Почему не горит светодиодная лента после подключения к блоку питания
Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта
Светодиодные ленты широко используются в декоративной подсветке и функциональном освещении, но периодически они выходят из строя полностью или частично, в связи с этим возникает необходимость их ремонта или замены. Часто можно обойтись лишь заменой небольшого её участка, что сократит расходы на ремонт. В статье мы рассмотрим типовые проблемы с Led-лентой.
Содержание статьи
Прежде чем приступить к рассмотрению отмечу, что основной акцент будет сделан на распространённых лентах с питанием 12В, ленты на 24В аналогичны по конструкции, а в конце будут рассмотрены особенности ремонта сетевых (220В) лент.
Конструкция
Прежде чем рассмотреть неисправности нужно разобраться из чего состоит светодиодная лента и почему она гибкая. Led-ленту можно разбить на две части:
Гибкая печатная плата;
Светодиоды и токоограничительные резисторы.
С одной из сторон гибкая печатная плата покрыта клейким составом.
На второй стороне нанесен металлизированный слой - токопроводящие дорожки. Они выполнены в виде тонких медных полос. SMD-светодиоды и токоограничительные резисторы припаяны на токопроводящие дорожки.
Лицевая сторона может быть окрашена белым цветом, тогда дорожки не видны, их можно рассмотреть при близком изучении структуры ленты.
Если вести речь о белых светодиодах, то для их свечения необходимо напряжение около 3В, а лента питается от 12, как это сделано? Лента состоит из сегментов по три последовательно соединённых светодиода и 1 или больше резисторов.
Для работы трёх последовательно соединённых светодиодов нужно 8.5-9.5В, резисторы подбираются таким образом, чтобы обеспечить номинальный ток светодиодов и сжечь лишние пару вольт. Каждый такой сегмент работает от напряжения 12В.
В ленте такие сегменты по три светодиода подключены параллельно. Поэтому её можно резать в специально отмеченных местах на любую длину. Место разреза - это место соединения двух сегментов.
К бытовой электросети напряжением 220В переменного тока такая лента подключается с помощью блока питания, обычно импульсного с выходным напряжением 12В постоянки.
Теперь, когда вы знаете о том, из чего состоит светодиодная лента, перейдем к поиску неисправностей.
Если при включении питания выяснилось, что лента вообще не светится, то нужно в первую очередь убедиться: включён ли блок питания в розетку? Затем проверить есть ли в розетке напряжение, лучше это делать контрольной лампой или мультиметром.
Если проверять индикаторной отверткой, то максимум, что получится выяснить - это наличие фазы, а ноля может не быть. Ещё один вариант - проверка двухпроводным индикатором напряжения.
Если розетка исправна, проверяем, цел ли провод, по которому на блок питания подают 220В. Для этого измерьте напряжения или проверьте его наличие контрольной лампой на клеммах блока питания, к которым он подсоединен, обычно эти клеммы обозначены буквами L (line) и N (neutral), или знаком "~".
Если напряжение есть, значит, проверяем напряжение 12V на выходе блока питания, опять-таки мультиметром или контрольной лампой на 12В, например, от габаритных огней автомобиля, как вариант - отрезком заведомо исправной светодиодной ленты.
Если напряжения нет, то нужно заменить или отремонтировать блок питания для светодиодной ленты, процедура его диагностики и ремонта была описана в статье ранее.
Если напряжение есть, нужно проверить исправность провода и есть ли напряжение на ленте. Если напряжения нет на контактах, где провод подключается к ленте, то, вероятно поврежден провод, нужно либо заменить его, либо найти повреждение и восстановить его целостность.
Если же напряжение приходит на ленту, нужно проверить качество контакта между проводом и контактной площадки ленты. Провод может быть припаян, тогда проверьте качество пайки, лучше ещё раз пропаять, так как при видимой целостности пайки, контакта может не быть.
А может быть использован клеммник для подключения светодиодной ленты, тогда нужно проверить, есть ли контакт между подпружиненной пластиной и контактной площадкой, возможно, она окислилась, тогда её нужно зачистить от окисла и конструкция должна заработать.
Если это не помогло проблема в ленте, вернее в гибкой печатной плате. Так как не светится лента полностью, то логичным будет вывод, что перегорела дорожка в первом сегменте. Чтобы это проверить, можно подать питание на выводы второго или третьего сегментов ленты и так далее пока она не за светится. Для этого можно выбрать один из вариантов:
1. Подать питание перемкнув металлическим пинцетом плюсовые контактные площадки от тех, к которым подключен провод питания на те которые находятся на стыке сегментов первого и последующих. Скорее всего, сгорела одна дорожка - плюсовая или минусовая, вряд ли могли сгореть обе одновременно.
2. Припаять перемычку или сами провода питания к последующим сегментам.
3. Подать питание от 12В аккумулятора, подойдут от источника бесперебойного питания или авто-мото техники.
Если на ленте есть силикиновое защитное покрытие, чтобы подать питание к контактным площадкам – покрытие нужно срезать или проткнуть иглой.
Локализировав выгоревшую область её нужно заменить, состыковав новый отрезок ленты с оставшимся.
Интересно:
Дорожки могли не сгореть, а порваться. У светодиодной ленты, как и у кабельной продукции, есть такой параметр, как минимальный радиус сгиба, обусловленный классом гибкости. Обычно около 5см. Это особенно важно, если лента смонтирована так, что обвивает тонкую трубу.
Это частный случай описанной выше ситуации. Причина аналогична - в одном из сегментов перегорела дорожка. Способы диагностики и ремонта светодиодной ленты такие же - подавать питание на участки ленты расположенные после того места которое вышло из строя.
