Как запитать светодиодную ленту от солнечной батареи

Светодиодная лента 12 вольт

длина отрезка 125 мм

Энергосберегающая лампа мощность 15 Вт.

Спасибо , если решили

Светодиодное освещение дома, дачи, теплицы, автокемпера посредством энергосберегающих светодиодных лент наиболее прагматично и удобно при электроснабжении от солнечных батареи.

На сегодняшний день чаще других встречается сверхяркая светодиодная лента LED STRIP TYPE SMD 3528, как наиболее оптимальная по соотношению цена/качество/освещённость.

Благодаря широкому углу излучения, светодиодные ленты этого типа хорошо справляются не только с ролью декоративной подсветки и дежурного, но и основного освещения.

Если Ваше помещение не является «чёрным квадратом» в смысле, хорошо поглощающем видимый спектр излучения, достаточно 3 — 4 полуметровых отрезков на помещение 35 — 40 м.кв. В этом случае можно читать газету в любом углу, при высоте потолка не более 4-х метров.

Естественно, лента должна быть с количеством светодиодов 90-120 штук на метр. Высокая плотность светодиодов оправдана наименьшей удельной стоимостью на один светодиод и более сконцентрированным световым потоком.

Для освещения теплиц, парников и птицеферм, достаточна плотность светодиодов 30 штук на метр.

В продаже можно встретить 30, 60, 90, 120 светодиодов на погонный метр. Понятно, что цена за четыре метра светодиодной ленты с плотностью 30 светодиодов на метр несколько выше, чем за один метр с плотностью 120 светодиодов. При равной светоотдаче.

Установка, монтаж светодиодной ленты сродни наклейке скотча.

Следует отметить, что светодиодные ленты имеют достаточно хорошую клейкую основу. Исключающую дополнительный крепёж, даже на деревянную основу.

Хороший вариант крепления светодиодной ленты непосредственно на кабельканал. Получается весьма эстетичный, не бросающийся в глаза светильник, с необходимой длинной и мощностью светового потока.

Длинна может быть любой, с шагом три светодиода (режется ножницами), т.к. один рабочий кластер ленты состоит из трёх светодиодов и сопротивления.

Угол светового потока равен 120º, что позволяет, в случае крепления светодиодной ленты на потолок, получить равномерное освещение. Без контрастных теней.

Можно приклеить светодиодную ленту в несколько рядов на монтажную коробку. В этом случае, Вы получаете достаточно мощный светодиодный светильник.

Если крепление светодиодной ленты осуществляется в угол, желательно увеличить отражающую способность угла или контрового катета алюминиевым профилем, зеркалом или фольгированным скотчем.

Напряжение питания светодиодной ленты 12 или 24 вольта постоянного тока. Соответственно блок питания, адаптер при подключении к солнечной батарее не требуются, роль балластной нагрузки выполняет аккумулятор.

Для уличного светодиодного освещения используется влагозащищённая светодиодная лента в герметичном исполнении. Светодиоды покрыты силиконовым герметиком. Соответственно данный тип несколько дороже.

Подключение светодиодной ленты осуществляется при помощи специальных коннекторов. Следует отметить их хрупкость и не надёжность контактов.

Рекомендуем купить светодиодную ленту без клеммеров и вооружиться паяльником. Пугаться этого не стоит, паяется легко, особенно если предварительно зачистить медные контакты стирательной резинкой.

Переполюсовки, смены полярности светодиодная лента не боятся, просто не включиться.

Светоотдача ленты с плотностью 120 светодиодов на метр погонный, соответствует люминесцентной лампе равной длинны.

Цена светодиодной ленты составляет от 100 до 700 рублей за метр и зависит от количества светодиодов, вариантов исполнения и «совести» продавца.

Источник

Инструкция по сборке и подключении светодиодной ленты от батареек

Разбираемся, как запитывается светодиодная лента на батарейках. Научимся заодно рассчитывать ожидаемый срок работы и решим, подходит ли такой способ, с учетом имеющейся задачи и доступных материалов.

Светодиодные ленты рассчитаны на рабочее напряжение в 12 или 24 В, стандартное напряжение в сети — 220 В. По умолчанию проблема обходится покупкой блока питания, но при желании все решается обычными батарейками.

Когда это пригодится

Если для дела важны компактность с мобильностью, а мощностью и площадью освещения пренебрегаем. Подключение удобно использовать, когда не хочется занимать розетку или ее рядом нет в принципе.

