Меню

Самодельные блоки питания для светодиодных лент 12 вольт



Самодельный блок питания для светодиодной ленты. Переделка своими руками из старых БП

Часто нужно запитать свои самоделки, а блока питания на нужное напряжение нет. Конечно, для проверки можно воспользоваться батарейками. Подобрать нужное количество, для получения нужного напряжения, но для постоянной работы такой подход нерационален. Давайте рассмотрим варианты изготовления блоков питания для светодиодов от простого и дешевого к более сложному и дорогому.

Бестрансформаторный блок питания для светодиодов

Суть такого блока заключается в использовании балластного (гасящего) конденсатор. На нашем сайте есть подробная статья о таком БП, в которой вы можете найти калькулятор для расчёта конденсатора. В общем виде схема выглядит следующим образом:

Такой вариант имеет массу недостатков:

  1. Нет стабилизации выходного напряжения;
  2. нет гальванической развязки (трансформатора);
  3. нет разряжающего резистора на балластном конденсаторе, поэтому есть риск поражения электрическим током от C1.

Приняв эти недостатки и доработав схему, получаем следующее бестрансформаторное питание светодиодов на 12В.

Вместо D1, микросхемы линейного стабилизатора L7812, может быть установлена любая другая на необходимое напряжение (7805 и т.д. а также отечественные стабилизаторы КРЕН).

Альтернативный вариант схемы БП для светодиодной ленты, при сборе своими руками – вместо линейного стабилизатора использовать стабилитрон или параметрический стабилизатор из стабилитрона и транзистора. Преимуществом такого решения есть гибкость в настройке напряжения стабилизации, ведь если у вас нет подходящего стабилитрона, вы можете два других соединить последовательно и добиться нужной величины напряжения.

Для изготовления самодельного блока питания для светодиодной ленты подойдёт отечественный стабилитрон серии Д818Д, рассчитанный на напряжение порядка 12-13 В.

Другой способ стабилизации – собрать стабилизатор тока на двух транзисторах. Ток стабилизации задается резистором R2.

R2 = 0,7 * Iст; R1 = 3,9кОм.

Стабилизатор тока стремится выдать заданный ток, это оптимальный вариант для бестрансформаторного питания отдельных светодиодов.

Переделка готовых БП для работы со светодиодами

Начнем с самых распространённых блоков питания – зарядных устройств от мобильного телефона. Выходное напряжение от 5 до 9 вольт постоянного тока, стабилизированная схема и гальваническая развязка от сети. Это делает использование подобных схем блока питания для светодиодной ленты безопаснее предыдущего варианта.

Самым простым вариантом будет использование токоограничительного резистора, для удобства есть онлайн калькулятор для расчета резистора.

Схемы дешевых блоков питания от зарядок

Для начала взгляните на схемы от различных зарядных устройств, с виду они отличаются, а принципиально – идентичны ( картинки можно листать).

Большинство зарядных устройств для мобильного телефона построены на базе блокинг-генератора, или как его еще называют – автогенератора.

Выпрямленное напряжение поступает на схему, состоящую из силового транзистора, который управляется через базовую обмотку и резистор смещения базы, трансформатора, и цепи обратной связи. Это простейший импульсный блок питания. Подойдет как схема для блока питания светодиодной ленты, если её немного модернизировать.

Принцип работы

Обмотки трансформатора подключены таким образом, чтобы на базе транзистора и коллекторной обмотки, напряжения наводились в противофазе, иначе говоря «наоборот». Когда транзистор открывается до конца через резистор базы, нарастание тока в коллекторной обмотке прекращается и на базовой обмотке возникает противо-ЭДС, закрывающее транзистор. Ток в коллекторной цепи снижается, а после достижения нулевого значения процесс повторяется.

Однако это описание очень упрощено, дано только для понимания общего принципа возникновения колебаний высокой частоты переменного тока на импульсном трансформаторе.

Вы могли заметить, что на каждой из схем выше я обвел красным цветом один из элементов – это стабилитрон (диод Зенера). Он установлен как раз в цепи обратной связи по напряжению. Когда выходное напряжение достигает напряжения стабилизации, в работу вступает отрицательная обратная связь, которая закрывает транзистор.

В более дорогих (см. вторую схему) обратная связь заведена через оптопару, это повышает надежность схемы в целом.

Обобщенная схема блокинг-генератора изображена на рисунке ниже, все остальные компоненты в зарядных устройствах нужны для стабилизации (обратной связи), индикации, защиты от аварийных режимов работы и т.д.

