Ремонт блока питания светодиодной ленты
Используя светодиодное освещение, многие радуются лишь до тех пор, пока оно исправно работает. Поломка блока питания светодиодной ленты может не только огорчить, но и ударить немного по карману. Сегодня мы рассмотрим ремонт блока питания для светодиодной ленты, типичные его неисправности и методики их устранения.
Ремонт блока питания для светодиодной ленты
Зачастую все дешевые китайские блоки питания для светодиодных лент выглядят примерно так. Стоит ли браться за ремонт такого блока? Стоит однозначно!
Как правило, если плата блока питания целая, и не превратилась в кусок обуглившегося радио-хлама, то ремонту такой блок подлежит.
Схема, блок питания для светодиодной ленты
Схемы в таких блоках почти всегда одинаковые, для наглядности можно пользоваться схемой изображенной ниже. Типичная схема, которая используется в подобных блоках питания.
Основные неисправности в этих блоках питания:
- Микросхема ШИМ контроллер — TL494. Аналог: МВ3759, IR3M02, М1114ЕУ, KA7500 и т.д.
- Конденсаторы С22, С23 – высыхают, вздуваются и т.д.
- Ключевые транзисторы Т10, Т11.
- Сдвоенный диод D33 и конденсаторы С30-С33.
- Остальные элементы выходит из строя крайне редко, но тоже не стоит упускать их из вида.
Для начала вскрываем наш блок и осматриваем предохранитель. Если он целый, подаем питание и измеряем напряжение на конденсаторах С22, С23. Оно должно быть порядка 310 В. Если напряжение такое, значит сетевой фильтр и выпрямители исправны.
Следующим этапом станет проверка ШИМ. У нашего блока это микросхема КА7500.
— на 12 выводе должно быть около 12-30 В. Если нет, проверяем дежурку. Если есть – проверяем микросхему.
— на 14 выводе должно быть около +5 В.
Если нет, меняем микросхему. Если есть – проверяем микросхему осциллографом согласно схеме.
Как проверить TL494 без осциллографа?
Если нет осциллографа, рекомендуем взять заведомо рабочий блок питания, установить вместо микросхемы DIP панель, куда можно подключать проверяемые ШИМ контроллеры. Это единственный достоверный и вменяемый способ проверки TL494 без осциллографа.
Наша микросхема КА7500 после проверки, оказалась неисправной. Перед установкой нового ШИМ контроллера устанавливаем DIP панель.
На фото мы подготовили все для замены ШИМ.
Меняем ее на аналог TL494CN.
Следующим этапом станет небольшая модернизация блока. Если внимательно осмотреть сетевой фильтр есть место для установки варистора.
Устанавливаем варистор К275. Он будет защищать блок от скачков высокого напряжения. При коротком скачке – варистор поглощает энергию импульса, а при длительном – сопротивление варистора станет настолько малым, что сработает предохранитель и вся схема блока останется целой.
Блок перед финальным тестом.
После замены неисправных компонентов подключаем блок в сеть. Как видим блок прекрасно работает. Подстроечным резистором Р1 (возле зеленого светодиода) можно точно выставить выходное напряжение на блоке питание. Диапазон корректировки лежит в пределах от 11,65 В. до 13,25 В.
Как видим все работает исправно, ремонт блока питания для светодиодной ленты окончен. Учитывая, что в блоке отсутствует активная система охлаждения, рационально установить на крышку блока дополнительный кулер, закрытый сеткой в виде гриля.
Важно! При ремонте блока многие его компоненты находятся под опасным для жизни напряжением. Не стоит проводить манипуляции без достаточных знаний и навыков!
Блок питания для светодиодной ленты: схемы, подбор
Диоды являются самым простым современным способом организовать дешевое освещение. Предлагаем рассмотреть, как сделать и подключить своими руками блок питания для светодиодной ленты, а также расчет мощности и подбор устройства.
Назначение блока питания
Светодиодные ленты – это прекрасная альтернатива мощному освещению, к примеру, от лампы накаливания или энергосберегающего светильника. Подобрать светодиоды не сложно, больше всего проблем вызывает их подключение к сети. Для того чтобы организовать удобную и красивую диодную подсветку, Вам понадобится специальный блок питания.
Фото — Блок питания для светодиодной лентыБлок питания, также известный как малогабаритный трансформатор или проводник, является одним из наиболее важных компонентов системы LED и предназначен для питания светодиодов. Его размеры маленькие, поэтому Вы без проблем сможете крепить прибор под подвесным потолком или в мебели. Использование неправильного типа устройства электропитания может не только навредить светодиодной ленте, но и стать причиной возгорания жилища. Важно также знать, какое входное напряжения переменного тока Вам необходимо, и быть уверенным, что выбранный аппарат соответствует этим параметрам. Для сооружения корпуса в основном используется пластик, который противостоит многим внешним разрушающим факторам (его можно использовать на улице, во влажных комнатах). Рассмотрим, как правильно выбрать блок питания:
- Определите нужное напряжение.
Постоянное напряжение, которое требуется светодиодной продукции до работы имеет ключевое значение при выборе модели трансформатора и его уровня питания. В основном в магазинах предлагается контроллер нерегулируемый, т.е. он всегда выдает одно и то же напряжение. Это не означает, что яркость ламп не будет контролироваться, напротив, данный показатель контролируется специальным ШИМ-диммером, который значительно упрощает работу блока питания. Наиболее популярны модели со встроенным диммером марок Feron (для RGB ленты LB005 30W 12V), Led Lamp, 450W GEMBIRD ATX (120mm fan) CCC-PSU, Arlight, ARPV LV-35-12, NS-LV-50-12(12V, 4A, 50W), HTS-100, YGY-121000, ZC-BSPS 12V3,3A=40W jaZZway.
- Определите общую длину ленты освещения.
После того как Вы определили напряжение светодиодного продукта, который хотите использовать, нужно рассчитать расстояние всей светодиодной ленты.
- Подобрать мощность бока питания.
Подбор мощности для любого блока питания светодиодной ленты производится согласно специальной таблице, рекомендуем Вам ознакомиться с инструкцией выбранной фирмы. Очень важно не экономить на приспособлении с нужной мощностью.
- Расчет прибора.
Перед тем, как установить маломощный или многоканальный трансформатор, нужно подсчитать некоторые параметры. Если Вы знаете длину светодиодной ленты и мощность, то необходимо перемножить эти показатели и добавить к ним 10-5 процентов погрешности. Полученное число будет являться показателем теплового потока Вт/м2, и в зависимости от него нужно подбирать блок питания. Это поможет уберечь себя и свою семью от коротких замыканий и перегораний кабеля.
- Монтаж блока.
Теперь осталось только собрать блок питания и ленту в одну рабочую систему. Если Вы не используете компьютерный трансформатор, то Вам нужно:
Взять небольшой кусочек проволоки и короткий зеленый, и черный провод. Так мы разметим кабеля фазы и заземления. Подключите электричество в желтый и черный провода. Предположим, Желтый = 12 + Красный = 5В + черный = Земля. Для чистоты установки Вам, возможно, понадобится полностью разобрать трансформатор. Вырежьте все провода, оставляя пару черных шнуров, зеленый кабель и некоторые желтые.
Фото — Подключение блока питанияСнимите зеленый и черный шнуры, скрутите их вместе и отложите в сторону. Проверьте правильность соединения черных и желтых проводов, после чего подключите прибор в сеть. Убедитесь, что прибор герметичный, кабель выхода хорошенько запаян, а другие места контактов не соприкасаются.
Фото — Компактный блок питания для светодиодной лентыПосле окончания работы, наденьте корпус на место, включите напряжение, проверьте правильность последовательности горения светодиодов. Как видите, подключения трансформатора своими руками – это достаточно простая задача.
Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания
Как сделать блок питания
Самостоятельно сделать блок питания для светодиодов достаточно просто. Для ленты на 20 ячеек Вам понадобится:
- Трансформатор на 12 Вольт, который может передавать ток на 1 А;
- Диодный мост с конденсатором;
- Микросхема КР142ЕН8Б (или 7812), которая будет необходима для радиатора (ели блок питания гудит, то это проблема именно данной детали).
Соединяем все приспособления по стандартной схеме и подключаем самодельный проводник к ленте. Собрать блок можно в старый корпус от обычного мини-трансформатора, в нем же и скрыт провод. Для удобства ниже представлена схема цепи блока питания для светодиодной ленты:
Фото — Схема цепи блока питания для светодиодной лентыФото — Схема светодиодной ленты с блокомФото — Подключение светодиодной ленты к сетиОбзор цен
Правильно соединить все части схемы не каждому под силу, поэтому часто более выгодно приобрести уже готовый трансформатор. Купить компактный и герметичный блок питания можно в любом магазине электрических товаров.
Город | Цена блока питания на SLG-BP-50-24 |
Барнаул | 350 |
Брянск | 300 |
Воронеж | 320 |
Красноярск | 300 |
Одесса | 350 |
Саранск | 300 |
Тверь | 300 |
Уфа | 320 |
Харьков | 350 |
Стоимость приборов может варьироваться в зависимости от производителя (Китай будет дешевле), или дополнительного функционала (с дистанционным управлением, датчиками движения и т. д.). При необходимости вполне возможна самостоятельная переделка прибора под свой вкус и потребности.
3 вида блока питания светодиодной ленты
Источником напряжения для большинства светодиодных лент (кроме Led лент 220В), являются блоки питания. Сами ленты непосредственно в сеть не подключаются.
Для них нужно устройство, которое преобразует переменное напряжение 220В в постоянное 12V или 24V. Это своего рода понижающий электронный трансформатор.
Драйверы и блоки от компьютера — можно или нет
При этом не путайте блоки питания и драйверы. Это совершенно разные устройства и выполняют они разные задачи.
Подключив светодиодную ленту от драйвера, можно запросто ее спалить и вывести из строя. Почему так происходит, объясняется в отдельной статье.
Еще часто задаются вопросом, а можно ли вместо стандартного магазинного блока, использовать блоки питания от компьютера?
Если у него характеристики совпадают с характеристиками led ленты — есть постоянное стабилизированное напряжение 12В + достаточная мощность, то подключайте.
Все будет светиться и работать исправно. Однако для качественно подсветки, лучше подбирать специализированные виды. Давайте к ним и перейдем.
Негерметичный блок питания
Начнем с самого распространенного — негерметичного блока питания. Он представляет из себя металлическую коробочку с перфорированным корпусом.
Такие виды чаще всего используются для подсветки внутри сухих помещений — спальни, залы, коридоры, офисы. Они не имеют никакой влагозащиты и снабжены значком IP20.
Популярность данных блоков объясняется тремя факторами:
- более долгий срок службы из-за лучших условий охлаждения
- легко можно найти экземпляры большой мощности (свыше 100Вт)
Если вы купите подобный блок у качественного производителя – это будет оптимальный вариант для вашей подсветки. Правда все равно не надейтесь что он прослужит дольше самой ленты.
Рано или поздно они выходят из строя. Из-за каких причин это происходит и как подобного можно избежать, читайте в статье по ссылке ниже.
Такие блоки еще выпускаются в формате Slim. Причем весьма габаритная модель шириной 10-15см, может быть одинаковой по мощности с моделями Slim, которые не шире спичечного коробка.
Правда качество сборки и долговечность от этого проигрывает. Если большие экземпляры нужно выбирать с запасом по мощности в 30%, то для Slim девайсов этот запас уже составит минимум 50%.
Подробнее о том, как грамотно подобрать мощность, используя всего одну универсальную формулу, читайте ниже.
Ну а еще не забывайте, что чем больше коробочка, тем больше функциональности она может в себе нести. Помимо простого трансформатора в ней можно установить как диммер, так и дистанционное управление.
Покупаете одно устройство, а получаете 3 в 1.
Но самое главное запомните, что все подобные блоки используются только в сухих помещениях. Их нельзя монтировать:
- на кухне возле раковины
- и тем более на улице
Еще часто можно встретить небольшие БП ноутбучного исполнения.
Для коротких отрезков маломощной светодиодной ленты – их также можно считать вполне приемлемым вариантом.
Миниатюрные же адаптеры, напоминающие зарядку от телефонов, рассматривать не будем.
Они рассчитаны на очень специфичное и маломощное освещение, и зачастую продаются вместе с лентой в комплекте.
Ничего здесь выбирать и ломать голову с подбором мощности не нужно.
Герметичные блоки питания
Герметичные модели полностью запечатаны в водонепроницаемом корпусе.
Внутри них помещается схема со всей электроникой и заливается силиконовым компаундом. Доступ влаги или влажного воздуха внутрь таких изделий перекрыт на 100%.
С одной стороны это и хорошо, но с другой стороны, вы тем самым ухудшаете условия охлаждения. Нагревающиеся электронные компоненты, просто не будут успевать толком охлаждаться.
И стоит хоть чуть-чуть нагрузить такую модель даже до номинальных параметров, как вам тут же будет обеспечен поход в магазин за новым экземпляром.
Чтобы подобного избежать, выбирайте БП не в пластиковых корпусах, а в алюминиевых.
Теплоотвод у них на порядок лучше. И на улице им не страшен не только дождь, но и солнце и мороз.
Эти блоки питания имеют степень защиты IP67. Их можно устанавливать:
- во влажных помещениях
Однако при этом их запрещено погружать в воду. Для подводной подсветки бассейнов, прудов или фонтанов, лучше воспользуйтесь иными устройствами.
Из-за своих компактных размеров их часто применяют для подсветки потолка. Они хорошо встают в узкую нишу и без проблем прячутся за не высокими бортиками.
Главный их недостаток – это стоимость. Они дороже не герметичных моделей минимум в 2-3 раза.
Второй существенный минус – малая мощность. В пластиковом корпусе можно найти разновидности до 75Вт включительно. В алюминиевом – до 100Вт.
Полугерметичные блоки
Если же вас не устраивает ни один из вышеприведенных вариантов и переплачивать вы не намерены, то обратите внимание на третий вид блоков. Это полугерметичные модели.
По английски они называются Rainproof, хотя полноценной защиты от дождя и не обеспечивают.
Поэтому ставить их непосредственно на улице под открытым небом нельзя. Здесь индекс влагозащиты равен IP54.
Где же их можно монтировать? Они идеально подойдут для следующих помещений:
- большие склады
- садовые беседки
- подсобные и неотапливаемые помещения
У этих полугерметичных блоков есть защитный корпус и крышка, которая легко открывается, предоставляя доступ ко всем внутренностям. По бокам расположены вентиляционные отверстия.
