Princip fungování, zařízení a možné poruchy LED pásku ⋆ Elektrikář doma
K instalaci LED pásku potřebujete sadu zařízení sestávající z napájecího zdroje, samotného pásku a ovladače, pokud se jedná o RGB osvětlovací zařízení. Tyto prvky se prodávají hotové a není třeba nic vymýšlet. Propojit je může každý, dokonce i ten, kdo se v elektrotechnice vůbec nevyzná. Stejně jako dětská stavebnice. Bylo by však velmi užitečné znát princip fungování LED pásku, protože jako každé zařízení se může porouchat a může to mít mnoho důvodů, z nichž nesprávná instalace je číslo jedna.
Některé teorie
Pokud absolutně netušíte, jak LED pásek funguje, vyplatí se seznámit se s principem jeho fungování. Jeho hlavním prvkem produkujícím světlo je polovodičová součástka sestávající ze dvou krystalů. V atomové struktuře jednoho z nich převládají negativně nabité ionty (elektrony) a ve druhém kladné (tzv. díry). Pokud je tento krystalický „sendvič“ připojen ke galvanické baterii, pak při shodě pólů – plus k prvku s „dírami“ a mínus k tomu, kde převažují elektrony – jím proteče proud. Způsobí také záři na spoji materiálů.
Všimněte si, že efekt záře nastává pouze tehdy, když se klady a zápory shodují. To znamená, že pokud LED připojíte ke zdroji střídavého proudu, začne blikat. Ale to není vše. Tyto krystaly jsou poměrně malé – ne více než pět milimetrů v průměru. Pokud jimi protáhnete domácí proud 15 A, jednoduše vyhoří. Z tohoto důvodu jsou LED pásky připojeny ke speciálním napájecím zdrojům, které snižují napětí a usměrňují jej.
Zdroj musí mít na vstupu usměrňovací diodový můstek a RC filtr vyhlazující pulsace (nestabilitu) napájecího napětí. Kvalita napájení závisí na tomto filtru. Nejspolehlivější a nejdražší používají stabilizátory proudu na mikroobvodech. V jednoduchých jsou to stejné RC filtry.
Průmysl vyrábí LED pásky napájené 24 i 12 volty. Výstupní napětí napájecího zdroje musí odpovídat této jmenovité hodnotě.
Elektrický obvod napájecího zdroje LED pásku je podobný těm, které se používají k napájení osvětlovacích lamp stejného typu.
Jak to funguje
LED pásek je kus plochého plastového dielektrika, na jehož jedné straně jsou instalovány LED diody a na druhé straně je vrstva lepidla pokrytá ochrannou fólií, která se při instalaci odstraňuje. Standardní délka tohoto osvětlovacího zařízení je pět metrů.
Polovodičová zařízení na něm namontovaná jsou zapojena do série. Vodivé dráhy jsou vyrobeny z fólie metodou leptání na stejném principu, jaký se používá při výrobě desek plošných spojů. Dráhy jsou obvykle nahoře pokryty vrstvou plastu, aby byly chráněny před poškozením. Kromě LED diod obsahuje páskový obvod také některé další prvky. Obvykle se jedná o předřadné odpory, jejichž jediným účelem je vyhladit případné pulzace proudu, aby páska neblikala, pokud není nastavena na takový režim. Každý LED řetěz je připájen na samostatné dráze. Pokud jsou polovodičová zařízení malá, lze je zapojit do párů, paralelně k sobě. To se provádí za účelem zvýšení intenzity záře.
Každá stopa RGB proužku může fungovat nezávisle, ale bude zářit jednou barvou. Spektrum se mění, když spolupracují – při současném zapnutí vyzařují bílé světlo. Možnosti vytváří regulátor – doplňkový ovládací prvek, obvykle součástí dodávky.
