Светодиодная led подсветка своими руками

Как сделать подсветку из светодиодов?

Все прочнее укрепляются позиции диодного освещения на рынке электротехники. И это не случайно, ведь на сегодняшний день это самый энергосберегающий и экологически чистый вид освещения. К тому же подобные элементы на кристаллах дают большой размах фантазии в оформлении интерьера за счет ассортимента, представленного на прилавках, как в разновидностях светодиодных приборов, так и в цветовой гамме.

А как сделать светодиодную подсветку своими руками? Или все же придется обратиться за помощью к специалисту для решения данного вопроса? В этом нужно попробовать разобраться.

Основная экономия при производстве ремонта как раз и состоит в том, чтобы не переплачивать наемным рабочим, а постараться сделать ту работу, которую возможно, самому.

Итак, перед тем как сделать подсветку, требуется понять, как же разделяются светодиодные приборы освещения и какие их виды бывают.

Разновидности светодиодных осветительных приборов

Приборы, изготовленные на основе светодиодов, могут быть как в форме привычного настольного светильника или обычной лампочки, так и в виде светящейся гибкой ленты или прозрачной цветной трубки, внутри которой находится цепь элементов. Такая трубка называется «дюралайт» и имеет мало отличий от светодиодной полосы. Целесообразным будет остановиться на каждом из вариантов их исполнения.

Разновидности светодиодов

• Обычные светодиоды – имеют вытянутую цилиндрическую форму и маркируются как DIP. Это первый появившийся в продаже элемент, в основе которого лежит полупроводник. Закругленный край эпоксидного корпуса выступает в роли линзы, служащей в качестве направляющей свет детали. Кристаллов в таком приборе может быть от одного до трех, при этом подобный светодиод, равно как и другие его виды, может светиться как одним цветом, так и двумя или тремя соответственно.
• Светодиодная лента – более высокотехнологичный продукт, в основе которого лежат элементы поверхностного монтажа – SMD. Они имеют меньший размер, и в отличие от DIP-компонентов, монтирующихся на ножках, крепятся снаружи печатной платы, что дает возможность сборки двухсторонних схем. При помощи прослойки люминофора светодиоду можно придать нужный цвет.
• Дюралайт – гибкая трубка, внутри которой параллельно подключены последовательные цепочки светодиодов. Чаще всего такая подсветка используется при освещении витрин, в роли гирлянд, но возможно ее применение и в оформлении многоуровневых потолков.

Также основой для кристаллов может служить алюминиевая основа. Такие светодиоды маркируются как СОВ (Chip-On-Board) и являются новейшим достижением в этой сфере. По причине конструктивной особенности подобных чипов свет распределяется более равномерно.

Существующие конструкции светодиодов

Основа работы всех светодиодов, независимо от их вида, – это принцип излучения, вырабатываемого элементом. Электроэнергия, проходя через состоящий из разных типов полупроводников кристалл, преобразовывается в видимый световой поток. Свечение, по сути, создается за счет разницы в направленности проводимости полупроводников.

По этой же причине светодиод работает лишь в одном положении полярностей подаваемого напряжения. И если лампу накаливания можно подключить, подав питание «фаза-ноль» в любом положении, то при подаче плюсового заряда на «-» чипа не будет никакого свечения. LED- компонент просто не будет работать.

Монтаж подсветки на светодиодах

Разобравшись с видами светодиодов и определившись с тем, какой из них наиболее подходит для подсветки, можно приступать непосредственно к выполнению установки. Для обычных квартир и собственных домов оптимальным будет выбор светодиодной ленты, т. к. она достаточно проста в установке и в то же время отвечает всем требованиям, предъявляемым многоуровневому освещению.

Если помещение имеет большую площадь, то длина одного отрезка ленты не должна превышать 15 м. При большем размере основание может не выдержать температуры нагрева соединяющих проводов в результате превышения потребляемой мощности. Вообще наилучшим вариантом будет подготовка частей LED-ленты по 10 метров, которые в последующем будут соединены с диммером или контроллером (при использовании многоцветного варианта) параллельно.

Маркировка места возможной резки светодиодной ленты

Главное – световую полосу нельзя резать там, где придется. На ее полотне промаркированы места, где можно произвести подобное действие.