Но в отличие от простых насверленных “дырок” в негерметичных экземплярах, эти отверстия имеют защиту от капель в виде выпуклого ската.
Главная конструктивная особенность таких БП – наличие встроенного внутреннего вентилятора.
К примеру в негерметичных блоках, вентилятор ставится в мощные экземпляры, начиная от 300Вт.
В этих же моделях, встроенное охлаждение идет уже в девайсах мощностью всего 60Вт.
Недостаток отверстий для охлаждения приходится компенсировать принудительным обдувом. Также сама микросхема здесь заливается прозрачным эпоксидным материалом.
Существенный их недостаток – шумность. Поэтому применять их в жилых помещениях не рекомендуется.
Также при одинаковой мощности, они имеют самые большие габариты среди всех остальных блоков питания. Поэтому чтобы спрятать такую коробку, придется хорошенько поискать подходящее место, либо мастерить отдельную площадку.
Подобрать себе подходящие блоки питания можно у проверенных китайских товарищей:
О ремонте блоков питания для светодиодных лент
В последние годы в нашу жизнь плотно вошли светодиодные ленты. Нет, они существуют уже давно, просто цены на них стали доступными. Я даже не могу представить — в каких циклопических количествах китайцы выпускают светодиоды если им хватает завалить этими самими лентами весь мир, притом что на одном погонном метре ленты 60-120 светодиодов. Например, я участвовал в создании рекламных вывесок на которые шли сотни метров лент, причем это были вывески небольшие. Думаю, количество производимых светодиодов исчисляется миллиардами в год. Ленты используют в рекламе, для подсветки зданий, элементов оформления зданий, используют в интерьере, в оформлении квартир, в общем используют где только можно. Питаются ленты от источника напряжения +12 вольт. Эти самые источники также выпускает Китайская Народная республика и также в не менее циклопических количествах. В общем, качество изготовление весьма высокое, но всё же блоки иногда ломаются. Могу сказать, что примерно 70% поломок – вина людей. То есть неправильно нагружают (подключают ленты больше чем положено по номиналу блока) или же эксплуатируют блоки, что предназначены для использования только в помещениях, на улице. Туда попадает влага, а влага и электроника – вещи никак не совместимые. Электроника любит сухой холодный воздух. Тем не менее, блоки эти можно ремонтировать. И даже нужно. Нет, если вы вскрыли блок и увидели что в плате прогорела дыра, куча деталей просто разорвана на куски, то лучше не рыпаться, а купить новый блок.
А если он с виду как новый, да и внутри как новый, но не работает? Зачем выбрасывать? Ведь может там вылетело сопротивление стоимостью в 5 центов, а вы выбросите блок стоимостью в 30 долларов и купите новый, который также вылетит (по другой причине) через неделю. Поскольку через меня этих блоков прошло великое множество, я хочу дать общие рекомендации по их ремонту. Кстати, схемы там почти во всех случаях одинаковы. Полумост + ШИМ-модулятор на легендарной TL494 или ее аналогах. Чем так легендарна TL494? А тем, что это волшебное творение фирмы «Тексас Инструментс» работает почти во всех блоках питания компьютеров начиная с 90-х годов. Почти со 100% вероятностью у вас дома есть такая микросхема в составе того или иного устройства. Кстати, если кто-то ремонтировал компьютерные блоки, то сразу узнает в рассматриваемом блоке по сути упрощенную модель того, что стоит в компьютере. Я срисовал схему с наиболее типового блока и привожу ее тут. Для просмотра в полном разрешении жмите сюда. Если кто-то заметит ошибки — пишите, но я вроде проверял несколько раз, так как в общем для себя это делал.
А вот как это всё выглядит на самом блоке.
Итак:
- Вы включаете блок, он не издает никаких звуков, но и не работает. Зеленый светодиод не светится, на выходе — 0 вольт.
Выключаем питание 220 вольт. Вскрываем блок. Смотрим на плату. Всё с виду чисто (детали без трещин, конденсаторы не вздуты, запаха гари нет) и самое главное – предохранитель – целый. Подаем питание и проверяем наличие выпрямленного напряжения на двух «толстых» электролитах (по схеме С22, С23). То есть вольтметр должен показывать между точками ОV и 310V примерно 310 вольт, хотя это зависит от сетевого напряжения и может быть 290-315 вольт. Если оно есть, считаем что вся часть схемы обведенная синим – исправна.
- Выключаем напряжение питания. С внешнего блока питания подаем на вывод 12 микросхемы TL494 +12 вольт относительно вывода 7. Тогда, осциллограф должен показывать красивую пилу на выводе 5. Значит задающий генератор тоже исправен. Смотрим что у нас на выходах 8 и 11. Если есть импульсы — хорошо. А если нет, то тогда TL494 нужно проверить более обстоятельно. Как именно – речь пойдет чуть ниже.
- При подаче напряжения питания блок издает прерывистый свист.
Это значит, что ШИМ-генератор запускается, но не входит в нормальный режим (его частота работы примерно 50 кГц, ее наше ухо не слышит). Часто это бывает вследствие замыкания вторичных цепей, то есть пробоя конденсаторов C30 – C33, хотя сборку из двух диодов Шоттки D33 тоже не мешает проверить. То есть, по сути, срабатывает защита которая «глушит» генерацию. Кстати, индикаторный светодиод VL1 может при этом слабо светиться или мигать.
- При подаче напряжения питания блок «стрекочет».
А вот это происходит как раз потому, что ШИМ-модулятор не запускается. Почему? Возможно дело в цепях питания TL494, а возможно и самой микросхеме.
Как полностью проверить TL494 ?
Отключаем напряжение питания 220 вольт.
1.Подаем с блока питания напряжение 12-15 вольт (+) на вывод 12 и (–) на вывод 7. В дальнейшем все напряжения будут указываться относительно вывода 7.
2. После подачи напряжения питания микросхемы, смотрим напряжение на выходе 14 микросхемы. Оно должно быть +5В(+/-5%) и оставаться стабильным при изменении напряжения на 12-ом выводе от +9В до +15В. Если этого не происходит, значит вышел из строя внутренний стабилизатор напряжения. Микросхему нужно менять.
3. Осциллографом наблюдаем наличие пилообразного напряжения на выводе 5. Если оно отсутствует или имеет искаженную форму, необходимо проверить исправность времязадающих элементов C35 и R39 подключаемых к 5-му и 6-му выводам, если эти элементы исправны, то неисправен встроенный генератор. Микросхему нужно менять.
4. Проверяем наличие прямоугольных импульсов на выводах 8 и 11. Они в общем могут не появиться, так как генерация их разрешена только при наличии определенного соотношения напряжений на выводах 1-2 и 15-16 микросхемы TL494. А они зависят от того как реализованы обратные связи. Попробуйте выключить а потом включить блок питания, вынув и засунув его обратно в 220 вольт. На какие-то доли секунды вы увидите прямоугольные импульсы на выводах 8 и 11. Если такое есть, можно считать что микросхема работает.
5. Соединив проводником 4-й вывод с 7-м, мы должны увидеть, что ширина импульсов на 8-м и 11-м выводах увеличилась; соединив 4-й вывод с 14-м импульсы должны исчезнуть, если этого не наблюдается, то надо менять ИС.
6. Снизив напряжение внешнего источника до 5В, мы должны увидеть, что импульсы исчезли (это говорит, что сработало реле напряжения DA6), а подняв напряжение до +9В…+15В импульсы должны снова появиться, если этого не произошло и импульсы (которые могут быть произвольными) присутствуют на 8 и 11, то значит в ИС неисправно реле напряжения и необходима замена микросхемы.
Если предохранитель перегорел…
Не спешите его менять. Вместо него включите обычную лампу накаливания в 60 – 100 ватт. Подайте на блок 220 вольт. Если лампа вспыхнет и тут же погаснет, значит цепи выпрямления и сетевого фильтра – можно считать исправными, а ключевые транзисторы – не пробитыми. Во всяком случае, если эти транзисторы – биполярные (полевых я в таких блоках никогда не видел, хотя допускаю что они где-то и могут быть). Тогда нужно повторить пункт 2 — проверить микросхему и усилительные ключи T12-T13. Если всё нормально – можно вставить предохранитель и включить питание – бывают что предохранители перегорают по непонятным причинам.Если же лампа горит своим обычным светом, то нужно проверить всё, через что проходит сетевое напряжение 220 и выпрямленное 310 вольт. То есть элементы входного фильтра, диодный мост, конденсаторы (электролиты) фильтра ну и конечно транзисторы и всё что вокруг них. Кстати, именно с транзисторов я обычно начинаю. Хотя вздутый или разорванный электролит тоже как бы намекает!
Если вы заменили ключевые транзисторы и ваш блок как бы работает (держит стабильное напряжение на номинальной нагрузке) проверьте форму импульсов на базах. Они должны иметь максимально крутые фронты. Помните: малейший наклон фронта и ваш транзистор будет греться! В норме должно выглядеть примерно так.
А вообще, если совсем кратко, то самые слабые места данных блоков – это:
- Мощные ключевые транзисторы и детали в их обвязке.
- Конденсаторы фильтра 310 вольт (высыхают, взрываются) и те, что стоят на выходе 12 вольт (С30-С33) — обычно просто протекают и вздуваются). Кстати! Проверяйте равность напряжения на этих конденсаторах при номинальной нагрузке. Должно быть примерно по 150 вольт.
- Микросхема TL494. Она может называться по-разному: МВ3759, mPC494C, IR3M02, М1114ЕУ, DBL494, KA7500.4. Никогда не замечал чтобы вылетали резисторы вокруг TL494. Да и конденсаторы тоже.
Несколько фотографий.
Этот блок довольно необычный. Видно, что в нем чрезвычайно мало деталей. Но всё дело в микросхеме — в ней же встроен и силовой транзистор. Однако название её я так и не прочел. Каким-то невероятным образом там вышел из строя дроссель (нагревался пока под ним не обуглилась плата) и, что вполне типично, один конденсатор выходного фильтра (самый левый, видно что он надулся). В плате пришлось вырезать дырку, вставить кое-как дроссель с платы не подлежащей ремонту, ну и заметить конденсатор. Всё тут же заработало.
А вот тут просто порвало электролит. Заменил. Всё заработало.
А вот тут уже всё подготовлено под замену микросхемы. Я их на панельки всегда ставлю.
11.08.2013
Блок питания для светодиодной ленты схема подключения
Светодиодная лента – очень популярный вариант подсветки и освещения. Она стала такой распространенной благодаря простоте монтажа, а ее подключение не займет много времени даже для тех, кто не сильно разбирается в электричестве. Нужно обладать лишь базовыми знаниями и понятиями, такими, как ток, напряжение и мощность. Давайте разберемся, как подключить светодиодную ленту!
Что нужно подготовить для подсоединения светодиодной ленты
Для того чтобы собрать схему для светодиодной ленты своими руками потребуется минимум инструментов. Вы можете это сделать с помощью ножа или отвертки в самом простом случае. Давайте разберемся со всеми нюансами и вопросами, которые могут у вас возникнуть.
Что важно знать
Светодиодная лента – это осветительный прибор, состоящий из гибкой печатной платы, на которой запаяны светодиоды и резисторы. В самых распространенных моделях на 12 В светодиоды соединены по группам из трех штук и пары резисторов. Резисторы нужны для гашения лишнего напряжения и ограничения тока. Дело в том, что белому светодиоду для работы нужно порядка 3 – 3,3 В, а лента рассчитана на 12. Если 3 светодиода подключены последовательно – необходимо чуть больше 9 В, резисторы «берут на себя» оставшиеся 2 – 3 В.
Степень защиты
Вы можете использовать Led-ленту и в помещении, и на улице и даже под водой. Это становится возможным благодаря тому, что существуют разные степени защиты от влаги и пыли. Метка типа IPxx, где вместо хх пара цифр, говорит о степени защиты. Чем выше эти цифры – тем в более сложных условиях может использоваться светильник и оборудование. При этом первая цифра говорит о защите от пыли и мелких частиц, а вторая – от воды и брызг.
Продукция с маркировкой IP20 не предназначена для работы в сложных условиях с повышенным содержанием пыли и влаги в воздухе, стихия незащищенных лент – это спальня или гостиная, в общем, любое сухое помещение, желательно бытового применения. Отличным решением использования таких лент – это монтаж в нише подвесного потолка или на карнизе, для осуществления декоративной подсветки. С помощью такого дизайнерского решения вы сможете устроить в комнате уют с мягким рассеянным светом. Особенно эффектно смотрится, когда мебель и ее очертания подсвечены с обратной стороны и снизу. Печатная плата таких лент не имеет защиты и легко окисляется и повреждается от плохих условий окружающей среды.
Модели IP68 можно использовать под водой, например, подсветки фонтанов и бассейнов. Такие ленты залиты толстым слоем силикона, что дает нужную защиту от воды контактных площадок и светодиодов. Кроме того, она отлично впишется для подсветки днища автомобиля.
Это два «крайних» варианта, естественно, в продаже имеются промежуточные степени защиты, которые можно использовать во влажных помещениях, например, для монтажа на кухне, в качестве подсветки над мойкой. Ну и здесь нужно принимать во внимание удаленность ленты от раковины. Они отлично подходят для хозяйственных построек – подвалов, гаражей, подсобных помещений с умеренными условиями.
Степень защиты
Расчет длины
Ленты чаще всего продаются в бухтах по 5 метров. Количество светодиодов:
При этом ленту можно резать и наращивать, не превышая длины целого полотна в 5 метров. Сечение проводников рассчитано таким образом. Что максимальный размер ленты ограничен этой цифрой. Если соединить больший метраж ленты – она будет греться и может быстро перегореть. Ну а если вам нужна большая длина подсветки необходимо от блока питания запитывать 5 м, а к следующим 5 м прокладывать питающий кабель от контактов ленты до клемм блока питания, а не соединять ленты такие большие участки ленты непосредственно между собой.
Количество светодиодов на метр
Как резать и соединять отрезки светодиодной ленты
Ее можно резать и соединять как раз по кусочкам из трех светодиодов. На ее фасаде есть разметка – линия для отреза или знак «ножницы». По обе стороны от линии разреза есть контактные пятачки, к которым подключается питание. На одноцветной ленте на каждом из отрезков 4 пятачка. 2 с начала отрезка и 2 в конце, соответственно плюс и минус с каждой стороны. Не имеет разницы, с какой из сторон подавать плюс, а с какой минус.
Обозначение линии обрезки светодиодной ленты
На RGB ленте по 4 пятачка, они дублируются. Имеют общий плюс, а для каждого из цветов – индивидуальный минус.
