Кабели для светодиодных лент. Вычисление сечения токопроводящей жилы Сечение провода для подключения светодиодов

Правильно выбранное сечение кабеля поможет избежать заметные потери яркости светодиодной ленты (СДЛ). Поэтому данному расчету следует выделить особое внимание.

Рис. 1. Кабель.

Требования к величине сечения кабеля при подключении LED-ленты с напряжением 12 , 24 В гораздо выше, чем для сетей на 220 В . Это связано с тем, что падение напряжения (потери мощности) в проводах при протекании одного и того же тока в единицы вольт при напряжении 220 В незначительно, а для 12 В - существенно.

Пример расчёта сечения кабеля

Например, подключаем светодиодную ленту суммарной мощностью P = 60 Вт, постоянное напряжение 12 В, длина медных проводов от блока питания (БП) до ленты L = 6 м. Ток I = P/U = 60/12 = 5 А. Если выбрать сечение жилы провода по таблице 1, которая составлена для переменного напряжения 220 В, то сечение провода будет S = 0,5 мм².

Таблица 1. Для подбора сечения кабеля для медного кабеля при напряжении 220 и 380 В.

Теперь подсчитаем потери напряжения на двухжильном кабеле по формуле (1):

Uk = ((ρ × 2 × L) / S) × I, (1)

где ρ - удельное сопротивление провода [Ом·мм 2 /м], для медного провода оно равно 0,0175. В результате расчета получим потери напряжения на кабеле Uk = 2,1 В. То есть до ленты «дойдет» всего 9,9 В (рис. 2) вместо 12 В. Таким образом, сечение 0,5 мм² нам явно не подходит.

Рис 2. 9,9 Вольт.

Для расчета кабеля есть специальные таблицы, в которых кабель подбирается исходя из падения напряжения. Но для практических расчетов мы используем упрощенные формулы (2) и (3):

S = 0,5×I, если длина двухжильных проводов менее 10 м; (2)

S = 0,75×I, если длина двухжильных проводов от 10 м до 30 м. (3)

То есть для нашего случая сечение кабеля должно быть S = 0,5 × 5 = 2,5 мм². Разница в пять раз между тем, что мы подсчитали, и между тем, что неправильно выбирают по привычке по таблице 1. Теперь подсчитаем потери напряжения в нашем кабеле с сечением 2,5 мм²: Uk = 0,42 В, что вполне приемлемо, поскольку непосредственно на светодиодной ленте будет 11,58. Блок питания обычно имеют подстроечный резистор (рис. 3), который позволяет отрегулировать напряжение до 12,42 В. Тогда на светодиодной ленте будут положенные 12 В. На БП производители обычно выставляют напряжение 12,5 В, по всей видимости, уже предполагая, что будут какие-то разумные потери.

Рис. 3. Подстрочный резистор у блока питания.

Обращаем внимание, что сечения кабеля можно уменьшить в 2 раза если использовать светодиодную ленту с напряжением питания 24 В. Так, для нашего примера, если бы мы использовали ленту на 24В той же мощности 60 Вт, ток был бы 2,5 А, тогда по формуле (2) требуемое сечение кабеля 1,25 мм². Для систем с большой мощностью рекомендуем использовать светодиодные ленты на 24 В.

Используйте вышеуказанные формулы (2) и (3) для расчета сечения кабеля, поскольку из-за неправильного выбора сечения можно потерять заметную часть светового потока. Проверяйте напряжение на концах кабеля перед подключением ленты. Лучше использовать кабель хорошего качества, соответствующий ГОСТу. Некоторые производители могут использовать медь с большим числом примесей, тогда удельное сопротивление ρ будет больше и, соответственно, потери напряжения будут еще больше, чем теоретически рассчитано выше.

По материалам статьи «Как выбирать светодиодные ленты для создания декоративной подсветки интерьера» N1, 2017 led-e.ru

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

• не правильный монтаж и подключение с ошибками

Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

1 правило

Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.

Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?

Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.

Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую:

При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.

Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.

2 правило

Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.

Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.

Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.

Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.

Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.

3 правило

Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.

Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.

Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.

Подключение светодиодной ленты

Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:

Монтаж питания 220В

Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.

Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.

Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.

Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная - любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье "Как определить фазу и ноль в электропроводке".

Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.

Подключение блока питания

Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.

• фазный провод подсоединяете к разъему L

• жилу синего цвета - нулевую, к клемме N

• желто-зеленую - к клемме обозначенную как Pe или значком заземления

Подключение диммера

Теперь необходимо подключить диммер. Здесь применяйте гибкий монтажный провод ПуГВ 1,5мм2 разных цветов. Например черный (для минусовых контактов) и красный (для плюсовых).

• отмеряете и отрезаете необходимого размера провода

• зачищаете концы и опрессовываете их наконечниками НШВИ

В первую очередь подключаете концы со стороны блока питания. Минусовой провод (черного цвета) соединяете с клеммой имеющей маркировку –V . Плюсовой провод (красного цвета) с клеммой промаркированной как +V .