Причиной мерцания всей ленты может быть:
1. Проблемы с блоком питания. Нужно убедиться в его исправности либо подключив ленту к заведомо исправному источнику напряжения, либо к аккумулятору. Либо можно наоборот подключить заведомо исправную ленту или лампочку к блоку питания.
2. Если блок питания оказался в норме, то нужно убедиться в качестве контакта между его клеммами и проводами 12В питания LED-подсветки. После чего проверить соединение питающих проводов и самой ленты.
3. Если и это оказалось в норме, тогда проверьте исправность ленты, подав питание на другие контактные площадки, как было описано выше. Если удалось найти проблемный участок его нужно заменить.
4. Возможно, просто вышел срок службы светодиодов из-за их старения, перегрева или неправильного питания. Тогда всю ленту нужно заменить.
Отдельные сегменты могут плохо светить, мерцать или вовсе потухнуть. Это может произойти из-за того что резистор или один из светодиодов в соединенной последовательно цепи сгорел или поврежден. По той же причине может наблюдаться и повышенная яркость отдельного участка. Возможно элементы в норме, а проблемы, опять же, с гибкими печатными дорожками платы.
Такой участок лучше всего незамедлительно вырезать и заменить исправным.
220В лента - три основных отличия
С лентой, предназначенной для питания от сети все аналогично за исключением нескольких факторов:
1. Кратность отреза ленты отличается – 50, 100 см.
2. Так как вся Led-техника работает от постоянного тока, то для питания сетевой ленты используется двухполупериодный выпрямитель сетевого напряжения - диодный мост, обычно установленный около вилки в небольшой коробочке. Он тоже может выйти из строя - для замены подойдёт любой, рассчитанный на напряжение более 400 В.
3. Выпрямленное напряжение достигает 310 Вольт, не лезьте голыми руками к ленте, включённой в сеть.
Заключение - три главным проблемы: качество, монтаж и блоки питания
Ленты или их фрагменты сгорают часто, не дорабатывая заявленный ресурс. Хотя и светодиоды могут светить по 30000 тысяч часов, но это число значительно снижается при несоблюдении правил работы с ними. Подведем итоги:
1. В дешёвых лентах - дешёвые светодиоды, они хуже светят, сильнее греются и быстрее гаснут. Кстати светодиоды катастрофически боятся превышения максимально допустимой рабочей температуры, лучше чтобы она не выходила за пределы 50-60 градусов.
2. Неправильный монтаж приводит к перегреву светодиодов и повреждению дорожек. Слишком плотная поклейка ленты приводит к тому, что вся конструкция сильнее греется. Нужно оставлять небольшой зазор между близлежащими полосами ленты, хотя бы в 1-3 её ширины.
Также не следует забывать о том, что нельзя допускать изгиб ленты радиусом менее 5см. Тем более избегайте переломов под прямым углом и острее. Лучше разрезать ленту, приклеить к поверхностям, а на их углу выполнить соединение либо пайкой, либо зажимом.
3. Не превышайте номинальное напряжение питания. Лучше наоборот опустить его с 12 до 11.5 - 11.7В. Это можно сделать, вращая подстроечный резистор, обычно он установлен около клемм для подключения проводов. Повышенное напряжение влечёт за собой и повышенный ток, который разогреет светодиоды, последствия, описаны выше.
Миллионы россиян сказали «ДА» светодиодным лентам, используя их в качестве декоративной подсветки и как источник дополнительного освещения на рабочем месте, кухне и салоне автомобиля. Но каким бы замечательным ни был светильник, иногда он просто перестаёт включаться. Почему не горит LED-лента и как оперативно решить возникшую проблему? Оказывается, причины могут быть самыми разными, а значит, и способов их решить тоже несколько.
Проверка исправности диодной ленты
Перед установкой любой светильник необходимо проверить на работоспособность. Это позволит сэкономить время и усилия, затраченные на монтаж и последующий демонтаж неисправного устройства. Самый простой способ — подключение питания и визуальный осмотр всех участков подсветки.
Ровное свечение всех участков без мерцания или иных дефектов укажет на полную готовность к работе. Всем видам линейных LED светильников свойственны однотипные неисправности, которые устраняются одними и теми же методами. Рассмотрим их по порядку.
Низковольтные ленты со светодиодами
Часто встречаются вариации на 12 и 24 вольта, именно они и составляют основную массу на рынке светодиодной осветительной продукции. Давайте разберемся, что делать если не горит светодиодная лента, причины этого и их решение.
Для начала рассмотрим типовую схему подключения 12В светодиодной ленты.
Чтоб понять, почему не горит светодиодная лента на 12 вольт, нужно выполнить несколько проверок. Если она вообще не светится – проверяем, запитана ли вся система? Выше было описано как проверить наличие напряжения в розетке.
В нижней части блока питания можно увидеть клеммную колодку. На клеммах с пометками L и N (или знак заземления) должно присутствовать 220В или 110В, для жителей стран с таким стандартном электрические сетей (например США).
Выходные клеммы могут иметь такие обозначения:
Замерьте тестером напряжение на выходе блока питания. Если его нет в наличии, можно проверить кусочком заведомо исправной ленты или обычной автомобильной лампочкой.
В случае, если напряжение на выходе блока отсутствует, не спешите бежать за новым, возможно просто вышел из строя предохранитель. Прозвоните его, а если владеете навыками ремонта электроники – замените. Уделите особое внимание входным цепям и силовым ключам в схеме.
Основные выводы
Ремонт светодиодной конструкции не так сложен, как поиск причины и места возникновения проблемы. Существуют типичные неполадки:
- мерцание;
- прекращение свечения всей подсветки или одной части;
- снижение яркости;
- исчезновение одного или двух цветов в RGB светильниках.