Однако, это справедливо для такого светильника на 12 В, для моделей на 220 В это правило не работает, их нужно разрезать по линиям разметки, обычно это отрезки длиною в полметра.
Подключение
Светодиоды питаются постоянным током, для преобразования переменного в постоянный для 220В лент используют диодный мост (выпрямитель), а для работы низковольтных вариантов нужен блок питания.
К БП DC-12V подключают фазу и ноль из сети 220 В, этот кабель монтируется в клеммную колодку и зажимается винтом. Клеммы подписаны как L и N. Лента подключается к клеммам V+ и V-.
Если у вас RGB-приборы, к клеммам V+ и V- блока питания подсоединяется контроллер, а к нему уже LED RGB-лента. При этом контроллер должен выдавать нужный ток, желательно на 20–25% превышающий потребление ленты. Этот запас нужен для надежности, если протяженность подсветки очень большая или у вас нет возможности купить контроллер соответствующей мощности, поможет усилитель. К его входу подключается напряжение от блока питания и сигнал с выхода RGB-контроллера. Аналогичный сигнал присутствует на контактных пятачках одного из концов ближайшей подключенной rgb-инсталляции. Этот сигнал нужен для того, чтобы усилитель дублировал световую схему помещения, усиливал е с помощью дополнительного источника питания и на своем выходе формировал нужные напряжения и токи для следующих отрезков ленты.
Коннекторы
Для начинающих электромонтеров, быстрого монтажа или ремонта лучше всего подойдут коннекторы для светодиодной ленты. Это клемма для монтажа и подключения, состоит из пластикового открывающегося корпуса и подпружиненных контактов. Для того чтобы выполнить подсоединение нужно открыть корпус, вложить ленту контактными пятачками к контактам и закрыть корпус. С двухпроводного коннектора, обычно, выходят два провода, черный и красный.
Они бывают нескольких типов:
- Коннектор – провод для подключения к БП.
- Коннектор-коннектор с проводом – для стыкования лент.
- Жесткий коннектор – для соединения лент без промежутка между ними.
При этом соединители отличаются по количеству проводов и контактов:
- Двухпроводные – для монтажа одноцветной ленты.
- Четырехпроводные – для многоцветной ленты.
- Быстрая сборка.
- Удобно использовать при ремонте.
- Не всегда можно найти в магазинах.
- Все-таки имеют свою цену, что удорожает общую стоимость конструкции.
- Контакты могут окисляться и терять упругость.
Пайка
Для соединения с помощью пайки нужно иметь определенный опыт в электромонтажных работах и немного больше инструментов и материалов:
- Паяльник.
- Канифоль, а лучше жидкий флюс, например, ЛТИ или СКФ.
- Припой, такой как ПОС-61.
Для начала подготовьте место для пайки. Чтобы припой приставал хорошо нужно убрать окислы с контактов. Для этого отрежьте ленту там, где собираетесь припаяться. Затем с помощью зубочистки, деревянной части спички или канцелярского ластика зачистите пятачки, подойдет еще и мелкая шкурка.
Теперь покройте их флюсом, если он жидкий, а при использовании канифоли возьмите немного на жало паяльника и покройте контакт. Добавьте на контакт припоя, он залудится. Иначе говоря, на его поверхности должен появиться блестящий слой – это знак того, что лужение прошло успешно. Дальше нужно припаять кусочек облуженного таким же образом провода.
Как подключить одноцветную ленту
Одноцветные модели подключаются напрямую к блоку питания. Предварительно к ней припаивают провода или подключают коннектор, а второй конец соединяется с клеммой блока питания, плюс ленты подключается к V+, а минус – V-.
Как подключить несколько светодиодных лент
Две и больше ленты подключаются аналогичным образом при этом, если куски небольшие, до 5 метров общей длины, можно брать питание с контактных пятаков других уже подключенных к конструкции кусочков. Но если общая длина от блока питания до конца последней ленты превышает пять метров – все что больше нужно подключать кабелем прямо к блоку питания!
Подключение двух одноцветных лент
Если вы хотите соединить 2 полосы, или заменить несколько вышедших из строя сегментов, при этом избежать демонтажа всей конструкции используйте коннекторы. Отлично подойдут либо жесткие коннекторы для стыкового соединения, либо же провод с двумя коннекторами на концах.
Если у вас их нет, воспользуйтесь пайкой, для этого нужно залудить небольшой отрезок провода, и припаять его к ленте, вообще ее можно спаять внахлест пятак к пятаку, но это требует мощного паяльника с теплоемким жалом. Здесь уже дело техники.
Соединение двух светодиодных цветных лент
Разноцветные РГБ-полосы можно соединить таким же образом, с помощью паяльника или коннекторов. В плане ограничения общей длины на нее распространяется то же самое правило, что и на одноцветную.
Как подключить к блоку питания компьютера
Компьютерный БП имеет в своем составе шину питания 12 В. Она отлично стабилизирована и подойдет для питания LED-модулей. Но ATX-блок питания, а именно они наиболее распространены в настоящее время, просто так после подключения в розетку не запустится, на главном разъеме (20 или 24 контакта) нужно замкнуть зеленый провод на массу (на черный). 12 В находятся на проводе желтого цвета, а минус – на черном. Обычно шина с этим напряжением выдерживает большие токи порядка 10 А.
Для подключения к нагрузке можете либо отрезать molex-разъем с БП, либо использовать molex тип «мама», а к его проводам подпаять ленту, так вы получите разборную конструкцию. Если необходимо подключить светильник большой мощности, рекомендуем объединить несколько желтых проводников вместе (скрутить и пропаять) чтобы снизить просадки напряжения.
Блок питания от компьютера не рекомендуется использовать без нагрузки.
Подключение в автомобиль
В бортовой сети транспортного средства хоть и напряжение около 12 вольт, которое подходит для питания ленты, но это не совсем так. Когда двигатель вращается с рабочими оборотами (не холостыми) напряжение на выходе генератора достигает 14,3 – 14,7 В, эта величина необходима для заряда АКБ. Если вы подключите к нему светодиоды, вряд ли они долго проработают, от повышенного напряжения будет повышенный ток, как следствие – повышенный нагрев. Это приведет к преждевременному выходу из строя светодиодов, деградации кристаллов и снижению ресурса.
Поэтому нужно использовать интегральный стабилизатор типа КРЕН или L7812, в корпусе TO220, плюс небольшой алюминиевый радиатор, он способен выдать 12 В при максимальном токе до 1,5 – 2 А.
Как подключить LED ленту 24 В к компьютерному блоку питания
Модели, рассчитанные на напряжение питания 24 В, также можно подключить к компьютерному БП. Между желтым (+12 В) и синим (-12 В) проводами будет всего 24 В, однако шина 12 В не обеспечит больших токов. Если она и выдаст 1 А – это уже будет неплохо. Поэтому игра не стоит свеч.
Выводы
Мы рассмотрели общие случаи подключения светодиодной ленты, но не сказали очень важной информации. При монтаже светодиодной ленты следует делать это так, чтобы ее минимальный изгиб был не менее 5 см. Хоть и плата светодиодной ленты гибкая, но при резких изгибах проводники могут либо порваться, либо растянуться, площадь их сечения уменьшится, и будет пропускать меньший ток, со временем она выйдет из строя.
Кажущееся, на первый взгляд, простым подключение светодиодной ленты на 12 вольт к блоку питания (БП), на самом деле таковым не является. Чтобы собранная осветительная система была надёжной и долговечной, необходимо заранее учесть все нюансы, определить подходящий для себя способ монтажа и подключения и только после этого приступать к выполнению работ.
Подключение светодиодной ленты напрямую к сети 220 В без блока питания
Подавляющая часть имеющихся в продаже светодиодных лент рассчитана на подключение к блоку питания постоянного тока напряжением 12 В. Реже встречаются светодиодные ленты с питанием 5 вольт либо 24 вольт и выше. Включать такие осветительные приборы напрямую в сеть переменного тока 220 В нельзя – не пройдёт и секунды, как все SMD светоизлучающие диоды и резисторы попросту перегорят.
Тем не менее существует один рабочий способ, позволяющий запитать низковольтную светодиодную ленту от сети 220 В. Для его реализации ленту на 12 В любого типа и цвета свечения разрезают на 24 равных отрезка. Затем их необходимо соединить между собой последовательно. Для этого с помощью короткого провода соединяют минусовой контакт первого отрезка с плюсовым контактом второго отрезка. Далее припаивают провод к минусу второго и плюсу третьего отрезка и так далее. В результате, вместо параллельного соединения, получится цепочка из последовательно включённых отрезков светодиодной ленты, способная выдержать напряжение 288 вольт. Для подключения получившейся конструкции к сети 220 В придётся выпрямить и сгладить напряжение с помощью диодного моста VD1 (Uобр=600 В, Iпр=10 А) и полярного конденсатора C1 на 10 мкФ – 400 В, на выходе которого получится примерно 280 В.
Несмотря на то что данная схема вполне работоспособна, у неё есть ряд недостатков:
- на каждом из отрезков в местах пайки присутствует опасное для жизни высокое напряжение;
- конструкция имеет низкую надёжность из-за огромного количества соединений;
- низкая эргономичность готового изделия.
Чтобы не заниматься самостоятельной переделкой светодиодной ленты с 12 на 220 вольт, можно купить готовую ленту промышленного производства, рассчитанную на прямое подключение к однофазной бытовой сети переменного тока. Её конструктивное отличие состоит в том, что SMD светодиоды соединены последовательно в группы не по 3 шт., а по 60 шт., а диодный мост входит в комплект поставки. Подробную информацию о таких LED-лентах, линейках и модулях можно найти в отдельной статье о светодиодных лентах на 220 вольт.
Использование бестрансформаторной схемы
Желание сэкономить на покупке качественного источника питания для светодиодной ленты подталкивает некоторых радиолюбителей к использованию бестрансформаторного блока питания (БТБП). Простая схемотехника, недорогие компоненты и возможность быстрого изготовления своими руками – вот основные преимущества БТБП. Действительно их можно встретить фактически во всей электронной китайской продукции, работающей от сети 220 В (настенные часы, люстры с ПДУ, реле напряжения и т.д.) Но на самом деле схемы питания, в которых нет трансформатора, имеют два существенных недостатка:
- Отсутствие гальванической развязки, в результате чего потенциал высокого напряжения присутствует на всех участках электрической цепи. Другими словами, прикосновение к оголённым проводникам опасно для жизни и может вызвать сильный удар током.
- Низкая надёжность. Со временем конденсатор теряет ёмкость, напряжение на выходе снижается, и устройство перестаёт работать. Если же случится пробой конденсатора, то подключенная светодиодная лента полностью перегорит.
Простейший классический вариант бестрансформаторного блока питания показан на рисунке выше. Его главный элемент – гасящий конденсатор (С1), который снижает сетевое напряжение до нужного значения. Затем оно проходит через выпрямитель – диодный мост (VD1), стабилитрон (VD2) и сглаживающий фильтр (С2). Расчёт ёмкости гасящего конденсатора производят, исходя из заданного напряжения и тока в нагрузке. Ввиду перечисленных выше недостатков подключать светодиодную ленту через такой блок питания не рекомендуется.
Активное применение БТБП в китайской электронике обусловлено исключительно экономией средств.
Схема подключения светодиодной ленты через блок питания
Чтобы 12 вольтовая светодиодная лента стабильно работала на протяжении долгих лет, её необходимо подключать от импульсного блока питания с напряжением на выходе 12 В. Это самый правильный вариант — импульсные источник питания имеют малый вес и компактные размеры, высокий КПД и коэффициент стабилизации, а также безопасны в эксплуатации. К недостаткам можно причислить генерацию импульсных помех, отдаваемых обратно в сеть и сложность схемы, для ремонта которой нужны специальные навыки.
Принять правильное решение в пользу того или иного источника питания поможет статья о выборе блока питания для светодиодной ленты.
До 5 метров
Очень часто рядовых пользователей интересует вопрос о том, как подключить светодиодную ленту длиной до 5 метров? Тут все очень просто. Достаточно воспользоваться приведенной ниже схемой. Процедуру подключения выполняют в следующей последовательности:
- с помощью коннектора или путём пайки к одному из концов ленты подключают 2 питающих провода сечением 1-1,5 мм 2 ;
- свободные концы этих проводов зажимают в соответствующих клеммах блока питания (+V, -V), соблюдая полярность;
- к клеммам L и N (220V AC) подключают сетевой провод.
Аналогичным образом выполняют параллельное подключение нескольких отрезков к одному блоку питания. Главное, чтобы мощность БП была больше суммарной мощности подключаемой светодиодной ленты минимум на 30%.
Чтобы яркость светодиодов была равномерной по всей длине LED-ленты, к отрезкам длиною больше 4 метров рекомендуется подводить провода с обоих концов. Это связано с падением напряжения на токоведущих печатных проводниках (дорожках), в результате чего к самым дальним светодиодам поступает напряжение меньше 12 В и их яркость падает. Плюс этого способа – равномерное свечение, а минус – затраты на дополнительные провода.
Свыше 5 метров
То, что длина светодиодной ленты в бобине ограничена 5 метрами – это не случайность, а вынужденная технологическая мера. Дело в том, что токопроводящие дорожки, приклеенные вдоль ленты, очень тонкие, узкие, и рассчитаны на подключение определённого количества светодиодов. Именно по этой причине нельзя подключать последовательно 2 отрезка общей длиной более 5 метров. Чтобы избежать токовых перегрузок, подключение светодиодных лент длиною 10, 15 и даже 20 метров следует выполнять по одной из приведенных схем ниже. Первый вариант предполагает использование одного блока питания большой мощности, способного обеспечить в нагрузке ток до 20 А. Для равномерного свечения светодиодов напряжение питания на каждый из 5 метровых отрезков подаётся с обеих сторон. Во втором варианте каждый отрезок запитан от отдельного источника 12В. Реализовать данную схему немного сложнее, так как потребуется еще один блок питания и больше соединительных проводов. На третьей схеме кроме двух источников постоянного напряжения на 12 В в цепь добавлены диммер и одноканальный усилитель сигнала. Диммер служит для регулировки яркости светового потока. Задача усилителя сигнала – в точности продублировать сигнал с диммера для тех светодиодных лент, которые запитаны от второго БП.
Рассмотренные способы включений LED-лент являются типовыми, но их вариации могут использоваться для разработки более сложных схем с целью реализации определенных задач или удовлетворения требований заказчика.
