اتصال نوارهای LED: قوانین، نمودارها، اشتباهات رایج

نورپردازی ال ای دی بسیار پرطرفدار است و به دلیل سهولت نصب نوارهای ال ای دی حتی افرادی که در چنین کارهایی مهارت چندانی ندارند نیز می توانند آن را نصب کنند. شما فقط به دانش پایه مدرسه فیزیک و پیروی از دستورالعمل های گام به گام نیاز دارید.

قوانین کلی برای اتصال نوار LED

هنگام نصب نوارهای LED، باید قوانین زیر را رعایت کنید:

• محصول نباید تحت هیچ گونه فشار مکانیکی قرار گیرد (نباید خم شود، چروک شود)، در غیر این صورت مشکلاتی در ارتباط با تماس ها وجود خواهد داشت و در بهترین حالت فقط قطعات جداگانه روی نوار می درخشند.
• در فرآیند اتصال قطعات نوار، لازم است از آسیب دیدن مسیرهای رسانای روی تخته جلوگیری شود. در غیر این صورت همان آسیب وارد می شود.
• اگر بار فعلی قطعه نوار از 4 آمپر بیشتر شود، سازندگان استفاده از کانکتورها را برای اتصال و اتصال نوارهای LED توصیه نمی کنند. استفاده از لحیم کاری ایمن تر خواهد بود.
• منبع تغذیه باید با توجه به بار کامل دستگاه LED انتخاب شود و برق PSU باید 30٪ بیشتر باشد. اگر قدرت واحد کمتر باشد، در یک سال کارکرد مانند نوار معیوب می شود و پس انداز پول توجیه نمی شود.
• یک کنترلر یا دیمر RGB برای تغییر رنگ یا روشنایی و به دست آوردن جلوه های پویا نباید قدرت کمتری از نوار متصل داشته باشد. در این حالت نیازی به ذخیره برق نیست. اگر کنترل کننده یا دیمر RGB قدرت کافی نداشته باشد، برای جبران توان از دست رفته و تعداد کانال مورد نیاز (برای یک نوار تک رنگ – یک کانال، برای یک نوار RGB – سه، یک تقویت کننده سیگنال اضافی لازم است) یک نوار RGBW – چهار).

• اگر برای تثبیت نوار LED از یک سطح فلزی یا رسانای دیگر استفاده می شود، لازم است مواد عایق الکتریکی بین نوار و تکیه گاه نصب شود تا جریانی در آن جریان نداشته باشد.
• حفاظت از گرد و غبار و رطوبت باید مطابق با شرایط استفاده از دستگاه نوار انجام شود.
• احتمال آسیب به نوار توسط الکتریسیته ساکن وجود دارد.
• هنگام روشن کردن درایو نوار، تماس با یک متخصص ایمن تر و مطمئن تر است. اگر این امکان پذیر نیست، می توانید اتصال را خودتان انجام دهید. بسیار مهم است که مکان های ورودی (220 ولت) و خروجی (12/24 ولت) را اشتباه نگیرید. برای اینکه دچار شوک الکتریکی نشوید، نیازی به کار تحت ولتاژ ندارید.

دنباله اتصال ساده نوار LED

ساده ترین و سریع ترین راه برای اتصال سیم ها به پدهای تماس نوار LED، اتصال مکانیکی با استفاده از کانکتور LED ویژه است. برای اتصال، باید لنت های تماس نوار را با کنتاکت های کانکتور مطابقت دهید و درپوش را محکم کنید. این روش گران است زیرا یک اتصال دهنده حدود 0.5 متر نوار هزینه دارد و به اندازه لحیم کاری قابل اعتماد نیست. همه با چنین هزینه های پولی موافق نیستند، با توجه به اینکه دستگاه روشنایی از بخش های نوار زیادی تشکیل شده است و نه یک.

محاسبه طول نوار

ابتدا محاسبه طول اصلی قسمتی که دستگاه نوار روی آن ثابت می شود انجام می شود. حتماً در نظر داشته باشید که برش نوار را می توان در فواصل معینی مطابق با تعداد LED ها انجام داد.

برش نوار

این محصول از بخش هایی تشکیل شده است که به صورت موازی به هم متصل شده اند. به عنوان بخشی از یک بخش از نوار با ولتاژ تغذیه 12 ولت، سه مورد با دیود و سه مقاومت وجود دارد. هر محفظه شامل سه کریستال نیمه هادی با درخشش قرمز، سبز و آبی است. برای کریستال های یک رنگ، سوئیچینگ متوالی انجام می شود. برای محدود کردن قدرت جریان عبوری از زنجیره دیودها، مقاومت ها به ترتیب متوالی هستند: R1، R2، R3. مواقعی وجود دارد که لازم است فقط یک نوار کوچک و نه تمام 5 متر محصول را که در یک قرقره استاندارد است وصل کنید. سپس باید در مکان های از قبل مشخص شده بریده شود.

نوار LED را می توان با قیچی معمولی برش داد. به عنوان یک قاعده، بخش های علامت گذاری شده برابر با سه LED هستند. این به دلیل موازی سازی سریال آنها از 3 نسخه است.