Делаем блок питания

Раз стабилитрон имеет напряжение стабилизации — с его помощью осуществляется обратная связь. Значит, чтобы изменить выходное напряжение, нужно его заменить на другой по величине Uстаб.

Выходное напряжение зарядного устройства приблизительно равно номиналу стабилизатора. Оно отличается от номинального на стабилитроне от 0,3 до 1В и зависит от некоторых особенностей схемы. Обратите внимание, в приведенных примерах стоят стабилитроны от 5 до 7 вольт.

При изменении выходного напряжения изменяется и ток, который может выдать зарядное устройство. Причем изменение тока обратно-пропорционально величине изменения напряжения. Т.е. увеличив напряжение наполовину, допустим до 7,5 вольт, ток упадет в два раза.

Чтобы своими руками сделать блок питания для светодиодов, нужно определиться как вы будете подключать нагрузку, чтобы сделать выводы о необходимом напряжении.

Если вы собираетесь питать один светодиод или несколько соединенных параллельно, вам нужно выходное напряжение порядка 3-х вольт (как определить напряжение светодиода). Далее подобрать необходимый стабилитрон, например подобный – на 3,3В. При параллельном подключении не забудьте проверить напряжение через каждый из светодиодов и скорректировать его дополнительным резистором.

Многие блоки питания, не только зарядки для мобильных, сделаны по этой схеме. Более мощные и дорогие модели (незначительно), и модели с другими силовыми схемами оборудованы несколько иной и более простой в настройке обратной связью. Зачастую которая выполнена на микросхеме TL431 (или любые другие буквы и «431» в названии).

Эта интегральная микросхема выполняет роль обычного стабилитрона. Отличия в том, что TL431 – это регулируемый стабилитрон и имеет корпус с 3-мя выводами

Выходное напряжение задается изменением соотношения резисторов R1 и R2 (см. следующую схему), далее размещена типовая схема блока питания с TL431. Кругом обведены резисторы, которые нужно подбирать для подстройки, формула подбора такова:

Vout = 1 + ( R1 / R2) * Vref, где Vref – приблизительно 2,5В

Мнемоническое правило: В обвязке TL431 есть 2 резистора, задающие напряжение стабилизации. Верхний чем больше – тем выше напряжение, соответственно, чем ниже сопротивление, тем меньшее напряжение выдаст БП. Нижний – наоборот, чем больше сопротивление – тем ниже напряжение (верхний повышает, нижний уменьшает).

3 варианта блока питания из зарядного

Первый вариант. Вы можете сделать регулируемый блок питания таким образом: замените один из резисторов потенциометр, в зависимости от того куда вы его впаяете (вместо верхнего или нижнего) пределы регулировки будут изменяться.

Идеальный вариант поставить последовательно постоянный резистор и потенциометр, выставив за счет постоянного минимальный уровень напряжения на выходе блока питания, воспользовавшись приведенной формулой.

Описанными способами можно своими руками сделать блок питания для светодиодной ленты практически из любого старого блока питания, зарядного устройства и пр. Однако в некоторых случаях придется доматывать вторичную обмотку несколькими витками, этот способ несколько труднее и рассматривать его не будем.

Вторая схема. Регулировка аналогична, на R7 и R5.

Подобный блок питания, сделанный своими руками, превосходит бестрансформаторное питание светодиодов по всем параметрам. А что насчет цены – то не забывайте о том, что порывшись у себя в кладовой – вы наверняка найдете парочку заготовок.

Третий вариант – это модернизировать или доделать старые трансформаторные блоки питания.

Если выходное напряжение с диодного моста превышает 14 вольт, установите L7812 по указанной схеме и получите готовый БП для LED ленты, сделанный своими руками.

Если вы хотите сделать блок питания для отдельных светодиодов, схема изменится только номиналом стабилизатора – нужно будет установить 3-хвольтовую модель (7803). Или собрать параметрический стабилизатор как было описано выше. Такой блок питания лучше чем первый рассмотренный, но хуже чем второй. Он больше и имеет меньший КПД.

Блок питания для LED ленты из зарядного от ноутбука

Блоки питания от ноутбуков, мониторов и другой бытовой и компьютерной техники имеют напряжение от 12 до 19 и более Вольт. Если напряжение 12В – отлично, это идеально для светодиодной ленты. Но как изменить выходное напряжение, если оно не подходит под ваши нужды?

Вот такой регулируемый импульсный понижающий преобразователь напряжения выполнен на довольно старой надёжной и популярной микросхеме – LM2596. Модель, которая изображена на фото, имеет регулировку напряжения и тока, что позволяет его использовать как драйвер для мощных светодиодов, обеспечивающий очень качественное питание.