Подключение RGB или RGBW LED-лент
Правила и особенности подключения, о которых было сказано выше, необходимо соблюдать и при монтаже мультицветных аналогов. Однако функциональные схемы с RGB и RGBW лентами будут выглядеть немного сложнее из-за появления контроллера и дополнительных проводов. RGB/RGBW контроллер значительно расширяет возможности осветительной системы за счёт диммирования отдельных цветов, создания световых эффектов и управления с пульта дистанционного управления (ПДУ). RGB/RGBW контроллер предназначен для подключения мультицветных лент с отдельно расположенными белыми светодиодами, что позволяет использовать такую систему не только, как дополнительный, но и как основной источник света в помещении.
Для удобства читателей все основные схемы, правила монтажа, примеры и нюансы включения мультицветных лент собраны в отдельной статье о схемах подключения светодиодных RGB и RGBW-лент.
Подключение через выключатель
Разумеется, любой осветительный прибор должен подсоединяться к электросети через выключатель. Причём светодиодные ленты, управляемые с пульта, не должны быть исключением. Но на каком участке схемы должен находиться выключатель, чтобы эксплуатация всей осветительной системы была безопасной? В этом вопросе только один правильный ответ: в самом начале схемы, разрывая фазу в цепи переменного тока. Если выключатель установить в цепи постоянного тока, то блок питания будет всегда оставаться под напряжением. Это плохо по двум причинам. Во-первых, радиодетали имеют рабочий ресурс, который будет исчерпан значительно раньше. Во-вторых, блоку питания придётся круглосуточно противостоять импульсным сетевым помехам и скачкам напряжения, которые только ускорят его износ.
Несколько важных моментов
Руководствуясь описанными рекомендациями, несложно будет разработать схему для реализации подсветки или полноценного освещения, рассчитать длину проводов и определить оптимальное место размещения каждого функционального блока. Но прежде чем приступить к выполнению работ следует помнить о правилах техники безопасности:
- работы по подключению и монтажу выполнять только на отключенном оборудовании;
- перед первым включением дополнительно проверить надёжность всех контактов и правильность собранной схемы.
Также рекомендуется заранее приобрести некоторые расходные материалы:
- термоусадочную трубку для изоляции спаянных участков проводов;
- наконечники для проводов;
- коннекторы для последовательного соединения двух участков лент;
- алюминиевый профиль, чтобы не допустить перегрев светоизлучающих диодов.
В статье были определены все основные моменты, касающиеся подключения светодиодных лент на 12 В как с блоком, там и без блока питания. К сожалению, рассмотреть все схемы невозможно, ввиду многообразия их вариаций. К тому же постоянное совершенствование светодиодной продукции способствует появлению новых схемных решений, которые могут вызывать у рядовых пользователей вопросы с подключением и проведением расчётов.
Если у Вас возникли сложности с подключением – задайте вопрос в комментариях ниже, наши технические специалисты обязательно помогут.
Устройство подсветки деталей интерьера очень часто выполняется с помощью светодиодных лент. Они отличаются высокой экономичностью, могут быть одноцветными или многоцветными. Каждый тип этих источников освещения имеет свои особенности, в том числе и схема подключения светодиодной ленты к сети 220 В которая используется в жилых помещениях. Основной отличительной чертой таких лент является возможность их разреза только через 1 метр, а в определенных условиях – и через 0,5 метра. При подключении нужно обращать внимание на соблюдение полярности в процессе соединения проводников между собой.
Работа LED лент от сети 220 вольт
Большинство изделий данного типа рассчитаны на подключение к сетям постоянного тока с напряжением 12 вольт. Таким образом, питание светодиодных лент осуществляется, преимущественно, с помощью специального блока питания. Однако существуют схемы, позволяющие выполнять подключение данных источников света к сети с напряжением 220 вольт. Для того чтобы эта операция завершилась успехом, необходимо произвести определенную доработку.
С этой целью пятиметровая светодиодная лента 12 вольт, разрезается на 20 равных частей. Разрезы выполняются в специально отмеченных местах, в противном случае, несколько светодиодов выпадут из общей схемы и не будут работать. Для выпрямления напряжения в 220 вольт применяется диодный мост.
Части ленты соединяются между собой таким образом, чтобы плюсовое значение одного отрезка соединялось с минусовым выходом следующего отрезка. Если в процессе эксплуатации светодиоды немного мерцают, в схему обязательно включается конденсатор. Величина тока, протекающего по дорожкам ленты, нужно обязательно контролировать. Если это значение превышает норму, в схему включаются дополнительные резисторы или части изделия.
Как подключить светодиодную ленту к блоку питания 12 вольт
Номинальное напряжение светодиодных лент составляет 12 или 24 вольта. Поэтому их эксплуатация возможна только с применением импульсного блока питания. Он осуществляет понижение напряжения, а на выходе образуется постоянный ток. Подключение светодиодной ленты к блоку питания выполняется через соответствующие полюса, обозначенные маркировкой «плюс» и «минус».
Мощность каждой ленты может быть различной, в зависимости от количества светодиодов. В соответствии с этим параметром выбирается наиболее подходящий блок питания. Если мощность ленты и технические характеристики блока не совпадают, это может привести к тусклому свечению светодиодов или выходу из строя самого прибора в результате перегрузки. Чтобы рассчитать характеристики блока питания, к значению мощности нужно добавить от 20 до 30%, компенсирующих потери, возникающие за счет длины проводников. Таким образом, при мощности ленты 24 ватта, понадобится выпрямитель, мощность которого составляет 32 Вт.
Наиболее простым вариантом является подключение одноцветной светодиодной ленты к выбранному блоку питания. Стандартную пятиметровую полосу нужно просто подключить к соответствующим выходам выпрямителя с обозначенной маркировкой полярности тока. Соединение проводов с контактами ленты осуществляется методом пайки. С этой целью используется паяльник с малой мощностью, чтобы избежать повреждения изделия. В случае необходимости соединительный проводник можно удлинить жилами сечением 1,5 мм2. В большинстве схем красный цвет провода означает плюс, а черный или синий – минус.
Подключение одноцветных лент имеет специфические особенности. Например, нельзя подключать последовательно два изделия. Это приведет к отсутствию нормального свечения на второй ленте. Кроме того, токоведущие дорожки первой полоски могут перегреться, что приведет к выходу из строя светодиодов. Наиболее корректное подключение осуществляется путем параллельного соединения светодиодных лент. В этом случае соединение второй полосы выполняется с помощью отдельных проводов, подключенных напрямую к блоку питания через удлиняющий проводник.
Как подключить светодиодную ленту к 220 без блока питания
Светодиодные полосы освещения, изготовленные в заводских условиях, рассчитаны на совместную эксплуатацию с блоком питания. Данное устройство преобразует переменный ток домашней сети в постоянный. При этом, напряжение понижается с 220 до 12 вольт. Однако, в определенных условиях, возможно подключение таких приборов освещения непосредственно в сеть, напряжением 220 вольт.
Для правильного выполнения такого подключения 12-тивольтовую полосу, длиной 5 метров, нужно разрезать на 20 частей. В дальнейшем, переменный ток 220 вольт выпрямляется с помощью диодного моста, включенного в общую схему. Далее все части ленты последовательно соединяются между собой разноименными полюсами. То есть плюс соединяется с минусом и, наоборот. В некоторых случаях может появиться мерцание, частота которого составляет 25 Гц. Оно убирается с помощью конденсатора на 5-10 мф, на 300 В, смонтированного в общую систему.
Подключение с контроллером
Многоцветные светодиодные ленты могут использоваться не только для освещения, но и в качестве дополнительного украшения интерьера помещения. Они разделены на группы и управляются с помощью пульта и специального контроллера. Таким образом, в схему добавляются дополнительные элементы.
Цветовая гамма передается тремя цветами. Это красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Поэтому разноцветные светодиодные ленты относятся к типу RGB. В каждой полосе имеются три группы светодиодов, которые светятся этими тремя цветами. У светодиодов одинакового цвета отсутствуют схематические связи между собой. У каждой группы имеется свой собственный выход, поэтому любая лента оборудована четырьмя контактами, три из которых соответствуют группам цветов, а один служит для подачи питания.
При подключении всех трех управляемых контактов к общему сигнальному выходу получится белый цвет. Если включить их по одному, они будут давать только красный, синий или зеленый цвет. Для получения различных оттенков и управления ими, светодиодная лента должна подключаться через контроллер. Контроллер обеспечивает одновременное включение всех трех линий. Однако интенсивность сигнала в каждом канале будет различной.
По типу управления эти устройства могут быть механическими или электронными. В первом случае коммутация осуществляется вручную, например, с помощью обычного трехклавишного выключателя. Главным недостатком этого способа считается существенное ограничение спектра цветовых эффектов. Электронные контроллеры обеспечивают управление не только количеством имеющихся светодиодов. Они регулируют интенсивность их свечения. Эти приборы могут быть оборудованы одним или несколькими каналами, в зависимости от количества лент, подлежащих управлению. У каждого контроллера имеется отдельный выход в виде провода с чувствительным элементом на конце. Он необходим для регулировки света пультом управления.
Как подключить светодиодную ленту через выключатель
Наиболее простой схемой считается подключение от выключателя к блоку питания, а затем к светодиодной ленте. Таким образом, включение и выключение подсветки происходит с помощью обычного выключателя.
Подключение выполняется очень просто. К обычному выключателю, находящемуся в домашней сети 220 вольт, подключается блок питания. При этом фазный провод подключается к входному коричневому проводнику L, а нулевой провод соединяется с проводником N синего цвета. Затем блок питания соединяется со светодиодной лентой. В этом случае необходимо строгое соблюдение полярности, чтобы плюс соединялся с плюсом, а минус – с минусом.
Размещение блока питания рекомендуется выполнять максимально близко к ленте. Длина прокладываемого кабеля не должна превышать 7 метров, в противном случае яркость свечения может значительно уменьшиться. Если все же возникла необходимость в прокладке слишком длинной линии, необходимо использовать проводник с увеличенным сечением жил.
Использование совместно с диммером
После того как осветительные приборы подключены, необходимо отрегулировать яркость их свечения. Простейшими способами являются переменные резисторы в виде потенциометра или реостата. Однако даже при незначительной потере мощности, такие устройства становятся неэффективными. Поэтому в настоящее время регулировка светового потока осуществляется с помощью специальных активных диммерных схем на полупроводниках.
Питания диммеров происходит от сети с напряжением 12 или 24 вольта. Сам прибор включается в схему в промежутке между светодиодной лентой и блоком питания. Выход блока соединяется со входом диммера, а затем выход диммера соединяется с лентой. Во время подключения необходимо строго соблюдать полярность. Мощность регулировочного устройства должна соответствовать определенному количеству ленты. Если же мощности диммера недостаточно, необходимо воспользоваться специальным усилителем.
Подключение нескольких светодиодных лент
Когда выполняется подключение не более двух лент, в этом случае возможно их последовательное соединение, при условии, что вторая полоса имеет незначительную длину. В местах соединения выполняется проверка на возможное падение напряжения.
Чаще всего одноцветные ленты подключаются параллельно. С этой целью используется блок питания повышенной мощности, соответствующей подключаемым приборам освещения. То же самое касается и многоцветных лент. Единственным отличием будет использование в схеме усилителя. Он соединяется с концом первой ленты и началом второй. В некоторых схемах применяется сразу несколько блоков питания.
Различные методы позволяют выполнять не только подключение светодиодной ленты к сети 220 В, схема которой получила наибольшее распространение. Разнообразие коммутирующих и регулировочных устройств позволяют использовать светодиоды в самых различных помещениях, практически с любыми интерьерами.
Схема блока питания, расчитанного на 12 Вольт и 360 Ватт с диодным мостом на 30 Ампер
В продолжение темы блоков питания я заказал еще один БП, но в этот раз мощнее предыдущего.Обзор будет не очень длинным, но как всегда, осмотрю, разберу, протестирую.
На самом деле данный обзор является лишь промежуточным шагом к тестам более мощных блоков питания, которые уже в пути ко мне. Но я подумал, что данный вариант также нельзя оставлять без внимания, потому и заказал его для обзора.
Буквально несколько слов об упаковке.
Обычная белая коробка, из опознавательных знаков только номер артикула, все.
При сравнении с блоком питания из предыдущего обзора выяснилось, что обозреваемый просто немного длиннее. Обусловлено это тем, что обозреваемый БП имеет активное охлаждение, потому при практически том же объеме корпуса мы имеем мощность в полтора раза больше.
Размеры корпуса составляют — 214х112х50мм.
Все контакты выведены на один клеммник. Назначение контактов выбито штамповкой на корпусе блока питания, такой вариант немного надежнее чем наклейка, но хуже заметен.
Крышка закрывается с заметным усилием и прочно фиксируется в закрытом состоянии. При открывании обеспечивается полный доступ к контактам. Иногда у БП встречается ситуация, когда крышка не открывается полностью, потому теперь я этот момент проверяю обязательно.
1. На корпусе блока питания присутствует наклейка с указанием базовых параметров, мощности, напряжения и тока.
2. Также присутствует переключатель входного напряжения 115/230 Вольт, который в наших сетях является лишним и не всегда безопасным.
3. Блок питания выпущен почти год назад.
4. Около клеммника присутствует светодиод индикации работы и подстроечный резистор для изменения выходного напряжения.
Сверху располагается вентилятор. Как я писал в предыдущем обзоре, мощность 240-300 Ватт является максимальной для блоков питания с пассивным охлаждением. Конечно есть безвентиляторные БП и на большую мощность, но встречаются они гораздо реже и стоят весьма дорого, потому введение активного охлаждения преследует цель сэкономить и сделать блок питания дешевле.
Крышка фиксируется шестью небольшими винтами, но при этом и сама по себе сидит плотно, корпус алюминиевый и также как у других БП выполняет роль радиатора.
В качестве сравнения приведу фото рядом с БП мощностью 240 Ватт. Видно что в основном они одинаковы, и по сути 360 Ватт Бп отличается от своего младшего собрата только наличием вентилятора и некоторыми небольшими коррективами связанными с большей выходной мощностью.
Например силовой трансформатор у них имеет одинаковый размер, а вот выходной дроссель у обозреваемого заметно больше.
Общая черта обоих БП — весьма свободный монтаж и если у БП с пассивным охлаждением это оправданно, то при наличии активного охлаждения размер корпуса можно было смело уменьшить.
Перед дальнейшей разборкой проверка работоспособности.
Исходно на выходе напряжение немного завышено относительно заявленных 12 Вольт, хотя по большому счету это не имеет никакого значения, меня больше интересует диапазон перестройки и он составляет 10-14.6 Вольта.