Оба провода должны подключаться к диммеру со стороны Power IN (входное питание). Провод красного цвета подключаете на диммере к плюсовой клемме DC+ , а другой провод к клемме минус DC-

Далее опять идут монтажные работы по прокладке провода. Протягиваете его в гофре от диммера, до места подключения к светодиодной ленте. Используйте тот же самый ПуГВ. При превышении общей длины светодиодной ленты и подсветки более 5 метров, ленты подключаются параллельно. Причем к каждой из них подводится отдельное питание.

Приступаете к подключению проводов к клеммам диммера. Они обычно имеют надпись и обозначаются как Output Led. Для надежного контакта зачищенные концы жил лучше обжать наконечниками.

Монтаж и пайка проводов на светодиодной ленте

Можно переходить к монтажу самой ленты. Для этого ее нужно отмерить и разрезать на нужные куски. Сделать это можно не в любом месте, а только там, где нанесен пунктир или нарисованы ножницы.

После резки, провода можно припаять к специальным контактам на ленте. Для этих же целей, а также для соединения отдельных кусков ленты друг с другом можно применить и коннекторы.

Ищите минусовой контакт и подсоединяете туда провода черного цвета. К контакту плюс идет соответственно другой провод – красный. Не разогревайте паяльник до максимума, иначе легко пережжете подложку. Рекомендуемое время пайки - до 10 сек.

Противоположные концы также зачищаются и на них устанавливаются наконечники НШВИ.

Еще раз запомните, что для лучшего охлаждения укладывать светодиодную ленту нужно только на профиль из алюминия. Монтируется он заранее.

После всех этих работ все жилы проводов выводятся в одно место и подключаются к соответствующим питающим проводам, с соблюдением фазировки (плюсовых и минусовых контактов).

Подключение лучше всего выполнять через клеммы Wago.

Одной из самых больших ошибок является не обоснованный выбор питающего напряжения светодиодной ленты, блоков питания и управления. Это приводит к дополнительным финансовым и трудовым затратам. Горе мастера (универсалы), которым раз в год выпадает халтурка установить несколько метров светодиодной ленты очень любят напряжение 12 вольт. Когда им задаешь вопрос, почему вы, заказали ленту с питанием 12В? Начинают нести какой-то бред, что это безопасное напряжение или мямлят про какой-то единый стандарт. Большинство из них просто не знают о существовании лент с питанием 24В, 36В, 220В в виду своего узкого мышления и отсутствия не обходимых знаний. В этой статье я расскажу и обосную оптимальность выбора одних лент и не целесообразность, а в некоторых случаях не возможность выбора других. Начнем с ленты питания 220В. Вроде бы все просто, прилепил к потолку, включил в сеть и наслаждайся светом, нет необходимости покупать дорогостоящие блоки питания, но у этих лент есть серьёзные недостатки.
1. Эти ленты выпускаются только в определённом цвете. То есть приобрёл диодную ленту с красным оттенком- потолок будет вечно красный. Через неделю этот оттенок начнёт Вас раздражать.
2. Большинство лент с питанием 220 Вольт не диммируются.
3. Эти ленты можно резать отрезками только по 50 см.
4. Очень ограничены места применения этих лент в виду высокого напряжения. Четырёх пунктов нам достаточно что бы отказаться от светодиодных лент с питающим напряжением 220В. У нас остались ленты с питанием 12В, 24В и 36В. Рассмотрим светодиодные ленты с питающим напряжением 36 вольт.
Сразу хочу сказать, это напряжение считается самым оптимальным с точки зрения стабильности работы диодной ленты и экономии денежных средств на кабельную продукцию, блоки управления, монтаж. НО, далеко не каждый производитель выпускает эту ленту и оборудование для управления. А у тех производителей которые её выпускают, очень узкая линейка выбора. В дальнейшем, при выходе из строя оборудования (контроллера, блока питания,усилителя,диммера) мы можем столкнуться с проблемой их взаимозаменяемости. Поэтому к сожалению светодиодную ленту и доп.оборудование с питанием 36В откладываем в сторону. У нас остаётся лента с напряжением питания 24В и любимая универсалами и гастарбайтерами 12В. Будем выбирать одну из них оперируя только цифрами и фактами. Для примера возьмём одну из самых ходовых лент белого цвета, выполненную на диодах smd 5060, 60 диодов на метр (14.4Вт) Одна будет с питающим напряжением 24В, другая 12В. Сразу хочу сказать, что их стоимость одинакова. Возьмём самый простой периметр потолка, 20 погонных метров.