На фотографии видно в обозначении сокращение ADJ (adjustable) – что говорит о том, что это регулируемая модель. В продаже есть готовые схемы и отдельные ИМС для работы с фиксированным выходным напряжением, а именно: 3В, 5В и 12В. В вариантах на ток 2 и 3 Ампера каждая, имеют немного упрощённую схему.

Назначение элементов описано здесь, разница лишь в том, что на схеме выше отсутствует стабилизация тока и нет регулировки напряжения, как в предыдущем фото.

Читайте также:  Сколько стоит транзистор для блока питания

Понижающие преобразователи напряжения на LM2596 довольно популярны. Найти их можно в магазинах радиодеталей, но на Aliexpress можно купить в разы дешевле.

Схема их подключения проста, входные и выходные контакты подписаны, некоторые платы поставляются с запаянными зажимными клеммами. Подключите его к готовому БП на более высокое напряжение (от ноутбука, например) и блок питания для светодиодных ламп готов.

Такой вариант подходит для начинающих, если вы не хотите влезать в схему с паяльником или нет возможности добраться до элементов блока для модификации схемы (в случае трудно разбираемого корпуса и когда детали залиты компаундом).

Ремонт блока питания светодиодной ленты

Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.

Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.

Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:

  • TL494;
  • KIA494AP;
  • MB3759;
  • KA7500;

Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:

ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.

Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.

При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.

На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.

Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.

Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.

Источник

Схемы для самодельных блоков питания светодиодных лент

Современный рынок осветительных приборов позволяет сделать любой тип освещения для своего дома. При этом многие умельцы некоторые элементы осветительных приборов собирают своими руками.
Самым распространенным типом освещения на сегодняшний день является светодиодная лента. Самостоятельный сбор в данной ситуации возможен как отдельных диодов, так и целого блока питания к ленте.

Эта статья расскажет вам, как своими руками можно сделать блок питания к светодиодной ленте.

Особенности изделия

Для светодиодной ленты присущи некоторые особенности, благодаря которым она пользуется наибольшей популярностью среди потребителей. К ним можно отнести:

  • возможность создания скрытой подсветки;
  • качественный световой поток;
  • наличие разнообразия в цветовой гамме свечения;
  • доступная стоимость изделия;
  • простой монтаж, который легко можно сделать своими руками.

Единственным минусом светодиодной ленты является необходимость подключения ее к источнику питания только через «посредника» – блок питания. Напрямую подключение не осуществляется.
Кроме этого сами светодиоды обладают особенной вольт-амперной характеристикой, из-за которых они могут нагреваться в процессе работы. Поэтому очень важно правильно подобрать блок питания для светодиодной ленты.

Немного о посреднике

Модели блоков питания

Любой вид светодиодной ленты всегда идет в комплекте с блоком питания, через который проводится подключение источника света к электросети. Блок питания для светодиодной ленты может быть на 5В, 12В, 19В. Разные типы блока подходят для различных целей:

  • 5В – для зарядки мобильных устройств;
  • 12В – для питания компьютера, а также некоторых видов планшета;
  • 19В – применяются для питания мониторов, ноутбуков и т.п.

У каждого из нас в доме имеется хотя бы парочка таких блоков, которые остались после того, как соответствующая им техника вышла из строя.

Обратите внимание! Любой из перечисленных видов блока питания можно адаптировать своими руками для светодиодной ленты. Хотя многие утверждают, что зарядники на 5В в данной ситуации использовать нельзя. Из них, с использованием 3-6 светодиодов, можно сделать простой ночник для детской комнаты.

Рассмотрим более подробно особенности блока питания на 12В. Такой блок питания бывает от 6 до 36 Ватт. Обычно, для нормальной подсветки рабочей поверхности хватает 10 Ватт. Такой блок делится на два подвида:

  • старые, основанные на трансформаторах. Для них характерен больший вес;
  • современные импульсные. По-другому он еще называется электронным трансформатором. Для них характерен небольшой вес и размеры, но большая мощность.

Обратите внимание! Специалисты рекомендуют использовать современные импульсные изделия. В противном случае блок питания (БП) в ходе работы может нагреваться, если его мощность будет выше такого же показателя у ленты более чем в два раза.

Прибор на 19В

Вариант блока питания

Такой БП также можно переделать под светодиодную ленту. Данный тип блоков широко применим для компьютерной и оргтехники. Зачастую они имеют мощность от 16 д 32 В.