Konec pásku, ke kterému je připojen napájecí zdroj, má obvykle připájené vývody – vodiče různých barev. Černá je vždy nula. Červená – fáze (signál). Pokud je páska barevná, pak nejsou dva napájecí vodiče, ale čtyři – černý, červený, modrý, zelený. Pokud zapletete signálové vodiče v RGB pásku, nedojde k žádné katastrofě, dálkový ovladač prostě zapne jiné efekty, než jsou zamýšlené. Nedoporučuje se zaměňovat nulový vodič se signálním vodičem – páska může být spálena. Na konci proti napájecímu zdroji jsou všechny dráhy spojeny pájením.
Světelné zdroje jsou seskupeny do 6–12 kusů. To se provádí tak, aby bylo možné pásku v případě potřeby odříznout. Na koncích každého z nich jsou další skupiny kontaktů a je uvedeno jmenovité napájecí napětí a polarita. RGB pásky mají čtyři kontakty, zatímco jednobarevné pásky mají dva.
Nyní, když obecně známe princip fungování LED pásku a jeho strukturu, přejděme k praxi – zkoumání typických poruch.
Závažné poruchy
Navenek poruchy LED pásku vypadají takto:
Vypnuto
Pokud je vyloučena hlavní chyba „zapomněl jsem zapnout“, páska se nemusí rozsvítit z následujících důvodů:
1) výstupní napětí napájecího zdroje je nesprávné;
2) signální (fázový) vodič a zemnící vodič jsou zaměněny;
3) páska nebo napájecí zdroj jsou vadné.
Jmenovité hodnoty napětí jsou napsány na skříni napájecího zdroje a na samotné pásce. Signální vodič je vždy červený a je připojen ke kladné svorce. Zemnící vodič může být černý nebo modrý. Vadný zdroj můžete zkontrolovat připojením autožárovky (ne halogenové) na jeho výstup.
Slabě hoří
Zde mohou být také možnosti:
2) prudký pokles intenzity světla směrem ke středu nebo ke konci.
Pokud proužek nehoří tak jasně, jak byste chtěli, možná jste zvolili špatný typ. Mohou být s LED 3×2,8mm nebo 5x5mm. Počet polovodičů na metr se také může lišit: 30, 60, 120, 240. Při nákupu věnujte pozornost označení.
Dalším možným důvodem nesprávné intenzity světla je připojení 24V pásku ke zdroji s 12V výstupem.
Prudký pokles intenzity záře po délce znamená, že jste zvolili zdroj energie se špatným výkonem. Obvykle označení zařízení udává výkon na metr délky. Vynásobte to délkou proužku a získáte minimální přijatelnou úroveň výkonu zdroje. Podle kánonů elektrotechniky musí být alespoň o 30 procent větší, než je vyžadováno pro provoz spotřebitele. V ideálním případě výkon napájecího zdroje dvakrát převyšuje výkon pásky.
Blikající páska
Proč LED pásek bliká? – je nejtěžší otázka. Nejprve musíme pochopit povahu blikání.
1. Periodické rovnoměrné blikání.
LED diody mohou blikat stejnou frekvencí z několika důvodů:
1) selhal usměrňovací můstek v napájecím zdroji a na pásku je přiváděno střídavé napětí;
2) tlačítka dálkového ovládání jsou zaseknutá;
3) ovladač je vadný.
Chaotické mrkání je jasným znakem špatného kontaktu. Utáhněte všechny šrouby a šrouby na konektorech. Ujistěte se, že kontakty mechanických konektorů nejsou zoxidované – to se stane, pokud je místnost vlhká.
Obtížný případ je, pokud bylo při pájení použito tavidlo s kyselinou. Je možná koroze kontaktů a jejich úplný rozpad.
Také chaotické blikání pásky může být způsobeno nesprávnou instalací. Například jste jej jednoduše přilepili na zeď pomocí lepivé vrstvy na zadní straně.
Nepolevujte a nemyslete si, že toto zařízení vůbec nehřeje. U dlouhých pásků s velkým počtem polovodičů na povrchu může spotřeba energie dosáhnout stovek wattů. Pokud z nich neodeberete teplo, pájecí body LED mohou „plavat“. Uvolnění kontaktů vede k dalšímu zahřívání. Abyste tomu zabránili, použijte speciální kovové montážní kanály pro LED pásky.