Світлодіодна стрічка своїми руками
Світлодіоди все більше застосовуються для основного освітлення та світлового оформлення в якості підсвічування або барвистою динамічної ілюмінації, створюваної за допомогою гірлянди різнокольорових світлодіодів, званої світлодіодним або LED стрічкою.
Перш, ніж купувати цей виріб, розраховуючи його підключити своїми руками, потрібно точно розуміти, що таке світлодіодна стрічка, з чого складається і як підключається.
Будова і види LED стрічок
У побуті світлодіодною стрічкою називають світлодіодний джерело світла, що є гнучкою смугою, що складається з окремих елементів, що повторюються. Кожен елемент, званий також LED модулем, є завершеним, самостійним електроосвітлювальний приладом, паралельно підключаються до загального харчування.
Світлодіодний модуль має фольгированную друковану плату на пластичному діелектрику, що дозволяє згинатися всій смузі. Бувають стрічки, в яких задіяний один тип світлодіодного випромінювача, як правило, білого кольору, їх називають одноколірними або монохромними.
Використовуються для різної декоративного підсвічування, але при достатній загальної потужності можуть використовуватися і в якості основного світла. Підключаються безпосередньо до джерела постійної напруги. Також існують світлодіодні стрічки, які мають три різнокольорові випромінювачі червоного, зеленого і синього кольору.
Їх називають RGB стрічками, по заголовних букв англійських назв квітів, підключаються через контролер. Кожен фрагмент має три доріжки провідника для роздільного підключення кожної групи випромінювачів певного кольору і один загальний плюсової провід напруги живлення. Фотографія RGB модуля і його принципова електрична схема зображена на зображенні:
Зовнішній вигляд стрічки і показ схематично
Напруга живлення
Найбільш поширені вироби мають харчування 12 вольт. Також зустрічаються світлодіодні смуги з харчуванням 24, 36 вольт. Блок живлення (БП) перетворює змінну мережеву напругу 220 вольт в постійне.
При виборі БП потрібно звертати увагу також на його вихідну потужність, яка повинна бути на 30% вище, ніж сумарна потужність всіх світлодіодних модулів. Якщо планується постійна робота LED освітлення, то запас потужності БП, щоб уникнути його перегріву потрібно збільшити до 50%.
Стабілізовані джерела живлення є в продажу у великій різноманітності, їх вибір не складе проблем. Досвідчені радіоаматори можуть використовувати саморобні БП, головне, щоб вихідні характеристики відповідали вхідним параметрам LED світильників, і мали запас по потужності і струму.
Також можна використовувати БП від застарілого комп'ютера, встановивши перемичку для запуску на вихідному коннекторе.
Блок живлення і трансформатор для світлодіодної стрічки
Підключення одноколірної світлодіодним стрічки
Підключення даного електроосвітлювального приладу полягає в електричному з'єднанні контактів на крайньому модулі смуги з джерелом напруги, за допомогою проводів з відповідним току перетином, дотримуючись полярності. Підключення може здійснюватися за допомогою спеціальних конекторів, або за допомогою паяльника.
Коннектори є досить надійними і недорогими, вони легкі в зверненні, тому процес підключення не складе великих труднощів, тим більше, якщо немає досвіду роботи з паяльником.
Пайку слід проводити дуже обережно, намагаючись не перегріти місце контакту, інакше фольга провідника відшарується від підкладки і втратить механічну міцність.
Також потрібно пам'ятати, що через місце контакту протікає досить великий струм, який в разі неякісної пайки може розігріти контакт і розплавити припій. Для надійної пайки потрібно ретельно залудити сам провідник і контактну площадку за допомогою каніфолі або паяльної кислоти, попередньо очистивши від захисного лаку.
Підключення RGB LED стрічки
Для управління динамічними світловими ефектами використовується спеціальний контролер, який також може мати вбудований підсилювач.
На вході пристрою є контакти для підключення постійного напрузі від блоку живлення, а на виході будуть відповідні R, G, B клеми і затиск загального проводу V +. Для підключення світлодіодної RGB смуги також існують відповідні роз'єми (конектори). При їх відсутності підключення проводиться за допомогою пайки. Схема підключення повинна виглядати так:
Для спрощення монтажу слід використовувати дроти з відповідним кольором ізоляції при підключенні червоною, зеленою і синій лінії світлодіодів, і підключати їх за допомогою конекторів або пайки до майданчиків на крайньому фрагменті, який може виглядати так:
Підключаючи разом блок живлення, контролер і RGB стрічку головне не переплутати дроти і дотримуватись полярності.
Ізолюють місце пайки за допомогою термоусадочної трубки:
вибір контролера
Контролер для світлодіодних стрічок є складним електронним пристроєм, в якому функціонально об'єднані кілька вузлів - мікросхема із запрограмованим алгоритмом роботи контролера, інфрачервоний датчик пульта управління з обслуговуючої його схемою, силові ключі.
Першочерговим питанням при виборі даного пристрою є відповідність номінальних струмів силових ключів до вихідний навантаженні, тобто, контролер повинен бути розрахований на потужність підключається світлодіодної стрічки, напруга живлення теж має збігатися.
Оскільки алгоритми роботи можуть бути найрізноманітніші, то даними особливостями потрібно цікавитися, вивчаючи каталоги від виробників. Цікаві результати отримують радіоаматори, виготовляючи саморобні контролери на базі програмованого мікроконтролера Arduino з підсилювачем на потужних біполярних або MOSFET транзисторах.
Існує безліч схем такого підключення, і відповідних програмних кодів, але щоб зробити такий пристрій своїми руками, потрібно мати певний досвід в радіосправою і знати початкові ази програмування.
Розрізання та зрощування LED стрічки
Оскільки світлодіодна стрічка складається з однакових фрагментів, то вона може бути розділена на кілька смуг. Виробники вказують місце розрізання спеціальними позначеннями у вигляді ножиць.
розрізання стрічки в зазначеному місці
Такий спосіб дуже зручний для створення світильників потрібної довжини. Також може статися, що якась секція світлодіодів перестала працювати, в цьому випадку ремонт полягає у видаленні несправного фрагмента і підключенні діючих речовин стрічки один до одного.
Процес зрощування світлодіодних стрічок для ремонту або збільшення довжини може проводитися за допомогою спеціальних конекторів (попередньо потрібно зачистити контактні площадки на модулі стрічки)
або за допомогою паяльника і коротких дротів-перемичок.
з'єднувачі світлодіодних стрічок
Зміцнення місця спайки роблять за допомогою термоусадочної трубки відповідного діаметру, одягненої попередньо на смугу. Після пайки, термоусадочну трубку одягають на місце контакту, підклавши із зворотного боку шматок відповідного текстоліту або тугоплавкої пластмаси для механічної міцності з'єднання, після чого трубку прогрівають запальничкою.
Зменшуючись в діаметрі, термозбіжна трубка надійно зміцнює з'єднання. Не варто робити смуги занадто довгими, через падіння напруги по ходу стрічки. Якщо потрібна велика нерозривний стрічка, то можна підключити дроти також в кінці і посередині. При цьому провід повинен мати достатню перетин, щоб він сам не створював падіння напруги.
монтаж стрічки
Світлодіодні стрічки мають спеціальний клейка покриття із зворотного боку, яке дозволяє приклеювати їх так само, як звичайний скотч, попередньо видаливши захисну плівку.
Поверхня для установки повинна бути чистою і гладкою, мати необхідну адгезію, інакше з часом LED стрічка відклеїться, існують спеціальні профілі, розроблені для такого кріплення.