Блок питания для светодиодной ленты - подключение, расчет мощности. Какой блок питания лучше

Принципиальная схема LED драйвера TH-T0440C

Как выглядит этот модуль (это автомобильная светодиодная фара):

Модуль LED прожектора TH-T0440C

Электрическая схема:

Схема светодиодного модуля (драйвера) TH-T0440C

В этой схеме больше непонятного, чем в первой.

Во-первых, из-за необычной схемы включения ШИМ-контроллера, мне не удалось эту микросхему идентифицировать. По некоторым подключениям она похожа на AL9110, но тогда непонятно, как она работает без подключения к схеме её выводов Vin (1), Vcc (Vdd) (6) и LD (7) ?

Также возникает вопрос по подключению MOSFET-а Q2 и всей его обвязки. Он ведь он имеет N-канал, а подключён в обратной полярности. При таком подключении работает только его антипараллельный диод, а сам транзистор и вся его “свита”, совершенно бесполезны. Достаточно было вместо него поставить мощный диод Шоттки, или “баян” из более мелких.

Автоматика CAME для откатных ворот:

Все подготовительные действия производим без электропитания платы безопасность превыше всего. Где устанавливать датчики безопасности для ворот? Как результат — поврежденное крыло, дверь или бампер, ремонт с покраской которого легко потянет на суму не меньше сотни долларов. Все дело в заводской настройке привода для откатных ворот — левосторонней или правосторонней.

Как правило, фотоэлементы безопасности устанавливают на высоте около 50 см на высоте бампера.

Они реализуют функции: — изменения направления движения ворот срабатывает, если при закрытии ворот обнаружено препятствие.

Подключение производится согласно стандартной схемы подключения оборудования, которая предоставляется Вам при покупке. Но это справедливо больше к автоматическим шлагбаумам, удар от опускающейся по инерции стрелы может привески к сотрясению мозга если он есть.

Не следует вместо четырехжильного использовать два провода по 2 жилы, так как очень часто даже специалисты путают между собой провода, что приводит к порче фотоэлементов или платы управления двигателем. Возможны варианты с установкой нескольких пар фотоэлементов одни снаружи, другие внутри.

Где устанавливать датчики безопасности для ворот? Так нужны ли они?

На практике что бы попасть под движущиеся ворота, желательно специально лечь на пути их следования. █ Реле ДАВЛЕНИЯ и Реле СУХОГО ХОДА. Как подключить НАСОСНУЮ СТАНЦИЮ / water well, Часть 8.

Основные критерии выбора

Чтобы подобрать блок питания светодиодной ленты, нужно обратить внимание на такие ключевые характеристики данного устройства:

значение выходного напряжения – оно в обязательном порядке должно соответствовать по показателю осветительному прибору;
показатель мощности устройства – рассчитывается по специальной формуле;
уровень защиты;
наличие дополнительных функций.

Выбирая источник питания, также нужно учесть его стоимость. Защищённые от влаги модели будут стоить дороже. На ценообразование влияет метод преобразования устройства и его мощностные показатели.

Метод преобразования

Принцип работы импульсного блока питания

По способу преобразования блоки питания можно разделить на 3 основных типа:

линейные;
бестрансформаторные;
импульсные.

Источники питания линейного типа изобрели ещё в прошлом столетии. Они активно использовались до начала 2000-х годов, до появления на рынке импульсных устройств. Сейчас практически не применяются.

Бестрансформаторные модели малопригодны для питания светодиодных светильников. Они обладают сложной конструкцией – напряжение 220В в них уменьшается посредством RC-цепи с последующей стабилизацией.

Основной серьёзный минус – блок нельзя включать без нагрузки. В противном случае может выйти из строя силовой транзистор. На современных моделях эту проблему решили при помощи обратной связи. В итоге на холостом ходу напряжение на выходе не выходит за пределы допустимого показателя.