БП на 19В позволит вам запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен и даст возможность создать освещение помещения с габаритами 20 квадратов. Внутрь самого корпуса лезть в данной ситуации не придется. Можно использовать более простые способы, с использованием небольшого понижателя со стабилизатором.
Рассмотрим два основных способа.
Способ № 1. В данной ситуации нам понадобится стабилизатор на 7812. Он должен быть на микросхеме типа КРЕН 7812. В ходе его монтажа на радиатор охлаждения данный стабилизатор выдержит ток 1 Ампер. Схема сборки показана ниже.

Схема сборки

Данный способ на сегодняшний день считается громоздким и устаревшим. Это связано с тем, что для блока питания, например, от ноутбука таких стабилизаторов понадобится 5-6 штук, а также большой радиатор из алюминия для охлаждения.
Способ № 2. Импульсный стабилизатор современного типа. Он более практичен и малогабаритный, при этом не греется и довольно прост в организации. Также стоит отметить, что КПД импульсного стабилизатора составляет выше 80-90%.

Часть конструкции

Применяя тот или иной способ, вы сможете использовать модифицированный БП для подключения светодиодной ленты и создания необходимого уровня освещения помещения.

Самостоятельная сборка

БП в своей основе имеют трансформаторы. При этом, чем большая мощность характерна для изделия, тем больше его габариты и вес. В результате часть КПД расходуется на нагрев и «гудение». Кроме этого не всегда можно найти то изделие, которое подойдет для светодиодной ленты. Сделать его можно своими руками. Для этого необходима схема паяния. Примерная схема спайки приведена ниже.

Схема сборки

Схема для самостоятельной сборки

В этой ситуации вам понадобится довольно большое количество деталей и времени. Все необходимые детали можно найти на радиорынке или в специализированных магазинах. Рассмотрим процесс сборки на примере LM2596. В данной ситуации вам понадобится всего четыре радиоэлемента. Аналогами, которые схожи по функционалу, являются L5973D, ST1S10, ST1S14.
На сегодняшний день существуют

  • регулируемый вариант LM2596ADJ;
  • фиксированный 12 V, LM2596-12;
  • собранный китайский прибор.

При этом характеристики изделия будут следующими:

  • входное напряжение – не превышает 40В;
  • на выходе — 3-37В;
  • выходной ток составляет 3А;
  • защиты срабатывает при токе 3А;
  • частота преобразования составляет 150 кГц.

Лучше использовать для блока ленты выходы от 3 до 37 В. Плюсом применения такой конструкции является возможность при подключении к светодиодной ленте менять ее яркость без применения диметра. Для этого сборка происходит по следующей схеме:

Схема сборки

Схема для выхода от 3 до 37 В

Также можно использовать схему сборки с фиксированным 12B. В данной ситуации необходимо использовать стабилизатор, собранный на микросхеме LM2596-12.

Такая схема будет несколько проще.

Схема для блока питания

Схема для фиксированного 12 В

Кроме этого универсальным вариантом будет применение с тремя регуляторами. В данной ситуации вы сможете запитать не только диодную ленту, но также и светодиоды. В результате полученное устройство здесь может выступать в роли электронного трансформатора и драйвера.
Любой самодельный вариант, который приведен выше, позволит вам подключать светодиодную ленту к источнику питания без опасения, что она испортится или будет некорректно работать.
Многие специалисты рекомендуют использовать китайские изделия. Они являются самым простым и доступным представителем посредников, которые допускаются для подключения такого осветительного прибора, как светодиодная лента.

Заключение

Такой прибор, как блок питания для подключения к электросети светодиодной ленты, вполне реально собрать своими руками. При этом можно обойтись «малой кровью», просто переделав оставшееся после компьютера устройство для питания на 19В. Для этого нужно только определиться с типом модификации и неукоснительно следовать схеме спайки деталей между собой.
Если же у вас нет подходящей «кандидатуры» на переделку, всегда можно купить необходимую модель на радиорынке или в специализированном магазине.

Читайте также:  L7812 Усилитель Звука из Стабилизатора Напряжения

Источник

Самодельные блоки питания для светодиодных лент 12 вольт

Светодиодные ленты просто так в розетку включить нельзя – они нуждаются в питании более низким и постоянным напряжением. Именно это является трудностью для большинства людей, которые мечтают о светодиодной подсветке, но не могут позволить ее приобрести. Стоят готовые блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт порядка 500 рублей и больше. Причем чем выше потребляемая мощность, тем дороже стоят эти приборы. Намного проще, оказывается, сделать блок питания самому – для этого не нужно иметь богатые познания в электронике, схемотехника простейшая.

