Светодиодная подсветка, ночник из зарядного устройства. Настольная светодиодная лампа и ее скрытые возможности Как определить полярность напряжения в блоках питания

Постоянные читатели часто интересуются, как правильно сделать питание для светодиодов, чтобы срок службы был максимален. Особенно это актуально для led неизвестного производства с плохими техническими характеристиками или завышенными.

По внешнему виду и параметрам невозможно определить качество. Частенько приходится рассказывать как рассчитать блок питания для светодиодов, какой лучше купить или сделать своими руками. В основном рекомендую купить готовый, любая схема после сборки требует проверки и настройки.

1. Основные типы
2. Как сделать расчёт
3. Калькулятор для расчёта
4. Подключение в автомобиле
5. Напряжения питания светодиодов
6. Подключение от 12В
7. Подключение от 1,5В
8. Как рассчитать драйвер
9. Низковольтное от 9В до 50В
10. Встроенный драйвер, хит 2016
11. Характеристики

Основные типы

Светодиод – это полупроводниковый электронный элемент, с низким внутренним сопротивлением. Если подать на него стабилизированное напряжение, например 3V, через него пойдёт большой ток, например 4 Ампера, вместо требуемого 1А. Мощность на нём составит 12W, у него сгорят тонкие проводники, которыми подключен кристалл. Проводники отлично видно на цветных и RGB диодах, потому что на них нет жёлтого люминофора.

Если блок питания для светодиодов 12V со стабилизированным напряжением, то для ограничения тока последовательно устанавливают резистор. Недостатком такого подключения будет более высокое потребление энергии, резистор тоже потребляет некоторую энергию. Для светодиодных аккумуляторных фонарей на 1,5В применять такую схему нерационально. Количество вольт на батарейке быстро снижается, соответственно будет падать яркость. И без повышения минимум до 3В диод не заработает.

Этих недостатков лишены специализированные светодиодные драйвера на ШИМ контроллерах. При изменениях напряжения ток остаётся постоянным.

Как сделать расчёт

номинальная потребляемая мощность или желаемая;
напряжение падения.

Суммарное энергопотреблением подключаемой электрической цепи не должно превышать мощности блока.

Падения напряжения зависит от того, какой свет излучает лед чип. Я рекомендую покупать фирменные LED, типа Bridgelux, разброс параметров у них минимальный. Они гарантированно держат заявленные характеристики и имеют запас по ним. Если покупаете на китайском базаре, типа Aliexpress, то не надейтесь на чудо, в 90% вас обманут и пришлют барахло с параметрами в 2-5 раз хуже. Это многократно проверяли мои коллеги, которые заказывали недорогие LED 5730 иногда по 10 раз. Получали они SMD5730 на 0,1W, вместо 0,5W. Это определяли по вольтамперной-характеристике.

К тому же у дешевых разброс параметров очень большой. Что бы это определить в домашних условиях своими руками, подключите их последовательно 5-10 штук. Регулирую количество вольт, добейтесь чтобы они слегка светились. Вы увидите, что часть светит ярче, часть едва заметно. Поэтому некоторые в номинальном рабочем режиме будут греться сильнее, другие меньше. Мощность будет на них разная, поэтому самые нагруженные выйдут из строя раньше остальных.

Калькулятор для расчёта

Калькулятор учитывает 4 параметра:

количество вольт на выходе;
снижение напряжения на одном LED;
номинальный рабочий ток;
количество LED в цепи.

Подключение в автомобиле

При заведенном двигателе бывает в среднем 13,5В — 14,5В, при заглушенном12В — 12,5В. Особые требования при включении в автомобильный прикуриватель или бортовую сеть. Кратковременные скачки могут быть до 30В. Если у вас используется токоограничивающее сопротивление, то сила тока возрастает прямо пропорционально повышению напряжению питания светодиодов. По этой причине лучше ставить стабилизатор на микросхеме.

Недостатком использования в авто может быть появление помех на радио в УКВ диапазоне. ШИМ контроллер работает на высоких частотах и будет давать помехи на ваш радиоприёмник. Можно попробовать заменить на другой или линейный типа . Иногда помогает экранирование металлом и размещение подальше от головного устройства авто.

Напряжения питания светодиодов

Из таблиц видно, для маломощных на 1W, 3W этот показатель 2В для красного, желтого цвета, оранжевого. Для белого, синего, зелёного он от 3,2В до 3,4В. Для мощных от 7В до 34В. Эти циферки придется использовать для расчётов.