Светодиодная лента может быть с клеевой поверхностью, тогда для монтажа требуется лишь отклеить защитную пленку и прижать полосу к нужной поверхности. Если приобретено изделие без подобного элемента крепления, то необходимо использовать двухсторонний скотч.

Также подобные полосы могут быть разными по степени влагозащищенности (с силиконовым покрытием и без), по силе светового потока (оно зависит от температуры цвета и мощности), а также по плотности (30, 60, или 120 единиц на один метр).

Наиболее часто светодиодное освещение, сделанное своими руками, выполняется в виде контурной подсветки, хотя каких-либо ограничений в ее использовании нет. С помощью подобного продукта возможно не только выгодное разграничение помещений на световые зоны, но и подчеркивание цветовой гаммы комнаты.

Возможно нанесение световых рисунков на потолке или создание звездного неба над головой. К тому же, когда в одной комнате живут двое детей, интересным будет выполнить разграничение детской на две зоны в разных тонах, по цветам, которые нравятся одному или другому ребенку.

Многоцветная светодиодная лента требует для работы наличия не только стабилизирующего устройства, но и RGB-контроллера, который выполняет функцию «мозга», управляющего цветом свечения.

Подключение RGB-ленты

При подключении светодиодной ленты не имеет значения, будет она однотонной или многоцветной, оно происходит по одинаковому принципу. Единственное отличие RGB-полосы – наличие в ее схеме питания контроллера и иногда усилителя. Вот на этих приспособлениях стоит остановиться подробнее.

При соединении блока питания с контроллером разницы в действиях с одноцветными лентами не наблюдается – контакты соединяются по маркировке полярности. Немного сложнее коннект контроллера и полосы. Три провода здесь отвечают за цвета, а четвертый – за питание:

1. В – синие оттенки;
2. R – красные;
3. G – зеленые;
4. V+ – подача питания.

В целом подключение будет выглядеть так:

Подключение RGB-контроллера

Так же, как и при монтаже однотонной LED-полосы, при выполнении такой работы, как установка светодиодной подсветки своими руками, потребуется разделение ленты на отрезки. Только в случае с RGB-лентой нужно понимать, что светодиоды в ней с большим потреблением электроэнергии, а потому необходимо включение в схему усилителя сигнала, регулирующего силу светового потока и позволяющего равномерно светиться чипам.

Подключается этот прибор к каждому дополнительному отрезку полосы, а питание подается с блока, причем стабилизирующий трансформатор на усилитель лучше установить отдельный, т. к. мощностного запаса основного блока питания может не хватить.

Преимущества и недостатки подсветки

Конечно, плюсов у подобной подсветки много. Она более экономична в плане расхода электроэнергии, чем другие существующие виды освещения, обладает намного большим сроком службы, хорошим теплообменом и коэффициентом полезного действия. К тому же довольно проста в монтаже, не требующем специальных навыков и больших знаний, и при этом подлежит ремонту при сгорании одного или нескольких чипов.

Но все же некоторые сетуют на высокую стоимость, которую имеют светодиоды для освещения и оборудование к ним. Хотя, если вдуматься, то сумма, уплаченная при приобретении, вполне окупится за небольшой срок использования, а сама подсветка будет радовать глаз, привнесет уют в помещение и сделает его неординарным.

Источник

Как сделать светодиодную подсветку своими руками

Дополнительное освещение применяется и с декоративной, и с практической целью. Наиболее удобной и легко монтируемой модификацией источника света в данном случае является светодиодная подсветка.

Рассмотрим, что собой представляет лед-полоска, какие характеристики и разновидности она имеет, где чаще всего применяется, как соорудить подсветительную систему на ее основе своими руками, каковы общие и частные правила ее подключения в различных вариациях схем и что нужно учесть во время проведения ее монтажа.

Что собой представляет светодиодная лента

Led-полоска представляет собой гибкую полимерную ленту толщиной 2-3 мм, шириной 8-10 мм и длиной в несколько метров и размещенными на ней диодами, проводниками и резисторами.