В конце выставляю 12 Вольт и перехожу к дальнейшему осмотру.
Как ни странно, но емкость входных конденсаторов совпадает с указанной на их корпусе 🙂
Емкость каждого из конденсаторов 470мкФ, суммарная около 230-235мкФ, что заметно меньше рекомендуемых 350-400 которые необходимы блоку питания мощностью 360 Ватт. По хорошему должны быть конденсаторы с емкостью хотя бы 680мкФ каждый.
Выходные конденсаторы имеют суммарную емкость в 10140мкФ, что также не очень много для заявленных 30 Ампер, но часто такую емкость имеют конденсаторы и у фирменных БП.
Транзисторы и выходные диоды прижаты к корпусу через теплораспределительную пластину, в качестве изоляции выступает только теплопроводящая резина.
Обычно в более дорогих БП применяется колпачок из более толстой резины, который полностью закрывает компонент и если для выходных диодов он особо не нужен, то вот для высоковольтных транзисторов явно не помешал бы. Собственно по этому я советую в целях безопасности заземлять корпус БП.
Теплораспределительные пластины прижаты к алюминиевому корпусу, но термопаста между ними и корпусом отсутствует.
После случая с одним из блоков питания я теперь всегда проверяю качество прижима силовых элементов. Здесь с этим проблем нет, впрочем обычно проблем со сдвоенными элементами и не бывает, чаще сложности когда мощный элемент один и прижат Г-образной скобой.
Вентилятор самый обычный, с подшипниками скольжения, но почему-то на напряжение 14 Вольт.
Размер 60мм.
Разбираем дальше.
Плата держится на трех винтах и элементах крепления силовых компонентов. Снизу корпуса присутствует защитная изолирующая пленка.
Фильтр довольно стандартен для подобных БП. Входной диодный мост имеет маркировку KBU808 и рассчитан на ток до 8 Ампер и напряжение до 800 Вольт.
Радиатор отсутствует, хотя при такой мощности уже желателен.
1. На входе установлен термистор диаметром 15мм и сопротивлением 5 Ом.
2. Параллельно сети присутствует помехоподавляющий конденсатор класса Х2.
3. Помехоподавляющие конденсаторы имеющие непосредственную связь с сетью установлены класса Y2
4. Между общим проводом выхода и корпусом БП установлен обычный высоковольтный конденсатор, но в этом месте его достаточно так как при отсутствии заземления он подключен последовательно с конденсаторами класса Y2, показанными выше.
ШИМ контроллер KA7500, аналог классической TL494. Схема более чем стандартна, производители просто штампуют одинаковые БП, которые отличаются только номиналами некоторых компонентов и характеристиками трансформатора и выходного дросселя.
Выходные транзисторы инвертора также классика недорогих БП — MJE13009.
1. Как я писал выше, входные конденсаторы имеют емкость 470мкФ и что интересно, если конденсаторы имеют изначально непонятное название, то чаще емкость указана реальная, а если подделка, например Rubicong, то чаще занижена. Вот такое вот наблюдение. 🙂
2. Магнитопровод выходного трансформатора имеет размеры 40х45х13мм, обмотка пропитана лаком, правда весьма поверхностно.
3. Рядом с трансформатором присутствует разъем для подключения вентилятора. Обычно в описании подобных БП указывают автоматическую регулировку оборотов, на самом деле ее здесь нет. Хотя вентилятор меняет обороты в небольших пределах в зависимости от выходной мощности, просто это скорее побочный эффект. При включении вентилятор работает очень тихо, а на полную мощность выходит при токе около 2.5 Ампера что составляет меньше 10% от максимальной.
4. На выходе пара диодных сборок MBR30100 по 30 Ампер 100 Вольт каждая.
1. Размеры выходного дросселя заметно больше чем у 240 Ватт версии, намотан в три провода на двух кольцах 35/20/11.
2. Как и ожидалось после предварительной проверки, выходные конденсаторы имеют емкость 3300мкФ, так как они новые, то в сумме показали не 9900, а 10140мкФ, напряжение 25 Вольт. Производитель, известный всем noname.
3. Токовые шунты для схемы защиты от КЗ и перегрузки. Обычно ставят одну такую «проволочку» на 10 Ампер тока, соответственно здесь БП 30 Ампер и три такие проволочки, но мест 7, потому предположу что есть похожий вариант но с током в 60 Ампер и меньшим напряжением.
4. А вот и небольшое отличие, компоненты отвечающие за блокировку при пониженном выходном напряжении перенесли ближе к выходу, хотя при этом сохранили даже позиционные месте согласно схеме. Т.е. R31 в схеме БП 36 Вольт соответствует R31 в схеме БП 12 Вольт, хотя находятся в разных местах на плате.
При беглом взгляде я бы оценил качество пайки на твердую четверку, все чисто, аккуратно.
Пайка довольно качественная, на плате в узких местах сделаны защитные прорезы.
Но «ложка дегтя» все таки нашлась. Некоторые элементы имеют непропай. Место особенно несущественно, важен сам факт.
В данном случае плохая пайка была обнаружена на одном из выводов предохранителя и конденсатора цепи защиты от снижения напряжения на выходе.
Исправить дело нескольких минут, но как говорится — «ложки нашлись, а осадочек остался».
Так как схему подобного БП я уже чертил, то в данном случае просто внес коррективы в уже существующую схему.
Кроме того я выделил цветом элементы, которые изменены.
1. Красным — элементы которые меняются в зависимости от изменения выходного напряжения и тока
2. Синим — изменение номиналов этих элементов при неизменной выходной мощности мне непонятно. И если с входными конденсаторами отчасти понятно, они были указаны как 680мкФ, но реально показывали 470, то зачем увеличили в полтора раза емкость С10?
С осмотром закончили, переходим к тестам, для этого я использовал привычный «тестовый стенд», правда дополненный Ваттметром.
1. Электронная нагрузка
2. Мультиметр
3. Осциллограф
4. Тепловизор
5. Термометр
6. Ваттметр
7. Ручка и бумажка.
На холостом ходу пульсации практически отсутствуют.
Небольшое уточнение к тесту. На дисплее электронной нагрузки вы увидите значения токов заметно ниже чем я буду писать. Дело в том, что нагрузка аппаратно умеет нагружать большими токами, но программно ограничена на уровне в 16 Ампер. В связи с этим пришлось сделать «финт ушами», т.е. откалибровать нагрузку на двукратный ток, в итоге 5 Ампер на дисплее равны 10 Ампер в реальности.
При токе нагрузки 7.5 и 15 Ампер блок питания вел себя одинаково, полный размах пульсаций в обоих случаях составил около 50мВ.
При токах нагрузки 22.5 и 30 Ампер пульсации заметно выросли, но при этом были на одном уровне. Рост уровня пульсаций был при токе около 20 Ампер.
В итоге полный размах составил 80мВ.
Отмечу очень хорошую стабилизацию выходного напряжения, при изменении тока нагрузки от нуля до 100% напряжение изменилось всего на 50мВ. Причем с ростом нагрузки напряжение растет, а не падает, что может быть полезным. В процессе прогрева напряжение не изменялось, что также является плюсом.
Результаты теста я свел в одну табличку, где показана температура отдельных компонентов.
Каждый этап теста длился 20 минут, тест с полной нагрузкой проводился два раза для термопрогрева.
Крышка с вентилятором вставлялась на место, но не привинчивалась, для измерения температуры я ее снимал не отключая БП и нагрузку.
В качестве дополнения я сделал несколько термограмм.
1. Нагрев проводов к электронной нагрузке при максимальном токе, также через щели в корпусе видно тепловое излучение от внутренних компонентов.
2. Самый большой нагрев имеют диодные сборки, думаю если бы производитель добавил радиатор как это сделано в 240 Ватт версии, то нагрев существенно снизился.
3. Кроме того большой проблемой был отвод тепла от всей этой конструкции, так как суммарная рассеиваемая мощность всей конструкции составила более 400 Ватт.
Кстати насчет отвода тепла. Когда я готовил тест, то больше боялся что нагрузке тяжело будет работать при такой мощности. Вообще я проводил уже тесты на такой мощности, но 360-400 Ватт это предельная мощность которую моя электронная нагрузка может рассеивать длительно. Кратковременно же она без проблем «тянет» и 500 Ватт.
Но проблема вылезла в другом месте. На радиаторах силовых элементов у меня установлены термовыключатели рассчитанные на 90 градусов. Один контакт у них припаян, а второй припаять не получилось и я применил клеммники.
При токе 15 Ампер через каждый выключатель эти контакты начинали довольно сильно нагреваться и срабатывание происходило раньше, пришлось принудительно охлаждать еще и эту конструкцию. А кроме того пришлось частично «разгрузить» нагрузку подключением к БП нескольких мощных резисторов.
Но вообще выключатели рассчитаны максимум на 10 Ампер, потому я и не ожидал от них нормальной работоспособности при токе в 1.5 раза больше их максимума. Теперь думаю как их переделать, видимо придется делать электронную защиту с управлением от этих термовыключателей.
А кроме того теперь у меня появилась еще одна задача. По просьбе некоторых читателей я заказал для обзора блоки питания мощностью 480 и 600 Ватт. Теперь думаю чем их лучше нагружать, так как такую мощность (не говоря о токах до 60 Ампер), моя нагрузка точно не выдержит.
Как и в прошлый раз я измерил КПД блока питания, этот тест я планирую проводить и в дальнейших обзорах. Проверка проходила при мощности 0/33/66 и 100%
Вход — Выход — КПД.
5.2 — 0 — 0
147,1 — 120,3 — 81,7%
289 — 241 — 83,4%
437,1 — 362 — 82,8%
Что можно сказать в итоге.
Блок питания прошел все тесты и показал довольно неплохие результаты. В плане нагрева есть даже заметный запас, но выше 100% я бы не советовал его нагружать. Порадовала весьма высокая стабильность выходного напряжения и отсутствие зависимости от температуры.
К тому что не очень понравилось я отнесу безымянные входные и выходные конденсаторы, огрехи пайки некоторых компонентов и посредственную изоляцию между высоковольтными транзисторами и радиатором.
В остальном блок питания самый обычный, работает, напряжение держит, сильно не греется.
На этом все, как обычно жду вопросов.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Подключение своими руками светодиодной ленты.
Сегодня большой популярностью стали пользоваться новые виды светодиодных светильников в виде тонких гибких лент длиной 5 метров, которые возможно наращивать и легко разрезать на отдельные отрезки любой длины, да же в несколько сантиметров.
Светодиодной ленте легко придать любую геометрическую форму. Она широко применяется для подсветки фасадов, рекламы и др. Многие начали активно ее использовать и в домашних условиях для освещения аквариума, подсветки в кухне, подвесного потолка и т. п.
Подробно узнайте из отдельной нашей статьи о всевозможных самых распространенных методах установки светодиодных лент. А Я далее остановлюсь на вопросах по их подключению.
Светодиодные ленты работают на пониженном напряжении 12 Вольт (реже 24 В ) от источников постоянного тока: аккумуляторной батареи или блока питания. Поэтому важно, при их подключении соблюдать полярность. Если неправильно подключите ничего страшного не случится- просто она не будет работать. Поменяйте полярность и у Вас все заработает!
Благодаря тому что светодиодные ленты работают от постоянного тока с величиной напряжения 12 Вольт- ее можно напрямую подключить к бортовой сети электропитания вашего автомобиля.
Общая принципиальная схема подключения светодиодной ленты к домашней электросети 220 Вольт.
Внимание! Светодиодные светильники в отличии от аналогичных с другими типами ламп— нельзя напрямую подключать в электрическую розетку на 220 Вольт. Подключение стоит проводить только через специальный блок питания, который трансформирует напряжение до необходимого более низкого значения= 12 (реже 24) Вольт, а кроме этого преобразует переменный ток в постоянный. Величина напряжения наносится по всей ее длине ленты.
Пример самого простого варианта подключения на картинке снизу.
На два провода «Вход»и ли «Input» подключаются фаза и ноль от розетки 220 Вольт или распределительной коробки домашней электропроводки.
На «Выходе» (Output): красный- это +, а черный или синий- это минус. Подключать к светодиодной ленте необходимо правильно с соблюдением полярности, а иначе светодиоды не будут светиться.
Как правило, перед блоком питания на фазе делается разрыв при помощи выключателя, что позволяет включать и выключать блок питания и соответственно светодиодную ленту.
При покупке блока питания необходимо обратить внимание не только на необходимую величину выдаваемого им напряжения, например 12 Вольт, но и на его мощность, которая должна быть достаточной для работы одной или нескольких светодиодных лент. Рекомендую брать с 20 процентным запасом.
Как рассчитать требуемую мощность блока питания (БП). Сразу смотрим на характеристики светодиодной ленты. Например, потребляемая мощность ее равна 9 Вт/м. Значит при длине 5 метров общая мощность составит 9 умножаем на длину и получаем 45 Ватт. Для подключения одной ленты понадобится БП мощностью 45 Ватт + 20% или 54 Ватт. Выбираем и покупаем близкий по требуемой мощности блок питания. Если будем подключать 2 одинаковые ленты к одному блоку 54 умножаем на 2 и получаем 108 Ватт.
Помните, что не рекомендуется подключать к концу одной светодиодной ленты начало другой, потому что вторая лента будет светить тусклее, а последние светодиоды вообще будут еле светится. При малой мощности светодиодов, несмотря на то что у них всех яркость станется одинаковой- будут перегреваться дорожки электропитания из-за прохождения тока выше номинальных значений. А перегрев, как хорошо известно, довольно значительно сокращает время службы светодиодов. В практике распространены два проверенных и правильных способа подключения светодиодных лент, изображенных на картинке снизу.
На первом изображении- схема подключения с 2 блоками питания, каждый из которых питает отдельно ленту. Общим у них будет только электропитание 220 Вольт. Но если, необходимо подключить 2 светодиодные ленты рядом, лучше купить по-мощнее блок питания и оба начала лент подключить с соблюдением полярности к 12 Вольтовому выходу из БП, как показано на втором изображении.
Схема подключения с диммером.
Диммер или светорегулятор позволяет плавно регулировать яркость и включить или выключить светодиодную ленту без отключения блока питания. Подключить его очень просто.
Устанавливается светорегулятор перед светодиодными лентами на выходе из блока питания с соблюдением полярности, указанной на его корпусе.
Схема подключения светодиодной ленты типа RGB.
RGB лента обладает возможностью менять цвет своего свечения. Ее часто называют многоцветными или разноцветными. Для управления работой RGB ленты необходима установка специального RGB контролера, который управляет цветностью и яркостью свечения светодиодов. Управление самим контролером осуществляется при помощи пульта дистанционного управления.