Напряжение питания лент

Основной параметр светодиодных лент – это напряжение питания. Конечно, оно отличается от того, что у нас в розетках. По напряжению ленты разделяются на три группы:

  1. Питание 12 В.
  2. Питание 24 В.
  3. Питание 36 В.

Причем ток обязательно постоянный! Если без блока питания включить ленту в сеть, то она выйдет из строя. Напряжение блока должно быть соответствующим – 12, 24, 36 Вольт. С его помощью снижается сетевое напряжение до рабочего значения. Самые популярные модели светодиодных лент – работающие под напряжением 12 В. Следовательно, нужно выбирать только те схемы блоков питания светодиодных лент, которые смогут вырабатывать такое напряжение.

Особенности устройства

Конструкция таких приборов довольно простая, в них нет дефицитных элементов. Стандартный блок питания для светодиодных лент 12 Вольт состоит из таких элементов:

  1. Трансформатор понижающего типа – его мощность должна быть примерно на 25 % больше, чем у светодиодной ленты. Делается это для того, чтобы был небольшой запас.
  2. Мост из полупроводниковых диодов. Это несложная конструкция, которая включает в себя две пары полупроводниковых диодов, позволяющих из переменного напряжения получить постоянное. Но чаще используются готовые диодные сборки, у которых имеется 4 вывода – к двум подключается источник переменного тока, а с остальных снимается выпрямленный.
  3. Конденсатор, устанавливаемый между плюсовым и минусовым выводами, обеспечивает надежную фильтрацию тока. Если точнее, то с его помощью отсекается вся переменная составляющая. Диоды производят преобразование тока, но после этого остается небольшая доля переменной составляющей. Электролитический конденсатор позволяет избавиться от нее.

Все эти компоненты заключаются в надежный корпус. Причем, если есть необходимость, устанавливается кулер (вентилятор). Можно даже сделать так, чтобы он был включен постоянно – это обеспечит нормальную работу самодельного блока питания светодиодной ленты. При самостоятельном изготовлении рекомендуется обращать внимание на безопасность устройства – оно не должно перегреваться.

Трансформаторные БП

Самые простые по конструкции – это трансформаторные блоки питания. Основной элемент в нем – это катушечный трансформатор. С его помощью происходит снижение напряжения с 220 В до 12..15 В (или 24, 36 В). Напряжение, которое вырабатывается на вторичной обмотке, подается на вход мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах. Затем происходит фильтрация при помощи цепочки, состоящей обычно из электролитического конденсатора, резистора, дросселя. Иногда устанавливают стабилитроны или микросборки для того, чтобы зафиксировать выходное напряжение на одном уровне.

Преимущество трансформаторных БП заключается в том, что они работают даже без подключения нагрузки (так называемый режим холостого хода). Кроме того, имеется гальваническая развязка с сетью 220 В. Но, несмотря на простоту конструкции, есть и ряд недостатков: очень низкий КПД, большие габариты, высокая чувствительность к перепадам напряжения. А самое главное неудобство – это большая масса. Именно из-за этих недостатков многие используют для светодиодной ленты бестрансформаторные блоки питания.

Импульсные БП

Не нужно думать, что в конструкциях импульсного типа нет трансформатора. Он есть, но его габариты и масса намного меньше, нежели у рассмотренных выше конструкций. Работает устройство на высоких частотах (несколько десятков тысяч Герц против 50 в бытовой сети). Но недостатки остались прежними – высокая чувствительность к перепадам напряжения. Да еще и при работе в режиме холостого хода прибор может выйти из строя. Такие блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт могут использоваться, но не рекомендуется их включать без нагрузки.

Как рассчитать мощность

При самостоятельном изготовлении блока питания необходимо учитывать мощность потребления светодиодной ленты. Точные данные можно узнать в спецификации к конкретной модели. А вот данные самых распространенных типов:

  1. SMD-3528 вмещающая на 1 метре 60 светодиодов, суммарная мощность 4,8 Вт.
  2. SMD-3528 со 120 светодиодами на одном метре имеет мощность, соответственно, 7,2 Вт.
  3. SMD-3528 с 240 светодиодами на одном метре имеет мощность 16 Вт.
  4. SMD-5050 с 30 элементами – 7,2 Вт.
  5. SMD-5050 с 60 элементами – 14 Вт.
  6. SMD-5050 со 120 элементами – 25 Вт.

Если вы осуществляете для светодиодной ленты подбор блока питания (готового) или же собираете элементы для самостоятельного изготовления, нужно учитывать все параметры. Основными являются:

  1. Мощность.
  2. Рабочее напряжение.