Все эти неисправности вызываются либо проблемами с источником питания, либо вышедшими из строя светодиодами. Ремонт заключается в замене проблемных узлов или отдельных элементов, а также в восстановлении контакта с блоком питания или с коннектором. Свои способы ремонта излагайте в комментариях.
Используйте коннекторы
Если блок питания в полном порядке, нужно перейти к осмотру соединений. Когда-то мастера все соединения светодиодов выполняли с помощью паяльника. Пайка – качественный и надежный контакт. Но по мере распространения лент, начали распространяться и коннекторы для них.
Это удобный и быстрый способ монтажа светодиодной подсветки. Нужно приложить контактные площадки ленты к упругим контактам коннектора и закрыть пластиковый корпус. Еще одно достоинство – возможность быстрого устранения поломки.
Но есть и минусы. Такие соединители не герметичны. Это значит, что в месте контакта могут образоваться окислы, а они препятствуют протеканию тока. Часто именно поэтому не работает светодиодная лента.
Защищайте все соединения с помощью изоленты или термоусадки.
Потеряла яркость
Бывает так, что подсветка не совсем перестала светиться, она продолжает гореть, но слишком тускло. Это может случиться и со всей лентой, и с ее частями. Основными причинами таких ситуаций могут быть:
- деградация (выработка ресурса) светодиодов. Они имеют большой срок службы, но некоторые элементы изготовлены с небольшими дефектами, или работают в слишком жестких условиях. В частности, существенно сокращает срок службы перегрев. Как правило, в подобных ситуациях лента тускнеет не по всей длине, а в отдельных участках;
- проблемы с блоком питания или контактами в участке соединения ленты с источником. Обычно соединяют при помощи коннекторов или различных пар штекер-гнездо, которые окисляются и начинают плохо проводить ток.
Принимая решение, как отремонтировать ленту, потерявшую яркость свечения, следует сначала определить степень равномерности ее работы. Если имеются лишь тусклые участки, то надо менять отдельные сегменты. Если лента равномерно потускнела, следует разобраться с источником питания.
Лента горит, но не полностью что делать?
Теперь рассмотрим, почему светодиодная лента горит разным цветом, некоторые секции потускнели, либо полностью погасли?
Если вы столкнулись с такой проблемой – не обязательно менять всю инсталляцию, можно выполнить местный ремонт. Монтаж выполняется двумя способами:
- Скрытый — лента скрывается в короб;
- открытый метод — находится на поверхности.
Когда источник света скрыт в специальном профиле или на тыльной стороне конструкций, её гораздо проще отремонтировать. Просто найдите границы нерабочей области и обрежьте ленту по линиям разреза (как правильно резать светодиодную ленту).
Если монтаж видимый – приходится отрезать больший участок, чтобы скрыть коннектор. Дойдите до места, где можно незаметно спрятать соединение и от туда начинайте удалять нерабочий участок ленты.
После чего замените кусок аналогичным по мощности, типу и количеству светодиодов. Для этого нужно либо припаять, что не всегда может быть удобным, либо использовать коннекторы.
Схема подключения светодиодной ленты через блок питания
Чтобы 12 вольтовая светодиодная лента стабильно работала на протяжении долгих лет, её необходимо подключать от импульсного блока питания с напряжением на выходе 12 В. Это самый правильный вариант – импульсные источник питания имеют малый вес и компактные размеры, высокий КПД и коэффициент стабилизации, а также безопасны в эксплуатации. К недостаткам можно причислить генерацию импульсных помех, отдаваемых обратно в сеть и сложность схемы, для ремонта которой нужны специальные навыки.
Принять правильное решение в пользу того или иного источника питания поможет статья о выборе блока питания для светодиодной ленты.
Если светится не полностью
Если лента горит не по всей длине, причиной поломки может стать первый по счету отрезок на проблемном участке. Для проверки следует соединить рабочий участок со вторым по счету отрезком не работающей части. Как правило, это помогает устранить проблему. Необходимо определить, что стал причиной отсутствия контакта. Не всегда виноваты диоды, нередко происходит разрыв проводника. Часто ленту слишком сильно изгибают, что становится причиной обрыва токоведущей дорожки.
Если причину своевременно не определить, проблема обязательно повторится, причем, довольно скоро. Кроме резкого изгиба, частой причиной становятся механические воздействия — удары или давление каких-либо предметов, конструкций. Встречаются поломки из-за чрезмерного растяжения светильника, если его длины немного не хватило.
Важно! При установке надо проследить, чтобы никаких посторонних воздействий не было, длина светильника соответствовала размерам оформляемого элемента. Это позволит избежать необходимости починить или заменить вышедший из строя осветительный прибор. Если удастся отыскать место разрыва дорожки, можно спаять ее и восстановить работоспособность ленты. Но обязательно надо исключить повторное механическое воздействие на это место.
Если перестала работать светодиодная лента RGB или RGBW
Мультицветная LED-лента имеет более сложную структуру и схему подключения, запитывается от RGB-контроллера, на который обычно с блока питания подаётся напряжение 12 В. При необходимости в цепь добавляют RGB-усилитель. Естественно дополнительные модули, коннекторы и провода снижают надёжность всей системы. Если RGB или RGBW-лента при попытке включения не горит, то искать поломку следует в такой последовательности:
- Убедиться, что на RGB-контроллер поступает необходимое напряжение с БП.
- С пульта дистанционного управления задать режим максимальной яркости и поочерёдно измерить напряжение на выходных клеммах контроллера для каждого цвета (должно быть около 12 В).
- Во включенном положении проверить надёжность соединений на клеммах, коннекторах и в местах пайки. Плохой контакт сразу даст о себе знать.
- Бывает, что в RGB-ленте не горит только один цвет. В этом случае либо пропал контакт с соответствующим проводом, либо вышел из строя один из каналов контроллера.
