Можно ли светодиодную ленту подключить последовательно?

     Мне уже приходилось

писать

об особых требованиях, предъявляемых к монтажу светодиодных лент,в  особеннсти сверхъярких LED лент большой мощности. Однако, учитывая, что в интернете в последнее время получили распространение множество всяких инструкций на этот счёт, зачастую не дающих необходимых объяснения и поэтому понимаемых превратно, появилась необходимость ещй раз вернуться к этому вопросу.

*   *   *

Рекомендации по подключению светодиодных лент повышенной мощности     При монтаже систем освещения на основе светодиодной ленты, часто возникает вопрос о том,  как следует соединять отдельные участки LED ленты, питаемые от одного источника. В интернете можно найти множество рекомендаций на эту тему, но, к сожалению, именно на основе таких советов часто возникают недоразумения, основанные на неверном понимании материала.
      Чтобы лучше понимать существо вопроса, полезно знать, как внутри светодиодной ленты соединены составляющие её элементы.

можно ли светодиодную ленту подключить последовательно

Рис. 1. Типичные электрические схемы светодиодной ленты     Электрическая схема простейшей 12 вольтовой одноцветной LED ленты на основе маломощных светодиодов (например типа 3528) приведена на рис.1 а). Как видим, лента состоит из параллельно соединённых элементарных цепочек, содержащих три последовательно соединённых светодиода и один балластный резистор. Отметим, попутно, что обозначение типа светодиода несет в себе информацию о размерах его корпуса (3528 – 3,5мм х 2,8мм,  5050 – 5мм х 5мм, и т.д.).  Сопротивление балластного резистора подбирается таким образом, что бы при приложении напряжения питания (в данном случае 12 В), через цепочку светодиодов протекал ток требуемой для нормальной работы светодиода величины.            Если ток окажется выше, то светодиоды будут светить ярче нормы, но очень недолго, так как повышенный нагрев приведёт к быстрой деградации (потери яркости), если же ток окажется меньше номинала, то яркость светодиода существенно уменьшится. Ленты, рассчитанные на питание 24 вольта, отличаются только тем, что в последовательную цепочку включают не три, а шесть светодиодов.

    Немного сложнее, но в принципе совершенно аналогично, устроены LED ленты с более мощными светодиодами (5050, 5060, 5630…). Отличие заключается в том, что эти светодиоды составные, в одном корпусе находится три отдельных излучающих кристалла. Соответствующая электрическая схема приведена на рис. 1 б). Здесь хорошо видно, что лента всё равно состоит из таких же параллельно соединённых цепочек. Кстати, нарезка лент на отдельные куски, производится таким образом, чтобы целостность цепочек светодиодов не нарушалась.     Из схем видно, что понятие «последовательное» соединение (в электрическом смысле) к цепям светодиодной ленты, вообще, не применимо. Как бы мы не соединяли отдельные отрезки ленты, параллельно к выходу блока питания, или «последовательно», питая один отрезок от другого, все светодиодные цепочки будут соединены параллельно.Рассмотрим теперь непосредственно требования, которые следует учитывать при выборе блоков питания и способа присоединения отдельных отрезков светодиодной ленты к ним.     1. Мощность блока питания должна быть не меньше суммарной мощности отрезков подключаемой к нему ленты. Обычно рекомендуют делать запас мощности блока питания в 15%, это полезно, в любом случае такой запас увеличивает шансы на сохранение работоспособности системы, например, при скачках напряжения питания в сети.     2. Блоки питания выбирают, исходя из возможности их расположения как можно ближе к самой светодиодной ленте. Если конструкция, в которую устанавливают ленту, не позволяет спрятать там же крупногабаритные блоки питания, можно разделить LED ленту на отдельные группы, запитываемые каждая от своего собственного блока. В том случае, когда блоки питания располагаются на некотором расстоянии от ленты (иногда значительном), возникает совершенно самостоятельный вопрос о расчете требуемого сечения проводов между блоком и лентой. Этот вопрос выходит за рамки данной статьи, но следует помнить, что здесь необходимо учитывать, как мощность нагрузки, так и расстояние.

    3. Поскольку все элементарные цепочки в ленте соединены параллельно, может показаться, что способ соединеия отрезков ленты между собой не имеет значения, на самом деле, это совершенно не так. Дело в том, что идущие вдоль всей ленты проводники, к которым, собственно, и подключаются элементарные цепочки, обладают электрическим сопротивлением, вследвие чего, напряжение на концах элементарной цепочки снижается по мере удаления от блока питания. Это, естественно, приводит к снижению рабочего тока и, соответственно, яркости свечения светодиодов по мере удаления от блока питания.Самый простой способ избежать неравномерности яркости заключается в том, что отрезок ленты следует запитать с двух концов, так сказать, закольцевать его, как показано на схемах рис. 2. а) и б).

можно ли светодиодную ленту подключить последовательно

Рис. 2. Варианты схемы монтажа яркой LED ленты с закольцовыванием

    Для разных лент длина, требующая закольцовывания, оказывается различной. Какие-то ленты можно объединять в единые шлейфы длиной до 15 метров, в то время как у других лент уже на 5-ти метровом отрезке можно заметить значительную разницу в яркости свечения по длине. В табл.1 приведены данные по длинам, требующим подключения с двух сторон для лент разной мощности. Таблица составлена на основании опыта эксплуатации лент марки GLS / ГАЛС, представленных на данном сайте. Следует обратить внимание на то, что при прочих равных условиях ленты, рассчитанные на напряжение питания 24 В, выгодно отличаются от лент такой же мощности, но с питанием 12 В. Это объясняется тем, что у ленты 24 В, суммарный ток по токоведущим шинам оказывается в 2 раза меньше (при том, что рабочие токи светодиодов одинаковые).