Для того чтобы рассчитать суммарную мощность ленты, необходимо знать, сколько потребляет один погонный метр. Затем это значение умножается на длину (в метрах). Далее нужно прибавить еще 25% от полученного значения и выбрать блок питания (или трансформатор), мощность которого наиболее близка к расчетной.

Пример расчета мощности

Например, у вас есть в наличии лента:

  1. На каждый метр приходится по 40 светодиодов.
  2. Суммарная длина – 5 метров.
  3. Напряжение питания стандартное – 12 Вольт.

Источник

Простой источник питания для светодиодной ленты

Добрый день, уважаемые читатели! Сегодня мы соберём простой источник питания для маломощных нагрузок. Сразу оговорюсь, мощность схемы можно повысить, но об этом позже.
Вот так выглядит собранная конструкция:

Довольно компактная.
Основные характеристики:

  • Выходное напряжение — 12 Вольт;
  • Мощность — 5 Ватт;
  • Широкий диапазон питающих напряжений;
  • Надёжность.

Схема

Итак, начнём со схемы устройства. Она сейчас перед вами.

Высоковольтная часть представляет собой однотактный генератор, построенный на базе одного транзистора.
Список деталей:

  • VT1 – mje13001 (либо помощнее mje13003);
  • VD1 — 1N4007;
  • VD2 – FR107;
  • LED – светодиод любого цвета (я взял жёлтый);
  • R1 – 15 кОм, 0.5-1 Ватт (дабы увеличить мощность схемы, я взял на 10 кОм);
  • R2 – 300 кОм;
  • R3 – 2.2 кОм;
  • R4 – 1.5 кОм;
  • C1 – 33 нФ, 400 Вольт;
  • C2 – 10 нФ, 1 кВ (конденсатора на киловольт у меня не нашлось, поэтому взял на 2 кВ);
  • C3 – 100 мкФ.

Резистор R1 ограничивает выходной ток, R2 разряжает конденсатор после отключения схемы от сети, та же роль и у R3. На деталях VD1 C1, VD2 C3 собраны однополупериодные выпрямители.
Подходящий трансформатор можно найти в старых зарядных. Аккуратно разбираем сердечник, сматываем старые обмотки и приступаем к намотке новых. Первичная обмотка (она же коллекторная) состоит из 200 витков провода диаметром 0.08 — 0.1 мм. Наматывать можно как вручную, так и намоточным механизмом. Последний полезен тем, что можно видеть, сколько витков уже есть.

Источник

Блок питания для светодиодной ленты 12В или 24В

Светодиодные ленты стремительно набирают популярность, как очень компактный и удобный способ организации освещения и украшения помещений. Однако мало кто знает, что подключать их в бытовую сеть с напряжением 220В запрещено. Рабочее напряжение ленты равняется 12В или 24В и при подключении к источнику тока с таким большим напряжением она просто сгорит. Поэтому её всегда необходимо подключать к сети через блок питания, который можно не только купить, но и собрать своими руками.

Блок питания для светодиодной ленты

Одно из главных правил монтажа светодиодной ленты требует, чтобы она и источник питания имели одинаковое номинальное напряжение. Поэтому, если Вы уже купили ленту и оказались перед вопросом выбора блока питания для нее, то выбирайте соответствующие модели. Наибольшее распространение в быту сегодня имеют ленты на 12В – они стоят дешевле, да и блок для них можно купить за меньшие деньги. Номинал ленты указывается в маркировке.

Однако классификация блоков питания производится не по напряжению, а по такому признаку, как способ охлаждения:

  1. Приборы с активным охлаждением. Их конструкция включает в себя вентилятор, похожий на компьютерный кулер. Шум, производимый его винтом во время вращения, является недостатком данного типа БП. Кроме того, он требует регулярного ухода – чистки, смазывания и замены.
  2. С пассивным охлаждением. Оно основывается на циркуляции воздуха внутри устройства, для чего в корпусе прорезаны специальные отверстия или установлена решетка.

По строению блок питания для светодиодной ленты может иметь корпус:

  • похожий на зарядное устройство ноутбука, часто тоже изготавливается из такого же черного пластика с наклеенной маркировкой, в которой указаны рабочие параметры.
  • герметичный защищенный от влаги и пыли алюминиевый корпус;
  • из легкого металла с вентиляционными отверстиями и площадкой для подключения контактов, из-за особенностей материала может использоваться только в сухих помещениях.

По функциональным возможностям БП для LED-лент разделяют:

  • на простые устройства, выполняющие функцию подачи питания;
  • на блоки со встроенным диммером;
  • устройства с дистанционным управлением по радиоканалу или инфракрасному каналу;
  • комбинированные аппараты с полным набором функций.