Таблица для LED на 1W, 3W, 5W

Таблица для мощных светодиодов 10W, 20W, 30W, 50W, 100W

Подключение от 12В

Одно из самых распространенных напряжений это 12 Вольт, они присутствуют в бытовой технике, в автомобиле и автомобильной электронике. Используя 12V можно полноценно подключить 3 лед диода. Примером служит светодиодная лента на 12V, в которой 3 штуки и резистор подключены последовательно.

Пример на диоде 1 W, его номинальный ток 300мА.

Если на одном LED падает 3,2В, то для 3шт получится 9,6В;
на резисторе будет 12В – 9,6В = 2,4В;
2,4 / 0,3 = 8 Ом номинал нужного сопротивления;
2,4 * 0,3 = 0,72W будет рассеиваться на резисторе;
1W + 1W + 1W + 0,72 = 3,72W полное энергопотребление всей цепи.

Аналогичным образом можно вычислить и для другого количества элементов в цепи.

Подключение от 1,5В

Источник питания для светодиодов может быть и простой пальчиковой батарейкой на 1,5В. Для LED диода требуется обычно минимум 3V, без стабилизатора тут никак не обойтись. Такие специализированные светодиодные драйвера используются в ручных фонариках на Cree Q5 и Cree XML T6. Миниатюрная микросхема повышает количество вольт до 3V и стабилизирует 700мА. Включение от 1.5 вольт при помощи токоограничивающего сопротивления невозможно. Если применить две батареи на 1.5 вольт, соединив их последовательно, получим 3В. Но батарейки достаточно быстро разряжаются, а яркость будет падать еще быстрее. При 2,5В емкости в батареях останется еще много, но диод уже практически потухнет. А светодиодный драйвер будет поддерживать номинальную яркость даже при 1В.

Обычно такие модули заказываю на Aliexpress, у китайцев стоят 50-100руб, в России они дороговаты.

Как рассчитать драйвер

составьте на бумаге схему подключения;
если драйвер китайский, то желательно проверить выдержит он заявленную мощность или нет;
учитывайте, что для разных цветов (синий, красный, зеленый) разное падение вольт;
суммарная мощность не должна быть выше, чем у источника тока.

Нарисуйте схему включения, на которой распределите элементы, если они подключены не просто последовательно, а комбинировано с параллельным соединением.

На китайском блоке питания неизвестного производителя мощность может быть значительно ниже. Они запросто указывают максимальную пиковую мощность, а не номинальную долговременную. Проверять сложнее, надо предельно нагрузить блок питания и замерить параметры.

Для третьего пункта используйте примерные таблицы для 1W,3W, 5W, 10W, 20W, 30W, 50W, 100W, которые приведены выше. Но больше доверяйте характеристикам, которые вам дал продавец. Для однокристальных бывает 3V, 6V, 12V.

Если энергопотребление цепи в сумме превысит номинальную мощность источника питания, то ток просядет и увеличится нагрев. Он восстановится до нормального уровня, если снизить нагрузку.

Для светодиодных лент сделать расчёт очень просто. Измерьте количество Ватт на 1 метр и умножьте на количество метров. Именно измерьте, в большинстве случаем мощность завышена и вместо 14,4 Вт/м получите 7 Вт/м. Ко мне слишком часто обращаются с такой проблемой разочарованные покупатели.

Низковольтное от 9В до 50В

Кратко расскажу, что использую для включения для блоков на 12В, 19V, 24В и для подключения к автомобильным 12В.

Чаще всего покупаю готовые модули на ШИМ микросхемах:

бывают повышающие, например, на входе 12V, на выходе 22В;
понижающие, например из 24В до 17В.

Не всем хочется тратить большую денежку на покупку готового прожектора для авто, светодиодного светильника или заказывать готовый драйвер. Поэтому обращаются ко мне, что бы из подручных комплектующих собрать что-нибудь приличное. Цена таких модулей начинается от 50руб до 300руб за модель на 5А с радиатором. Покупаю заранее по несколько штук, расходятся быстро.

Больше всех популярен вариант на линейной ИМС , простой, надежный устаревший.

Очень популярны модели на LM2596, но она уже устарела и советую обратить внимание на более современное с хорошим КПД. Такие блоки имеют от 1 до 3 подстроечных сопротивлений, которыми можно настроить любые параметры до 30В и до 5А.

