Что из себя представляет светодиодная лента – это гибкая лента (печатная плата), на которой размещены бескорпусные светодиоды и токоограничивающие резисторы. Конструкция ленты позволяет отрезать от неё нужные куски в зависимости от конкретных требований. Рядом с линией разреза имеются контактные площадки, к которым припаиваются питающие провода. С обратной стороны на светодиодную ленту нанесена самоклеящаяся пленка. Наиболее популярными являются ленты с питанием 12В. В нашем случае, питание осуществляется от сети переменного напряжения 220в.
Waterproof 5050 SMD LED Strip.
Данная светодиодная лента имеет следующие характеристики: угол излучения света – 120 градусов напряжение питания – 12В потребляемый ток – 1,2А на 1 метр световой поток – 780-900 Lm/m класс защиты – IP65.
Почти год лента пролежала без дела, но когда во второй раз у меня «вылетел» ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) в люминесцентном светильнике, используемом для подсветки рабочего места около компьютера, я понял, что нужно переходить на более современные способы организации освещения.
В качестве корпуса был использован все тот же вышедший из строя светильник для люминесцентных ламп мощностью 8 Вт и длиной 30 см. Его переделка под «светодиодный вариант» очень проста.
Светильник разбираем, извлекаем плату ЭПРА и наклеиваем на внутреннюю поверхность светильника светодиодную ленту. Всего получилось шесть сегментов по три светодиода в каждом сегменте или в общей сложности 18 светодиодов, установленных с интервалом в 15 мм между ними:
Самодельный светодиодный светильник.
Неисправный ЭПРА выбрасывать не нужно, его печатную плату вполне можно использовать для блока питания нашего светильника. Да и не только, плату, а и некоторые его компоненты (разумеется, при условии, что они остались исправными), например, диодный мост. На блоке питания остановимся более подробно.
Для питания светодиодов необходимо применять блоки питания со стабилизацией по току. Иначе светодиоды будут постепенно разогреваться до критической температуры, что неизбежно приведет к их выходу из строя.
Наиболее простым и оптимальным решением в нашем случае будет использование бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором:
Бестрансформаторный блок питания с балластным конденсатором.
Сетевое напряжение гасится балластным конденсатором С1 и подается на выпрямитель, собранный на диодах VD1-VD4. С выпрямителя постоянное напряжение поступает на сглаживающий фильтр С2.
Резисторы R2 и R3 служат для быстрой разрядки конденсаторов С1 и С2 соответственно. Резистор R1 ограничивает ток в момент включения, а стабилитрон VD5 ограничивает выходное напряжение блока питания на уровне не более 12В в случае обрыва светодиодной ленты.
Основным элементом данной схемы, который требует расчета, является конденсатор С1. Именно от его номинала зависит ток, который может обеспечить блок питания. Для расчета проще всего воспользоваться специальным калькулятором, который можно найти в сети.
Максимальный ток, согласно паспортных данных, при длине отрезка светодиодной ленты 30 см должен составлять 1,2 А / 0,3 = 400 mA. Разумеется, не стоит питать светодиоды максимальным током.
Я решил ограничить его приблизительно на уровне 150 мА. При таком токе светодиоды обеспечивают оптимальное (для субъективного восприятия) свечение при незначительном нагреве. Введя исходные данные в калькулятор, получаем значение емкости конденсатора С1, равное 2,079 мкФ.:
Расчет конденсатора для схемы блока питания.
Так как не нашлось программы именно такой, выкладываю файл расчета для схемы с гасящим конденсатором, в формате xlsx.
Для верного расчета необходимо точно знать напряжение на светодиоде при заданном токе.
Подставляем: количество светодиодов, напряжение на одном светодиоде, емкость гасящего конденсатора С1 (брать от 0,1мкФ до 10мкФ), токоограничительное сопротивление R1 и площадь вашего радиатора (считать всю поверхность радиатора которая соприкасается с воздухом). Получаем средний ток и общую среднюю мощность на светодиодах. Если мощность превысит больше 1Вт на 55см, то ячейка заливается красным цветом – нужно увеличивать общую площадь радиатора.
R3 можно не ставить – при увеличении резистора на нем возрастает выделяемая мощность и уменьшается пульсации света. С2 можно брать в пределах 10-470мкФ.
В зеленые ячейки можно вводить данные, остальные закрыты.
Выбираем наиболее близкий стандартный номинал конденсатора относительно полученного в расчете. Это будет номинал 2,2 мкФ. Напряжение, на которое рассчитан конденсатор, должно быть не менее 400В.
Выполнив расчет балластного конденсатора и подобрав элементы схемы блока питания, размещаем их на плате неисправного ЭПРА. Все лишние детали желательно удалить (кроме моста из четырех диодов). Вид платы блока питания, смотрите ниже:
Плата блока питания.
Подключаем светодиодную ленту к блоку питания, включаем его в сеть, и проверяем самодельный светильник в работе.
После монтажа и проверки в работе блока питания, устанавливаем его в корпус и размещаем модернизированный светильник из светодиодной ленты на место постоянной эксплуатации.
Внимание! Данная схема блока питания является бестрансформаторной и представляет опасность для человека без опыта работы с высоким напряжением . При монтаже и наладке необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Блок питания должен быть установлен в корпус из изоляционного материала, необходимо обеспечить невозможность прикосновения к его токоведущим частям во время эксплуатации светильника.