Схема подключения светодиодной ленты своими руками очень проста, поэтому мы не будем использовать приборы из первой категории. Блоки питания из последней категории предназначены для сложных схем с большой нагрузкой и количеством устройств и необходимы для профессиональных электриков, организующих подачу освещения на какой-нибудь промышленный объект. Там действуют другие, в разы более сложные правила, которых мы не будем касаться по причине нецелесообразности такого углубления в вопрос.

По условиям использования:

  1. Открытые, предназначенные для монтажа внутри помещений. Имеют самую низкую среднюю стоимость, но громоздки. Изготавливаются из дешевого перфорированного металла. Несмотря на необходимость некоторого пространства для установки, органично вписываются в интерьер и легко прячутся в мебель, аппаратные отсеки или ниши.
  2. Закрытые блоки, предназначенные для монтажа снаружи помещений. Имеют герметичный алюминиевый корпус, предотвращающий повреждение прибора под воздействием внешних факторов.
  3. Компактные источники питания. Отличаются небольшими габаритами, легко прячутся в нишах, каркасных конструкциях. Маленький вес позволяет приклеивать их на обратные стороны стенок мебели и столешниц. Обладают невысокой мощностью и чаще всего применяются при монтаже декоративной подсветки.

Строение

Блок питания – это электротехнический прибор, вырабатывающий напряжение определенной величины (12В, 24В, 36В), необходимое для работы подключенного к нему потребителя, в нашем случае – светодиодной ленты. На сегодня этих устройства разделяют на два основных вида:

  1. Трансформаторные.
  2. Импульсные.

Первые относятся к устаревшим технологиям, для них характерны большие габариты, нагрев во время работы, шум. Вторые же, являются современными устройствами, обладающими рядом преимуществ перед своими аналогами. Во-первых, импульсные блоки питания не греются, во-вторых – имеют более компактные размеры и вес и, в-третьих, их КПД на 60-70% выше.

Однако во многом оба вида блоков похожи. И в тех, и в других для защиты человека от травм устанавливается гальваническая развязка. В обоих случаях блок может сгореть от превышения нагрузки и поэтому следует выбирать прибор с запасом прочности.

Рабочая схема блоков питания, вне зависимости от типа, включает в себя:

  • Понижающий трансформатор, необходимый для преобразования напряжения 220В к необходимой величине (12В или 24В).
  • Выпрямитель для перевода переменного тока в постоянный.
  • Сглаживающий фильтр RC или LC типа. Он включается в мостовую схему с выпрямителем и гасит пульсации напряжения.

Трансформаторный блок имеет более простую конструкцию и легко обслуживается, но не защищен от перегрузок, возникающих при нагреве конструкции.

Импульсный блок питания отличает более сложная схема, небольшие габариты и плохая переносимость холостого хода.

Расчет мощности

Перед тем как приступить к монтажу светодиодной ленты своими руками следует подобрать соответствующий блок питания. Он должен соответствовать светодиодной ленте не только по напряжению, но и по мощности. В качестве примера проведем расчет блока питания для ленты SMD 5050 60LED с входным напряжением 12В, устанавливаемой по периметру комнаты 4×3 метров.

  1. Вычисляем общую длину ленты: 4+4+3+3 = 14 метров.
  2. Согласно маркировке на один метр ленты у нас приходится 60 светодиодов, чья потребляемая мощность составляет 14,4 Вт/м.
  3. Находим суммарную потребляемую мощность всей цепи: 14 м * 14,4Вт/м = 201,6 Вт.
  4. Увеличим это значение на 20% для обеспечения запаса прочности. Дело в том, что реальных характеристики могут изменяться в ходе работы. Это может происходить из-за нагрева элементов ленты или потери мощности на дальних диодах на участках большой длины и по другим причинам. Итак: 201,6Вт * 1,2 = 241,92 Вт.
  5. Теперь подбираем блок питания с округлением рабочей мощности в большую сторону. Для нашего примера подойдет модель FS-250-12V.

Как мы видим, этот блок питания имеет относительно большие размеры (250×122×60мм), а весит целых 2,5 килограмма. Если вас устраивают такие габариты устройства, можно переходить к его подключению. В нашем примере, как вы помните, LED-лента используется для освещения комнаты, и не совсем целесообразно вешать такую «махину». Поэтому имеет смысл разделить нашу схему освещения на два равных участка по 7 метров (с потребляемой мощностью по 121Вт) и запитать каждый из них от более компактных. Если их размер по-прежнему не устраивает, переходите к варианту с 4-мя небольшими блоками и отрезками ленты длиной по 3,5 метра.