Охлаждение

В зависимости от применённой системы охлаждения блоки питания разделяются на 2 типа:

Активное охлаждение – устройство оснащается внутрикорпусным вентилятором, отвечающим за эффективность охлаждения. Такая конструкция даёт возможность взаимодействовать с достаточно высокими мощностями. При этом вентилятор может гудеть и его периодически нужно чистить, так как с воздушным потоком внутрь корпуса попадает пыль.
Охлаждение пассивного типа – устройство не оборудуется вентилятором (естественное охлаждение). Такие источники питания очень компактны, но при этом подходят исключительно для использования в быту, так как рассчитаны на малые нагрузки.

Исполнение

Компактный блок питания для светодиодной ленты

По типу исполнения блоки питания разделяются на такие конструкции:

Малогабаритный пластиковый корпус. Такое устройство внешне схоже с блоками питания от ноутбуков и обладает разборным корпусом из пластика. Модели данного класса функционируют стабильно и будут оптимальным вариантом для использования в сухих помещениях.
Герметичный корпус из алюминия. Конструкционные особенности, герметичность и прочность используемого материала, позволяют применять такой светодиодный блок в помещениях с повышенной влажностью. Он устойчив к воздействию влаги и выделяется длительным эксплуатационным сроком.
Корпус из металла с вентиляционными отверстиями. Такие устройства не защищены от внешних воздействий, поэтому монтируются в специальные закрытые коробки. Корпус открытого типа даёт возможность быстро перенастроить блок.

Выходное напряжение

Данная характеристика устанавливает, в какой номинал напряжения преобразует источник питания исходное сетевое напряжение 220В. Обычно это 12В и 24В постоянного или переменного типа. Наиболее распространёнными являются светодиодные ленты на 12В с напряжением постоянного типа. Соответственно, для них нужен блок питания маркировки DC12V.

Мощность

Потребление светодиодов

В отдельных ситуациях в расчёте мощности источника питания просто нет надобности. Например, если нужно подсоединить 1 метр ленты на светодиодах класса SMD с питанием 12В, подойдёт любой блок с неизменным напряжением на выходе 12В. Если же предполагается более мощная нагрузка, нужно будет воспользоваться формулой расчёта.

Подобрать мощность источника питания можно исходя из максимальной длины светодиодной ленты и от показателя потребления 1 метра изделия. Для облегчения такой задачи производители прописывают требования к источнику питания в инструкции к LED-ленте.

Дополнительные функции

Блок питания с пультом управления

Кроме основных характеристик, при выборе блоков питания внимание нужно обращать на наличие в них дополнительных функций:

могут быть тривиальными и исключительно обеспечивать питание;
более функциональные модели обладают встроенным диммером;
отдельные устройства оснащаются инфракрасным датчиком или радиоканалом для управления при помощи пульта ДУ.

Точный расчет мощности

Более точное определение мощности ленточного осветителя делается по конструкции его участков, расположенных между линиями для нарезки.

Больше всего выпускается таких моделей, в которых эти участки 12-вольтовые. При этом и для всей светодиодной ленты 12 В – это номинальное напряжение питания.

Но есть ленточные осветители с питающим напряжением 24, 36 и 220 Вольт. Среди них могут быть модели с одинаковым напряжением питания, но количество светодиодов на метр может значительно отличаться.

Чем больше излучателей приходится на 1 м длины, тем качественнее светит ленточный осветитель. Светодиоды сливаются в одну светящуюся поверхность.

Однако для любых моделей ленточных осветителей всегда указывается потребляемая электроэнергия всей пятиметровой бобины. Измерив расстояние между линиями отреза одного участка и разделив на полученное значение общую пятиметровую длину бобины, получаем потребление электроэнергии одним отрезком.

Затем, умножая эту величину на общее количество участков в используемом отрезке пятиметровой бобины, вы получаете некоторое значение потребляемой электроэнергии. А уже по нему подбираете мощность блока питания для светодиодной ленты своей осветительной системы. Но перед тем как рассчитать мощность источника питания, надо учитывать следующее.