Если в результате проверки все блоки исправны, но лента не горит, то стоит присмотреться к пульту. Возможно, на нём залипает одна из кнопок, препятствуя любым дальнейшим действиям. Или требуется замена батарейки. В отсутствии ИК-сигнала легко убедиться с помощью фотокамеры телефона.
Может быть и так, что все управляющие модули исправны, а светодиодная лента сгорела, причём без видимых причин. Скорее всего, стоимость 1 метра такой ленты не превышала 2$, и установленные на ней светодиоды изначально не были рассчитаны на длительную работу. Постарайтесь оградить себя от дешёвой китайской продукции, которая даже в нормальных условиях эксплуатации не в состоянии проработать более 1 года.
Кажущееся, на первый взгляд, простым подключение светодиодной ленты на 12 вольт к блоку питания (БП), на самом деле таковым не является. Чтобы собранная осветительная система была надёжной и долговечной, необходимо заранее учесть все нюансы, определить подходящий для себя способ монтажа и подключения и только после этого приступать к выполнению работ.
Блока питания адаптера
Сложности с адаптером RGB подсветки обычно выражаются в прекращении свечения либо всех, либо одного-двух цветов. Прежде всего выполняются стандартные виды проверки:
- наличие тока в розетке;
- подключен ли адаптер к сети;
- работоспособность сетевого провода;
- наличие напряжения на выходе.
Неисправности розетки являются достаточно частой причиной отказа работы подсветки. Они возникают из-за срабатывания автомата защиты, отключении общего рубильника или отсоединении проводов из-за слабого контакта. Иногда в месте слабого соединения провод сильно нагревается, что постепенно приводит к его отгоранию.
Подобные ситуации опасны, так как может отгореть ноль, а фаза продолжает подаваться на приборы потребления, что создает возможность поражения людей электротоком. При обнаружении любых неисправностей необходимо сразу произвести полноценный ремонт. Проверять работоспособность розетки надо обязательно, поскольку некоторые модели адаптеров оснащены индикатором включения — светодиодом.
Важно! Для его работы иногда бывает достаточно, чтобы на вход подавалась только фаза. Есть модели, где светодиод установлен на выходной линии, но он не дает гарантии работоспособности всех трех цветов.
Проблемы с низковольтной линией возникают чаще всего, и определить их сложнее. Работоспособность адаптера проще всего проверить мультиметром, поочередно измеряя напряжение на каждом из плюсовых контактов относительно общей земли. Если показания прибора отличаются от стандартных 12 В (иногда 24 В), то адаптер надо заменить.
Существует масса моделей адаптеров, обладающих собственными рабочим параметрами, в частности — величиной напряжения на выходе и допустимым током нагрузки. Все модели способны работать с определенными видами светодиодных лент. Иногда возможности блока питания не соответствуют потребностям светильника. Это часто бывает у дешевых комплектов от неизвестных производителей.
В подобных ситуациях появление проблем с одним или несколькими цветами станет лишь делом времени. Самостоятельный ремонт адаптера требует специальной подготовки и доступен не всем.
Если лента погасла
Если не горит светодиодная лента, наиболее вероятной причиной является отсутствие электропитания. В первую очередь необходимо убедиться в том, что в сети имеется напряжение 220 В. Это проще всего сделать, включив заведомо исправный электроприбор.
Затем надо проверить адаптер 12 вольт. Проблемы возможны в любом участке — как на входе, так и на низковольтном выходе. Сначала надо с помощью мультиметра измерить напряжение на выходе. Если тестер показывает положенные 12 В, значит, необходим ремонт самой подсветки.
Интересно! Чаще всего, причина кроется в плохом соединении на входе или в самом первом отрезке, содержащем 3 светодиода. Можно попробовать подать питание на контакты следующего, второго по счету отрезка — чаще всего, это помогает. Если светильник имеет силиконовую защиту, можно проткнуть ее двумя иглами и использовать их как временные контакты для проверки работоспособности. Неисправный отрезок отрезают и вновь соединяют все провода в нужном порядке.
Резать светодиодную ленту можно только по линиям, отмеченным на гибкой основе. Как правило, они отделяют сегменты по 3 светодиода (некоторые виды LED лент делятся на минимальные отрезки по 50 см или 1 м). Штатные линии реза имеют специальные контактные площадки, к которым припаиваются соединительные провода. Проблемный участок подсветки вырезают, а рабочие части соединяют между собой, спаивая соответствующие дорожки. Необходимо учесть, что перегрев крайне опасен для светодиодов, поэтому важно соблюдать требования:
- для ремонта пользоваться только маломощным паяльником (20-40 Вт, оптимальный вариант — паяльная станция с регулируемыми параметрами);
- прогревать площадки дольше 10 секунд запрещается. Рекомендуется по возможности сокращать это время, чтобы сохранить работоспособность светодиодов, установленных поблизости;
- внимательно следить за полярностью соединения. На основе ленты имеются обозначения «+» и «-», но некоторые мастера и в этом случае умудряются перепутать контакты.
Соединять отрезки можно двумя способами:
- спаивать их при помощи кусочков провода;
- производить непосредственную (прямую) спайку контактных площадок.
Для неопытных пользователей рекомендуется выбирать первый вариант — он надежнее и не так опасен для светодиодов, хотя прямая спайка выглядит намного аккуратнее.
Пульта дистанционного управления
Как правило, для управления многоцветными светодиодными лентами используется инфракрасный пульт. Он посылает ИК луч, принимаемый специальным сенсором на датчике контроллера.
Проблемы с пультом дистанционного управления чаще всего возникают из-за севших батареек питания. Их замена является первым действием в любой ситуации, когда подозрение падает на ПДУ. В нем установлена плоская металлическая батарейка CR2025, выдающая напряжение 3 В.