Светодиодная лента разделена на участки с обозначением линии отреза, по которым ее можно разделять на фрагменты в ходе монтажа. Среди ее основных характеристик выделяются:

1. Мощность отдельных лэд-элементов.
2. Количество светодиодов на единицу длины. Как правило, их величина варьируется в широких пределах – от 30 до 240 на один метр. С повышением числа падает мощность каждого элемента.
3. Размер светодиодного кристалла (3528, 2835, 5050 и проч.).
4. Степень влагозащищенности. Для установки светодиодной подсветки на улице или внутри помещения с повышенной влажностью (например, в сауне или бассейне), применяют модели с уровнем стойкости к воде от IP65. В отличие от стандартных экземпляров их поверхность покрыта слоем силикона или пластиковой оболочкой.

Лед-лента может быть как моно-, так и полихромной RGB. В последнем случае для управления переключения между цветами в схему также требуется включить контроллер. RGB Led-полоска имеет четыре контакта – один на массу и по одному на конкретную цветовую линию (красную, зеленую и синюю).

Важно! Чем более равномерным требуется свечение подсветки, тем больше должна быть плотность лед-элементов на светодиодной ленте. При этом яркость зависит от типа кристаллов – монохромные создают более плотный поток света, чем универсальные. Например, для 5050 в одном цвете освещенность достигает 8 Лм, а в модификации RGB – не более 2,5 Лм.

Направления в применении

Диодные ленты в качестве подсветки широко применяются в следующих областях:

1. Как декоративное освещение при оформлении интерьера и экстерьера квартир, домов, деревьев, дворов, скверов.
2. В качестве дополнительного светильника для улучшения видимости отдельных рабочих областей – кухонного фартука, мойки, обеденной зоны, стола в кабинете, барной стойки.
3. Основной подсветкой в местах, где трудно или невозможно установить люстру. Например, гардеробное помещение, чулан, кладовая.
4. Для создания оптических эффектов на границе раздела различных сред – в аквариуме, бассейне.
5. В автотюнинге для светодиодной подсветки салона, приборной панели.
6. Для внутреннего и наружного оформления на время проведения какого-либо мероприятия.

Подсветка на основе светодиодных лент может широко использоваться в любых других случаях – главное, соблюсти правила подключения и установки.

Как сделать светодиодную подсветку своими руками

Чтобы своими руками установить светодиодное освещение на базе лед-полоски, необходимо:

1. Выполнить расчет led-ленты по длине, мощности, сделать выбор цветов и прочих светотехнических характеристик.
2. Исходя из расчетных данных приобрести блок питания/трансформатор (как правило, для него необходимо покупать отдельно шнур с вилкой для включения в бытовую розетку) и контроллер с пультом дистанционного управления (для RGB-моделей) или диммер (для монохрома).
3. В соответствии со структурой и типом светодиодной ленты подобрать клемменные блоки (коннекторы) для их соединения между собой и оборудованием.
4. Подготовить монтажное основание – на радиаторе или без него.
5. Подключить согласно схеме и плану расположения собранные элементы цепи.
6. Включить в сеть и проверить работоспособность.

Основные трудности при установке своими рукам светодиодной подсветки сопряжены с правилами подключения в зависимости от выбранной схемы и особенностями монтажа led-полоски. Рассмотрим их более подробно.

Рекомендация! Чтобы светодиодная подсветка работала безупречно и долговечно, необходимо правильно подобрать для нее трансформатор. Прежде всего он должен соответствовать по суммарной мощности, номиналу напряжения и силе тока. Первый параметр наиболее важен. Рассчитать его можно следующим способом. К примеру, общая длина лед-полоски 4 метра, а каждый ее метр потребляет 30 Вт (30 последовательно соединенных диодов по 1 Вт). В итоге получается 4х30 = 120 Вт. Однако для безопасности лучше брать блок питания на 30% более мощный, чем необходимо. Поэтому 120х0,3 + 120 = 156 Вт или чуть больше этого значения.

Правила подключения

Светодиодная лента продается в мотках по пять метров. Однако далеко не всегда требуемая длина для монтажа подсветки совпадает с этой величиной. Поэтому ее нужно либо просто обрезать, либо соединить два отрезка, либо подключить одновременно несколько полосок. При этом их схемы могут различаться. Рассмотрим наиболее популярные варианты и их отличительные особенности.

Схемы подключения двух лент к одному блоку питания

Монтаж ленты выполнить несложно, если все параметры рассчитаны и оборудование подобрано правильно. Нужно просто соединить контакты лед-полоски с блоком питания, соблюдая полярность. Если планируется программное управление подсветкой, то между светодиодной полоской и трансформатором устанавливается соответствующий контроллер. Более сложной схема будет, когда возникнет необходимость подсоединения двух лед-полосок.