Табл. 1 Предельно допустимые длины отрезков светодиодной ленты марки GLS / ГАЛС

    Можно ли считать эту таблицу универсальной? К сожалению, нет.  Здесь всё зависит от добросовестности производителя. Если при производстве ленты сильно сэкономить на ширине и/или толщине токоведущих дорожек, неравномерность свечения может оказаться гораздо более значительной. Поэтому, при приобретении ленты, имеет смысл обратить внимание на возможные отличия в яркости свечения первых и последних светодиодов в бобине.  При этом нежелательно смотреть прямо на светящиеся площадки светодиодов, из-за их высокой яркости можно не уловить разницы. Гораздо правильнее направить излучение светодиодов на рассеивающую поверхность и оценивать на глаз уже разницу в освещённости этой поверхности.     4. Если длина шлейфа светодиодной ленты, питаемого от одного источника, больше длины, приведённой в табл. 1, то можно подключать отрезки ленты по схеме на рис. 3. Здесь реализован тот же принцип, что и в предыдущем случае, но каждый отрезок ленты допустимой длины запитывается самостоятельно с двух сторон с помощью дополнительных проводов, проложенных вдоль ленты.

можно ли светодиодную ленту подключить последовательно Рис. 3. Электрическая схема монтажа длинных участков светодиодной ленты

можно ли светодиодную ленту подключить последовательноЕсть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:

  • не качественные светодиоды и блоки питания
  • не правильный монтаж и подключение с ошибками

Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

можно ли светодиодную ленту подключить последовательно

Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.

Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?

Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.

Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую: можно ли светодиодную ленту подключить последовательно

При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.можно ли светодиодную ленту подключить последовательно

Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.

можно ли светодиодную ленту подключить последовательно

Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.

Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.

Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.можно ли светодиодную ленту подключить последовательно

Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.

Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.

Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.

Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.

Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.

Подключение светодиодной ленты

Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:

  • бухта светодиодной ленты. Необходимую длину отрежете в процессе монтажа. 
  • трехжильный кабель ВВГнг-Ls сечением 1,5мм2 
  • блок питания 
  • диммер и пульт управления 
  • монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2 

Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.

Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.

Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.

Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная — любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье «Как определить фазу и ноль в электропроводке».

Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.

Подключение блока питания

Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.

  • фазный провод подсоединяете к разъему L 
  • жилу синего цвета — нулевую, к клемме N 
  • желто-зеленую — к клемме обозначенную как Pe или значком заземления 

Теперь необходимо подключить диммер. Здесь применяйте гибкий монтажный провод ПуГВ 1,5мм2 разных цветов. Например черный (для минусовых контактов) и красный (для плюсовых).

  • отмеряете и отрезаете необходимого размера провода 
  • зачищаете концы и опрессовываете их наконечниками НШВИ 

В первую очередь подключаете концы со стороны блока питания. Минусовой провод (черного цвета) соединяете с клеммой имеющей маркировку –V. Плюсовой провод (красного цвета) с клеммой промаркированной как +V.

Оба провода должны подключаться к диммеру со стороны Power IN (входное питание). Провод красного цвета подключаете на диммере к плюсовой клемме DC+, а другой провод к клемме минус DC- 

Далее опять идут монтажные работы по прокладке провода. Протягиваете его в гофре от диммера, до места подключения к светодиодной ленте. Используйте тот же самый ПуГВ. При превышении общей длины светодиодной ленты и подсветки более 5 метров, ленты подключаются параллельно. Причем к каждой из них подводится отдельное питание.

Приступаете к подключению проводов к клеммам диммера. Они обычно имеют надпись и обозначаются как Output Led. Для надежного контакта зачищенные концы жил лучше обжать наконечниками.

  • на клеммы V- заводятся жилы черного цвета 

С обратного конца с этих же проводов снимается изоляция, они также обжимаются и при необходимости маркируются аналогичным образом.

Монтаж и пайка проводов на светодиодной ленте

Можно переходить к монтажу самой ленты. Для этого ее нужно отмерить и разрезать на нужные куски. Сделать это можно не в любом месте, а только там, где нанесен пунктир или нарисованы ножницы.

После резки, провода можно припаять к специальным контактам на ленте. Для этих же целей, а также для соединения отдельных кусков ленты друг с другом можно применить и коннекторы.

Ищите минусовой контакт и подсоединяете туда провода черного цвета. К контакту плюс идет соответственно другой провод – красный. Не разогревайте паяльник до максимума, иначе легко пережжете подложку. Рекомендуемое время пайки — до 10 сек.

Противоположные концы также зачищаются и на них устанавливаются наконечники НШВИ.

Еще раз запомните, что для лучшего охлаждения укладывать светодиодную ленту нужно только на профиль из алюминия. Монтируется он заранее.

После всех этих работ все жилы проводов выводятся в одно место и подключаются к соответствующим питающим проводам, с соблюдением фазировки (плюсовых и минусовых контактов).

Подключение лучше всего выполнять через клеммы Wago.

На этом монтаж можно считать законченным и закрыть всю конструкцию потолочным багетом.

Источники — Кабель.РФ