Основным признаком выработки ее ресурса является снижение радиуса действия — в нормальном состоянии ПДУ работает с 8 метров, но, по мере снижения возможностей аккумулятора, это расстояние уменьшается. В корпус пульта вставлен контейнер с батарейкой, извлечь который можно, прижав защелку вправо и выдвинув его наружу. Установку производят надписью (положительным контактом) вверх.
Прежде, чем приниматься за ремонт, рекомендуется на всякий случай проверить напряжение на батарейке. Возможны и другие причины возникновения неполадок, при которых замена источника питания положительных результатов не даст. Если проверка батарейки покажет ее готовность к работе, необходимо заменить или отдать в ремонт сам пульт.
Диагностика и ремонт системы RGB светодиодного освещения
К наиболее распространенным неисправностям многоцветных лент следует отнести:
- полное отсутствие свечения;
- не работает какой-либо цвет (или пара).
Если светильник не загорается полностью, необходимо в первую очередь разобраться с подачей электропитания. Проверить, не отключен ли автомат на щитке, включен ли в розетку сетевой провод адаптера светодиодной ленты. Иногда проблемы как таковой не существует, просто где-то прерван контакт. Возможны также неполадки пульта дистанционного управления, который используется в связке с RGB лентами.
Прежде всего, необходимо представлять себе принцип работы многоцветной ленты. Если обычные виды состоят из одиночных элементов, то RGB разновидности представляют собой конструкцию из трех цепочек светодиодов:
- R — красные;
- G — зеленые;
- B — синие.
Каждая из них представляет собой, по сути, самостоятельную одноцветную светодиодную ленту. Управление ими производится при помощи контроллера, который регулирует подачу питания так, чтобы создавались различные цветовые эффекты. В случае перегорания одного светодиода обычной ленты погаснут сразу три элемента из одного сегмента. Для RGB лент ситуация будет выглядеть иначе — погаснет только один цвет на данном отрезке, что не так заметно в силу многоцветности.
Контроллер также является фактором риска, способным отрицательным образом повлиять на работу светодиодной ленты. Он может выдавать некорректный сигнал, который искажается из-за плохого контакта на одном из цветов. Это следует учитывать при подключении или при возникновении каких-либо неполадок.
Использование бестрансформаторной схемы
Желание сэкономить на покупке качественного источника питания для светодиодной ленты подталкивает некоторых радиолюбителей к использованию бестрансформаторного блока питания (БТБП). Простая схемотехника, недорогие компоненты и возможность быстрого изготовления своими руками – вот основные преимущества БТБП. Действительно их можно встретить фактически во всей электронной китайской продукции, работающей от сети 220 В (настенные часы, люстры с ПДУ, реле напряжения и т.д.) Но на самом деле схемы питания, в которых нет трансформатора, имеют два существенных недостатка:
- Отсутствие гальванической развязки, в результате чего потенциал высокого напряжения присутствует на всех участках электрической цепи. Другими словами, прикосновение к оголённым проводникам опасно для жизни и может вызвать сильный удар током.
- Низкая надёжность. Со временем конденсатор теряет ёмкость, напряжение на выходе снижается, и устройство перестаёт работать. Если же случится пробой конденсатора, то подключенная светодиодная лента полностью перегорит.
Простейший классический вариант бестрансформаторного блока питания показан на рисунке выше. Его главный элемент – гасящий конденсатор (С1), который снижает сетевое напряжение до нужного значения. Затем оно проходит через выпрямитель – диодный мост (VD1), стабилитрон (VD2) и сглаживающий фильтр (С2). Расчёт ёмкости гасящего конденсатора производят, исходя из заданного напряжения и тока в нагрузке. Ввиду перечисленных выше недостатков подключать светодиодную ленту через такой блок питания не рекомендуется.
Активное применение БТБП в китайской электронике обусловлено исключительно экономией средств.
Подключение светодиодной ленты напрямую к сети 220 В без блока питания
Подавляющая часть имеющихся в продаже светодиодных лент рассчитана на подключение к блоку питания постоянного тока напряжением 12 В. Реже встречаются светодиодные ленты с питанием 5 вольт либо 24 вольт и выше. Включать такие осветительные приборы напрямую в сеть переменного тока 220 В нельзя – не пройдёт и секунды, как все SMD светоизлучающие диоды и резисторы попросту перегорят.
Тем не менее существует один рабочий способ, позволяющий запитать низковольтную светодиодную ленту от сети 220 В. Для его реализации ленту на 12 В любого типа и цвета свечения разрезают на 24 равных отрезка. Затем их необходимо соединить между собой последовательно. Для этого с помощью короткого провода соединяют минусовой контакт первого отрезка с плюсовым контактом второго отрезка. Далее припаивают провод к минусу второго и плюсу третьего отрезка и так далее. В результате, вместо параллельного соединения, получится цепочка из последовательно включённых отрезков светодиодной ленты, способная выдержать напряжение 288 вольт. Для подключения получившейся конструкции к сети 220 В придётся выпрямить и сгладить напряжение с помощью диодного моста VD1 (Uобр=600 В, Iпр=10 А) и полярного конденсатора C1 на 10 мкФ – 400 В, на выходе которого получится примерно 280 В.
Несмотря на то что данная схема вполне работоспособна, у неё есть ряд недостатков:
- на каждом из отрезков в местах пайки присутствует опасное для жизни высокое напряжение;
- конструкция имеет низкую надёжность из-за огромного количества соединений;
- низкая эргономичность готового изделия.