Основная трудность состоит в том, что материал led-кристаллов и проводников, соединяющих их, рассчитан на нагрузку при общей длине цепи, не превышающей пяти метров.

Поэтому если к концу такой полоски припаять или монтировать с помощью коннекторов отрезок длиной хотя бы 5 см, возникнет перегрузка. В результате либо перегорят лед-элементы, либо оплавятся дорожки, либо яркость и сила свечения диодов из-за постоянного перегрева существенно ухудшаться.

Выход из такой ситуации состоит в параллельном подключении двух светодиодных полосок к блоку питания отдельными проводами. Если подсветка трехцветная (RGB), то проводники должны аналогичным образом подсоединяться к контроллеру, а тот в свою очередь к блоку питания. Естественно, при такой схеме нельзя забывать о суммарном значении электротехнических параметров лед-полосок и соответствии им блока питания.

Если надо подключить четыре ленты

Если требуется подключить одновременно четыре светодиодных ленты (каждая не длиннее 5 метров), необходимо приобрести два блока питания. Использование одного мощного трансформатора не оправданно, потому что:

1. Его стоимость намного выше, чем двух вполовину меньших по мощности.
2. Для подключения 4 светодиодных лент к одному трансформатору расходуется больше проводки, чем по 2 лед-полоски к двум блокам питания.

Подключение RGB лент

Подключение трехцветных светодиодных лент для подсветки обязательно происходит через RGB-контроллер с соблюдением полярности. В отличие от монохромных, здесь требуется подсоединить четыре контакта. Обозначения на материале лед-полоски должны соединяться аналогичными клеммами на блоке управления:

• B — синий,
• R — красный,
• G — зеленый,
• V+ — общий.

Подключение нескольких RGB-лент для подсветки к блоку питания аналогично выше рассмотренным одноцветным аналогам, то есть параллельно – длиной не больше 5 метров. Однако контроллеры трехцветных лед-полосок также должны выдерживать нагрузку схемы и быть рассчитаны на суммарную ее мощность. На практике далеко не всегда можно найти приборы с таким запасом. Поэтому применяют RGB-усилитель.

В схеме подсветки усилитель соединяет последующую светодиодную ленту с предыдущей (тем самым снижая нагрузку на контроллер), но при этом для него самого требуется подключение через отдельный блок питания (рассчитанный на одну led-полоску). Таким способом через набор усиливающих блоков и трансформаторов можно собрать довольно большую цепь трехцветных лед-полосок на единственном контроллере.

Важно! Плюс такой схемы подсветки в том, что маломощные контроллеры и усилители недорого стоят, а минус – в большом количестве проводов и приборов.

Какие провода использовать

Согласно правилам электромонтажных работ, проводники для подсветки в комнате или вне помещения должны быть рассчитаны на суммарную мощность, номинальное напряжение и силу тока светоисточника. В рассматриваемом случае, когда длина светодиодной полоски не превышает 5 метров, оптимально использовать одно- или многожильные медные провода с площадью сечения от 1,5 мм 2 .

Особенности монтажа

Большинство производителей делают светодиодные ленты для подсветки с самоклеящейся основой. Такой двухсторонний скотч позволит легко и быстро монтировать лед-полоску на гипсокартон, дерево, штукатурку, металл.

Однако при ее установке нужно учитывать, что led-кристаллы во время свечения выделяют тепло, и чем они ярче, тем его больше – настолько, что может повредить сами диоды. Поэтому рассмотрим, как сделать монтаж лэд-системы с радиатором и без, и что использовать в качестве материала для отведения тепла.

На радиаторе или без

Вопрос о том, нужен ли радиатор для лед-подсветки решить просто: для led-элементов габаритами 3528 – 2835 и ниже, расположенными на светодиодной ленте в один ряд с плотностью не выше 60 штук на один метр, отведение тепла не требуется. При отличающихся от этих параметров для диодных лент обязательно понадобится отвод нагрева.

Первыми признаками поражения кристаллов является ухудшение их яркости. Например, свечение лэд-полоски 5050 после непрерывной работы в течение трех десятков часов без батареи по сравнению с новой стало настолько хуже, что разницу можно было видеть невооруженным глазом.