Работаем с батарейками в таких ситуациях:

подсветка интерьера без возни с проводами и мыслей, куда деть громоздкий блок;
освещение подсобки, гаража — любого места, где нет электричества;
подсветка к чему-то движущемуся — велосипеду, декорациям, костюму для выступлений;
не хочется покупать блок питания и рассчитывать его мощности под нашу задачу;
освещение используется единоразово или кратковременно (на выездных мероприятиях, праздниках);
свет нужен срочно, а с блоком питания что-то случилось.

Когда это бесполезно

Если важна надежность освещения или покрывается большая площадь, батарейки не подойдут. Блоки питания удобнее (или незаменимы), когда хочется:

вести работы по освещению большого помещения или множества их одновременно;
оформлять фасады, карнизы, наружную рекламу;
оставлять подсветку включенной надолго;
использовать световые эффекты (мерцание, затухание, переливы);
подсвечивать малодоступные или высотные участки помещения, где не получится постоянно паять и перепаивать батареи без риска сойти с ума.

Блок питания нагревается во время работы. Ему потребуется изолированное от других вещей, но легко доступное человеку место. Корпусы блоков бывают открытыми или полугерметичными, в зависимости от предполагаемого местонахождения.

Что можно использовать в подключении

RGB-контроллер добавит регулирование яркости и световые эффекты. В конструкциях с такими устройствами обязателен блок питания. Контроллеры различаются по типу управления:

кнопочные контроллеры переключаются руками;
инфракрасные управляются пультом на расстоянии до 10 м, которому обязательно нужно видеть датчик;
радиоконтроллеры имеют большую дальность, видимый датчик им не нужен;
Wi-Fi-контроллеры управляются мобильным телефоном или планшетом;
аудиоконтроллеры укомплектованы микрофоном, принимающим звуковые команды.

Стандарт мощности контроллера на 20 % больше, чем у ленты. С маломощными устройствами применяется усилитель. Цена его сопоставима со стоимостью дешевого контроллера.

Элементы питания для подключения применяются любые, но выгоднее использовать аккумуляторные. Суммарное напряжение батарей должно составлять от 8 до 12 вольт.

Сколько это работает

Чтобы рассчитать, сколько батареек нам нужно и на какое время их хватит, ищем количество потребляемого светодиодами тока. Эта величина отличается у разных видов оборудования и указана в документации. Количество бывает обозначено как из расчета на один светодиод, так и на единицу длины.

Подсчитав общее количество потребляемого тока, выбираем элементы питания необходимой емкости. Литиевые аккумуляторы 18650 имеют емкость 2600 мА/час — при потреблении 2600 мА (или 2,6 А) они могут обеспечить непрерывный свет в течение часа. Пять метров диодной ленты на 30 диодов, в зависимости от спецификации, могут потреблять ток в 1-3 А, на час-полтора эксплуатации для них потребуется два аккумулятора 18650.

Качество и время работы зависят от аккуратности пайки или используемых коннекторов.

Паять или не паять

Батарейка крепится при помощи пайки. Если элементов питания несколько, не обязательно припаивать каждый отдельно — используем батареечный бокс на 2-6 отделений.

При подключении с помощью блока питания или бокса, а также в конструкциях с контроллерами и усилителями можно использовать коннекторы. По сравнению с пайкой этот метод проще, но:

коннекторы постепенно начинают окисляться;
пластик плавится от высоких температур;
диоды, расположенные у точек соединения, теряют яркость.

Пайка не нужна при использовании блоков питания, а при подключении на батарейках будет безопаснее и надежнее для долгосрочной работы. Но потребуются определенные инструменты и материалы. Коннекторы удобно применять в подсветках сложной конструкции, особенно высотных.

Сборка и подключение

Убедимся, что приготовлено необходимое для работы:

лента лежит рядом, необходимый кусок с нужным количеством диодов выбран, спецификации известны;
элементы питания куплены, емкость, напряжение, время работы рассчитаны, если батареек много — подготовлен бокс;
паяльник мощностью 25-40 Вт, флюс, припой;
гибкие провода (желательно, с разноцветной изоляцией), сечение может быть небольшим, 0,5-0,75 мм2;
нож-кусачки для зачистки изоляции;
кусок наждачной бумаги либо что-то аналогичное для зачистки контактов;
по желанию, тумблер и коннекторы.