Чтобы не заниматься самостоятельной переделкой светодиодной ленты с 12 на 220 вольт, можно купить готовую ленту промышленного производства, рассчитанную на прямое подключение к однофазной бытовой сети переменного тока. Её конструктивное отличие состоит в том, что SMD светодиоды соединены последовательно в группы не по 3 шт., а по 60 шт., а диодный мост входит в комплект поставки. Подробную информацию о таких LED-лентах, линейках и модулях можно найти в отдельной статье о светодиодных лентах на 220 вольт.
До 5 метров
Очень часто рядовых пользователей интересует вопрос о том, как подключить светодиодную ленту длиной до 5 метров? Тут все очень просто. Достаточно воспользоваться приведенной ниже схемой. Процедуру подключения выполняют в следующей последовательности:
- с помощью коннектора или путём пайки к одному из концов ленты подключают 2 питающих провода сечением 1-1,5 мм 2 ;
- свободные концы этих проводов зажимают в соответствующих клеммах блока питания (+V, -V), соблюдая полярность;
- к клеммам L и N (220V AC) подключают сетевой провод.
Аналогичным образом выполняют параллельное подключение нескольких отрезков к одному блоку питания. Главное, чтобы мощность БП была больше суммарной мощности подключаемой светодиодной ленты минимум на 30%.
Чтобы яркость светодиодов была равномерной по всей длине LED-ленты, к отрезкам длиною больше 4 метров рекомендуется подводить провода с обоих концов. Это связано с падением напряжения на токоведущих печатных проводниках (дорожках), в результате чего к самым дальним светодиодам поступает напряжение меньше 12 В и их яркость падает. Плюс этого способа – равномерное свечение, а минус – затраты на дополнительные провода.
Светодиодная лента мигает или моргает
Мерцание является одним из наиболее распространенных неполадок. Оно может быть вызвано разными причинами:
- недостаточная мощность адаптера. Теоретически, каждый источник должен иметь запас мощности около 20 %, но на практике зачастую его возможности кое-как дотягивают до номинала. Чаще всего такие ситуации возникают при использовании дешевых изделий из стран Юго-Восточной Азии. Мерцание становится заметно не сразу, а только по мере нагрева всех элементов схемы;
- пайка с агрессивными видами флюса может вызвать постепенное разъедание медных дорожек. При соединении отдельных отрезков следует пользоваться обычной канифолью или сразу же смыть, нейтрализовать кислотный флюс, оставшийся на подложке;
- иногда мерцание бывает вызвано окислением коннекторов. Контакт ослабляется, и свечение становится неровным, мигающим. Характерным признаком этого дефекта является не равномерное мерцание, а неровное и непостоянное мигание светодиодов. Устройство светится то ярче, то слабее. Это может быть заметно на всей длине или только на отдельном участке светильника;
- для приборов, работающих от сети 220 В, возможно появление мерцания из-за пробоя сглаживающего конденсатора. В этих случаях наблюдается мерцание с частотой 50 Гц, что практически неразличимо человеческим глазом, но отрицательно воздействует на нервную систему;
- возможно возникновение неполадок в одном из отрезков, содержащим 3 светодиода. В этом случае мерцать или неравномерно светиться будет только этот участок;
- обычное старение светодиодов, выработка их ресурса;
- иногда причиной проблем становится пульт управления многоцветной подсветкой — севшие батарейки вызывают нестабильную работу устройства.
Другие причины проблем
Еще несколько причин, почему светодиодная лента может тускло гореть. Кроме проблем, связанных в основном с монтажом и перегревом, нужно учитывать еще один фактор – питание.
Некоторые неквалифицированные монтажники хотят произвести большее впечатление на клиента, искусственно увеличив яркость ленты, подавая на неё больший ток.
На блоке питания может присутствовать дополнительная функция – подстройка выходного напряжения. Это помогает выставить нужное напряжение питания и исключить заводской брак, связанный с отклонениями от номинальных величин, но никак не для экспериментов и шарлатанства.
Если выкрутить его на максимум, напряжение может оказаться вместо необходимых 12В, например, на уровне 13,5В. Это обстоятельство часто становится причиной сгорания светодиодной ленты.
Также, к перегоранию и выходу из строя могут привести и такие простые причины как:
Светодиодные ленты становятся одним из самых популярных вариантов применения LED элементов. Они успешно используются для подсветки жилых комнат, украшения кафе. Перечислить все варианты использования ленты сложно, тем более, что постоянно появляются новые идеи и варианты.
Параллельно с этим увеличивается количество отказов, поломок и прочих неприятностей. Обычно проблемный светильник попросту меняют на новый, и мало кто знает, что ремонт светодиодной ленты — вполне реальная и не самая сложная процедура. Нужны лишь базовые познания в пределах школьного курса физики и некоторый навык работы с паяльником.
Ленты для сети 220 вольт
В продаже можно встретить ленты, у которых на одном из концов имеется вилка и небольшой коробочек – диодный мост.
Такие модели используют в основном в декоративном, нежели в прикладном варианте. Очень часто они выходят из строя не из-за естественных причин, а из-за аварийных ситуаций:
- Неправильный монтаж;
- перегрев;
- повреждение в процессе эксплуатации;
Прежде чем приступать к осмотру всей цепи, нужно проверить есть ли напряжение в розетке, где она подключена. Сделать это можно так:
- Подключив заведомо исправный прибор, например, настольную лампу;
- измеряв напряжение с помощью мультиметра (вольтметра);
- проверить наличие фазы с помощью однополюсного пробника – индикаторной отвертки;
Частая причина поломки светодиодной ленты 220 вольт и других бытовых приборов – это выход из строя вилки.
Чтобы проверить вилку и кабель, нужно для начала подергать их из стороны в сторону, если лента начнет моргать или светится – значит кабель где-то переломлен. Решить эту проблему просто – нужно заменить вилку и участок кабеля.
Следующей проверкой станет выпрямитель. В 220В светодиодной полосе все светодиоды соединены в цепочки по 60 штук по одному или парами. Эта цепь подключается к выпрямителю переменного напряжения – диодному мосту.