Четыре контактные площадки на месте разреза означают то, что это RGB-ленточный осветитель. Для него нужен специальный источник питания. Такая система применяется потребителями осветителей для светодиодной подсветки. В ней получается как одинаковая, так и разная сила тока в каждом из трех-четырех контактов. В результате можно получить освещение любого цвета.
Если от одного источника питается ленточный осветитель пятиметровой длины, к нему можно присоединить следующий осветитель, но через специальный усилитель. Если последовательно соединяется много осветителей RGB, используется один контроллер, несколько источников питания и несколько усилителей.

Последовательное соединение нескольких осветителей RGB

Все ленточные осветители распределяются в нужных местах комнаты или помещения и при этом каждый из них дает одинаковый свет. При этом 1 метр осветителя может обеспечить такой же световой поток, как и одна лампа накаливания 100 Вт. Однако энергопотребление этого метра осветителя будет в 6–10 раз меньше. Свет ленточного осветителя будет равномернее заполнять пространство помещения. Это главные преимущества использования в системах освещения ленточных осветителей с источниками питания.

Если нет потребности в многоцветности света, можно использовать простейшее решение. Это осветитель, подключаемый к электросети через выпрямитель. Для уменьшения пульсации светового потока с частотой электрической сети на выходе выпрямителя-моста ставится электролитический конденсатор 50–100 мкФ 450 В. Соблюдаем полярность, присоединяя ленточный осветитель к выпрямителю. Для управления яркостью излучателей света можно использовать диммер. Его ставят перед выпрямителем.

BY-033/60 220V 5730 WW BROWN светодиодный ленточный осветитель

Блок питания своими руками

схема ленты на 20 ячеек, для её сборки необходим: трансформатор на 1А, 12W; диодный мост с конденсатором; микросхема для радиатора (подойдет 7812)

Источник, для обеспечения устройства питанием, необязательно покупать в магазине в готовом виде, его вполне можно создать собственными руками, если придерживаться следующего алгоритма действий:

Подобрать 4 диода – подойдут абсолютно любые разновидности, поскольку напряжение на них будет поступать совсем невысокое.

Подобрать конденсатор, к нему предъявляется только одно требование – напряжение не менее 25 В

Не стоит опасаться выбора устройства со слишком завышенным параметром, поскольку при выходе из блока постоянный ток всегда имеет строго фиксированное значение.

Диоды скручиваются или спаиваются друг с другом парами, при этом, важно, чтобы места контакта имели различную полярность. Определить это просто: сторона с нарисованной полоской является положительной, а пустой стороне без полоски соответствует отрицательное значение.

Затем необходимо соединить между собой обе спаянные пары диодов, только теперь по обратному принципу: в точке соприкосновения должна встретиться сторона с положительной полярностью одного элемента с аналогичной стороной второй пары

Соответственно, с другой стороны соединяются части спаек с отрицательной полярностью. В итоге, получается небольшой элемент квадратной формы – это так называемый диодный мост.

Соединяем 2 вывода из трансформатора с диодным мостом, причем точками соприкосновения в обоих случаях должны стать контакты с комбинированным значением «плюс-минус», а контакты с исключительно отрицательной или положительной полярностью, созданные на последнем этапе формирования моста, должны оставаться свободными.

На данном этапе происходит подключение к мосту конденсатора. Здесь необходимо учитывать, что полярность в сетевом фильтре имеет иное обозначение: отметка «-» традиционно обозначает сторону с отрицательной полярностью, соответственно, сторона без каких-либо обозначений является положительной. Подключение к мосту происходит следующим образом: положительный контакт конденсатора подсоединяется к оставшейся свободной стороне с положительной полярностью, также отрицательный контакт подсоединяется к стороне соответствующей полярности.