Помним, что при последовательном соединении общее напряжение складывается из суммы напряжения всех элементов питания. При параллельном — равно напряжению каждого отдельного элемента.

Приступаем к подключению:

Зачищаем контакты на батарейках — плюс и минус обрабатываем наждачной бумагой.
Концы проводов залуживаем.
Припаиваем один проводок к зачищенному плюсу батарейки, другой — к минусу.
Если подключаете тумблер, на его вход припаивается провод с батарейки, выход идет на минус ленты.
Делаем аккуратные разрезы в строго отмеченных для этого местах светодиодной полоски (обычно линия разреза находится между парами контактов для припоя).
Плюс, минус, а также рабочее напряжение подписаны непосредственно рядом с контактами. RGB-контакты — всегда минусы.
Припаянный к батарейке плюс (либо выходящий из бокса плюсовой провод) припаиваем к плюсу на ленте, минус (либо выход тумблера) — к минусу. Припаянный “зеленый” контакт заставит ленту светиться зеленым цветом, красный — красным. Иногда минус маркируется как GND.
Коннекторами могут соединяться как отдельные участки друг с другом, так и вся лента с источником питания или контроллером. Каждому типу (RGB, RGBW) требуется свой коннектор.
Если нужно, повторяем шаги, указанные выше, с остальными батарейками и участками ленты.
На контактах не должно оставаться остатков припоя.

Жало паяльника нельзя держать на одном месте дольше 5 секунд, в идеале — 1-2 секунды. Если светодиодная полоса покрыта силиконом, перед пайкой его нужно будет аккуратно счистить с контактов. Паяльник не должен дымить, а флюс (его стоит использовать некислотный) — закипать.

На цветных лентах 4 контакта находятся очень близко друг к другу. Следим, чтобы при пайке не образовалось оловянной дорожки, покрывающей сразу несколько контактов. Если такое произошло, заново разогреваем их и зубочисткой убираем лишнее олово между контактами. Проигнорируем — и в лучшем случае перепутаются цвета, в худшем — сгорит или лента, или блок питания, или всё разом.

Работая с паяльником на весу, не забываем про защитные очки и перчатки.

Есть несколько способов закрепить светодиодную ленту:

клейкий слой с обратной стороны ленты;
дополнительное прикрепление двусторонней клейкой лентой;
гелевый суперклей;
алюминиевые профили.

Выбирать способ подключения нужно с расчетом на будущий монтаж. Блок питания и провода возможно спрятать внутри шкафов и плинтусов, но обязательно неподалеку от розетки. Подключение с батарейками делается с учетом возможности быстро их заменить.

Два способа подключения диодной ленты принципиально различны по масштабу: батареечный — беспроводной, подходит для локальных задач; с блоком питания — надежный, для крупных проектов. Уровень заряда относительно потребляемого электричества поможет узнать, как часто придется менять элементы питания и сколько их нужно для бесперебойной работы. Кто неуверенно владеет паяльником — берет бокс для батареек или блок питания и подключается при помощи коннектора.

Умение подключить светодиодную ленту без блока питания избавит от проблем с укладкой проводов. И это единственный способ заставить ее работать при отсутствующем электричестве.

Источник

Светодиодные ленты на батарейках

Светодиоды удобно эксплуатировать при включённом в сеть блоке питания. В 99,9% случаев электричество есть «под рукой». Однако в местах, которые не подключены или же удалены от электросети, светодиодные ленты на батарейках всё же нужны.

Особенности

Светодиоды на 3 вольта, подключаемые поодиночке, потребуют несколько компонентов.

При 1-1,5 вольта – схемы на одном или нескольких транзисторах для «вольтодобавки», чтобы из этого напряжения (один аккумулятор на основе никеля) устройство сделало 3,2 вольта, без которых светодиод не будет светиться. Для редких светодиодов, работающих от 1,5 вольта, такая схема не понадобится.

Если имеется кислотный аккумулятор, выдающий 1,8-2,3 В – красным, синим, жёлтым и зелёным светодиодам не требуется никакая вольтодобавка.

Они работают при номинальном напряжении 1,8-2,2 В, их можно подключать напрямик, параллельно, в любых количествах. Чем больше, тем более ёмким он должен быть.

Если используется литий-ионный аккумулятор, то цветные светодиоды подключаются последовательными парами. При максимальном напряжении в 4,2 В их свечение достигнет уровня чуть выше среднего (2,1 В на один светодиод). Эти пары подключаются параллельно друг другу. Не вздумайте подключать одиночные цветные светодиоды параллельно без последовательного спаривания – они сразу же сгорят.