Встроенный драйвер, хит 2016

В начале 2016 года стали набирать популярность светодиодные модули и COB диоды с интегрированным драйвером. Они включаются сразу в сеть 220В, идеальный вариант для сборки светотехники своими руками. Все элементы находятся на одной теплопроводящей пластине. ШИМ контроллеры миниатюрные, благодаря хорошему контакту с системой охлаждения. Тестировать надежность и стабильность еще не приходилось, первые отзывы появятся минимум через полгода использования. Уже заказал самую дешевую и доступную модель COB на 50W. Чтобы найти такие на китайском базаре Алиэкспресс, укажите в поиске «integrated led driver».

Характеристики

Глобальная проблема, это подделка светодиодов Cree и Philips в промышленных масштабах. У китайцев для этого есть целые предприятия, внешне копируют на 95-99%, простому покупателю отличить невозможно. Самое плохое, когда такую подделку вам продают под видом оригинального Cree T6. Вы будете подключать поддельный по техническим спецификациям оригинального. Подделка имеет характеристики в среднем на 30% хуже. Меньше световой поток, ниже максимальная рабочая температура, ниже энергопотребление. Про обман вы узнаете очень не скоро, он проработает примерно в 5-10 раз меньше настоящего, особенно на двойном токе.

Недавно измерял световой поток своих фонариков на левых Cree производства LatticeBright. Доставал всю плату с драйвером и ставил в фотометрический шар. Получилось 180-200 люмен, у оригинала 280-300лм. Без серьезного оборудования, которое преимущественно есть в лабораториях, вы не сможете измерить, соответственно узнать правду.

Иногда попадаются разогнанные диоды, сила тока на которых на 30%-60% выше номинальной, соответственно и мощность. Недобросовестный производитель, особенно подвально-китайский пользуется тем, что срок службы трудно измерить в часах. Ведь никто не засекает отработанное время, а когда светильник или светодиодный прожектор выйдут из строя продавца уже не найти. Да и искать бессмысленно, срок гарантии на такую продукцию дают всегда меньше периода службы.

Почти у каждого валяется без дела не нужное зарядное устройство от старого телефона. Это отличная вещь, чтобы с ее помощью в несколько приемов изготовить себе светодиодную подсветку в прихожей, на лестничной клетке и крыльце, в шкафу, или как ночник , ну или везде, где позволяет фантазия.

Подсветка, ночник из зарядного устройства

Итак, берем зарядное устройство, напряжение у его на выходе около 5 вольт, и покупаем в магазине радиотоваров (а бывает, что и электротоваров) два или более светодиода. Количество и тип светодиодов во многом будет зависеть от того, что мы хотим получить и какие у нас цели или объекты подсветки. Покупая светодиоды, нужно не забыть купить ленту ПВХ тут — www.avalon-pack.ru/izolenta.html , например, и монтажные разъемы для подключения, если у вас нет паяльника или вы не хотите заниматься пайкой, и один-два резистора. Представление об устройстве дает фото. Осталось узнать о важных деталях.

Выбор и подключение светодиодов для подсветки, ночника

Первое, что надо знать, что светодиоды нужны на напряжение 3,0 вольта. Но работают они и при более низком напряжении. Светодиоды бывают белого, желтого, красного, синего и зеленого цветов. Обычно рабочий ток у раза в два выше, чем у светодиодов белого и желтого света. Светодиоды работают только при правильной полярности. У светодиодов с гибкими выводами — более длинный контакт- это «плюс». Соответственно более короткий вывод — это «минус».

Поскольку напряжение источника питания около 5 В (холостой ход) мы соединим два светодиода последовательно, что обеспечит питание каждого светодиода напряжением примерно в 2,5 В. Рабочий ток зададим резистором, который включен последовательно в цепь, как указано на фото. Если будут применяться светодиоды белого цвета, то номинальное значение сопротивления резистора нужно около 300-400 Ом (стандартное значение- 360 Ом). Если светодиод красный или зеленый- сопротивление надо брать номиналом в 2 раза меньше. А если будут использованы яркие светодиоды (на втором рисунке вверху), то они работают со значительными токами, величина резистора в зависимости от желаемой яркости может лежать в пределах десятков ом.

При очень низком сопротивлении яркие светодиоды будут сильно греться и их нужно прикрепить к металлическому радиатору площадью в 12-20 см квадратных. Можно подключить два светодиода и без резистора. Но тогда они будут работать не в номинальном режиме и быстрее выйдут из строя. А большие значения сопротивления уменьшат яркость свечения светодиодов.