На этом этапе потребуется несколько проводов различающихся цветом. Обычно для отрицательной полярности используется синий цвет, а для положительной красный, но это правило не является незыблемым, провода можно подобрать по своему усмотрению или, исходя из того, что имеется в наличие. В случае необходимости можно даже задействовать одинаковый цвет для обеих полярностей просто сделав на одном из проводов соответствующую пометку в виде узелка или нарубки.

Красный провод необходимо припаять к выводу диодного моста, который обладает положительной полярностью, туда же, где располагается положительный вывод сетевого фильтра. Синий провод точно также должен быть припаян к отрицательному выводу моста.

Базовое устройство для блока питания 12 В на этом считается завершенным. При желании можно проверить уровень напряжения. Даже в случае возникновения каких-либо погрешностей или появления слишком высоких показателей, не стоит волноваться, при постоянной нагрузке вместо холостой работы устройство начнет выдавать положенное ему напряжение. Однако те, кто хочет достичь максимальной точности в параметрах, связанных с напряжением, могут оборудовать полученный блок дополнительным стабилизатором.

Готовое устройство можно убрать в корпус, после чего оно полностью готово к эксплуатации.

Принцип действия импульсного блока питания

На сегодняшний день для питания светодиодной ленты применяются блоки, использующие принцип импульсного преобразования напряжения. Суть работы блока питания такого типа заключается в следующем:

Выпрямление сетевого напряжения.
Подача напряжения на первичную обмотку трансформатора в виде высокочастотных импульсов. Они следуют с частотой более 20 кГц, а продвинутые схемы дорогих ИИП работают на частотах в 100 кГц.
До нужного уровня напряжение понижается при помощи импульсного трансформатора.
На выходном каскаде происходит выпрямление и стабилизация величины пониженного напряжения.

Для примера рассмотрим классическую схему импульсного преобразователя переменного напряжения 220 В в постоянное 12 В, собранного на микросхеме Top242.

Входное сетевое напряжение поступает на выпрямитель, состоящий из диодного моста BR1 и сглаживающего фильтра С1-С4, L1. Полученное таким образом постоянное напряжение поступает на микросхему DA1, на которой собран высокочастотный (до 100 кГц) генератор, нагруженный на импульсный трансформатор Т1. Принцип работы трансформатора тот же, что и у классического. Единственное отличие – он работает на высокой частоте, но об этом позже.

Пониженное до 12 В напряжение высокой частоты поступает на выпрямитель (диод D3) и сглаживающий фильтр (С9, С10, L1). Одновременно это же напряжение через оптрон U1 поступает на цепь стабилизации, встроенную в микросхему DA1. Стабилизация производится при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ), суть которой заключается в следующем.

При увеличении выходного напряжения цепь стабилизации (ШИМ-контроллер) изменяет скважность (длительность) импульсов, поступающих на трансформатор, и его действующее выходное напряжение уменьшается. При чрезмерном понижении выходного напряжения длительность импульсов увеличивается

В результате на выходе блока устанавливается ровно 12 В, что и необходимо для правильного питания светодиодной ленты.

В чем преимущества импульсного блока питания перед трансформаторным? Поскольку преобразование напряжения производится на относительно высокой частоте, соответственно, уменьшаются габариты и масса трансформатора, а значит и всего блока. Причем уменьшаются существенно – в десятки раз. По этой же причине уменьшаются и габариты сглаживающих конденсаторов. ШИМ-модуляция же позволяет отказаться от классических линейных стабилизаторов, имеющих низкий КПД и требующих громоздких радиаторов охлаждения.

В результате мы получаем исключительно компактный и надежный блок питания с КПД до 95%.