Схема подключения довольна проста.
С блока питания плюс и минус соответственно подключается ко входу контролера, а выходить уже будет один общий + черного цвета и три провода для управления каждым каналом: R- красным, G- зеленным и B- голубой.
Обращайте на класс защиты при покупке самый высокий IP: IP65 означает водонепроницаемость, что позволяет работать светодиодной ленте в воде.
Я постарался рассказать о самых главных деталях и способах подключения, если есть вопросы задавайте ниже в комментариях.
Модификация китайского блока питания для обеспечения переменного напряжения
Конечный результат: Максимальный выходной ток 33 А, регулируемый от 4,8 В до 15 В
Наличие источника питания 7,5 В
После того, как эта страница была размещена на Hackaday, один из комментаторов заметил, что 7,5 В на самом деле является стандартным напряжением источника питания! Я никогда этого не знал, поэтому искал только источники питания на 5 В, 12 В, 24 В. Конечно, их много 7.5V питает вокруг – например TRC Electronics. Кроме того, у большинства из них будет регулировка ± 5%, поэтому для исходного приложения, которое требовало 7,4 В, я мог бы просто вместо этого использовать готовый источник питания. |
Важное примечание
Почти все китайские источники питания этого типа, с которыми я сталкивался, имели очень плохие радиаторы различных силовых полупроводников – транзисторов, диодов и т. Д. Для обеспечения хорошего теплового контакта с металлическим корпусом уделяется мало внимания, поэтому я всегда снимаю их. вниз, проверьте установку радиаторов и нанесите дополнительную термопасту.
Кроме того, некоторые гусеницы в этом источнике имеют недостаточный путь утечки / зазор – подробности см. В красном разделе ниже по странице.
Введение
В настоящее время я работаю над продуктом, который использует бесщеточный двигатель «hobby» размера 2430 и электронный регулятор скорости (ESC) на 25A. В своем «предполагаемом» использовании контроллер работает от двух литий-ионных батарей с общим напряжением около 7,4 В, но вместо этого я хочу использовать его от источника питания от сети. Однако готовых источников питания с таким выходным напряжением нет.
К счастью, нет недостатка в недорогих китайских импульсных источниках питания со стандартными выходами 5,12,24 В и т. Д. Большинство (все?) Из них имеют возможность слегка регулировать выходное напряжение, примерно на ± 10%. Я считал, что можно будет модифицировать такой источник питания, чтобы обеспечить полностью регулируемое выходное напряжение, которое можно было бы установить на желаемое значение 7,4 В. Это ни в коем случае не новаторская идея – многие люди модифицировали источники питания (обычная модификация заключается в увеличении выхода до 13,8 В для использования радиолюбителей), но я не видел хорошего оперативного анализа этих источников питания, поэтому это хороший повод поработать детективом и выяснить, что им движет.
Поставка
Схема нумерации моделей этих источников питания выглядит как S-AAA-BB, где AAA – номинальная мощность в ваттах, а BB – выходное напряжение. Для этого приложения я использовал блок питания S-400-12 (400 Вт, 12 В, 33 А). Вот он:
Вот копия исходного списка на EBay. Это было очень дешево – на самом деле меньше, чем у некоторых доступных расходных материалов на 360 Вт! Из-за относительно высокой номинальной мощности у него есть охлаждающий вентилятор, который включается, когда температура источника питания (измеряемая с помощью термовыключателя, расположенного внутри индуктора выходного фильтра) поднимается выше определенной точки.
Обратный инжиниринг печатной платы
Первая задача – достать главную печатную плату, отсканировать / сфотографировать, отследить и нарисовать схему. Моя процедура была примерно такой (вся обработка производилась в Photoshop):
- Отсканируйте нижнюю сторону (дорожки) и вставьте в фотошоп.
- На новом слое нарисуйте белые точки над каждой контактной площадкой / переходным отверстием / отверстием. Это поможет как для выравнивания вещей позже, так и для создания красивого изображения.
- Сфотографируйте верхнюю часть (компоненты).Я сфотографировал доску в четырех четвертях и собрал их в Photoshop, чтобы попытаться получить «плоский» вид доски. Белые точки, сделанные на шаге 2, очень помогают выровнять четыре изображения.
- Используя инструменты контура, обведите каждую из нижних дорожек.
- Используйте пути в качестве областей выбора для заполнения дорожек на отдельном слое – используйте цвета для обозначения основных дорожек, таких как заземление постоянного тока, выход постоянного тока, положительный и отрицательный высоковольтные линии и т. Д.
- Просмотрите каждый компонент и отследите, посмотрите, к чему они подключены, и начните заполнять все это схемой.После того, как вы полностью закончите работу с каждым компонентом или дорожкой, сотрите их в фотошопе (или просто нарисуйте на отдельном слое белым цветом), чтобы вы могли сосредоточиться на том, что еще не было отслежено.
- Используйте много догадок и артистизма, чтобы составить красивую принципиальную схему!
Вот изображения печатной платы в высоком разрешении:
Важное примечание по пути утечки / зазору: Внимательный читатель (RW) указал на недостаточную длину пути утечки / зазора между несколькими дорожками на печатной плате.Речь идет о дорожках [катод ZD2 / коллектор Q3 / TR1] и [верхние концы R5 / R6 / R7]. Расположение и возможное решение выделено на изображении ниже (дорожки видны сверху, просматриваются «сквозь» печатную плату). Он находится справа от L-образного паза под TR1.
Расстояние между дорожками составляет всего около 1,5 мм, что намного меньше безопасного значения (см. Эти таблицы расстояний утечки / зазоров). Как показано, простым решением было бы удалить часть дорожки и повторно подключить ее с помощью перемычки.В идеале слот тоже нужно расширить, но для этого может не хватить места.
В заключение, если вы цените свою безопасность, всегда стоит проверять наличие проблем с утечкой / зазором в источнике и предпринимать некоторые попытки их исправить!
И, чего вы все ждали, полная схема (щелкните изображение, чтобы перейти к PDF-файлу). Схема Eagle также доступна здесь.
Я также снял два трансформатора и измерил их свойства (индуктивность, фазировку, коэффициенты, сопротивление) – щелкните ниже, чтобы увидеть PDF:
Это довольно стандартная поставка – полумостовая топология с одной микросхемой ШИМ-контроллера TL494, на которой все работает.Изоляция обеспечивается трансформатором основного привода, поэтому нет необходимости в обратной связи оптопары.
Я пройдусь по каждой основной части схемы и попытаюсь описать ее работу. Некоторые разделы соответствуют пунктирным прямоугольникам на принципиальной схеме, другие – нет!
Входной фильтр и питание ВН
Это довольно стандартная схема. Предохранитель, синфазный дроссель, конденсаторы фильтра для блокировки / поглощения любых ВЧ помех, двухполупериодный мостовой выпрямитель и два сглаживающих конденсатора.Обратите внимание, что C2 и C3 включены последовательно – это значит, что средняя точка может использоваться как напряжение на половине полного напряжения питания. Один конец первичной обмотки трансформатора идет сюда, другой конец переключается между 0 В и полным питающим напряжением, поэтому первичная обмотка видит ± половина полного питающего напряжения.
SW1 – это переключатель для выбора режима работы 110/230 В. Для работы 230 В переключатель разомкнут, и напряжение на C2 + C3 является пиковым входным напряжением переменного тока. При работе на 110 В переключатель замкнут, и мост + два конденсатора действуют как удвоитель напряжения, поэтому общее напряжение на C2 + C3 теперь составляет удвоенных пикового входного напряжения переменного тока.
Мостовые транзисторы + базовый привод + главный трансформатор
(TR1 – это трансформатор основного привода, иногда я также называл его “затворным” трансформатором. TR2 – главный трансформатор.)
Два мостовых транзистора (Q4 и Q1) переключают один конец первичной обмотки трансформатора между 0 В и полным напряжением питания постоянного тока. Здесь происходит очень хитрый трюк, который я едва понимаю. Во-первых, дополнительные резисторы, такие как R14, R13, R8, R4, слегка смещают основные транзисторы во время запуска (имейте в виду, что вспомогательный источник питания недоступен во время запуска, поэтому TL494 не работает).Один транзистор включается немного быстрее, чем другой. Если вы присмотритесь, обратите внимание, что нижний конец первичной обмотки основного трансформатора не подключен напрямую к средней точке двух транзисторов – скорее, он проходит через обмотку на базовом приводном трансформаторе. Когда ток начинает течь в первичной обмотке основного трансформатора, он индуцирует ток в обмотках базового трансформатора, одна из которых будет поддерживать уже включенный транзистор, полностью включив его. Благодаря некоторой уловке с резонансом и насыщением (вероятно, с участием C10, включенного последовательно с первичной обмоткой трансформатора), весь этот процесс повторяется для другого транзистора, и весь мост автоколебается.Это обеспечит достаточную мощность для включения вспомогательного источника питания (оно достигает примерно 10 В, но может варьироваться) и запуска TL494, после чего он берет на себя управление мостовыми транзисторами и управляет им.
Еще одна чрезвычайно интересная особенность этой конфигурации, помимо возможности самозапуска, заключается в том, что TL494 не должен обеспечивать полный базовый ток возбуждения на мостовые транзисторы – базовый ток возбуждения фактически исходит от первичного тока, связанного через базовый приводной трансформатор.Управляющие транзисторы на первичной обмотке базового трансформатора просто управляют тем, какой из основных транзисторов удерживается первичным током.
Все это очень вольное и неполное объяснение. К счастью, есть фантастическая страница, которая точно описывает, как работает с – у Манфреда Морнхинвега есть страница о создании источника питания 13,8 В, 40 А, и в его конструкции используется почти такая же схема (или, скорее, китайский источник питания использует ту же схему, что и он, так как его, вероятно, был первым!).
К счастью (2), понимание фактической работы этой части не является существенным для понимания остальной части поставки, поэтому я бы не стал слишком об этом беспокоиться. Это просто работает ™.
Выходное исправление и сглаживание
Для основного выхода постоянного тока есть вторичная обмотка с центральным отводом и пара силовых диодов Шоттки, выполняющих выпрямление. Несколько сглаживающих колпачков, светодиодный индикатор и большой индуктор фильтра (L1).
J1, J4, J7 – это проволочные перемычки с низким сопротивлением, которые используются в качестве резистора для измерения тока.Поскольку печатная плата разработана с учетом различных конфигураций источника питания (напряжения и выходные токи), предусмотрены положения для шести перемычек – путем изменения количества перемычек уровень ограничения тока может быть изменен в соответствии с различными источниками питания.
Вероятно, можно было бы немного больше сглаживать конденсаторы на выходе, но пульсация не так уж и плоха. Обратите внимание, что конденсаторы составляют всего 16 В, что довольно близко к максимальному отрегулированному напряжению этого источника питания, составляющему почти 15 В. Вероятно, будет лучше выбрать конденсаторы с номинальным напряжением 25 В.
Вспомогательные принадлежности и принадлежности для вентиляторов
Оба они получены от вспомогательной обмотки с центральным ответвлением на главном трансформаторе. Питание вентилятора переключается с помощью термовыключателя для питания вентилятора при перегреве питания. Вспомогательный источник питания обеспечивает питание (Vcc) TL494.
Обратная связь / регулирование / ограничение тока
Делитель измерения напряжения (пунктирная рамка в дальнем левом углу схемы) дает диапазон регулировки примерно 10-15 В со значениями компонентов по умолчанию.Выход делителя (верхняя часть C28) подключен к неинвертирующему входу (контакт 1) операционного усилителя №1 в TL494. Инвертирующий вход (контакт 2) переходит к ссылке фиксированной 2.5V (половина Vref). TL494 регулирует свой выходной рабочий цикл, чтобы выходной сигнал делителя был равен 2,5 В. Компоненты, помеченные как «компенсация контура напряжения», имеют эффект вуду и уменьшают усиление обратной связи на более высоких частотах. Я лишь смутно понимаю компенсацию петли, но идея состоит в том, чтобы попытаться предотвратить колебания или нестабильность в источнике питания (например,грамм. когда у вас есть ступенчатый переходный процесс в нагрузке, вы хотите, чтобы источник питания реагировал плавно и не колебался в течение некоторого времени). Конденсаторы C31 и C28 в делителе напряжения также выполняют компенсацию контура.
Операционный усилитель №2 TL494 используется для ограничения тока. Неинвертирующий вход (контакт 16) заземлен через R24. Инвертирующий вход (вывод 15) подключен к Vref (5 В) через R21 и к шунту считывания тока (параллельная комбинация J1, J4, J7) через R35. Как это работает – если ток не течет на выходе, токовый шунт не имеет напряжения на нем, поэтому напряжение, появляющееся на выводе 15 TL494, будет (750 / (750 + 68k)) * 5 = 55 мВ.По мере увеличения тока шунт считывания тока будет вытягивать конец R35 все более и более отрицательным, пока, когда напряжение на шунте не достигнет -55 мВ, контакт 15 не достигнет 0 В, и выход операционного усилителя № 2 отключится, уменьшая нагрузку ШИМ на выход. Это происходит с выходным током 55 мВ / (3,9 мР / 3) = 42 А – немного выше заявленного предела 33 А, но я, вероятно, ошибаюсь в своих измерениях текущих сопротивлений шунта. Несколько компонентов (C29 + R36) также используются для компенсации контура ограничения тока.
Мягкий старт
Контакт 4 TL494 называется входом управления мертвым временем и может использоваться для реализации функции плавного пуска. С24 изначально разряжается, поэтому при подаче питания вывод DTC удерживается в высоком состоянии. Это запрещает вывод. По мере того, как C24 постепенно заряжается (через R19), на контакте 4 падает напряжение, что медленно уменьшает мертвое время, доводя выход до рабочего уровня. На выводе 4 устанавливается около 0,4 В.
Защита от короткого замыкания
Эта часть схемы сначала поставила меня в тупик – я не мог понять, что она должна делать! Это очень умная защита от короткого замыкания.
Предположим, что блок питания работает нормально, с выходом 12 В. База Q5 запитана делителем от выходного напряжения постоянного тока. Поскольку разделенное напряжение, создаваемое R38 + R31 (которое было бы примерно 2,2 В), значительно превышает падение база-эмиттер Q5 (0,7 В), транзистор остается включенным, понижая напряжение на C30. Учитывая прямое падение D13, это не повлияет на напряжение на входе DTC. Итак, при нормальной работе эта схема ничего не делает.