Еще одна причина, по которой не работает светодиодная лента — диодные мосты иногда пробивает при скачках напряжения. Взгляните на схему диодного моста, с помощью прозвонки или мультиметра вы легко проверите его исправность. Проверяется он также, как и светодиод, подробнее читайте здесь.
Его можно заменить. Для этого предварительно купите в магазине радиодеталей любой диодный мост, рассчитанный на ток не менее 1А.
Если у вас потускнели или перестали гореть отдельные куски – это следствие описанных выше причин. Такая неисправность LED лечится просто: нужно вырезать сегмент по нанесенной разметке. Обычно это отрезки кратные 100 и 50 см и с помощью коннекторов или паяльника, соединить с новыми.
Помните! Работа с напряжением 220В опасна для жизни. Если не имеете общих навыков – лучше не экспериментировать.
Несколько важных моментов
Руководствуясь описанными рекомендациями, несложно будет разработать схему для реализации подсветки или полноценного освещения, рассчитать длину проводов и определить оптимальное место размещения каждого функционального блока. Но прежде чем приступить к выполнению работ следует помнить о правилах техники безопасности:
- работы по подключению и монтажу выполнять только на отключенном оборудовании;
- перед первым включением дополнительно проверить надёжность всех контактов и правильность собранной схемы.
Также рекомендуется заранее приобрести некоторые расходные материалы:
- термоусадочную трубку для изоляции спаянных участков проводов;
- наконечники для проводов;
- коннекторы для последовательного соединения двух участков лент;
- алюминиевый профиль, чтобы не допустить перегрев светоизлучающих диодов.
В статье были определены все основные моменты, касающиеся подключения светодиодных лент на 12 В как с блоком, там и без блока питания. К сожалению, рассмотреть все схемы невозможно, ввиду многообразия их вариаций. К тому же постоянное совершенствование светодиодной продукции способствует появлению новых схемных решений, которые могут вызывать у рядовых пользователей вопросы с подключением и проведением расчётов.
Если у Вас возникли сложности с подключением – задайте вопрос в комментариях ниже, наши технические специалисты обязательно помогут.
Светодиоды работают очень долго. Это действительно так, если соблюдается ряд условий. Но со временем вы замечаете, что светодиодная лента горит тускло или какие-то другие проблемы в её работе.
Причина популярности очевидна – огромное число вариаций её монтажа и реализаций осветительных цепей, безопасность и долговечность. Но как определить почему не работает светодиодная лента, найти причину неисправности и устранить её?
Если перестала работать одноцветная LED-лента
Наибольшим потребительским спросом пользуются ленты одного цвета свечения с питанием от источника постоянного тока 12 В. Неисправности, с которыми приходится сталкиваться при их эксплуатации, можно разделить на 4 группы:
- Не включается.
- Светит, но тускло.
- Мерцает.
- Один из вышеперечисленных симптомов проявляется на отдельном участке ленты.
1) Если светодиодная лента не горит сразу после сборки всей системы, то необходимо убедиться в целостности электрической цепи. Для этого сначала проверяют, соблюдена ли полярность подключения: красный провод с выхода блока питания (БП) должен идти на «+», а чёрный на «–» ленты. Если всё правильно, то при включенном БП нужно слегка продёрнуть все соединительные провода и ещё раз убедиться в надёжности контакта в местах пайки. При наличии коннекторов им стоит уделить особое внимание. Отсутствие надёжного контакта под защёлкой коннектора – частая причина того, что светодиоды не светятся сразу после включения.
Вторым шагом на пути поиска неисправности должна стать проверка работоспособности блока питания. С помощью мультиметра (вольтметра) на его выходных клеммах проверяют наличие постоянного напряжения +12 В. Если показания измерительного прибора более чем на 10% отличаются от 12 В, то, вероятнее всего, неисправен БП. При отсутствии под рукой вольтметра проверить напряжение на выходе БП можно с помощью автомобильной лампочки.
Редко, но все-таки случается, что с поломкой БП перегорает и светодиодная лента. Поэтому быть уверенным, что она засветится с новым БП, нельзя. Но можно сделать диагностику: взять батарейку на 9 или 12 вольт и ненадолго подключить её к ленте, соблюдая полярность. Светодиоды должны вспыхнуть, хотя и не на полную яркость.
2) Тусклое свечение светодиодов может проявляться по одной из двух причин:
- Напряжение на выходе БП меньше 10 В, в результате чего светодиодная лента не горит в полную мощность.
- Потеря яркости светодиода, вызванная перегревом излучающего кристалла. В свою очередь, перегрев кристалла может быть вызван нарушением условий эксплуатации (отсутствие радиатора или завышенное напряжение питания), низким качеством установленных светодиодов.
3) Причиной того, что LED-лента то горит, то не горит по всей длине, является плохой контакт в цепи питания.
4) Любую ленту можно условно разделить на участки из трёх светодиодов и резистора, включённых последовательно и работающих от +12 В. Все участки между собой подключены параллельно, то есть электрически не зависят друг от друга. Отсюда следует, что неисправность на одном участке (выход из строя светодиода, резистора, нарушение контакта, микротрещина на печатном проводнике) не повлияет на работу остальной части LED-ленты. Светиться перестанут только 3 светодиода.
В последнее время в продаже появились LED-ленты и LED-линейки, подключаемые напрямую к сети 220 В. В них примитивный источник питания запаян на одном из концов. Надёжность такой сборки низкая. Поэтому если светодиодная лента на 220 вольт не горит после очередного включения, то её ремонт вряд ли возможен.