Что использовать как радиатор

В качестве радиатора для отвода тепла от светодиодной подсветки на базе лед-полоски лучше использовать дюралюминиевый или стальной оцинкованный профиль. Такие материалы отличаются идеальными теплопроводными показателями. Лучшим решением будут уголки, полоски или П-профили из этих сплавов. Led-лента закрепляется на них также, как и на любую другую поверхность – самоклеящейся основой (изначально обезжирив и зачистив металл). Для более надежной фиксации основу радиатора можно предварительно слегка подогреть строительным феном.

Совет! Для удобства монтажа подсветки металлический профиль лучше сначала закрепить по установленному плану. Например, к дереву их можно прикрутить на саморезы, предварительно просверлив в них отверстия необходимого диаметра. Затем светодиодную ленту можно легко наклеить на алюминиевую или стальную основу.

Как соединить светодиодную ленту

Быстро соединить светодиодную ленту с блоком питания или контроллером можно с помощью специальных зажимных устройств – коннекторов. Главное при их выборе, чтобы количество контактов соответствовало их числу на лед-полоске. Например, для монохрома – это два, а для RGB – четыре. Перед началом процедуры необходимо удостовериться, что клеммы на материале полоски открыты.

На влагостойких моделях они покрыты слоем силикона. Его нужно снять острым лезвием с лицевой стороны (противоположному самоклеящемуся слою), не повредив материал. Далее светодиодная полоска аккуратно вставляется в коннектор, и крышка зажима плотно закрывается. Соединение готово и при правильном подходе будет исправно на протяжении многих лет службы.

Рекомендация! Для тех, кто умеет пользоваться паяльником, можно рекомендовать создать более надежное соединение – с помощью пайки. Для этого понадобиться маломощный с узким жалом паяльник, мощностью не более, чем на 50 Вт. В ходе пайки нужно проявлять максимальную осторожность и использовать минимальные количества припоя и сопутствующих веществ, так как материал светодиодной полоски очень тонок и легко повреждаем.

Основные выводы

Подсветка на базе светодиодных лент – это наиболее часто применяемый декоративно-практический тип освещения в различных областях. Гибкая лед-полоска достигает в ширину около сантиметра, в толщину 3 мм и в длину 5 метров. Среди наиболее значимых ее характеристик выделяются:

1. Мощность.
2. Количество диодов на метр.
3. Габариты кристалла.
4. Цветность.
5. Степень влагозащиты.

Светодиодная ленточная подсветка применяется:

1. Для декоративного оформления дизайна.
2. Как дополнительное освещение на рабочем месте.
3. В качестве базовой подсветки в подсобных помещениях.
4. В создании эффектов визуализации в аквариумах и бассейнах.
5. Для автотюнинга.
6. В оформлении праздничных мероприятий.

Чтобы сделать светодиодную подсветку своими руками, необходимо правильно рассчитать мощность и прочие характеристики лед-полоски и подобрать для них соответствующий блок питания и контроллер (если используются RGB-ленты. Далее все оборудование нужно собрать по схеме и, подключив к сети, проверить работоспособность.

Существуют следующие виды схем подсветки:

1. Одна лента.
2. Две полоски параллельно.
3. Четыре лед-ленты.

При этом подключать последовательно несколько лент длиннее 5 метров не рекомендуется. Кроме того, для каждой полоски лучше использовать свой блок питания, чем один общий, так как это более выгодно. Для схем с RGB светодиодной подсветкой контакты от светоисточника подключаются к контроллеру, а он – к трансформатору. При многоленточной версии для экономии блока управления лучше в цепь включать усилитель со своим трансформатором.

Подсветку на основе светодиодной ленты с кристаллами размером 3528 – 2835 и ниже можно использовать без радиатора. Для более мощных лед специальный отвод тепла обязателен, так как в противном случае они не проработают и нескольких десятков часов. Чтобы максимально быстро и легко соединить ЛЕД-полоски, можно использовать коннекторы.

Если вы хотите добавить к прочитанному свои предложения, пожелания или просто поделиться опытом по созданию подсветки на базе светодиодной лэд-полоски своими руками, обязательно напишите об этом в комментариях.

Источник