Предположим, что выход внезапно закорочен.V + падает до нуля (или очень близко), что приводит к выключению Q5. C30 теперь будет заряжаться через R33 и ZD3 от вспомогательного источника питания. (Я не уверен в назначении ZD3). Как только он достигает напряжения, достаточного для проведения D13, он подтягивает вход DTC и вызывает отключение TL494.
Если короткое замыкание на выходе теперь устранено, выход останется отключенным – Q5 останется выключенным, поэтому C30 заряжается, удерживая вывод DTC на высоком уровне. Вы можете задаться вопросом, как еще остается доступный вспомогательный источник питания, когда TL494 выключен – помните поведение при запуске, когда мостовые транзисторы автоколебательны? Источник питания снова переходит в этот режим, чего достаточно для обеспечения вспомогательного питания около 10 В.
Единственный способ восстановить питание – это выключить весь блок питания, подождать и снова включить. Возникает вопрос, почему защита от короткого замыкания не срабатывает при включении питания? Короткий ответ – благодаря схеме плавного пуска на выводе DTC требуется достаточно времени, чтобы опуститься до низкого уровня, чтобы выходное напряжение накопило достаточно для поддержания проводимости Q5 (следите за некоторыми графиками этого события).
Вот некоторые формы сигналов, когда выход закорочен во время нормальной работы. До короткого замыкания Vcc составляет около 20 В, выход (V +) – 12 В, код неисправности – около 0.4 В, а на коллекторе Q5 около 0 В – он поддерживается высоким выходным напряжением. Когда выход закорочен, V + падает до нуля. Q5 выключается, и C30 начинает заряжаться, поэтому напряжение коллектора Q5 начинает расти, что, в свою очередь, вызывает повышение напряжения DTC. По мере его повышения TL494 начинает отключаться (увеличивается время простоя), пока, наконец, микросхема не будет полностью отключена, а DTC достигнет чуть менее 3 В. VCC падает примерно до 10 В, поскольку мост теперь работает в самовозбуждающемся режиме, так как он не получает никаких управляющих сигналов от TL494.
Далее, вот формы сигналов во время запуска с нормальной нагрузкой на выходе (то есть , а не закорочены). При запуске инвертор переходит в режим самовозбуждения, и напряжение VCC сразу повышается до 10-15 В или около того. DTC сразу переходит в высокий уровень, потому что C24 изначально разряжается, а затем начинает медленно снижаться, поскольку он заряжается через R19. Поскольку выходное напряжение изначально равно нулю, C30 (на коллекторе Q5) начинает заряжаться через R33. Однако, как только выходное напряжение достигает 3 или 4 В (опять же, благодаря работе с самовозбуждением), включается Q5, разряжая C30.После этого, как только код DTC упадет до подходящего уровня, начнется нормальная работа. Обратите внимание, что во время нормального запуска напряжение коллектора Q5 никогда не достигает DTC плюс одно падение на диоде (D13), поэтому схема защиты от короткого замыкания никогда не может повлиять на уровень DTC во время нормального запуска.
И, наконец, вот поведение, когда подача питания запускается с закороченным выходом. Выходное напряжение пытается увеличиться, но не может (так как закорочено). Q5 постоянно выключен, поэтому C30 может заряжаться.Как только он достигает достаточного напряжения (DTC + падение одного диода), он удерживает на выводе DTC высокий уровень, предотвращая дальнейшую работу до тех пор, пока питание не будет отключено.
Когда мы здесь, важное замечание относительно защиты от короткого замыкания. Хотя я привел примеры его срабатывания при прямом коротком замыкании на выходе, на самом деле он будет работать всякий раз, когда выходного напряжения недостаточно для поддержания Q5 включенным – это происходит ниже примерно 4 В. Это означает, что при изменении источника питания для получения переменного выходного напряжения невозможно снизить выходное напряжение до уровня ниже 4 В, поскольку сработает защита от короткого замыкания.Чтобы включить выход ниже 4 В, вам нужно отключить защиту от короткого замыкания – проще всего удалить D13. Однако затем вы сталкиваетесь с другой проблемой – напряжение на выводе 2 TL494 поддерживается делителем R30 + R34 на уровне 2,5 В, и поэтому невозможно настроить выход ниже 2,5 В. Если, конечно, вы не изменили значения резисторов делителя для получения другого (более низкого) опорного напряжения на выводе 2, но это становится все более и более вовлечены.
Итак – о доработках!
Разработка нового делителя обратной связи
Вот новый делитель обратной связи, который я приготовил – он заменяет содержимое пунктирной рамки с пометкой «Voltage sense» на схеме дальше на странице.
[Примечание: нет никакой земной причины для подключения двух резисторов 1 кОм последовательно – у меня просто не было в наличии резисторов 2 кОм!]
Между этим и оригинальным разделителем есть одно важное отличие. В оригинале регулировка была очень нелинейной, потому что VR1 использовался просто как переменный резистор между выводом обратной связи и землей. Новый делитель имеет линейную регулировку благодаря конфигурации заземленного стеклоочистителя. При показанных значениях корректировка составляет около 4.8-15В; обратите внимание, что я намеренно избегал слишком низкой скорости, чтобы предотвратить срабатывание защиты от короткого замыкания (см. ранее). Дополнительные сведения о преимуществах конфигурации обратной связи с заземленным стеклоочистителем см. На этой странице.
Что с конденсаторами? Помните, что в исходном делителе была пара конденсаторов для компенсации контура. Я действительно не знаю, что я делаю в отношении компенсации петли, но я подумал, что было бы лучше попытаться получить характеристику усиления / фазы нового делителя как можно ближе к характеристике старого делителя, чтобы снизить вероятность возникновения нестабильности.Я определил правильные значения компонентов методом проб и ошибок в LTSpice. Вот графики зависимости коэффициента усиления / фазы от частоты как для старых, так и для новых сетей обратной связи во всем диапазоне регулировки – обратите внимание, как, хотя диапазон значений шире для нового делителя (благодаря увеличенному диапазону регулировки), различные угловые частоты о том же самом. Повышение в районе 100 Гц-10 кГц происходит из-за того, что C1 + R39 связывает большую часть выходного напряжения с контактом обратной связи, а падение на высоких частотах связано с уменьшением импеданса C26.
Модификации оборудования
Сначала удалите некоторые оригинальные компоненты с печатной платы. Снимите C31, R32, R40 и VR1. Вот вид до и после:
Мы будем использовать некоторые из существующих дорожек и пэдов, чтобы соединить компоненты для нового делителя обратной связи. Следите за правильной ориентацией потенциометра 10 кОм. Вот схема (вид сверху, глядя «сквозь» плату):
И что, как говорится, все! Новый делитель обратной связи – единственная модификация, необходимая для обеспечения более широкого диапазона регулировки – я измерил диапазон 4.От 8 В до 15 В, но оно может незначительно отличаться в зависимости от допусков компонентов. Даже при самом низком выходном напряжении 4,8 В не было никаких признаков срабатывания защиты от короткого замыкания.
В дополнение к доработкам делителя напряжения, я решил добавить небольшой модуль цифрового вольтметра для отображения текущего выходного напряжения. Я купил несколько модулей счетчиков некоторое время назад и пока не нашел им применения.
Найдите на AliExpress TK0600 вольтметр 0-30 В или EBay для Новый 1 шт. Цифровой вольтметр постоянного тока 0-30 В Полезный светодиодный индикатор панели Красный .Это наиболее вероятные поисковые запросы для получения результатов, но вам, возможно, придется проявить немного воображения, чтобы найти другие термины. В этих конкретных модулях используются отдельные соединения для источника питания и датчика, поэтому они могут измерять напряжение вплоть до 0 В. Другие модули фактически работают от измеренного напряжения, поэтому они ограничены в том, насколько низкое они могут измерить. Это аккуратные маленькие модули – 3 цифры, автоматическая десятичная точка, диапазон 0-30 В и имеют встроенный микроконтроллер STM800S3F3. Есть даже несколько выводов ввода-вывода, разбитых на заголовок, поэтому, несомненно, его можно перепрограммировать.Вот пара людей, которые проанализировали схему:
Источник питания для модуля вольтметра состоит из пары дополнительных диодов + конденсатора 100 мкФ + индуктивности последовательного фильтра 220 мкГн, прикрепленных к анодам D11 и D12 (см. Фото ниже). Это обеспечивает модуль около 20 В. Согласно сообщению EEVBlog, в модуле используется стабилизатор напряжения Holtek 7130 с максимальным входным напряжением 24 В, так что это вполне допустимо. Я не использовал существующий вспомогательный источник питания, потому что обнаружил, что он немного нестабилен, когда источник питания работает в режиме малой нагрузки / «самовозбуждение».Сенсорное соединение модуля вольтметра подключается к одной из различных больших перемычек, которые используются на выходной стороне для увеличения пропускной способности печатной платы.
Я установил регулировочный потенциометр и модуль вольтметра на корпусе источника питания, прямо над выходными клеммами. Немного сжато, но места было достаточно, чтобы их вместить. Я также добавил кусок красного пластикового фильтра перед модулем, чтобы дисплей был более четким.
Производительность
Источник питания теперь регулируется с 4.От 8 В до 15 В и, похоже, хорошо работает во всем диапазоне. Установленный на 7,4 В, он без проблем управляет бесщеточным двигателем; есть небольшое падение напряжения на максимальной скорости, но этого следовало ожидать. Я использую “серво-тестер”, чтобы передать регулируемый сигнал ШИМ на ESC.
Установите на 7,4 В для использования с бесщеточным двигателем | Подключается к регулятору скорости вращения 25A и бесщеточному двигателю размера 2430 |
Вот видеообзор, охватывающий большинство аспектов модификации:
Демонтаж блоков питания выявил проблемы с безопасностью |
Блок питания – это электронное устройство, которое подает электроэнергию на электрическую нагрузку.Большинство источников питания, которые вы используете каждый день, – это блоки питания переменного и постоянного тока, которые преобразуют сетевое питание переменного тока (обычно в диапазоне 100–240 В) в постоянное низкое напряжение (обычно от 5 до 24 В). В этих источниках питания выход будет электрически изолирован от сети; эта функция важна для безопасности пользователя. Многие современные источники питания (режим переключения) часто включают в себя функции безопасности, такие как ограничение тока или цепь лома, чтобы защитить устройство и пользователя от повреждений. Источники питания также обычно должны иметь какой-либо предохранитель на стороне сети для защиты от короткого замыкания или серьезной перегрузки внутри источника питания (во избежание потенциального возгорания).
Блоки питаниябывают разных спецификаций, созданы с использованием разных технологий и разного качества (от дешевых небезопасных подделок до хорошего качества). Обратите внимание на маркировку ближайшего блока питания. Мы надеемся, что на нем будет множество отметок, указывающих, каким стандартам он соответствует (или, по крайней мере, обещает).
Но не все продукты выполняют то, что обещают. Многие находки приводят к следующему: Треугольник инжиниринга / управления проектом. Выберите 2 из 3!
Все мы (по крайней мере я) любим хороший разбор, поэтому вот несколько интересных разборок блоков питания:
Блоки питания Sparkfun Tears Apart для развлечения и обучения.Enginursday: Припасы! статья познакомимся с некоторыми распространенными источниками питания. Он знакомит нас с тем, как работает базовая схема, а затем указывает, почему были сделаны различные другие разработки и как иногда срезаны углы в нескольких блоках питания, которые он разобрал.
В статье об опасном китайском блоке питания рассказывается о дешевом китайском блоке питания 12 В 1 А, предназначенном для использования в проекте по модернизации светодиодных ламп. Он имеет маркировку CE (что означает, что он соблюдает европейские нормы, которые в основном связаны с помехами EMI), но у него все еще есть серьезные проблемы с безопасностью.Что мы узнаем об этом: помните, что маркировка CE нанесена ** самим производителем **, что в основном означает «Я говорю вам, что этот продукт соответствует правилам». Но, конечно, это совсем не значит, что это так. Обычно это происходит с дешевым китайским дерьмом, когда вы обычно получаете то, за что платите. Чтобы безопасно использовать этот источник питания, необходимо сделать несколько исправлений / модификаций.
Видео о дешевых импульсных источниках питания: краткий обзор некоторых дешевых китайских универсальных импульсных источников питания за 15 фунтов стерлингов и их неисправностей.Качество такое, как и ожидалось … Я бы ни за что не поверил этому серьезному!
Есть много дешевых некачественных зарядных устройств USB. Я провел анализ безопасности одного источника питания USB и увидел, о чем нужно беспокоиться! Взгляните на разделение между токоведущими частями сети и стороной низкого напряжения: между ними меньше одного миллиметра (я измерил короткие расстояния в диапазоне 0,5-0,7 мм). Это не способ создания безопасного источника питания.
Я также разобрал дешевое зарядное устройство USB, которое вышло из строя после довольно короткого использования.Блок питания построен по очень простой схеме (проще, чем ожидалось). Здесь есть два тревожных вопроса безопасности: изоляционные расстояния на печатной плате очень малы (менее 1 мм в некоторых местах между стороной сети и выходом). Слишком мало, чтобы быть в безопасности! Похоже, в этой цепи нет предохранителя!
Вскрытие взорвавшегося блока питания USB. (Со скидкой) видео показывает, что находится внутри предварительно взорванного многопортового USB-источника питания. Учитывая изоляцию между первичными обмотками сетевого напряжения и вторичными обмотками низкого напряжения, возможно, хорошо, что он взорвался (и не подвергал людей большей опасности).
Не покупайте дешевый блок питания на замену! видео предупреждает о поддельных батареях и блоках питания. На eBay и Amazon.com есть запасные дешевые блоки питания и зарядные устройства для цифровых фотоаппаратов, видеокамер, портативных компьютеров и других устройств. Но, как и следовало ожидать, эти блоки питания построены с использованием дешевых компонентов с очень плохим качеством сборки, без экранирования и с очень плохой фильтрацией. Это создает огромное количество радиопомех.
Почему вы никогда не должны покупать стандартные китайские блоки питания для ноутбуков от XanderDarien
Помните также об этой опасности с адаптерами, если вы планируете использовать блок питания с другим разъемом питания, чем у вас на стене: Смертоносный китайский адаптер для вилки
Для более интересных разборок загляните в категорию Teardown в этом блоге.
Дешевые китайские светодиоды безопасны? – Хобби Электроника
Большинство отказов светодиодов – это сгорание или разъединение соединительных проводов (крошечные золотые провода, соединяющие диоды с упаковочным материалом (корпус светодиода, металлические контакты, припаянные к печатной плате).