Рис 1 Рис 2

Как мы видим нам необходимо установить 4 отрезка ленты стандартной длины (5м). Каждые 5 метров ленты запитываем отдельным кабелем (шнуром) от блока питания, как гласит руководство по установке и подключению.
Теперь возьмём наш КАЛЬКУЛЯТОР и посчитаем сечение жил кабеля для 24В ленты: Вводим в первое окно напряжение- 24В. Во второе окно вводим длину кабеля(шнура) ,примерно 6 метров. В третье окно вводим суммарную мощность 5 метров ленты 72Вт (14.4х5=72) Нажимаем рассчитать. Калькулятор выдаёт сечение 0.75мм. Для монтажа подойдёт стандартный шнур ШВВП 2х0.75. Теперь посчитаем сечение проводника для 12 вольтовой ленты. Вводим 12. Вводим 6. Вводим 72. Нажимаем рассчитать. Калькулятор выдаёт сечение 1.5мм.Чувствуете разницу? А ещё, все производители 12 вольтовых лент рекомендуют запитывать 5 метровые отрезки с двух сторон из-за больших токов. Берём ранее выбранный шнур ШВВП 2х0.75 и запитываем ленту с двух сторон рис.2 Посчитаем экономическую часть:
1. Требуемое количество шнура ШВВП 2х0.75
а) для 24В ленты =15метров=225руб (на 2016год)
б) для 12В ленты =46метров=690руб
2. Трудозатраты. Соответственно для подключения ленты 12В возросли трудозатраты на прокладку большего количества кабеля (шнура) и подключение ленты с двух сторон.
3. Предположим Вы решили установить регулятор яркости (диммер). Практически все производители выпускают универсальные диммеры, они подходят для управления 12, 24 и иногда 36 вольтовыми лентами. НО, тут есть один "подводный камень". Для примера возьмём один из самых мощных диммеров и попробуем применит его к нашему потолку Рис.1 и Рис.2

Рис 1
Рис 2

Буду очень краток. Если от этого диммера запитывать 12В ленту, то из него можно "вытянуть" 240Вт, а если 24В, то 480 Вт. Суммарная мощность нашего потолка составляет 288 Вт. Соответственно для подключения 24В ленты Рис. 1 достаточно одного диммера с большим запасом, а вот для подключения 12В ленты Рис.2 необходимо докупать дополнительное оборудование, усилитель мощности.
А это ещё минимум 2000 руб.(30 $ США)
Резюме: достоинства 12В лент по отношению к 24В лентам -достоинств нет. Недостатки -минимум 3. Поэтому для профессионального монтажа светодиодного освещения и подсветки я обоснованно рекомендую выбирать ленты с напряжением питания 24 вольта.

Если Вы не нашли ответ на свой вопрос, пожалуйста, напишите его нам, самому большому сообществу электриков

Это искусственный источник света, представляющий собой узкую гибкую ленту с проводниками, длиной до 5 м, на которой равноудаленно установлены светодиоды. Светодиоды на ленте разбиты на группы. Каждая группа состоит из нескольких включенных последовательно светодиодов и является законченной схемой, что позволяет разрезать ленту поперек на отрезки любой длины кратной длине одной группы.

Светодиодные ленты

Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным , синим , зеленым , желтым или белым ) и универсальные (R G B ), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе.

Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.

R G B светодиодные ленты

По организации излучения света R G B светодиодные ленты бывают трех типов.

У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный ), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый ) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий ), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.

R , G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм 2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм 2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.

Во втором типе лент применяются R G B светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный , зеленый и синий . Поэтому световой поток у у них намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3-1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6-2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов.

Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрически размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам.

Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.

Маркировка светодиодных лент

Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.

Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм 2 , 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).

Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.

Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги

По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие.

Влагонезащищенные можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту).

Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.

На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.

Для уличной декоративной подсветки существуют специальные светодиодные ленты под названием Дюралайт , которые относятся к влагозащищённой категории.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.

Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.

Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи

Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.

Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм 2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм 2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.

Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метре длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.

Для R G B и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.

На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.

Таблица основных характеристик светодиодных лент
на напряжение 12 В

С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).

Как подключить светодиодную ленту к электросети

Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля

Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В.

На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.

Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В

В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения.

Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).

Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Для примера, подберем блок питания (БП) для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них.

Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метре длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А.

Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиода, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. В результате расчета определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.

Для расчета мощности требуемого БП нужно умножить напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен БП мощностью 130 Вт. Для надежной работы БП необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям.

Устройство и монтаж светодиодной ленты

На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.

Электрическая принципиальная и монтажная схема
сегмента светодиодной ленты

Маркировка резисторов

На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.

Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.

Соединение и крепление светодиодных лент

На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.

Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.

К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент - четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.

Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо.

Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.

Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше.

На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.

Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.

Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.

О выборе сечения провода для подключения LED ленты

Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.

А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.

Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.

Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.

Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм 2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.

Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.

Если устанавливается один мощный бок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно по таблице . Например, для нашего случае при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм 2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.

Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.