Как подключить светодиодную ленту в машине?

Сегодня светодиодная лента – это неотъемлемая часть автомобильного тюнинга. Благодаря большому выбору и внушительному списку достоинств, светящиеся полоски способны преобразить любую машину, независимо от марки и года выпуска. Гибкие и долговечные, энергоэффективные и безопасные, легко крепятся своими руками и не требуют ухода. Этот список можно продолжать, но речь в статье пойдёт не об этом.

В данной статье поговорим о том, как подключить светодиодную ленту в машине. Разберем популярные схемы включения, расскажем об их особенностях, достоинствах и недостатках.

Особенности включения LED-ленты в авто

Основная особенность заключается в том, что напряжение питания светодиодной ленты должно быть 12В и её необходимо подключать к стабилизированному источнику напряжения, а не тока. Существует несколько вариантов включения, которыми активно пользуются автомобилисты. Каждому из них присущи свои плюсы и минусы, но в целом все они находят практическое применение.

В виде исключения запишем способ прямого соединения led-ленты с бортовой сетью. В этом случае ток светодиодов ограничивается исключительно резисторами, расположенными на гибкой печатной плате. Во время скачков напряжения их сопротивление не может остановить нарастающий ток, что ведет к перегреву кристаллов излучающих диодов. Поэтому светодиодная лента для авто должна подключаться либо через дополнительный резистор, либо через стабилизатор напряжения.

Подключение через резистор

Не секрет, что во время работы двигателя напряжение в автомобильной электросети варьируется в широких пределах и зависит от ёмкости аккумулятора и активной нагрузки. В свою очередь, питание, подаваемое на светодиодную ленту, не должно превышать +12В. Самый простой вариант избежать токовых перегрузок заключается в установке дополнительного резистора в разрыв одного из питающих проводов.

Положительная сторона такого включения – светодиоды прослужат долго, а их кристаллы никогда не перегреются от перенапряжения. Отрицательная сторона – при значениях напряжения ниже максимального, снижается светоотдача, а при перепадах – появится эффект «тускло-ярко». Если яркость свечения ленты на авто не является первостепенным фактором, то данный вариант подключения можно взять на вооружение.

Включение через линейный стабилизатор

Второй вариант поможет забыть о самопроизвольном изменении яркости во время езды за счёт установки линейного стабилизатора напряжения (ЛСН). Его функцию выполняет интегральная микросхема (ИМС). Наиболее часто применяются ЛСН на базе LM7812, которая собрана в корпусе ТО220 с допустимым током нагрузки 1А. Но есть одно важное условие.

Для корректной работы такой схемы подсоединения необходимо, чтобы напряжение на борту было не менее 14В.

Запас по напряжению в 2 вольта необходим для сохранения работоспособности LM7812.

В противном случае происходит срыв стабилизации и на выходе ИМС появляется импульсный сигнал. Из-за этого недостатка практическое применение интегральных стабилизаторов напряжения для подключения светодиодной ленты в авто ограничено.

В качестве альтернативного варианта можно воспользоваться регулируемым стабилизатором LM317, который обладает лучшими техническими характеристиками. С помощью резисторов его можно настроить на U_ВЫХ=11В, чтобы стабильно работать с напряжением на аккумуляторе от 12,3В.

С пониженным питанием (около 11В) светодиодная лента будет работать в щадящем режиме, что можно считать как плюсом, так и минусом схемы.

Включение через импульсный стабилизатор

Подключение гибкой светодиодной ленты через импульсный стабилизатор напряжения – это наилучший вариант на сегодняшний день. Его можно сделать своими руками (набор мастер кит) или купить заводскую плату, собранную на базе LM2596.

Готовое решение обойдется в сумму от 300 до 700 рублей, в зависимости от наибольшего тока нагрузки. Желательно покупать плату, которая с тыльной стороны фольгирована алюминием для улучшения отвода тепла на радиатор.

Монтаж стабилизатора напряжения импульсного типа в авто имеет ряд достоинств:

• встроенную тепловую защиту и защиту от перегрузок;
• высокий КПД и отсутствие перегрева на токах до 0,5А;
• возможность параллельного соединения нескольких светодиодных лент разного типа;
• высокую степень надёжности.

Но есть и недостатки:

• высокая стоимость;
• минимальное напряжение на входе – 14В.

Особенности и нюансы приведенных схем

Установка дополнительного компенсирующего резистора в схему включения светодиодной ленты выполняется просто. Для этого резистор включают последовательно в электрическую цепь по плюсовому или минусовому проводу.

В схему на LM317 придётся добавить два резистора, с помощью которых можно задать желаемое напряжение на выходе. Установка в таких схемах предохранителя не будет лишней.

При подключении отрезка с мощными светодиодами потребуется расчёт мощности потребления. Возможно, LM-ку придётся крепить на радиатор.

В самом простом случае питающие провода припаивают к светодиодной ленте. Однако намного практичнее соединиться через специальные коннектора (соединители). В будущем это упростит замену светодиодной ленты на отрезок другого типа.

Расчеты

Перед тем, как подключить светодиодную ленту в автомобиле необходимо корректно произвести все расчеты. Если LED-лента подключается через дополнительный резистор, то его расчитывают по следующей формуле:

R=(U_MAX-U_LED)/I_LED, Ом

U_MAX – максимально возможное напряжение в бортовой сети, В;
U_LED – напряжение питания (12В);
I_LED – номинальный ток потребления светодиодной ленты, А.

Мощность резистора рассчитывают по формуле ниже и выбирают с двукратным запасом:

P=(U_MAX-U_LED)*I_LED, Вт

На токах более 0,5А корпус резистора будет прилично нагреваться.

Расчёт линейного стабилизатора на базе LM7812 сводится к выбору радиатора (если это нужно). Затем остаётся правильно соединить электрические провода с выводами ИМС.

Расчёт резисторов R1 и R2 для схемы на LM317 производят следующим образом. Из рекомендаций по datasheet LM317 следует, что для получения на выходе напряжения близкого к 12В необходимо установить резистор R1 сопротивлением 200-240 Ом. Тогда сопротивление R2 находят как:

R2=R1*((U_ВЫХ/U_ОП)-1), Ом

U_ВЫХ – необходимое напряжение на выходе, В;
U_ОП – опорное напряжение, равное 1,25В.

В заключение хочется добавить, что светодиодный тюнинг автомобиля – занятие творческое и требующее внимания и терпения. Главное помнить, что итоговый результат порадует только в случае, если подключение и установка светодиодной ленты произведена правильно.