Как сделать блок самостоятельно?

Покупка подходящего блока питания может составить значительную долю затрат, необходимых для всего монтажа освещения. В рассматриваемом нами примере блок питания FS-250-12V 250W обошелся бы в 2500-3000 рублей. Безусловно, это большие траты. Это еще одна причина, по которой мы советуем поставить в комнате несколько дешевых блоков меньшей мощности. Конечно, в такой ситуации сильно сэкономить достаточно сложно.

А что, если мы используем ленту для подсветки рабочего стола и её потребляемая мощность составит 4Вт? Стоит ли покупать для неё специальный блок? Возможно и стоит, однако его цена составит 200-300 рублей. В определенных условиях столько же придется выложить и за саму ленту.

В данной ситуации можно очень легко сэкономить, если использовать подходящий по параметрам блок питания от бытовых электроприборов. К ним относятся зарядные устройства от телефонов и планшетов, источников питания для компьютерной техники и т.д. Наверняка, у каждого дома есть хотя бы одно такое устройство, которое уже давно не используется по назначению, а хранится только потому, что жалко выбросить. Пустим его в пользу, сделав своими руками источник питания для светодиодной лампы.

При правильном подборе параметров даже не придется изменять прибор. Так, например, зарядные устройства для телефонов и планшетов имеют мощность около 5-5,5 Вт, источники питания от телевизоров, ноутбуков, электробритв, роутеров и т.п. – до 50Вт. Все зависит от конкретной модели – можно найти ноутбук, в комплектацию которого входит БП на 90Вт.

Если напряжение и мощность соответствуют необходимым параметрам, то для того, чтобы подключить к блоку ленту можно воспользоваться коннекторами или пайкой.

Коннекторы несколько проще и быстрее устанавливаются, однако под большой нагрузкой они могут окисляться и терять качество соединения.

Подключение

Теперь рассмотрим самый главный вопрос: как правильно своими руками подключить светодиодную ленту к источнику питания. Фактическое соединение блока и ленты между собой не представляет сложностей и выполняется так же, как и в других устройствах. Тем не менее, здесь существуют характерные особенности, без учета которых создать работающую систему не получится:

  • При использовании нескольких отрезков ленты их следует подключать к сети только параллельно. При последовательном подключении напряжение будет падать по мере отдаления кусков ленты от источника питания.
  • Полярность должна строго соблюдаться. Для этого контактные провода светодиодных лент окрашиваются в красный и синий цвет. Аналогичные пометки стоят и на блоке питания. Нарушение полярности может привести к сгоранию светодиодов.
  • При монтаже двух параллельных светодиодных лент необходимо использовать кабель с сечением в 1,5 мм2 для питания той, которая расположена дальше. Это предотвращает большие потери напряжения.
  • Максимальная допустимая длина одного отрезка ленты равняется 5 метрам. Впрочем, превысить это значение, пожалуй, невозможно – ленты продаются катушками по 5 метров.

Специалисты отмечают, что при монтаже двух длинных участков светодиодной ленты параллельно самым оптимальным решением будет подбор отдельных источников питания для каждого из них. Это обеспечивает постоянство подачи напряжения, а также уменьшает размеры блоков, благодаря чему их становится проще размещать и прятать. Схема установки в таком случае немного усложняется, но ее по-прежнему можно смонтировать своими руками.

Обратите внимание, что для подведения тока к удаленной ленте используется провод с сечением 0,75 мм2. Как уже говорилось выше, это делается для предотвращения потери напряжения.

Подключение RGB ленты

Схема подключения ленты с RGB-светодиодами не имеет кардинальных отличий от базовой, описанной выше.

Разница заключается в следующем: для RGB-ленты необходимо между блоком питания и лентой установить дополнительный прибор, который будет контролировать интенсивность и режим свечения диодов – контроллер.

На его входе расположены два контакта, к которым подключается источник питания. А на выходе имеется 4 разноцветных провода, присоединяемых непосредственно к ленте. Конечно, контроллеры имеют различные характеристики и расчетные показатели. Например, для работы с LED-лентами имеет значение её плотность – количество диодов на один погонный метр.

Следует учитывать, что на один контроллер может приходиться только один отрезок ленты. То есть в схемах с двумя параллельно включенными LED-лентами необходимо использовать два контроллера с отдельными блоками питания. В таком случае приведенная нами в предыдущем разделе схема приобретает следующий вид.

Соответственно, при монтаже осветительной сети из 4 лент понадобится 4 пары контроллер + блок питания.

Источник