих не получается нормально запаять герметичную ленту. Здесь есть свои нюансы и особенности.
Тот же силикон начинает со временем желтеть, что в итоге изменяет (загрязняет) цвет подсветки. Проверить качество силикона в магазине проблематично.
Этот эффект (пожелтение), скажется только через несколько месяцев. Не забывайте еще и о запахе, который неизменно будет исходить от герметика, когда лента нагреется.
Поэтому герметичную ленту применяйте там, где ей место – во влажных помещениях ванных комнат, на кухне под фартуком, возле раковины.
Ошибки подключения полярности
Многие задаются вопросом, а что будет, если неправильно подключить светодиодную ленту? То есть, перепутать полярность, плюс и минус местами.
Она взорвется, загорится, выйдет из строя? Нет, ничего подобного произойти не должно.
Led лента состоит из светодиодов. А светодиод в свою очередь, хоть и светоизлучающий, но все же ДИОД.
Диод это полупроводник, который в одну сторону пропускает ток, а в другую сторону, если изменить полярность - нет. То есть в этом случае, led изделие у вас просто не будет светиться.
Подключили неправильно – не светится. Поменяйте полярность, и она обязательно загорится.
Однако помните, что это только касается светодиодной ленты.
Если вы перепутаете полярность при подключении контроллера или усилителя, то эти электронные приборы запросто могут выйти из строя.
Выбор цвета свечения
Почему-то мало кто обращает внимание, на такой важный момент, как точность воспроизведения цветов. Сами цвета подразделяются на:
- теплый белый
- нейтральный белый
Для работы светодиодных лент, как и для любого электрооборудования, прежде всего, необходим источник энергии. Чаще всего электропитание системы светодиодной подсветки осуществляется от однофазной электросети переменного тока напряжением 220 вольт, т.е. от обычной розетки в нашей квартире. Исключение составляют системы с автономным питанием, например, монтируемые в автомобилях, мотоциклах, воздушных шарах, новогодних костюмах и т.д. и т.п.
Входные провода блока питания подключаются к сети ~220В. Обычно на блоке питания это - коричневый, синий и желто-зеленый провода (соответственно - фаза, ноль и заземление).
Выходные провода подключаются к светодиодной ленте. Красный или коричневый выходной провод - "плюс", черный или синий - "минус". Цвета проводов на ленте тоже выбраны не случайно. На монохромной ленте (белая или цветная, не меняющая цвет) красный провод - "плюс", черный - "минус". При подключении ленты к блоку питания необходимо соблюдать полярность, т.е. красный провод ленты подключать к красному или коричневому выходному проводу блока питания, черный - к черному или синему выходному. Если Вы хотите управлять яркостью ленты или изменять цвет подсветки, ознакомьтесь, пожалуйста, со статьями «Изменение яркости одноцветных лент» или «Управление многоцветными лентами».
Светодиодная лента обычно производится и продается нами 5-ти метровыми отрезками, намотанными на катушку (также, существуют ленты, намотанные по два пятиметровых отрезка на одной катушке). Резать ленту можно с шагом 2.5, 5 или 10 см в зависимости от типа ленты. Ленту резать допускается только в обозначенных местах - между медными контактными площадками. Обычно 12-ти вольтовая лента режется с шагом 3 светодиода, 24-х вольтовая с шагом 6 светодиодов. Существует также лента, которая режется с шагом в один светодиод.
На обратную поверхность большинства лент нанесён клеевой слой. Исключение составляют некоторые виды влагозащищенных лент. Монтаж ленты осуществляется на чистую, гладкую, ровную, сухую, желательно обезжиренную поверхность. Для монтажа достаточно снять с ленты защитный слой и прижать её к подготовленной поверхности.
Напряжение питания на ленту можно подавать с одной стороны отрезка.
Для использования отрезанных кусков ленты, оставшихся без токоподводящих проводов, необходимо эти провода к ним припаять. Пайка производится к медным «пятачкам» на ленте при помощи стандартного припоя и любого неактивного флюса (флюса, не содержащего кислот в своем составе) или сосновой канифоли. Для быстрого и надежного соединения контакты необходимо аккуратно зачистить, например, острием монтажного ножа. Существуют также разъемы, монтирующиеся непосредственно на ленту, но использование подобных разъемов крайне нежелательно ввиду низкой надежности соединения (возможно пропадание контакта, нагревание и обгорание разъемов). Если Вы не «дружите» с паяльником, мы можем по Вашим размерам подготовить отрезки лент с подпаянными к ним проводами нужной длины.