Для подсветки лучше использовать светодиоды повышенной яркости, они имеют низкую цену, эквивалентную $0,15-0,3 (такой светодиод на первом фото, а яркие с радиатором на втором фото вверху, но они значительно дороже). Ток потребления у светодиодов первого типа всего лишь 10-20 мА, что позволит использовать подсветку круглосуточно или за все темное время суток, обеспечивая очень и очень малое потребление электроэнергии. Эти светодиоды излучают пучок света направленного действия с различными заданными углами светового потока, о чем вам должны сообщить в магазине. К ним же продаются оптические линзы, которые формируют световой поток под тем углом, который задан купленной вами линзой (30 или 60 градусов).

Можно использовать такую подсветку из комбинации красных, синих, зеленых светодиодов для прихожей, в ванной, на крыльце частного дома, да мало ли где еще.

А как подключить большее количество светодиодов? Можно, если позволяет мощность (ток) зарядного устройства или блока питания. Для этого подключите несколько таких цепочек, как на фото (но уже обязательно с резисторами), параллельно. По меньшей мере можно пробовать включить 4-5 пар таких светодиодов, хотя экспериментировать можно и с большим их количеством.

Подключение светодиодов без зарядного устройства

А можно ли обойтись без блока питания, для которого может не найтись нужной розетки, либо он будет ухудшать дизайн? Можно, и здесь есть минимум два варианта. Первый — это подключить диоды непосредственно к электросети 220 В. Правда, эту работу лучше делать человеку, имеющему твердые навыки и знания в электричестве, поскольку неосторожность при подключении может привести к трагедии. Если вы уверены в своих навыках, то используйте один светодиод без блока питания, но включите два резистора, один к длинному гибкому выводу, а второй к короткому выводу светодиода номиналом каждый по примерно 22000 Ом (22 кОм). Выводы диода нужно наглухо заизолировать изолентой, исключив к ним касание. Подключение производить только к электросети в обесточенном состоянии, если вы не подключаете светодиоды с помощью штепсельной вилки к электророзетке. Такие светодиоды могут быть подвешены только высоко в недоступном для других месте. Такая подсветка будет светить с гораздо меньшей яркостью, так как из соображений исключения пробоя устройства обратным напряжением, выбраны номиналы резисторов. Пониженная яркость также обусловлена и питанием светодиода лишь одной полуволной переменного напряжения. Улучшить яркость можно включением двух светодиодов параллельно, однако выводы надо соединять противоположные- на каждой стороне длинный соединять с коротким (и к каждому объединенному выводу по резистору). В итоге питание будет осуществляться в данный момент одного из светодиодов положительной полуволной, а второго отрицательной. Практика, однако, показывает, что при таком подключении светодиоды быстро выходят из строя.

Второй метод отказа от блока питания заключается в использовании гальванического элемента питания (батарейки) либо аккумулятора от телефона. Используется схема 1:1, как на фото, но вместо блока питания берется элемент питания. Хорошо подходит для этого «плоская» батарейка 3R12 с гибкими выводами на 4,5 В, либо пальчиковые батарейки в специальных контейнерах, которые продаются в магазинах радиотоваров. К контейнеру с двумя «пальчиковыми» батарейками можно подключить один светодиод, к четырем элементам — два светодиода последовательно, как на фото. Опыт показал, что светодиоды с питанием от элемента 3R12 излучают свет много месяцев без существенной разрядки. Точно также для этих целей можно использовать и аккумуляторы от радиотелефонов (которые надо заряжать), но там питание 3,6 В, когда можно подключить один светодиод или несколько их параллельно.

Как определить полярность напряжения в блоках питания

Да, блок питания от мобильного телефона имеет не подходящие разъемы для подключения питания к другим потребителям, что делать? В зарядном от «Нокиа» цилиндрический разъем имеет в центре «плюс», снаружи – минус. В других- просто отрежьте провод. Один провод будет «плюс», один – «минус». (Читайте следующую страницу, нумерация — ниже )

Добавьте статью в закладки, чтобы вновь вернуться к ней, нажав кнопки Ctrl+D .Подписку на уведомления о публикации новых статей можно осуществить через форму "Подписаться на этот сайт" в боковой колонке страницы.

Страницы: 1

Обзор настольной светодиодной лампы 2 в 1, лампа выполняет свою функцию освещая стол но и умеет заряжать смартфон, в подставке находится беспроводное зарядное и если ваш смартфон обладает такой функцией можно положить на подставку и смартфон будет заряжаться небольшим током но об этом чуть ниже.