Имея под рукой источник питания, например, внешнюю батарею со смартфоном на 5 В, ни цветные, ни белые светодиоды подключать напрямую нельзя: они сразу же перегорят. Здесь нужен регулируемый конвертер постоянного напряжения – такие штампуются в Китае миллионами в год. Заказать нужный и выставить с помощью тестера входное и выходное напряжения легко. Недостаток преобразователей постоянного напряжения – низкий КПД: потери могут составить до 34% в зависимости от входного и выходного напряжения.

Кластеры 12-вольтовые потребуют не одного, а нескольких аккумуляторов. Для 3-х литий-ионных аккумуляторов напряжение колеблется от 9 до 12,6 В – кластер не будет перегружен, если включить не 3, а 4 светодиода последовательно (рабочее напряжение не превышает 12,8 В). Имеющиеся в продаже промышленные сборки, к сожалению, несмотря на наличие токоограничительных резисторов в каждом кластере, обладают именно тремя, а не четырьмя светодиодами. Здесь налицо нарушение правильности расчёта в угоду экономии: светодиодов тратится меньше, но зато они быстро перегорают, что вынуждает потребителя менять их регулярно. В случае с красными, например, для задних подфарников (стоп-сигнал), правильнее было бы соединить именно 6 светодиодов на 12 В (напряжение сборки составило бы 13,2 В). Но экономия и желание лёгкой сверхприбыли заставляет производителей набирать в каждый кластер не 6, а 5 светодиодов. Оказываясь под напряжением только что перезаряженного аккумулятора, светодиоды перегреваются и преждевременно сгорают.

Для 24-вольтовых лент вышеперечисленные численные характеристики питания удваиваются.

Вывод: чтобы не перегрузить светодиоды, рассчитывайте параметры схемы тщательно. Белый светодиод быстро выгорает при напряжении выше 3,2 В, красный – при значении выше чем 2,2. Провести расчёт для никелевых или литиевых аккумуляторов просто – одни выдают 1-1,5 В, вторые – 3-4,2. Старайтесь рассчитать схему так, чтобы работал только один аккумуляторный элемент (одна «банка»): два и более изнашиваются всегда неравномерно, и возникает перерасход из-за неиспользования их ресурса в полной мере.

Когда необходимы?

Одиночные светодиоды и светокластеры (в составе светолент) нужны в нескольких случаях.

Подсветка в местах, где не подходит проводка, либо, к примеру, на даче, где нет электроснабжения (или его отрезали за длительную неуплату).

Подсвечивание в походах, где отсутствует возможность подключиться к бытовой или промышленной электросети. Распространённый случай – подсветка велосипеда, электросамоката либо электроскутера, палатки.

В случаях, когда уникальный дизайн не хочется портить проводкой, нет возможности её спрятать вместе с блоком питания.

При выполнении работ по месту, где не важны площадь помещения, а следовательно, и мощность. Свет есть повсюду, где вы находитесь, куда направляетесь – идеальным решением для кластеров светолент станет налобный фонарь (или прожектор). Он будет светить лишь рядом с вами, когда это необходимо. Это даёт возможность сэкономить на лампочках и сетевых светолентах, освещении абсолютно не нужного в данный момент пространства.

Недостатками такого решения являются невозможность использовать светоленты на аккумуляторах на высоте, например, декор на кухне под потолком, который можно эффектно подсветить.

Этот минус легко обратить в плюс с помощью солнечных батарей, заряжающих в течение дня встроенный аккумулятор.

С наступлением сумерек фотодиод или фоторезистор, входящий в состав датчика освещённости окружающего пространства, самостоятельно включает освещение. Накопленная в аккумуляторе за весь световой день энергия расходуется на свечение светодиодов светокластера. Переносимые ленты не должны быть самоклеящимися – они используют внешнюю защитную оболочку из прозрачного пластика или силикона.

Как подключить?

Подключение светодиодов своими руками выполняется по простейшей схеме – аккумулятор, выключатель и светодиодная сборка. Отдельно для подзаряда аккумулятора применяются дополнительные клеммы (или разъём), которые можно вывести для подключения зарядного адаптера.