Категорически не рекомендуется подключать ленты длиной более 5-ти метров друг за другом. При таком включении, через ленту, расположенную ближе к блоку питания, протекает ток, превышающий допустимое значение, что вызывает перегрев ленты. В таком режиме лента долго не проработает. При необходимости подключения к одному блоку ленты длиной более 5-ти метров, блок питания можно расположить в месте соединения лент, а ленты развести в две стороны. Если расположить оборудование таким образом невозможно, то подавать питание на каждую 5-ти метровую ленту необходимо через отдельные провода, проложенные от блока питания к ленте.
При выборе проводов для подключения светодиодной ленты необходимо учитывать, что ток в цепи питания ленты довольно большой. Это обусловлено необходимостью передать относительно высокую мощность при невысоком напряжении питания светодиодов. Подход, используемый обычно при выборе проводов для сети 220 вольт, здесь неприемлем. Так, например, чтобы передать мощность величиной 100 ватт при напряжении питания 220 вольт, необходим ток 0.45 ампера. Чтобы передать такую же мощность при напряжении питания 12 вольт, необходим ток 8.3 ампера, т.е. в 18 раз больше! Также, при выборе провода, кроме максимально допустимого тока, необходимо учитывать и падение напряжения на проводах. Например, понижения напряжения с 220 вольт до 219 никто и не заметит, а снижение напряжения питания ленты на тот же 1 вольт с 12 до 11 вольт уже довольно критично. Чем тоньше и длиннее провод от блока питания до ленты Вы будете использовать, тем меньшее напряжение дойдет до ленты. Пониженное напряжение питания в одноцветной ленте приводит к понижению яркости свечения, а в многоцветной, кроме этого, и к смещению цветового баланса в сторону красного цвета. Может даже возникнуть ситуация, когда конец ленты, при включении белого цвета, светится более розовым, чем её начало. Особенно сильно потери на проводах проявляются при использовании 12-ти вольтовой ленты. Именно поэтому использование 24-х вольтовой ленты всегда более предпочтительно, особенно при больших мощностях. Чтобы уменьшить эти потери, желательно все оборудование размещать как можно ближе к ленте. Если такой возможности нет, необходимо использовать провод достаточного большого сечения.
Соединения проводов между собой лучше всего выполнять при помощи пайки. Если такой возможности нет, то желательно использовать клеммные соединители, например, соединители фирмы WAGO, зарекомендовавшие себя как удобные и надежные устройства.
Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надёжность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.
Перед включением системы обязательно внимательно проверьте правильность выполненного монтажа. Неправильно смонтированное оборудование может выйти из строя при первом же включении. Поломка оборудования, вызванная ошибками монтажа, не является поводом для его гарантийного ремонта или замены.
Расскажу об одном важном моменте, который не всегда учитывается. А именно про то, как считать сечение кабеля, необходимого для подключения светодиодной ленты.
В начале важная мысль, которая, я надеюсь, всем известна: сечение кабеля зависит от проходящего по нему тока.
Не напряжения и не мощности, а тока. Который в амперах. Можно легко найти таблицы, которые сообщают нам, какой предельный ток можно пускать по кабелям различного сечения:
- Кабель сечением 0.5 мм2 — 6 ампер
- Кабель сечением 0.75 мм2 — 10 ампер
- Кабель сечением 1 мм2 — 14 ампер
- Кабель сечением 1.5 мм2 — 15 ампер
- Кабель сечением 2 мм2 — 19 ампер
- Кабель сечением 2.5 мм2 — 21 ампер
Исходя из этого на силовые нагрузки напряжением 220 вольт на кабель сечением 1,5 мм2 ставится автомат 10А, а на кабель сечением 2,5 мм2 ставится автомат 16А. Запас учитывается потому что автомат при номинальном и бОльшем токе сработает не сразу, а чуть погодя. А нам хотелось бы, чтобы по кабелю не шёл максимально допустимый ток. К тому же, кабель, на котором написано 2.5, может в реальности быть не 2.5, а меньше.