Основные ошибки при подключении светодиодной ленты к сети 220в

Разберем самые часто встречаемые ошибки при подключении диодной ленты к 220 В:

Запрещается удлинять ленты свыше стандартной длины – максимум 5 метров, припаивая к ним дополнительные отрезки. Ведь чем длиннее лента, тем большая энергия «течет» по жилам ее проводки. Если вы удлинните ленту, то соответственно, прибавите и потребителей на ленточную проводку. А значит, в ней могут возникнуть уже недопустимые токи, которые будут греть жилы и могут привести к их расплавлению.
Недопустимо подключать к блоку питания светодиодные ленты, соединенные последовательно, если их совокупная длина превышает 5 метров. Это запрещается даже в том случае, если блок питания способен обеспечить данное энергопотребление. Блок управления в данном случае играет роль максимального ограничителя подаваемой мощности. Но эта мощность может уже быть слишком большой для ленточной проводки. И никакие предохранители, находящиеся в блоке питания не смогут защитить от расплавления пластика ленты и потенциального короткого замыкания.
Перед тем как подключить диодную ленту меньшего напряжения к 220 Вольтам, зачастую приобретается блок питания с номинальной мощностью без 25%-ного задела. В итоге кристаллы сияют не в полную силу.
Светящиеся ленты, рассчитанные на 12 или же на 24 В, требуют соответствующих блоков питания. Невозможно подключить ленту на 24 В к блоку, выдающему только 12 В, а затем пытаться увеличить светимость кристаллов, обрезая отдельные участки ленты. Перед тем как подключить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220 В, следует убедиться, что все звенья цепи подходят друг другу по номинальным параметрам.

Такие задачи, как подключить светодиодные ленты на 220 Вольт имеют разные решения в зависимости от мощности лент. Для лент 220 не нужен блок питания, но отдельно придется приобретать контроллер-выпрямитель. При меньших расчетных уровнях напряжения блоки питания, как правило, уже оснащены и контроллерами, и выпрямителями, и предохранителями. Но главное – не соединять led-ленты с максимальными стандартными длинами последовательно. Это чревато возникновением пожароопасной ситуации.

Выбор блока питания по электрическим характеристикам

Расчет блока питания для любой светодиодной ленты надо начинать с напряжения. Оно должно соответствовать напряжению питания ленты. Если напряжение источника будет выше, светильник быстро выйдет из строя. Если ниже – будет светиться в полнакала.

Второй важный параметр – наибольшая мощность. Она рассчитывается по следующей формуле:

Pист=Руд*Lленты*Кзап, где:

Рист – минимальная мощность блока питания;
Руд – удельная потребляемая мощность (мощность, которую потребляет 1 метр полотна);
Lленты – общая длина отрезков полотна;
Кзап – коэффициент запаса, может быть равен от 1,2 до 1,4.

Некоторые величины должны быть рассмотрены подробнее.

Как определить потребляемую мощность одного метра ленты

Проще всего определить потребляемую мощность метра полотна по технической спецификации. Там этот параметр указан в явном виде. Если ее нет, но известен тип ленты, в различных источниках можно найти эту характеристику.

Светодиоды 5050 и 3028 различаются размером.

Если и это невозможно, то во многих случаях удельное потребление можно определить с помощью линейки. Для этого надо измерить размеры светодиода и определить его форм-фактор. По этой характеристике можно найти потребляемую мощность одного светодиода, посчитать их количество на метре и перемножить.

Светодиод				-1	5730-2
Размеры, мм	3,5х2,8	5х5	5,6х3	4,8х3	4,8х3
Потребляемая мощность, Вт	0,06	0,2	0,5	0,5	1
Потребляемый ток, А	0,02	0,06	0,15	0,15	0,3

Проблема только в том, что некоторые LED выпускаются в разных вариантах – с одним кристаллом или с 2-3. В этом случае и мощность будет отличаться в 2-3 раза. И единственный способ найти искомый параметр – взять наименьший отрезок ленты и запитать его от источника заведомо большей мощности. Замерив ток в амперах и умножив его на напряжение питания (12 В или другое), можно получить удельную мощность отрезка (Вт). Посчитав количество отрезков в метре, можно выйти на искомую величину.

Схема измерения тока.

Если амперметра нет, можно перед подключением к источнику питания замерить сопротивление резистора, установленного на отрезке (или считать, если маркировка доступна). После подачи питания замерить напряжение на нем и найти ток по известному соотношению: I=U/R, где I – искомый ток в амперах, U – напряжение питания в вольтах, R – сопротивление резистора.