Если диод внутри светодиода каким-то образом умирает, он остается закороченным и не разомкнутым (как будто диода нет), соединительные провода настолько тонкие, что действуют как предохранители и сгорают или отключаются (редко, поскольку чаще всего соединительные провода привариваются к корпусу ультразвуком, а не припаиваются обычным припоем, который плавился бы при 180-220 градусах Цельсия), поэтому, опять же, диод будет отключен от источника питания.
Если по какому-то критическому сценарию в экстремальных обстоятельствах эти соединительные провода не разорвутся, и светодиод станет похож на короткое замыкание, ток, проходящий через светодиод, все равно будет ограничиваться ограничивающими ток резисторами на полосе, эти черные прямоугольники с надписью 331 их на картинках (по ссылке выше). 331 означает 330 x 10 1 или 330 Ом, что означает, что ток через каждый светодиод ограничен до [12 В – (3 x ~ 3,2 В)] / 330 = около 0.01A или 10 мА тока через каждый светодиод.
При крайних отказах упаковка светодиода может перегреться и задымиться, а белый пластик потемнеть, но он вряд ли загорится пламенем, поскольку резистор ограничит ток, проходящий через светодиод. Если каким-то образом, если вам очень не повезло, резистор также закоротит и пропустит большой ток, тогда упаковка светодиодов может в конечном итоге загореться, но к тому времени закороченный резистор будет дымить, и вы увидите, что он вышел из строя и пластиковый корпус светодиода также будет издавать много дыма и вонять, так что вы поймете, что с полосой светодиодов что-то серьезно не так.
Сама полоса вряд ли пригорит, потому что это просто стекловолокно, приклеенное к тонкому листу алюминия (для лучшего отвода тепла) … ничего, что может естественно гореть.
Дешевые сильноточные источники питания 12 В для светодиодных проектов: arduino
В последнее время я возился с большим количеством светодиодных лент на 12 В и хотел бы поделиться тем, что я узнал о недорогих, сильноточных источниках питания 12 В.
Прежде всего, я бы порекомендовал держаться подальше от типовых китайских устройств.Качество часто бывает очень низким, а некоторые из них просто опасны. Черные пластиковые 12В / 5А или 6А кажутся худшими нарушителями. Они небезопасны, а также из-за малоразмерных компонентов и плохого радиатора недолговечны. У меня были такие с преступно заниженной сетевой проводкой, и у меня также был один сбой, и в результате он вынул контроллер / полосу, так что, вероятно, он выдавал больше 12 В.
Вот несколько источников питания хорошего качества, которые легко найти использованными:
Dell DA-1 (12V / 12.5А), DA-2 (12В / 18А), DA-3 (12В / 15А)
10-20 долларов б / у. Это безвентиляторные внешние блоки питания для ПК Dell малого форм-фактора. DA-2, вероятно, лучший выбор, поскольку он кажется более распространенным и предлагает самую высокую производительность. Распиновка здесь.
Блок питания XBox 360 (12 В / 12,5–16,5 А, 5 В / 1 А в режиме ожидания)
15–25 долларов США за б / у, без вентилятора. Мой любимый, потому что у него отдельная резервная цепь 5 В / 1 А. Это означает, что вы можете запускать Arduino 24/7 и включать большой блок питания 12 В только при необходимости.Это намного эффективнее и очень интересно, если вы делаете свой собственный светодиодный контроллер. Существуют разные версии с мощностью 150, 175 и 203 Вт, а также 120/135 Вт для XBox 360 E / S соответственно. Распиновка здесь.
Блок питания Nintendo Wii (12 В / 3,7 А)
10–20 долларов США за б / у, без вентилятора. Хороший выбор для проектов с низким энергопотреблением. Распиновка не требуется, так как контактов всего два.
Блок питания Dell Poweredge 6800 (12 В / 125-140 А)
Б / у около 20 долларов. Высокоскоростные вентиляторы.На удивление дешево и тупо мощно. Это может быть интересно, если вы делаете солярий со светодиодной лентой или дуговой сварщик. Распиновка и дополнительная информация доступны здесь.
Несколько светодиодных лент и один блок питания
Большинство этих полосок расположены по повторяющейся схеме из трех светодиодов и их токоограничивающих резисторов, расположенных вдоль гибкой цепи. Через каждые 10 см будут метки от ножниц.
смоделировать эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab
Рисунок 1.Разрежьте по пунктирной линии.
Если это полоски этого типа, то светодиоды подключаются последовательно параллельно по длине полоски. Вы можете соединить полоски встык, но из схемы должно быть ясно, что вы фактически подключаете отдельные гирлянды светодиодов параллельно.
При последовательном подключении лент помните, что первая полоска должна пропускать ток для всех нижерасположенных светодиодов, и медь может перегреться. У вас нет паспорта, поэтому вам нужно почувствовать, какая нормальная температура с одной полосой, добавить другую и т. Д., пока не почувствуете, что становится слишком жарко.
В качестве альтернативы подключите каждую полосу отдельно к блоку питания.
Если у вас есть мультиметр, переключите его на 10 А постоянного тока и вставьте красный провод в розетку на 10 А. Измерьте ток, потребляемый одной струной, и определите, сколько струн может обработать ваш блок питания.
Обновление
Фото пришло после этого поста. Основной принцип все еще в силе, но я вижу резистор на каждый светодиод, а светодиоды имеют шесть контактов. Тебе придется в этом разобраться.
Расчет текущей потребности
смоделировать эту схему
Рисунок 2.Измерение тока светодиодной ленты.
Подключите мультиметр, как показано на рисунке 2, и измерьте ток, потребляемый одной полосой. Если вы используете цифровой мультиметр, обязательно подключите красный провод к розетке на 10 А и переключитесь на диапазон 10 А перед включением питания. Общее количество ампер будет суммой всех индивидуальных показаний ампер.
В ваттах
Допустим, вы измеряете 0,9 А. Мощность для этой полосы будет выражаться как \ $ P = V \ cdot I = 12 \ cdot 0,9 = 10,8 Вт \ $. Затем вы можете выяснить, сколько из этих полосок вы можете запитать от блока питания известной мощности.
Мигающие светодиоды указывают на отключение источника питания – возможно, сработала его тепловая защита.
Вставьте красный провод обратно в гнездо V , прежде чем закончить. Если вы забудете и подключите его к батарее и т. Д., Будет протекать сильный ток, который перегорит внутренний предохранитель и, возможно, повредит внутренний шунтирующий резистор.
Руководство по покупке светодиодов на E Bay: 8 шагов (с изображениями)
Иногда лучшие ценовые перерывы связаны с покупкой в большом количестве, но не всегда.
Со светодиодными лентами вам буквально нужно заниматься математикой. Всегда рассчитывайте стоимость 20-модульной ленты, так как почти все они продаются именно так.
Например, одна полоса может иметь цену 8,00 долларов, в то время как другая компания будет продавать то же самое, только они предлагают 100 модулей за 50,00 долларов того же самого. Модули Well 100 – это 5 полос по 20. Пять полос за 50 долларов. стоит 10 долларов за полоску, поэтому они на 2 доллара больше за полоску, чем другие. Всегда занимайтесь математикой.
Светодиоды, которые я использовал, я купил оптом, купите сейчас.Они похожи на это:
http: //www.ebay.com/itm/361102191614? _Trksid = p2055 …
Те, которые я купил, были немного дешевле, но обратите внимание на бесплатную доставку. Они отправят вам большую коробку с 30 светодиодными лентами (3 упаковки на картинке) прямо из Китая и сделают это бесплатно. Не плохо.
600 модулей – это 30 полос. Тридцать полосок за 212 долларов. стоит около 6,90 долларов за штуку.
Теперь, когда вы выполняете поиск похожих товаров на EBay (это одна из опций в обзоре категорий), вы обнаруживаете это:
http: // www.ebay.com/sch/sis.html?_kw=600pcs+5LED+7 …
Сразу появляется этот товар
http://www.ebay.com/itm/20pcs-7512-5050-SMD- 5-LED -…
Итак, это одна полоска за 10 долларов. Немного больше, чем цена 600, но если вам нужно купить только один —. Может быть, неплохая сделка. Но как насчет этого, вы покупаете 600, оставляете те, которые вам нужны, а остальное продаете своим друзьям по 10 долларов за штуку и получаете небольшую прибыль.
Насколько вы любите приключения?
Вот еще один:
http: // www.ebay.com/itm/1000pcs-5050-SMD-5-LED-Mod …
То есть за 1000 и 329 долларов США. Подсчитав, получается, что каждая полоска стоит 6,60 доллара. Не так уж и много, за исключением того, что это теплый белый цвет, который, как правило, стоит немного дороже. Тем не менее, всего на 30 центов меньше – это не большая сумма.
Продолжайте поиск, и вы найдете этот:
http://www.ebay.com/itm/20pcs-5050-SMD-5-LED-Modul …
Это 8,55 доллара США с бесплатной доставкой, и вы можете покупайте столько, сколько хотите (говорит, что доступно 9).Это неплохая сделка. Может быть то, что вы ищете. Хорошо, вы поняли идею, затем вы наткнетесь на этот:
http: //www.ebay.com/itm/20pcs-Day-White-5050-SMD-6 …
Обратите внимание, что это блок с 6 светодиодами. и он стоит меньше, чем тот, на который вы только что смотрели.
На самом деле эти (6 светодиодов) за последнее время сильно подешевели. Раньше их было больше 10, и ни у кого не было их целиком. Ну, их все еще нет в большом количестве, но теперь цена равна 5 светодиодам. Может, мне стоит подобрать несколько из них.
Итак, есть много вариантов, но, совершив разумные покупки, вы сможете получить разумную сделку.
LONGJANN-AC / DC, AC / AC, DC / AC производитель блоков питания в Китае »как выбрать правильный блок питания для светодиодной ленты
Блок питания, также называемый трансформатором или драйвером, является одним из наиболее важных компонентов светодиодной системы. Использование неправильного типа источника питания может не только повредить светодиодный продукт, но и стать причиной очень опасной опасности возгорания. Также важно знать входное напряжение переменного тока и быть уверенным, что оно соответствует требованиям к продукции.Определить правильный источник питания довольно просто, если вы выполните следующие несколько шагов.
1. Выберите правильное напряжение:
Напряжение постоянного тока вашего светодиодного продукта является ключевым элементом при выборе правильного блока питания, который вам необходимо приобрести. Технология Longjann предлагает постоянный источник питания 5VDC, 12VDC и 24VDC для светодиодов и 24VDC. Как правило, для большинства светодиодных экранов требуется 5 В постоянного тока, для светодиодных лент, а также для большинства светодиодных модулей требуется 12 В постоянного тока с некоторыми новыми дополнительными полосами 24 В постоянного тока, а для большинства светодиодных продуктов Wall Washer требуется 24 В постоянного тока.
2. Какой тип питания постоянного напряжения нам нужен?
Распространенными источниками постоянного напряжения для светодиодных лент на рынке являются: водонепроницаемый источник питания, промышленный источник питания, источник питания в пластиковом корпусе (адаптер переменного / постоянного тока).
Вам должно быть ясно, где будет размещена полоса, прежде чем вы купите светодиодные ленты? В помещении или на улице, в сухих, влажных или влажных помещениях определяется степень защиты IP полосы.
Промышленные блоки питания не водонепроницаемы со степенью защиты IP20 (популярно) – идеально подходят для использования внутри помещений и в местах без влажности и пыли, но при наличии вентилятора, подключенного к источнику питания.В помещении должно быть немного шума. Блок питания в пластиковом корпусе идеально подходит для использования в помещении (бесшумный), но при большой выходной мощности его стоимость будет намного выше. У нас есть различные блоки питания в пластиковом корпусе (настольные и настольные) с напряжением 5 В постоянного тока, 12 В постоянного тока и 24 В постоянного тока, предназначенные для использования внутри помещений.
3. Рассчитайте общую потребляемую мощность
Это можно рассчитать, используя информацию о мощности на метр или фут для каждой гибкой светодиодной ленты. Просто умножьте эту переменную на характеристики мощности продукта, а затем добавьте еще от 15% до 20%, чтобы не перегружать источник питания.(то есть светодиодный драйвер мощностью 100 Вт следует загружать только светодиодными лентами с максимальной потребляемой мощностью 85 Вт).
Пример: Общая мощность 5 метров 60 светодиодов на метр SMD LED 3528 составляет:
4,8 Вт на метр x 5 метров = 24 Вт, поэтому драйвера светодиода мощностью 30 Вт будет достаточно. (Пожалуйста, обратите внимание, вам не нужна сверхвысокая мощность, например 45 Вт на 24 Вт, цена будет выше за 45 Вт.)
4. Падение напряжения
Обычно светодиодная лента SMD 3528 светится, расстояние подключения до 20 метров, однако SMD 5050 может работать с максимальным расстоянием подключения 15 метров.Почему? Помимо светодиодов, на печатных платах есть сопротивление / динатрон. Наиболее важные моменты, которые следует учитывать при подключении светодиодных лент, – это эффект так называемого «падения напряжения»
.Падение напряжения описывает, как подаваемая энергия источника напряжения уменьшается, когда электрический ток проходит через пассивные элементы (элементы, которые не подают напряжение) электрической цепи. Всякий раз, когда течет ток, он встречается с динатроном, который препятствует его протеканию, величине потери напряжения во всей цепи или даже ее части – падению напряжения.В системах освещения низкого напряжения, таких как светодиодные ленты, падение напряжения происходит из-за того, что входное напряжение от источника питания постепенно уменьшается по длине ленты.
Чем длиннее гибкая светодиодная лента, тем большее сопротивление должен преодолевать ток; следовательно, он теряет напряжение по пути. Если гибкая светодиодная лента работает от источника питания 12 вольт, то вначале у вас будет 12 вольт, идущих на систему ленточного освещения, но на другом конце не будет 12 вольт из-за падения напряжения.
Падение напряжения зависит от длины провода, толщины провода и общей мощности, потребляемой гибкими светодиодными лентами. Снижение яркости и точности цветопередачи в более длинных гибких светодиодных лентах происходит из-за чрезмерного падения напряжения. Чрезмерное падение напряжения может привести к неудовлетворительной работе и повреждению электрических розеток и гибких светодиодных лент. Расстояние от источника питания до желаемого конечного расстояния гибкой светодиодной ленты называется пробегом.
Более короткие и / или более толстые провода повысят яркость и однородность цвета до полного потенциала полосовых ламп.
Решение проблемы падения напряжения
Одним из решений проблемы падения напряжения является параллельное включение светодиодных лент.