Поскольку мы говорим о светодиодной ленте, то напряжение у нас не переменное, а постоянное (ленту с питанием 220 вольт не берём в расчёт), и очень важно понимать, что сечение кабеля мы выбираем не по максимальному току, который может выдержать кабель, а по падению напряжения в кабеле.
Падение напряжения в кабеле
У кабеля есть, как у любой резистивной нагрузки, сопротивление. То есть, когда ток проходит по нему, часть электроэнегрии превращается в нагрев самого кабеля. Ток, в замкнутой цепи согласно законам физики, всегда постоянен, а напряжения уменьшается. То количество вольт, на которое уменьшается напряжение при прохождении нагрузки, называется падением напряжения.
У кабеля есть некое значение его удельного сопротивления. Это количество ом на миллиметр квадратный сечения кабеля на метр длины. Чем больше, длина, тем больше сопротивление. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление. Измеряется в Омах, можно понятнее представить как Ом*мм2/м, так оно чаще всего и обнаруживается в интернете. Мы возьмём за некое усреднённое значение сопротивление силового кабеля 0,018 Ом*мм2/м. Для более точных расчётов можно подставить сопротивление конкретного кабеля.
Полное сопротивление кабеля равно удельное сопротивление * длина / сечение *2
Умножаем на два потому, что относительно источника напряжения надо считать длину жилы до нагрузки и обратно. Либо можно брать длину кабеля сразу с учётом этого.
U = I * R, поэтому падение напряжения равно сопротивлению кабеля * ток.
Напряжение, которое приходит на нагрузку, равно напряжению питания источника минус падение напряжения.
Это важный момент! Падение напряжения зависит от тока. Иногда спрашивают: какое может быть расстояние до датчика движения? Оно может быть большое, потому что ток потребления датчика движения очень маленький. Для Colt Quad PI это 12 миллиампер. То есть, если используем кабель сечением 0,22мм, то для падения напряжения на 1 вольт нужен кабель длиной 500 метров.
Второй вывод выходит из первого: падение тем меньше, чем больше напряжение. Почему для передачи электроэнергии на большие расстояния используются высоковольтные линии? Потому что если передавать 220/380 вольт, то напряжение быстро упадёт. Надо использовать очень толстый кабель, но дешевле ставить трансформаторные подстанции.
Допустимое напряжение светодиодной ленты
Я провёл эксперимент: подключил 24-вольтовую ленту к источнику напряжения и стал понижать напряжение. Фотографиями не передать изменение яркости свечения, надо вживую смотреть и сравнивать. Вывод такой: при 22 вольтах лента горит тусклее, но только немного тусклее. При 21 вольте лента горит ещё тусклее. При 20 вольтах ещё немного тусклее. Да, я понимаю, что я сама очевидность.
Для себя я решил так: уменьшение напряжения питания лента на 10% чуть снижает свеченяркостье, но это ещё допустимо. Больше — нежелательно.
Лента бывает разной мощности и разного напряжения. Полагаю, не надо пояснять, что нам всегда выгоднее использовать ленту бОльшего напряжения. Больше напряжения — меньше ток. Меньше ток — меньше нежелательное падение напряжения. Сама распространённая лента имеет напряжение 24 вольта. 12 вольт или ниже не смотрим, кроме случаев совсем короткого кабеля до ленты и наличия свободного 12-вольтового блока питания.
Представим, что у нас лента имеет мощность 9,6 ватта на метр. 10 метров. Напряжение 24 вольта. Расстояние до ленты от блока питания 20 метров. Какого сечения брать кабель?
Сначала считаем ток. Это 4 ампера (мощность на метр * длина / напряжение). Я сделал табличку в Excel, в которую забил все формулы для простого расчёта падения напряжения в процентах.
У меня получилось, что при сечении 1,5 мм2 падение напряжения составит 1,92 вольта или 8%. При длине кабеля 25 метров — 10%. При сечении кабеля 0,75 длина может быть не больше 10 метров. Это максимальные значения, если вы хотите, чтобы лента горела не «немного тусклее обычного», а достаточно ярко, то надо увеличивать сечение.