اگر نوار در امتداد خطوط سازنده بریده شود، این منجر به عواقب منفی نخواهد شد. اما فقط دو LED با مدار باز نمی درخشند.

اتصال به شبکه 220 ولت، اتصال منبع تغذیه، دیمر

پس از انتخاب منبع تغذیه، باید یک نوار LED را به آن وصل کنید.

طرح از یک منبع تغذیه و یک نوار

سیم های اتصال به انتهای بیرونی نوار متصل می شوند. اگر آنها وجود ندارند، باید آنها را لحیم کنید. سیم قرمز (-+) و مشکی (–) به اندازه ای اندازه گیری می شوند که برای منبع تغذیه کافی باشد. آنها از هر دو طرف تمیز می شوند. با استفاده از آهن لحیم کاری کم مصرف، سیم ها را به مسیرهای نوار لحیم کنید. این کار باید در اسرع وقت انجام شود تا به LED ها آسیب نرساند و آنها را بیش از حد گرم نکند. در مناطقی که لحیم کاری انجام شده است، باید با استفاده از لوله های هیت شرینک، عایق کاری با کیفیت بالا انجام شود. سپس نوار به منبع تغذیه متصل می شود. ویدیو نصب نوار LED ساده را تماشا کنید: https://www.youtube.com/watch?v=EmdDpr5sJH8

طرح یک منبع تغذیه و دو نوار (با در نظر گرفتن توان مناسب منبع تغذیه برای چنین باری)

اگر برای مثال نیاز به نصب یک نوار LED هشت متری دارید، باید دو قطعه 3 یا 5 متری را به هم وصل کنید. در این شرایط محل خط برش مشخص می شود. سپس به کمک سیم یک مدار شکسته لحیم می شود. پس از لحیم کاری، دو قطعه فقط با استفاده از اتصال موازی و نه اتصال سری به یکدیگر متصل می شوند. در شرایط خاص، یک واحد منبع تغذیه به چندین نوار LED که در فواصل مختلف قرار دارند وصل می شود (به عنوان مثال، روشنایی ویترین مغازه ها یا روشن کردن اشیاء دیگر در فواصل مختلف). در این صورت نیازی به سیم کشی برای هر بخش نیست. می توانید همه چیز را با یک بزرگراه اصلی جایگزین کنید، که تعداد مورد نیاز نوار LED قبلاً به آن وصل شده است. دیمر نوار LED با برق 12/24 ولت تغذیه می شود. در یک مدار با منبع تغذیه وصل می شود و از طرفی یک نوار LED به آن وصل می شود. خروجی منبع تغذیه به ورودی دیمر و خروجی آن به نوار LED وصل می شود. قطبیت را حتما رعایت کنید.

اگر دیمر قدرت کافی برای اتصال نوار را ندارد، باید از تقویت کننده استفاده کنید (نمودار اتصال در ابتدای مقاله نشان داده شده است).

اتصال قطعات نوار

لحیم کاری برای اتصال بخش هایی از قطعات نوار استفاده می شود. لازم است سطح پدهای تماسی واقع در ناحیه خطوط برش را تمیز کنید. هر پلت فرم در قسمت انتهایی نوار از انتهای دیگر به پلت فرم متصل می شود. در این مورد از سیمی استفاده می شود که قطر آن از 0.5 میلی متر بیشتر نباشد. برای دسترسی به پدهای تماسی، لازم است لایه پوشش سیلیکونی نوار را بردارید (فقط محصولات مهر و موم شده آن را دارند). سپس سیم ها به این محل ها لحیم می شوند. گزینه هایی برای اتصال نوارهای LED با استفاده از اتصالات وجود دارد. برای انجام این کار، کنتاکت های آنها به یکدیگر متصل می شوند و پوشش در بالای آن بسته می شود.

نمودارهای سیم کشی پیچیده

اتصال چند نوار

اگر چندین نوار به هم وصل شده باشد و منبع تغذیه توان کافی را تامین نکند، در صورت داشتن پارامترهای لازم، می توان از هر یک از آنها با واحد خود استفاده کرد.

اتصال نوار RGB

هنگام 
اتصال یک نوار LED RGB ، از یک دستگاه اضافی – یک کنترلر استفاده می شود. با کمک آن، رنگ ها کنترل می شوند، شدت روشنایی دیودها به آن بستگی دارد. تفاوت با نوارهای تک رنگ این است که از چهار سیم برای اتصال استفاده می شود: یکی از آنها رایج است و رنگ ها با استفاده از سه سیم دیگر کنترل می شوند. هنگام اتصال، لحیم کاری یا اتصال دهنده های ویژه استفاده می شود.

اتصال به منبع تغذیه کامپیوتر

منبع تغذیه رایانه شخصی دارای ریل برق 12 ولتی است که برای ماژول های LED مناسب است. در صورت وجود بلوک ATX، دستگاه را نمی توان بلافاصله با وصل کردن آن به پریز برق راه اندازی کرد. برای این کار ابتدا باید سیم های سبز و مشکی کانکتور اصلی را ببندید.
سپس کانکتور مولکس قطع می شود یا از نوع مولکس “مادر” استفاده می شود و یک نوار به سیم های آن لحیم می شود. نتیجه یک طراحی جمع شونده است. برای اتصال یک دستگاه روشنایی بسیار قدرتمند، توصیه می شود چند سیم زرد رنگ را برای کاهش افت ولتاژ ترکیب کنید.