Резистор в 300 Ом на LED-ленте.

Зачем нужен коэффициент запаса и что он учитывает

При выборе мощности БП без коэффициента запаса он будет работать на пределе своих возможностей. Этот режим имеет свои недостатки:

«Китайский ватт» может быть меньше обычного ватта. Если говорить серьезно, это означает, что фактическая наибольшая мощность недорогих блоков питания из Юго-Восточной Азии зачастую меньше задекларированной.
Часть электронных компонентов на максимальном токе (и максимальном нагреве) имеет сокращенный срок службы. Это особенно касается намоточных деталей (трансформаторов, дросселей), которые в недорогих блоках питания делаются вручную кустарным способом из тонкого провода с некачественной изоляцией.
Если в источнике питания есть некачественно пропаянные контакты (это вполне обычный случай), то на максимальном токе они будут нагреваться и качество соединения будет ухудшаться. Это вызовет еще больший нагрев, и так по кругу до выхода из строя.
При небольшом повышении температуры в помещении электронный блок выходит на предельный режим и его срок службы непредсказуемо сокращается.
Потребляемая осветительной системой мощность зависит от схемы (хоть и не критически). Конфигурация осветителя может содержать: диммер (диммеры), RGB-контроллер, драйвер (или несколько), усилитель (возможно, не один), прочие приборы.

Подключение LED-ленты через блок управления.

Все эти устройства потребляют токи на холостой ход и на собственные нужды (питание внутренней схемы и т.д.), их КПД не равен 100%. По сравнению с токами, потребляемыми LED-светильниками, они невелики. Но если БП работает в режиме «на грани», эта небольшая добавка может стать критической.

Исходя из этих соображений, по реальной ситуации к рассчитанной мощности надо добавить когда 20, а когда и 40 процентов.

Камера заднего вида

О полезности данного оборудования нет необходимости рассказывать. Камера заднего вида является неоценимым помощником для начинающих автолюбителей, которые, как правило, испытывают трудности при совершении парковочных действий.

По видам (месту и способу) установки различают несколько типов обзорных камер заднего вида:

Камеры штатной установки. В строго определенных производителем авто местах;
Универсальные устройства. Место расположения выбирает сам водитель;
Проводные;
Беспроводные камеры заднего вида.

В качестве примера используем универсальную проводную камеру и китайскую магнитолу формата 2 din.

Выбираем место установки. Рамка номера, ручка багажного отсека и т.д. В салоне, за задним стеклом камеру располагать не рекомендуется.

Осуществляем прокладку соединяющего камеру и ГО кабеля. Провод пятиметровой длины входит в комплект устройства.

Подсоединяем камеру к питанию. В роли источника выступает любой из фонарей заднего хода. Обязательно используем предохранитель в этой цепи.

Подключаем через тюльпан (разъем) камеру к проигрывателю. Для этого предназначается отдельный выход. В случае его отсутствия устройство присоединяется через вход «видео».

Производим настройку картинки и расположения камеры.

Мультируль

Под таким названием подразумевается подключение китайской магнитолы к рулю автомобиля. То есть обеспечивается возможность управления штатным проигрывателем непосредственно с рулевого колеса.

Для осуществления данного подключения понадобятся:

Руль с встроенными управленческими кнопками или нишей для их размещения;
Автомагнитола;

Два переходника (адаптера) ISO;
Переходные устройства для антенны и совмещения кнопок руля с магнитолой.

Сразу оговоримся, процесс подключения мультимедийной системы и ее адаптация с мультирулем – процесс не то чтобы сложный, но кропотливый и требующий определенных навыков. Объясняется это тем, что очень часто распиновка такого подключения у автомагнитолы и рулевого колеса не совпадают, хоть и прописаны в инструкциях. И поэтому советуем по возможности обратиться в специализированный центр, занимающийся такого рода установками.