Другой способ — повышать напряжение источника питания. На некоторых блоках питания есть регулировочный винтик (обычно с маркировкой ADJ), который позволяет повысить напряжение до 27 вольт. При кручении винтика желательно измерять напряжение на ленте, чтобы оно стало ровно 24 вольта, не больше (хоть и будет ярче светить).
Ещё существует лента на 36 вольт и 48 вольт. Она не очень распространена, но её использование поможет уменьшить падение напряжения в абсолютном значении и в процентах относительно номинала.
Размещение блоков питания
Этот вопрос всегда является камнем преткновения между дизайнером и электриком. Электрик спрашивает дизайнера, куда класть блоки питания, а дизайнер говорит, что это не его дизайнерское дело блоки питания класть: вы электрик, вы и кладите. Не будешь же ему про падение напряжения объяснять. На самом деле, я считаю, что хороший дизайнер не должен устраняться от технических моментов, а должен в них вникать и расти над своими не внимающими коллегами, как и электрик, вникающий в вопросы дизайна. Но это тема отдельных размышлений.
Идеально, конечно, размещение блока питания где-то ближе к началу ленты. Часто блок можно положить за бортик двухуровневого потолка, выпускаются очень тонкие модели. Важно заранее подвести питающий кабель не в одну точку потолка, а в несколько, чтобы мощности блока питания хватало на питание подключенной к нему ленты. Кабель от щита до блока питания имеет сечение 1,5, так как напряжение в нём 220 вольт и ток, соответственно, небольшой.
Важно, чтобы блок был обслуживаемым и проветриваемым. Можно предположить, что 5% мощности подключенной ленты пойдут на нагрев блока питания. Для 200Вт это 10 Вт тепла. Нужно также быть готовым к тому, что контакты блока могут оплавиться, что в блоке может взорваться конденсатор, что блок может начать сильно греться. Что он может не пережить короткое замыкание в ленте. В хорошем блоке такого не случится, но надо быть готовым и не класть блок в пожароопасное место (на пачку бумаги).
Можно разместить где-то в мебели один блок питания, от него несколько выводов на ленты. Вот размещение блока питания в шкафу, от него три кабеля сечением 1,5 каждый на свой кусок ленты.
Всегда блок питания ленты должен быть обслуживаемым. Он может, как любая техника, сгореть
У меня были пара объектов, на которых блоки питания ленты по решению заказчика были замурованы в стенах. Взяли самые дорогие (Meanwell) блоки питания с защитой IP67, мощность выбрана с запасом, трижды проверили, что они работают, и зашили потолком. Уже по меньшей мере три года работают. В общем, вероятность неисправности достаточно низкая, но если что-то случится, придётся разбивать ремонт.
Вот фото размещения блоков питания в щите. Блоки питания Chinfa 24 вольта. У каждого есть подстроечный резистор, может давать до 29 вольт.
Рядом с каждым блоком реле для его включения и автомат. Здесь один блок — одна лента.
Выводы
- Надо заранее думать, где будут размещены блоки питания лент и посчитать их мощность и ток
- Если блоки питания в щите, то надо не лениться и по формулам посчитать падение напряжения в кабеле и предусмотреть кабель соответствующего сечения. Можно разделить ленту на несколько участков и протянуть от блока несколько кабелей, по каждому пойдёт меньший ток.
- Если блоки питания не в щите, то надо предусмотреть место для них. Место должно быть обслуживаемее, проветриваемое, непожароопасное.
- Блоки питания выбираем хорошие. Чтобы держал короткое замыкание. Лучший вариант в металлическом кожухе IP67, но это дороже всего. Можно брать блоки на DIN рейку, они обычно качественные. Хорошо если с подстройкой выходного напряжения.
- Время от времени надо не забывать подкручивать все контакты блоков питания. Собственно, это надо делать на всех элементах щита, а то из-за плохого контакта может начать греться клемма.
Буду признателен за написание какого-либо короткого комментария к тексту. Он оказался полезен? Остались какие-то вопросы? Нашли ошибку? Напишите об этом, пожалуйста.
Мы выполняем проектирование современных инженерных систем для квартир и загородных домов. Также консультации, шеф-монтаж, аудит. Высылайте задачи и любые вопросы на почту
