Как подключить светодиодную ленту к компьютеру через USB или БП
Опубликовано: 01.09.2018
Целью подключения светодиодной ленты к компьютеру может быть как моддинг системного блока, так и просто оформление квартиры в преддверии Нового Года. Можно ли подключить светодиодную ленту к компьютеру? Можно. В статье мы разберем как это реализовать.
Перед подключением, следует знать 3 основных проблемы, с которыми вы можете столкнуться:
Напряжение питания светодиодной ленты может быть 12В, 24В, 220В. Последний вариант по понятным причинам использовать нет никакого смысла. Напряжение 24В в компьютере не присутствует, поэтому потребуется дополнительный преобразователь. Оптимальный вариант – 12В. Блок питания компьютера формирует несколько значений напряжения. Наиболее практичным будет использование напряжения 5В и 12В. Именно эти значения вырабатываются самой мощной частью блока питания и допускают подключение мощной нагрузки. Исходя из напряжения питания светодиодной ленты, нужно использовать выход БП 12В. Для подключения можно использовать USB порт, на нем присутствует напряжение 5В с допустимым током до 500мА. Учитывая, что у ноутбука иной возможности подключить светодиодную ленту нет, то этому варианту нужно уделить пристальное внимание.Разберем, как подключить светодиодную ленту к ПК, какие трудности можно при этом встретить и как предотвратить порчу компьютера при изготовлении самодельных устройств.
Используем порт USB
Подключение к USB порту настольного компьютера может потребоваться в случае недоступности разъема порта внутреннего питания, а при использовании ноутбука это единственный возможный вариант подключения светодиодной ленты. Иных интерфейсов для получения необходимого напряжения не существует. Подключение светодиодов к USB сопряжено с рядом трудностей:
Несоответствие напряжения USB напряжению питания светодиодной ленты (5В против 12); Низкий допустимый ток нагрузки. Стандартом предусмотрен ток не более 500мА.Для формирования необходимого напряжения нужно приобрести или изготовить своими руками преобразователь 5В → 12В. Следует понимать, что повышение напряжения в 2,5 раза вызовет снижение допустимого тока на такую же величину , то есть до тока 200мА. Именно на такой ток потребления светодиодной ленты нужно ориентироваться при подключении источников света.
Превышение максимально допустимого тока чревато выходом USB порта из строя.
Преобразователь напряжения 5В → 12В
При использовании специализированного ШИМ-контроллера, к примеру LM2577, потребуется минимальное количество элементов. Стоимость его невысока, а собранное устройство начинает работать сразу, без дополнительной настройки.
Схема преобразователя:
Простейший преобразователь напряжения 5 – 12В
Что необходимо иметь:
Микросхема ШИМ-контроллера LM2577; несколько радиоэлементов согласно принципиальной схемы; разборный USB разъем; соединительные провода.Данная схема является универсальной и позволяет получить на выходе напряжение в широком диапазоне. За уровень напряжения отвечают резисторы R1 и R2:
Uвых = 1.23 * (1 + R1 / R2)
Несколько подробнее об элементной базе и работе схемы. Схема представляет собой широтно-импульсный преобразователь в стандартном включении микросхемы так, как показано в технической документации. Электролитические конденсаторы на входе и выходе питания предназначены для сглаживания пульсаций постоянного напряжения. Их емкость не критична. Главное, чтобы она была не меньше указанной на схеме. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть больше максимально используемого, то есть, в нашем случае не менее 20В.
Резистор и конденсатор, подключенные к выводу 1 микросхемы являются частотозадающей цепью. Здесь номиналы должны быть соблюдены строго.
То же самое относится к индуктивности между выводами 4 и 5. Значение индуктивности катушки должно составлять 100 мкГн. Не больше и не меньше.
Специфические требования предъявляются к диоду. В данной схеме используется высокочастотный диод Шоттки. Диоды такого типа обладают высоким быстродействием, а самое главное, низким падением напряжения на переходе. Применяя обычный высокочастотный выпрямительный диод, получим сильные просадки выходного напряжения при изменении тока потребления нагрузки. Марка диода может быть любой, поскольку в данной схеме используется низкие значения напряжения и тока. Главное условие – использование диода Шоттки.
Разборный USB штекер
Для начала распайка USB разъема. В гнезде имеется четыре контакта. Два крайних это те, которые нам нужны. Чтобы не путаться с расположением лицевой и тыльной стороны, проще определить полярность любым вольтметром, воткнув штекер в любое свободное гнездо. Пометьте чем-нибудь плюсовой вывод.
Схема собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Собранный преобразователь выглядит следующим образом:
Преобразователь в сборе
Как видно, светодиодную ленту подключить через USB самому не так уж трудно. Самое главное при подключении светодиодной ленты USB, это правильно выполнить монтаж радиоэлементов.
Помните, светодиодная лента работающая от USB порта должна иметь ток потребления не более 200 мА.
Питание светодиодов от блока питания компьютера
Данный способ наиболее прост и надежен. Подключение светодиодной ленты к блоку питания компьютера можно выполнить без нарушения гарантии на БП (т.е. без вскрытия корпуса). Блоки питания современных компьютеров имеют несколько резервных разъемов. Открыв боковую крышку системного блока, можно увидеть жгут проводов, отходящих от блока питания. Разъемы выглядят следующим образом:
Выводы блока питания ПК
Наибольший интерес представляют разъемы под номерами 1 и 2. Первый служит для подключения дисковода, который давно уже не используется, а второй для подключения CD и жестких дисков.
В обоих случаях используются провода черного и желтого цвета. Черный – это минусовой вывод, а желтый включен в цепь формирования 12В.
Проще всего бокорезами отрезать необходимые провода от разъемов и подпаять к ним провода к светодиодной ленте, соблюдая полярность. Но так делайте только если уверены, что к данным разъемам не будете ничего подключать.
Чтобы не нарушать гарантии и обойтись минимальным вмешательством, можно приобрести переходник для подключения питания устройств SATA и обрезать провода уже на нем.
Мощные блоки питания современных стационарных компьютеров допускают нагрузку в цепи 12В до десятка и более ампер. Таким образом, длина ленты может быть значительной.
Следует учесть токи, которые потребляют системные устройства ПК – материнская плата, видеокарта, жесткий диск и CD-rom. Мощность блока питания и токи, которые могут потребляться в цепях питания, указаны на боковой стенке БП на его бирке. Но практически всегда в цепи питания соблюдается значительный запас по мощности.
Продаваемые светодиодные ленты, по большей части, не имеют данных о потребляемом токе. Примерно его можно определить, зная тип светодиодов и их количество на 1м ленты.
| Тип светодиодов | Количество светодиодов на 1 м | Потребляемый ток, А | |||
| 1м | 2м | 3м | 4м | ||
| SMD3528 | 30 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
| 60 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | |
| 120 | 0.8 | 1.6 | 2.4 | 3.2 | |
| SMD5050 | 30 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 |
| 60 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.8 |
В маркировке светодиодов цифры обозначают их размеры:
SMD3528 – 3.5х2.8 мм; SMD5050 – 5х5 мм.Таким образом, если запас по току в цепи 12В составляет 4 ампера и более, то без особых последствий можно подключить 4м светодиодной ленты SMD3528 с плотностью 120 светодиодов на метр или 3м SMD5050 с плотностью 60 светодиодов.
Последний совет! Перед тем, как подключить светодиодную ленту к компьютеру, внимательно проверьте полярность подключения, отсутствие замыканий в соединительных проводах. Не страшно, если перегорит лента или ее отдельный участок из-за неправильного подключения. Хуже, когда неисправность возникнет на стороне ПК.