Вся конструкция помещается в малогабаритный корпус с рассеивателем (или, наоборот, с фокусирующей световой поток линзой). Соблюдайте полярность светоленты и источника питания: подключённая «задом наперёд» лента не будет светиться – это не переменный, а постоянный ток, проходящий всегда в одном направлении.

Во влажных местах подсоедините ленты класса влагозащиты IP-68: её электротехнические материалы и светоэлементы не выйдут из строя под влиянием сырости.

Хотя напряжение до 12 вольт считается неопасным даже для мокрых рук (если кожа не повреждена), вся конструкция (схема) должна быть надёжно защищена от влагоконденсата и брызг воды. Если сборных светоэлементов с полной влагозащитой не нашлось, залейте собранные контакты с помощью термоклея или резиногерметика. Не применяйте эпоксидный клей, если сборка очень тонка – одна трещина, и токопроводящие дорожки могут быть порваны. «Литое» эпоксидкой устройство неремонтопригодно.

Не рекомендуется пользоваться цветными светодиодами в местах проведения ответственных работ. Дело в том, что красный цвет, к примеру, исказит цвета синих и зелёных предметов в полутьме, выдав их за чёрные или коричневые. Аналогично красные предметы будут казаться в красном цвете светлее, чем они есть, при этом не выделяясь на фоне, например, белых, также окрашенных красным свечением в идентичный цвет. Подобные ограничения действуют для жёлтых, зелёных и синих светодиодов: предметы и вещества одного и того же с ними цвета полностью пропадут.

Самым пригодным из цветов для повседневного использования является жёлтый. Так, в жёлтых очках этот свет практически не выделяется, что придаёт антибликовый эффект такому фонарю или светоленте.

Его можно получить, включив одновременно красные и зелёные светодиоды – образуется освещение с жёлто-оранжевым оттенком, практически безопасное для глаз.

Красные, зелёные и синие светодиоды можно использовать одновременно, если нет белых. Дело в том, что разнокалиберный свет создаст комфортное освещение, напоминающее «тёплый», «нейтральный» или «холодный» белый светопоток.

Для LED-ленты, управляющейся от беспроводного устройства, потребуются следующие компоненты:

пульт – источник инфракрасного излучения;

порт – приёмник этих же ИК-лучей;

блок реле или ключ на транзисторе – силовое коммутирующее устройство;

простейший микроконтроллер – управляет работой ключа-коммутатора.

Сам пульт потребует отдельных батареек. Подобная схема нашла применение в условиях квартир, когда временно выключено централизованное электроснабжение.

Как запитать?

Для расчёта диодной ленты или светильника, способного проработать в режиме почти непрерывного освещения не один год, используйте характеристики светодиодов, аккумуляторов и ограничительных резисторов (или снижающих напряжение питания диодов), DC-преобразователей (конвертеров, например, 1,5V-3V), представленные выше. Ваша задача – максимально согласовать питание, чтобы светодиоды проработали заявленный срок от 25 до 50 тысяч часов, как и указано в рекламе. Поспешность действий приведёт к малой светимости или к преждевременному их выгоранию из-за режима пиковой яркости.

При питании светолент для внутреннего освещения без розетки предпочтительно использовать аккумуляторы. Ни один сегодняшний пользователь в здравом уме, имея хоть какое-то представление об аккумуляторах, не покупает одноразовые батарейки для постоянно и помногу работающих устройств, будь это даже один-единственный светодиод в малогабаритном фонаре.

Батарейки – удел пультов и настенных часов, где потребление электроэнергии настолько ничтожно (измеряется микроамперами в час), что не представляется возможным использовать их в качестве источника сколько-нибудь значительного тока, имеющего практическое применение.

Однако для улицы подойдут лишь редкие аккумуляторы – например, никель-кадмиевые, заряжающиеся даже при отрицательной температуре, что делает их незаменимыми в условиях Крайнего Севера.

Старайтесь сделать провода максимально короткими. Это избавит вас от лишней потери тока в них. Светолента, которую можно разместить в укромном месте, должна быть в непосредственной близости от аккумуляторов. Если для ленты используется корпус, то желательно поместить в него аккумулятор, сам выключатель и выводы для подзаряда такого устройства. Некоторые умельцы размещают перезаряжаемый элемент питания, например, в куске шланга большего диаметра, надетом на защитное покрытие влагозащищённой ленты – с одного из торцов, где имеются выводы для подключения.

О светодиодной ленте на батарейках смотрите далее.

Источник