- В этой статье предлагаю рассмотреть вариант сборки источника питания для питания светодиодной ленты с возможностью плавной регулировки ее яркости свечения. Для примера буду описывать случай, когда нужно сделать светодиодное освещение для своего рабочего стола, места.
В моем случае для своего рабочего места я ограничился мощностью LED ленты на 20 Вт. Этой мощности светодиодной ленты вполне хватает для нормального освещение одноместного рабочего стола. Даже при условии, что эта лента одна из самых дешевых (с минимальной светоотдачей среди прочих LED лент).
В роли блока питания предлагаю использовать самый обычный импульсник, которые изначально предназначены для питания LED лент.
Напомню, что наша задача сделать именно регулируемый источник питания. Подобные ИБП (импульсный блок питания) для светодиодных лент (в перфорированном корпусе) изначально имеют подстройку выходного напряжения в небольшом диапазоне. Для этого возле клемм выходного напряжения имеется подстроечный резистор. Диапазон регулировки напряжения на выходе ИБП может колебаться в пределах где-то 9 – 15 вольт. Но для полного счастья этого диапазона нам недостаточно.
Если взять самую обычную LED ленту на 12 вольт, то ее светодиодные элементы при напряжении менее 7 вольт еще не светятся.
То есть, в среднем, рабочий диапазон напряжения светодиодной ленты лежит в пределах от 7 до 12 вольт (для ленты, рассчитанной на 12 вольт). Также стоит учесть, что даже незначительное увеличение напряжения более 12 вольт (даже пусть будет 12,5 вольт) уже будет отрицательно сказываться на эту ленту. Хоть при этом и яркость свечения будет увеличиваться, но вот общий срок службы при таком превышении питающего напряжения будет значительно сокращаться.
Исходя из вышесказанного обычный импульсный блок питания для LED в своем изначальном состоянии (с имеющейся регулировкой выходного напряжения) не совсем подходит для нашей задачи. То есть, даже минимальное напряжение 9 вольт (в некоторых экземплярах может быть и 8V), что можно выставить подстроечным резистором, мы не получим полностью погасшую LED ленту. Ну, и если даже мы имеющейся подстроечный резистор заменим на переменный (такого же номинала), то при его вращении без дополнительного ограничения верхнего предела выходного напряжения (до 12 вольт) мы получим большую перегрузку по току для самой ленты. А именно в том случае, когда мы переменный резистор будем выкручивать за пределы более 12 вольт.
Чтобы все таки сделать нормальную регулировку яркости свечения светодиодной ленты от 0 до максимума без ее перегрузки мы пойдем таким путем. В роли основного блока питания мы будем использовать ИБП для LED. Для этого мы приобретаем ИБП, рассчитанный на выходное напряжение 12 вольт и ток до 3 ампера. То есть, мощностью около 36 Вт.
Мы будем использовать светодиодную ленту, общая мощность которой будет 20 Вт. При этом новичкам стоит учитывать, что будут дополнительные потери, как на самом блоке питания (поскольку он имеет свой определенный КПД), так и на DC-DC преобразователе, который мы будем использовать для регулировки выходного напряжения. Ну, и если вы все таки захотите нарастить мощность LED ленты, сделав допустим не 20 Вт, а 25, то 3х амперный БП это вполне позволит вам сделать без его замены на более мощный.
И для самой регулировки величины выходного напряжения мы будем использовать простой модуль понижающего DC-DC преобразователя. Для своих задач я взял модуль типа XL4005.
У этого модуля входное напряжение может быть от 0,8 до 32 вольт, выходное от 5 до 30 вольт, и максимальная сила до 5 ампер. Для мощности светодиодной ленты в 20 Вт и ее питании 12 вольт ток потребления будет около 1,7 ампер. Следовательно, как тока блока питания в 3 ампера, так и тока DC-DC преобразователя в 5 ампер нам более чем хватит с запасом.
Теперь что касается DC-DC модуля. Даже при токе в 1,7 ампер наблюдается существенный нагрев микросхемы модуля. Поэтому желательно на микросхему этого модуля поставить небольшой охлаждающий радиатор. Вторым моментом будет добавление к модулю подходящего делителя напряжения, который мы ставим вместо имеющегося подстроечного резистора (его номинал 10к).
То есть, если просто заменить подстроечный резистор на переменный, который мы поставим в подходящее место, то у нас будут нерабочии зоны на этом резисторе. Поскольку светодиодная лента начинает загораться от напряжения более 7 вольт, то нам участок от 0 до 7 вольт нужно обрезать. И это первая мертвая зона.
Второй мертвой зоной будет участок на переменном резисторе резисторе, который не использует максимальное выходное напряжение модуля. То есть, если DC-DC модуль использовать при максимально допустимом напряжении – все 30 вольт на выходе, то резистор будет задействован на полную. Но вот когда мы используем выходное напряжение всего 12 вольт, то при вращении переменного резистора мы будем получать напряжение от 0 до 12 вольт лишь где-то около половины полного оборота этого резистора. Естественно, это не совсем удобно. И эту нерабочую зону нам также нужно убрать.
Чтобы убрать эти две нерабочии зоны нам нужно сначала их вычислить. Общее сопротивление подстроечного резистора, что изначально стоит на DC-DC модуле, равно 10 килоом. Следовательно, мы к выходу ИБП подсоединяем вход DC-DC модуля. Выставляем выходное напряжение на модуле 0 вольт. Далее крутим резистор до тех пор пока на нем не появится напряжение 7 вольт. Замеряем мультиметром сопротивление данного участка подстроечного резистора. И берем обычное постоянное сопротивление таким же номиналом. Первую нерабочую зону мы убрали. Далее вращаем подстроечник от напряжения 7 до 12 вольт (полезное, рабочее напряжение для светодиодной ленты). Замеряем сопротивление этого участка переменника. И находим уже переменный резистор с таким же номиналом. Это и будет наш переменник, которым мы будем осуществлять плавную регулировку выходного напряжения в диапазоне от 7 до 12 вольт. Оставшееся сопротивление на подстроечном резисторе (более 12 вольт, которое при вращении остается неизменным) мы просто исключаем. Тем самым мы убираем вторую нерабочую зону.
В итоге мы получаем такую схему нашего регулируемого источника питания LED ленты.
В разрыв провода, что подходит к ИБП, подавая на него 230 вольт, мы ставим обычный выключатель, которым будем включать или выключать наше освещение. От модуля отводим два провода, идущие к переменному резистору, которым мы будем регулировать яркость светодиодной ленты от 0 до максимума ее свечения. Данный вариант питания LED ленты с регулировкой яркости хорош тем, что не требует каких-то длительных паяльных работ и переделок самого ИБП. Достаточно приобрести сам ИБП и DC-DC модуль, далее нужно подобрать подходящий делитель напряжения, состоящий из одного переменного резистора и одного постоянного. Далее все это подключаем к имеющейся светодиодной ленте. Вот и все.
Видео по теме данной статьи (как сделать LED освещение с регулировкой яркости для своего рабочего стола из светодиодной ленты, ИБП и модуля DC-DC "понижайки") можно посмотреть тут - https://dzen.ru/video/watch/61dc33026865712f75ad72a4 .