Посылка большая, но очень легкая, коробка имеет нейлоновую веревку, очень удобно переносить лампу. Коробку я выкидывать не стал, потом она мне пригодилась.

Фирма производитель Baseus производит в основном комплектующие для смартфонов и недавно пополнила линейку товаров светодиодной лампы.

Технические характеристики

LED life: 50000hrs
Wireless transmission distance: Less than and equal to 8mm
Charging efficiency: More than and equal to 75 percent
Input: 5V / 2.5A
Output: 5W Dimension and Weight
Product weight: 0.465 kg
Package weight: 0.770 kg
Product Size(L x W x H): 40.00 x 20.00 x 11.00 cm / 15.75 x 7.87 x 4.33 inches
Package size (L x W x H): 46.00 x 15.50 x 5.00 cm / 18.11 x 6.10 x 1.97 inches

Блок питания с китайской вилкой и имеет встроенный кабель с выходом под microUSB, переходника под европейскую вилку не было.

Сама лампа выглядит неплохо, белый пластик глянцевый и был защищен слоем полиэтилена, серая стойка из алюминия.

Светодиоды спрятаны под рассеивающей пленкой.

Панель управления сенсорная, кнопки подсвечиваются только когда активные. По центру светится красный светодиод это центр беспроводной зарядки.

Светодиодная лампа имеет всего один вход microUSB, стоит лампа на мягкой основе.

Сначала размеры с рулеткой.

Групповое фото с самыми популярными ранее настольными лампами.

Управляется лампа при помощи сенсорной панели, присутствует четыре режима цветовой температуры от теплого до холодного свечения: 2800 - 3400 - 4500 - 5600.

Присутствует таймер на 1 час и на два часа (1h - 2h), можно использовать как ночник.

Пожалуй минус в использовании лампы это то что она сгибается всего в двух местах и поставить так что бы подсвечивать только клавиатуру не получиться.

На минимальном освещении потребляемый ток 0,2А.

На максимальном освещении ток потребления 0,8 А.

Как работает лампа я показал, теперь перейду к беспроводному зарядному, у меня одно устройство которое имеет функцию беспроводной зарядки это Samsung S6.

Как показали эксперименты зарядное одинаково работает с чехлом и без него, то есть ток заряда составляет в среднем 0,4А, конечно светодиодная лампа не светит.

Со включенным светодиодами на максимум, ток потребления увеличивается до 1,3А, беспроводное зарядное по прежнему держится в пределах 0,4А.

Теперь перейду к вскрытию лампы. Скажу сразу, то что я увидел, меня слегка удивило но потом я подумал это же китайцы, но китайский производитель Xiaomi такого не допустил бы.

Под пластиковой сенсорной панелью расположена плата управления. По центру беспроводное зарядное, тут сразу бросилось в глаза то что на этом самом устройстве присутствует microUSB порт и я бы сказал что тут места хватило бы для зарядки с тремя обмотками.

Но дальше интересней. Логику китайцев не понять, они живут другим миром, я это о том что на задней панели присутствует не один microUSB порт но и еще один порт выход USB. Если бы он не был припаян, я бы это понял, не положено в этой ревизии, но он тут есть, а отверстия для него нет. Я смотрел обзор данной лампы на сайте магазина и там тоже отсутствует выход USB.

Я проверил USB рабочий и выдает на выходе не больше 1А, поэтому я вырезал отверстие для USB выхода.

Чуть не забыл, светодиоды закрыты алюминиевой фольгой, это сделано для того что бы не светилась верхняя белая пластиковая крышка.

Светодиоды 48х4014, и судя по конструкции можно установить вторую панель с светодиодов на обратной стороне. Рассеиватель очень простой - акриловая полоска, на которую в несколько слоев наклеено несколько полосок матового скотча. Это самое простое решение, но со своей задачей справляется.

Лампа стоит за монитором и когда необходимо включаю настольную лампу светит светит за монитором получается неплохой ночник. Смартфон часто лежит на подзарядке, теперь не парюсь с подключением кабеля для зарядки, что неплохо ну для этого лампа и приобреталась.

Лампа оставила двоякое ощущение, вроде все работает и устраивает, но с другой стороны, китайцы оставили место для более мощного беспроводного устройства, то есть сэкономили и поставили дешевую. Если убрать утяжелитель и положить плоский li-ion аккумулятор и установить контроллер заряда, то получится автономная настольная лампа. Вот этими скрытыми возможностями я и займусь в ближайшее время.