منبع تغذیه کامپیوتر برای استفاده بدون بار توصیه نمی شود.

خطاهای احتمالی اتصال و حذف آنها

از دلایل اصلی خرابی ال ای دی می توان به استفاده از محصولات و منابع تغذیه بی کیفیت و همچنین نصب و اتصال نادرست نوار اشاره کرد. به دلیل خطاها، عمر دستگاه های روشنایی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

خطا هنگام اتصال یک نوار بلند

هنگام ایجاد یک اتصال تزئینی، نوار روشنایی می تواند 10 یا حتی 25 متر طول داشته باشد. در نگاه اول به نظر می رسد که می توانید آن را به ترتیب متوالی وصل کنید و کارتان تمام است. با این حال، این اقدامات اشتباه است. یک تکه نوار می تواند حداکثر 5 متر طول داشته باشد، زیرا قبلاً محاسبه شده است که مقدار مشخصی جریان می تواند در مسیرهای آن جریان یابد. هنگام اتصال یک بخش پنج متری دیگر از نوار LED، افزایش قابل توجهی در بار محاسبه شده در مسیرهای رسانا در قطعه اول وجود دارد. چنین اتصالی منجر به درخشش ناهموار LED ها می شود و باعث فرسودگی سریع می شود. برای روشن کردن بخش هایی که طول آنها بیش از 5 متر است، قطعات نوار به صورت موازی متصل می شوند، برای این کار باید از یک سیم اتصال بلند (5 متر یا بیشتر) استفاده کنید.

نکته اصلی که باید در نظر گرفت مقاومت بالای یک سیم بلند است. در این راستا برای اینکه ولتاژ آنچنان محسوسی در آن افت نکند، این سیم اضافی باید دو مقطع شود.

نوارهای LED با یک یا دو منبع تغذیه با استفاده از اتصال یک طرفه یا دو طرفه متصل می شوند. علاوه بر این، با نصب دو طرفه، قدرت محصول باید لزوماً از 9.6 وات بر متر تجاوز کند. چنین روشنایی گران تر خواهد بود، زیرا کابل اضافی مورد نیاز است، اما این با کیفیت و عمر طولانی تر جبران می شود.

نصب نوار بدون پروفیل

نوار LED باید روی یک پروفیل آلومینیومی که به عنوان رادیاتور خنک کننده عمل می کند، ثابت شود. در حین کار، نه تنها یک جریان نور از دیودها می آید، بلکه گرما نیز می آید و در صورت گرم شدن بیش از حد، خروجی نور آنها کاهش می یابد، زیرا LED ها تحلیل می روند و فرو می ریزند. در نتیجه معلوم می شود که به جای 5 سال سرویس نوار، ظرف یک سال از کار می افتد. با این حال، اگر پروفیل آلومینیومی وجود داشته باشد، LED ها در شرایط دمایی معمولی کار خواهند کرد. نحوه انتخاب و نصب نمایه در
اینجا توضیح داده شده است .

گرمای بیش از حد به احتمال زیاد برای نوارهای LED با یک لایه محافظ سیلیکونی روی دیودها است. انتقال حرارت روی چنین نوارهایی فقط از طریق زیرلایه انجام می شود و هنگامی که به یک سطح چوبی یا پلاستیکی چسبانده می شود، گرمای بیش از حد سریع برای چنین نوارهایی تضمین می شود.

انتخاب اشتباه منبع تغذیه

مهم است که به یاد داشته باشید که قدرت منبع تغذیه باید 30٪ بیشتر از توان کل نوار LED متصل به آن باشد. به لطف این ذخیره انرژی، دستگاه قادر خواهد بود به طور قابل اعتماد و برای مدت طولانی کار کند. هنگام نصب منبع تغذیه با پارامترهای قدرت تقریباً برابر، در حد خود عمل می کند که منجر به کاهش منبع آن می شود. محاسبه توان مورد نیاز منبع تغذیه دشوار نیست. به عنوان مثال، هنگام خرید یک نوار 15 متری، اگر قدرت آن 4.8 وات در هر متر باشد، اندازه کل برق 4.8×15 + 72 V خواهد بود. این به یک منبع تغذیه با ذخیره برق 30٪ نیاز دارد و در نتیجه در 93.6 وات نحوه محاسبه توان مورد نیاز منبع تغذیه به طور کامل در ویدیوی زیر توضیح داده شده است: https://youtu.be/WA07cYPxYD0?t=93 با مطالعه مستقل ویژگی های اتصال نوارهای LED، شما می توانید هر فضای کار یا منزل را با نورپردازی کارآمد و اقتصادی تامین کنید. نکته اصلی پیروی از قوانین ساده برای کار با برق و محاسبات انجام شده است.