Основы правильного монтажа
Чтоб не сталкиваться с ситуациями, когда светодиодная лента горит не полностью, нужно рассмотреть основные правила монтажа:
- Минимальный радиус изгиба – 5см. Когда вы оборачиваете ленты вокруг тонких трубок или углов, будьте готовы к тому, что она может повредится. Тонкие проводники у её основания не выдерживают таких деформаций.
- Не монтировать вблизи зон с повышенной температурой. Частичный выход из строя светодиодной ленты может произойти потому, что вблизи находится отопительная батарея или другой источник тепла.
- Плотный монтаж ленты с мощностью более 10Вт на метр – запрещен! Светодиоды хоть и имеют высокий КПД, но более половины их мощности превращается в тепло.
Нужно помнить, что когда вы собираете светильник с мощными лентами, например white 5050 60 led/m, которая имеет 14.4 Вт на метр, не стоит клеить её полоса к полосе или мотать виток к витку. Сделайте зазор хотя бы в толщину одной полосы.
После монтажа включите и дайте ей поработать хотя бы пару часов, периодически проверяя температуру. Если руку начинает обжигать, т.е. поднялась выше 50 градусов – сделайте конструкцию реже. Для достижения большей яркости, воспользуйтесь жесткой полосой 5730(5630) на алюминиевом основании или другими мощными светодиодами.
Подключение через выключатель
Разумеется, любой осветительный прибор должен подсоединяться к электросети через выключатель. Причём светодиодные ленты, управляемые с пульта, не должны быть исключением. Но на каком участке схемы должен находиться выключатель, чтобы эксплуатация всей осветительной системы была безопасной? В этом вопросе только один правильный ответ: в самом начале схемы, разрывая фазу в цепи переменного тока. Если выключатель установить в цепи постоянного тока, то блок питания будет всегда оставаться под напряжением. Это плохо по двум причинам. Во-первых, радиодетали имеют рабочий ресурс, который будет исчерпан значительно раньше. Во-вторых, блоку питания придётся круглосуточно противостоять импульсным сетевым помехам и скачкам напряжения, которые только ускорят его износ.
Подключение RGB или RGBW LED-лент
Правила и особенности подключения, о которых было сказано выше, необходимо соблюдать и при монтаже мультицветных аналогов. Однако функциональные схемы с RGB и RGBW лентами будут выглядеть немного сложнее из-за появления контроллера и дополнительных проводов. RGB/RGBW контроллер значительно расширяет возможности осветительной системы за счёт диммирования отдельных цветов, создания световых эффектов и управления с пульта дистанционного управления (ПДУ). RGB/RGBW контроллер предназначен для подключения мультицветных лент с отдельно расположенными белыми светодиодами, что позволяет использовать такую систему не только, как дополнительный, но и как основной источник света в помещении.
Для удобства читателей все основные схемы, правила монтажа, примеры и нюансы включения мультицветных лент собраны в отдельной статье о схемах подключения светодиодных RGB и RGBW-лент.
Специфические случаи
Ремонт светодиодной ленты с питанием от 12 или 24 В выполняют самым распространенным способом — удалением проблемного участка и соединением работоспособных частей ленты между собой. Иногда на место вырезанного отрезка вставляют другой, если лента прикреплена к несущей поверхности и демонтировать ее слишком сложно.
Однако, для того, чтобы произвести ремонт ленты с прямым питанием от сети 220 В, эта методика не годится. Подобные светильники имеют минимальные отрезки по 0,5 или по 1 м. Это делается для того, чтобы набрать 60 светодиодов, каждый из которых потребляет примерно 3,5 В. Они соединяются последовательно, поэтому выход из строя одного элемента означает отказ целого метрового отрезка ленты.
Важно! Вырезать такой большой кусок обычно не удается, проще произвести ремонт. Для этого понадобится обычный набор инструментов (паяльник, ножницы и т.д.). Хорошо, если ленту можно снять с несущей конструкции, но можно попробовать починить ее прямо на месте.
Ремонт проблемного отрезка возможен, надо только отыскать перегоревший светодиод и заменить его. Поиск производится путем поочередного замыкания контактов всех элементов. Когда будет замкнут перегоревший элемент, все остальные ярко вспыхнут. Останется только аккуратно удалить дефектный светодиод и припаять на его место нормальный. Необходимо соблюдать осторожность, поскольку напряжение на светодиодах составляет 220 В, а это опасно для жизни.
Свыше 5 метров
То, что длина светодиодной ленты в бобине ограничена 5 метрами – это не случайность, а вынужденная технологическая мера. Дело в том, что токопроводящие дорожки, приклеенные вдоль ленты, очень тонкие, узкие, и рассчитаны на подключение определённого количества светодиодов. Именно по этой причине нельзя подключать последовательно 2 отрезка общей длиной более 5 метров. Чтобы избежать токовых перегрузок, подключение светодиодных лент длиною 10, 15 и даже 20 метров следует выполнять по одной из приведенных схем ниже. Первый вариант предполагает использование одного блока питания большой мощности, способного обеспечить в нагрузке ток до 20 А. Для равномерного свечения светодиодов напряжение питания на каждый из 5 метровых отрезков подаётся с обеих сторон. Во втором варианте каждый отрезок запитан от отдельного источника 12В. Реализовать данную схему немного сложнее, так как потребуется еще один блок питания и больше соединительных проводов. На третьей схеме кроме двух источников постоянного напряжения на 12 В в цепь добавлены диммер и одноканальный усилитель сигнала. Диммер служит для регулировки яркости светового потока. Задача усилителя сигнала – в точности продублировать сигнал с диммера для тех светодиодных лент, которые запитаны от второго БП.
Рассмотренные способы включений LED-лент являются типовыми, но их вариации могут использоваться для разработки более сложных схем с целью реализации определенных задач или удовлетворения требований заказчика.
Читайте также: