Подключение светодиодной ленты 12в к компьютеру

Применение RGB светодиодной ленты

RGB светодиодные ленты могут применяться также широко, как и обычные LED ленты. Их могут применять для наружной рекламы, для подсветки мебели и автомобильного тюнинга, но больше всего RGB светодиодные ленты применяют для дизайна помещений.




Гибкий контроль за светом RGB лент позволяет добиться таких эффектов при освещении квартир и прочих помещений, которых никак не удастся достичь другими способами подсветки. Она с легкостью принесет разнообразие в жизнь простым изменением подсветки. К примеру, яркий белый свет сделает из помещения рабочий кабинет, легкая голубая подсветка идеально подойдет в качестве ночного света, а зеленая подсветка поможет достичь лучшей расслабленности и отдыха. Причем все это можно сделать с одним помещением буквально за несколько секунд.

Подключение

Для подключения RGB полосы с пультом используются
блоки питания на 12 вольт (реже 24
В).Выбор осуществляется, базируясь
на мощность источника света. Например, если мощность полосы длиной 5 метров 15
Вт, то у блока должно быть:

15 + (15*0,25) = 18,75 Вт (с запасом
15%).

RGB лента не подключается прямо к блоку питания, в схему включается контроллер. Его мощность рассчитывается так же, как для драйвера. Если полоса очень длинная (более 10-и метров), целесообразно разрезать ее и купить отдельный контроллер для каждого отрезка (к оному можно подключить параллельно 2 отрезка по 5 м) или усилитель.

220 В из сети подаются на драйвер, с ним
соединяется контроллер с тремя клеммами (+V, B, G, R). К +V
присоединяется плюс светодиодной полосы, к B, G, R – минусы.

Если контактов 5, то RGB-лента дополнительно содержит белые светодиоды. Это необходимо учесть при покупке.

От блока питания напряжение подается на
контакт Power контроллера. К клеммам B, G, R присоединяются проводка полосы
соответствующего цвета.

Если RGB-полоса длиннее 10-и метров,
дешевле обойдется усилитель. Его мощность должна соответствовать мощности
отрезка, к которому он будет подключаться.

У усилителя 8 клемм:

  • input
    (входная);
  • output
    (выходная);
  • B,
    G, R и общий плюс;
  • «+»
    и «-».

Напряжение подается от драйвера (если
достаточно мощности) или контроллера. Лента подключается так же, как к
регулятору цвета.

Блок питания для RGB светодиодной ленты

Светодиодные ленты с RGB светодиодами работают от источника постоянного тока и их нельзя подключать напрямую к сети 220В. Для подключения светодиодных лент применяют специальные блоки питания, которые еще называют драйверами LED лент.

Драйвер светодиодной ленты чаще всего представляет собой импульсный блок питания, который преобразует входное переменное напряжение из сети 220 В, в постоянное напряжение 12 В или 24 В. Такие блоки питания могут иметь самое разное исполнение, и в зависимости от корпуса имеют разную степень защиты от внешнего воздействия.

Степень защиты блока питания подбирается в зависимости от места его установки. При установке в помещении применяются драйверы со степенью защиты IP20. Они не имеют защиты от влаги и вполне могут быть вообще без корпуса в виде платы с радиодеталями.

Драйверы с защитой от водяных брызг имеют степень защиты IP67. У них, как правило, пластиковый герметичный корпус, который можно устанавливать в ванной, на кухне и даже на улице.

При подборе блока питания кроме выходного напряжения нужно подбирать еще его мощность, причем выбирать нужно с запасом. На светодиодных лентах должна указываться потребляемая максимальная мощность, а мощность светодиодного драйвера нужно подбирать на 20%, а лучше на все 30% больше. Это обеспечит его долгую работу без перегрева.

Популярные схемы подключения

Реализация любой схемы требует небольших знаний, в том числе и понимания, как правильно делить электротехническое изделие на части.

Стандартная схема подключения

Соблюдайте следующий порядок монтажа:

  1. Соедините контроллер с блоком питания через клеммы выходного (пониженного) напряжения.
  2. Плюсовые провода выделяют красным цветом, минусовые — черным.
  3. Подключите светодиодную ленту к контроллеру через три контактные площадки — R, G, B (управление тремя основными цветами) и VDD (плюс).

Вариант подключения двух светодиодных лент

Если требуется питание одновременно двух светодиодных лент, учтите следующие моменты:

  • понадобятся два блока питания и два усилителя для RGB;
  • соблюдайте порядок подключения провода в соответствии с цветовой маркировкой;
  • схема пригодна для подачи тока на отрезки плат, длина которых достигает 10 метров.

Основное правило: если в схему подключаются не менее двух лент, обеспечивается их параллельное соединение (последовательное уменьшит мощность напряжения для светодиодов, расположенных на дальних концах от источника питания и усилителя).

Подключение RGB-ленты длиной в 20 метров

При выборе мощного блока питания можно использовать схему подключения «контроллер-усилитель-блок». Во всех остальных случаях требуются два и более блока.

Клавишный ИК-пульт для управления светом

Для управления дизайнерским светом используют модуль ИК-приемника и код для независимого управления светодиодной полосой с помощью легкодоступного клавишного передатчика. Наряду с 24-клавишным пультом для RGB-ленты в продаже бывают 44-клавишные пульты, которые упрощают добавление ИК-контроля для любого будущего проекта. Описание 24-пульта дистанционного управления для 3528 5050 светодиодных полосок:

  1. RGB DC 12V.
  2. Режим подключения: общий анод (+).
  3. Входное напряжение: 12 В.
  4. Выходное напряжение: 12 В.
  5. Максимальный ток нагрузки: 2 А каждый цвет.
  6. Размер пульта дистанционного управления: 85mm x 52mm x 6mm.

Он доступен для 5050/3528 RGB SMD Strip Light Батарея пульта дистанционного управления 3V: 1xCR2025 .

Для чего нужна подсветка околокомпьютерного пространства

Подсветка рабочей зоны компьютера способна выполнить несколько задач:

  • украшение пространства;
  • оформление участка помещения, определение границ условного «кабинета»;
  • освещение внутреннего пространства системного блока;
  • подсветка монитора, снижающая резкость перехода от освещенной поверхности к темному фону.

Основные функции светодиодного освещения для компьютера заключаются в декоративном и фоновом оформлении границ монитора, снижении контраста между ярким экраном и черным окружающим пространством. Достоинства светодиодного оформления:

  • снижение нагрузки на органы зрения;
  • упрощается ориентация в темном помещении;
  • создается позитивный рабочий настрой.

Психологическое воздействие подсветки компьютерного стола играет важную роль для пользователя. Повышается производительность, снижается утомляемость органов зрения. Режимом работы можно управлять, создавать многоцветные композиции с помощью RGB ленты, которой управляет специальный контроллер.

Как подключить светодиодную ленту к компьютеруКак подключить светодиодную ленту к компьютеру

Особенности строения и принцип работы такой подсветки

Светодиодная лента представляет собой линейный источник света, основанием которого служит гибкая лента. Это позволяет оформлять криволинейные поверхности, устанавливать подсветку на любые несущие элементы. Основные особенности светодиодных лент:

  • яркое, выразительное свечение;
  • долговечность;
  • малое потребление электроэнергии;
  • гибкое основание;
  • простота монтажа;
  • возможность регулировать длину.

Светодиодные ленты питаются от источника постоянного тока 12 В (реже 24 В). Для этого требуется собственный БП, который занимает место и нуждается в подключении к сети 220 В. Удачным решением становится использовать в качестве источника блок питания компьютера, который среди прочих значений выдает 12 В. Остается только правильно подключить светильник. Для этого необходимо подобрать нужный вид ленты, руководствуясь следующими критериями:

  • плотность установки элементов;
  • одно- или многоцветный режим свечения;
  • длина;
  • уровень защиты.

Электропроводка в ванной — работы под ключ

Как выполнить подключение RGB ленты через контроллер

Как подключить RGB ленту к контроллеру стоит разобрать отдельно, так как есть некоторые особенности.

На фото ниже изображена схема подключения РГБ ленты к контроллеру, соединяющаяся при помощи четырех проводов: 3 из них цветные и 1 соединительный для подачи тока от блока питания. Контроллер должен строго устанавливаться между трансформатором и диодным отрезком.

  1. Первое, что нужно сделать – с одной стороны где только два провода «+» и «-», соединить контроллер с трансформатором, соблюдая полярность проводов.
  1. Далее, с другой стороны, нужно подключить отрезок светодиодной ленты с контроллером, как это сделать смотрите подробно на картинке выше. Соедините четыре провода, 3 из них с соблюдением цветной маркировки, а четвертый провод прикрепите на оставшееся место (он обычно белого или черного цвета).

На деле, если выполнить подключение правильно, процесс оказывается совсем не сложным. Если с первого раза не получилось выполнить соединение верно, то не волнуйтесь – током не ударит. Просто поменяйте провода местами.

Основные схемы подключения RGB-ленты

Когда разобрались с подключением контроллера к RGB-ленте, ваш следующий шаг – соединить все оставшиеся детали в общую цепь. Рассмотрим несколько схем подключения, когда требуется соединить один и более отрезок, а также в каком случае необходим усилитель.

  1. Простой вариант установки всех элементов между собой. Эта схема будет полезна для тех, кто собирается подключить только одну диодную ленту, длиной не более, чем 5 метров. При этом способе достаточно применить один блок питания и RGB контроллер. Если требуемая мощность блока рассчитана правильно, то усилитель не понадобится. Ниже представлена наглядная схема подключения.
  1. Способ для подключения двух светодиодных отрезков, каждый длиной не более 5 м. Этот метод подключения RGB ленты также прост, но требует некоторых условий для его реализации:
  • мощности блока питания и контроллера должно быть достаточно для обслуживания током нескольких диодных отрезков, у которых суммарная длина не более 10 м.
  • потребуются дополнительные провода. Как показано на схеме ниже, это можно выполнить путем присоединения к соответствующим выходам контроллера по два провода, которые идут на две разные ленты, соединяя их параллельно друг другу. То есть к одному контакту контроллера присоединяются сразу два провода.

Насколько эффективен этот способ остается только гадать. Ведь мощности одного блока питания может не хватить на долгое время обслуживания двух отрезков лент, а если вы допустили ошибки в расчетах, то конструкция может вовсе не работать.

Для подключения двух отрезков диодных лент существуют более надежные способы. Подразумевается два основных метода соединения всей цепи, длиной свыше 5 м: при помощи дополнительного блока питания и при помощи усилителя.

  1. Рассмотрим схему подключения РГБ ленты к двум источникам питания, которая представлена ниже. Эта цепь гораздо лучше подходит для обслуживания более длинных участков лент, так как мощность распределяется равномерно на оба отрезка в необходимом объеме. Недостаток этого способа кроется в том, что трансформатор стоит дороже, чем усилитель.
  1. Следующий метод соединения заключается в добавлении нового элемента – усилителя. При его выборе не требуется рассчитывать мощность всей ленты, а только отдельного отрезка, к которому он присоединяется. Его удобнее использовать, так как трансформатор выглядит более громоздким и тяжелым. К тому же не каждый контроллер выдерживает такое напряжение тока. Здесь на помощь приходит использование RGB усилителей сигнала. В итоге оба отрезка будут синхронно работать. Чтобы было понятнее, взгляните на схему.
  1. Способ подключения, который позволяет создать более сложную конструкцию из светодиодов любой длины и сложности. Для этого потребуется несколько блоков питания и усилителей, в соответствии с количеством светодиодных лент. Нужно ли добавлять дополнительный трансформатор зависит от мощности освещения. Ниже следует схема того, как вы сможете постепенно наращивать длину подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.

Вот еще одна возможная схема подключения сложных конструкций, схожая с предыдущими. Как ее выполнить смотрите ниже.

Вот такое существует разнообразие вариаций подключения, и это не предел, дальше все зависит от вашей фантазии. Главное, найти место для размещения всего этого оборудования.

Устройство разуклонки на плоской кровле

Как подобрать контроллер для светодиодной ленты?

Итак, мы убедились в значимости контроллера, поэтому пришло время определиться с лучшим вариантом. Ни один эксперт с ходу не сможет дать ответ, если вы спросите, какое устройство вам подойдет. Каждый прибор подбирается для конкретного случая, учитывая все индивидуальные желания и потребности. Чтобы определиться с выбором, вам нужно выделить для себя оптимальные параметры и функции, которыми должен обладать будущий контроллер.

Признаки, по которым можно различить контроллер для светодиодной ленты:

  • Тип управления;
  • Сенсорные или кнопочные;
  • Выходная мощность;
  • Прошивка программы.

Все возможные схемы подключения контроллера для управления светодиодной ленты известные на данный момент.

Типы управления контроллерами.

  1. Без пульта дистанционного управления.

Это самый простой в управлении прибор небольших размеров. Настройка параметров проводится всего один раз, входе которой устанавливается режим работы всей ленты: задается цвет, интенсивность свечения и динамика переливания. Такой вариант подойдет в тех случаях, когда нет нужды в частой регулировке светодиодной ленты.

  1. Инфракрасный пульт управления. 

Контроллер буквально на ходу регулируется с помощью ИК-пульта дистанционного управления. Пульт действует в пределах 10 метров при условии, что инфракрасный датчик не перегораживается посторонними предметами. В некоторых моделях имеется огромное количество функций. Их возможностями можно управлять каждым светодиодом по отдельности. ИК-комплекты обычно дешевле аналогов. Если пульт вышел из строя либо потерян, его можно заменить, купив точно такой же в ближайшем магазине электротехники.

  1. Радиопульт. 

Управлять светодиодной лентой можно на расстоянии до сотни метров. Устройство получит сигнал даже через стены и преграды на пути к пульту, так как в этом случае не используется инфракрасный луч.

  1. Wi-Fi.

Перечень доступных функций такой же, как у моделей с радио- и ИК-пультом. Различия заключаются лишь в том, что управление производится со смартфона, планшета или персонального компьютера. Также существуют приборы с вмонтированным модулем Wi-Fi или регулируемые с определенного маршрутизатора, контролирующего одновременно несколько светодиодных лент. В специальном приложении на iOS или Android можно настроить каждый диод, установить ему собственный оттенок и определить скорость переливания.

  1. Звуковой.

Процесс работы проходит в полуавтоматическом режиме. Контроллер реагирует на внешние звуки. Включать или выключать светодиоды можно различными звуками, установленными при первоначальной настройке, например, хлопок, щелчок и подобное. Если определенным образом настроить контроллер, лента может динамически реагировать на музыку, повторяя ее ритм и темп.

Сенсорные или кнопочные

Сенсорные пульты обладают сенсорным кольцом, с помощью которого выбирается необходимый режим и оттенок освещения. Они отличаются высокой стоимостью, однако в современном мире это самый удобный вариант управления.

Кнопочные пульты являются самым популярным вариантом на современном рынке. Программа динамики светодиодов назначается определенной кнопкой. Товар отличается простотой эксплуатации и относительно низкой ценой.

Разделение регуляторов по системе программирования

После покупки устройства можно выбрать определенную программу изменения оттенков, интенсивности и скорости переливания. В некоторых моделях доступна функция самостоятельной настройки светодиодной ленты.

Электрическая схема LED RGB ленты на светодиодах SMD-5050

Разобравшись с устройством светодиода легко разобраться и с устройством светодиодной ленты. В верхней части картинки фотография работоспособного отрезка LED RGB ленты, а в нижней его электрическая схема.

Как видно из схемы, одноименные контактные площадки светодиодной ленты, находящиеся с ее правой и левой стороны электрически соединены между собой напрямую. Таким образом, обеспечивается возможность подачи питающего напряжения на ленту с любого конца и на следующий отрезок ленты при ее наращивании.

Кристаллы светодиодов VD1, VD2 и VD3 одинакового цвета свечения соединены последовательно. Для ограничения тока в каждой из цветовых цепей установлены токоограничивающие резисторы. Два из них номиналом 150 Ом, а один 300 Ом, в цепи кристаллов красного цвета. Резистор большего номинала установлен для выравнивания яркости всех цветов с учетом интенсивности излучения кристаллом светодиода и не одинаковой цветовой чувствительности человеческого глаза к разным цветам.

С балластным элементом

Подключение светодиодной ленты к сети 220 В без блока питания возможно, но нежелательно из соображений безопасности. Каждая точка цепи будет находиться под полным сетевым напряжением, поэтому все манипуляции надо производить при полном отключении ленты. Но если более безопасные варианты недоступны, можно подключить к сети через резистор, который погасит излишек напряжения. Его номинал выбирают так, чтобы при рабочем токе (определяемым мощностью светильника) на нем падала разница между напряжением сети и номинальным напряжением ленты:

Rб=(Uсети-Uном)/( Iном), где:

  • Rб – значение балластного сопротивления;
  • Uсети – сетевое напряжение;
  • Uном – номинальное напряжение ленты;
  • Iном – номинальный ток ленты, вычисляемый по формуле Руд*L /Uном.

Если задаться значениями номинального напряжения ленты 5 вольт, мощностью 1 метра полотна 10 Вт и общей длиной 5 м, можно вычислить значение Rб:

Rб=(310-5)/((10*5)/5)=305/10=30,5 Ом. Можно взять ближайший стандартный номинал 33 Ом. На первый взгляд, такое подключение намного дешевле и проще, чем с блоком питания.

Подключение ленты через гасящий резистор.

На самом деле, все не так радужно. Для начала надо посчитать мощность, рассеиваемую на балласте, как ток, умноженный на напряжение (здесь берется действующее значение напряжения 220 В):

Рб=Iном*220В = 10А*220В=2200 Вт. Найти резистор такой мощности сложно, да и габариты у него будут соответствующие. И с ростом мощности полотна расчетное сопротивление будет падать, а рассеиваемая (впустую!) мощность – расти, поэтому такой способ применим только для маломощных светильников. Эту проблему можно обойти применением в качестве балласта конденсатора вместо резистора. Его емкость рассчитывается по приведенной формуле:

С=4,45 (Uсети-Uном)/( Iном), где С – емкость в мкФ.

Применение конденсатора в качестве балласта.

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В, а в схему надо добавить два резистора:

  • R1 – сопротивлением в несколько сот килоом для разрядки конденсатора после выключения;
  • R2 – для ограничения тока заряда в момент включения, его номинал может составлять несколько десятков Ом.

Но эта проблема не единственная:

  1. Упоминалось о вопросах с электробезопасностью при эксплуатации лент с таким подключением. Поэтому запитать таким образом можно лишь ленту в силиконовой оболочке, а места соединений должны быть тщательно изолированы. И совсем плохой идеей будет применить такое подключение во влажных помещениях (бассейнах, банях, аквариумах).

  2. Расчет верен только для определенной ленты заданной длины. При любой замене или изменении длины полотна балласт надо пересчитать заново.
  3. Напряжение в сети в нормальном режиме может отклоняться в пределах 5%, максимально допустимым считается 10%. Также точность самых распространенных резисторов составляет 10%. С учетом разброса параметров лент относительно заявленных, напряжение на ленте (и ток через светодиоды) может значительно отличаться от расчетных, даже если уточнить расчеты фактическими замерами – просто по причине колебаний напряжения сети. Итогом может стать с одной стороны снижение яркости свечения, с другой – выход светильника из строя из-за сверхтока. Эта проблема проявляется тем отчетливей, чем ниже напряжение питания ленты. При применении конденсатора проблема лишь усугубляется, потому что ряд номиналов емкостей реже, чем ряд сопротивлений, а фактическая точность ниже.
  4. При применении диммера для регулирования яркости или контроллера для управления цветом свечения RGB-лент ток через светодиоды будет изменяться, одновременно будет меняться падение напряжения на балласте, что также усугубит нестабильность падения напряжения на ленте синхронно с изменением тока. Поэтому применение устройств для регулирования интенсивности излучения исключено.

По совокупности проблем такое подключение надо применять лишь при полной невозможности использования блока питания на соответствующее напряжение.

Параллельное включение полотен с индивидуальным балластом.

Если применяется несколько отрезков полотна общей длиной более 1 метра, их надо соединять параллельно. В противном случае проводники ленты не смогут выдержать общего тока системы освещения. Еще лучше рассчитать балласт для каждого отрезка раздельно. При необходимости замены пересчету будет подлежать только заменяемое полотно. Диодный мост должен с запасом выдерживать суммарный ток всех отрезков ленты.

Схема подключения без усилителя

Данная схема подключения rgb ленты НЕПРАВИЛЬНАЯ.

потому что участки ленты через каждые 5 метров должны подключаться только параллельно.

Это связано с тем, что, во-первых, при последовательном соединении диоды потускнеют на конце участка из-за потерь. Во-вторых, токопроводящие дорожки светодиодной линии не рассчитаны на большую длину, они будут перегреваться.

С усилителем

Когда мощность RGB слишком высокая для контроллера, добавляем в цепь усилитель. Последовательность соединения такая: БП, контроллер, 1-ый участок ленты, усилитель, 2-ой участок.

Если суммарная мощность контроллера и усилителя не выше, чем у БП, используем такую схему:

В случае превышения мощности добавляем еще один БП, и собираем по следующей схеме:

К блоку питания

Когда пользователю не нужно многорежимное управление, можно подключить rgb ленту напрямую к питанию. Два или более участка соединяем параллельно:

Мощные светодиоды подключаются по-другому. Присоединяем к БП с двух концов, как показано ниже:

Как подключить к контроллеру

Начинающие радиолюбители часто задаются этим вопросом.

При покупке контроллера в первую очередь обращайте внимание на совместимость характеристик с вашей светодиодной лентой. Написано в инструкции и на этикетке

Контроллеры могут управляться одним из способов:

  • Сеть Wi-fi. На смартфоне или планшете;
  • Пульт управления
  • Переключатель на стене. Такой вариант удобен, если пользователю нет необходимости в частых сменах режима работы светодиодов.

Порядок монтажа контроллера следующий:

  1. Присоединяем контакты конт-ла к выходам пониженного напряжения блока питания. Плюсовой контакт – красный, минусовой – черный.
  2. Светодиодную линию подключаем к контроллеру через VDD (плюсовой контакт) и R, G, B (они отвечают за управление цветами диодов).

Ориентируйтесь по таким схемам.

Лента 5 метров:

И более 5 метров:

Основные выводы

Для крепления диодной полосы на шероховатую поверхность используется двусторонний
скотч, если не хочется покупать специальный алюминиевый профиль. Но это лишает
возможности делать световой поток более равномерным при помощи рассеивателя.

При устройстве подсветки потолка не всегда крепление ленты под плинтус является лучшим вариантом. Максимальный поток света позволяет получать крепление к стене на расстоянии 5 см от потолка. При устройстве подсветки в шкафах RGB-полосу нужно размещать так, чтобы свет не слепил глаза.

Мощный блок питания оснащается
вентилятором, который во время работы создает шум. Если светодиодная система
освещения устраивается в помещении, в котором он может мешать (например,
спальне), лучше установить этот прибор в другом помещении.

Светодиодные системы не самые надежные,
поэтому при монтаже необходимо предусмотреть необходимость в частичном или
полном демонтаже.

Предыдущая
СветодиодыПринцип работы и маркировка электровакуумного диода
Следующая
СветодиодыХарактеристики, параметры и преимущества светодиодов SMD 5730

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий