Як підключити світлодіодну стрічку до комп'ютера через USB або БП

1. Використовуємо порт USB
2. Перетворювач напруги 5В → 12В
3. Харчування світлодіодів від блоку живлення комп'ютера

Наша сеть партнеров Banwar

Метою підключення світлодіодної стрічки до комп'ютера може бути як моддінг системного блоку, так і просто оформлення квартири напередодні Нового Року. Чи можна підключити світлодіодну стрічку до комп'ютера? Можна, можливо. У статті ми розберемо як це реалізувати.

Перед підключенням, слід знати 3 основних проблеми, з якими ви можете зіткнутися:

1. Напруга живлення світлодіодної стрічки може бути 12В, 24В, 220В. Останній варіант зі зрозумілих причин використовувати немає ніякого сенсу. Напруга 24В в комп'ютері не присутній, тому буде потрібно додатковий перетворювач. Оптимальний варіант - 12В.
2. Блок живлення комп'ютера формує кілька значень напруги. Найбільш практичним буде використання напруги 5В і 12В. Саме ці значення виробляються найпотужнішою частиною блоку живлення і допускають підключення потужного навантаження. Виходячи з напруги харчування світлодіодної стрічки, потрібно використовувати вихід БП 12В.
3. Для підключення можна використовувати USB порт, на ньому присутня напруга 5В з допустимим струмом до 500мА. З огляду на, що у ноутбука іншої можливості підключити світлодіодну стрічку немає, то цим варіантом потрібно приділити пильну увагу.

Розберемо, як підключити світлодіодну стрічку до ПК, які труднощі можна при цьому зустріти і як запобігти псуванню комп'ютера при виготовленні саморобних пристроїв.

Використовуємо порт USB

Підключення до USB порту настільного комп'ютера може знадобитися в разі недоступності розніму внутрішнього харчування, а при використанні ноутбука це єдиний можливий варіант підключення світлодіодної стрічки. Інших інтерфейсів для отримання необхідного напруги не існує. Підключення світлодіодів до USB пов'язане з рядом труднощів:

• Невідповідність напруги USB напрузі харчування світлодіодної стрічки (5В проти 12);
• Низький допустимий струм навантаження. Стандартом передбачений струм не більше 500мА.

Для формування необхідного напруги потрібно придбати або виготовити своїми руками перетворювач 5В → 12В. Слід розуміти, що підвищення напруги в 2,5 рази викличе зниження допустимого струму на таку ж величину, тобто до струму 200мА. Саме на такий струм споживання світлодіодної стрічки потрібно орієнтуватися при підключенні джерел світла.

Перевищення максимально допустимого струму загрожує виходом USB порту з ладу.

Перетворювач напруги 5В → 12В

При використанні спеціалізованого ШІМ-контролера, наприклад LM2577, буде потрібно мінімальна кількість елементів. Вартість його невисока, а зібраний пристрій починає працювати відразу, без додаткової настройки.

Схема перетворювача:

Найпростіший перетворювач напруги 5 - 12В

Що необхідно мати:

• Мікросхема ШІМ-контролера LM2577;
• кілька радіоелементів згідно принципової схеми;
• розбірний USB роз'єм;
• з'єднувальні дроти.

Дана схема є універсальною і дозволяє отримати на виході напругу в широкому діапазоні. За рівень напруги відповідають резистори R1 і R2:

U вих = 1.23 * (1 + R1 / R2)

Дещо детальніше про елементній базі і роботі схеми. Схема являє собою широтно-імпульсний перетворювач в стандартному включенні мікросхеми так, як показано в технічній документації. Електролітичні конденсатори на вході і виході харчування призначені для згладжування пульсацій постійної напруги. Їх ємність не критична. Головне, щоб вона була не менше зазначеної на схемі. Робоча напруга електролітичних конденсаторів повинно бути більше максимально використовується, тобто, в нашому випадку не менше 20В.

Резистор і конденсатор, підключені до висновку 1 мікросхеми є частотозадающей ланцюгом. Тут номінали повинні бути дотримані строго.

Те ж саме відноситься до індуктивності між висновками 4 і 5. Значення індуктивності котушки має становити 100 мкГн. Чи не більше і не менше.

Специфічні вимоги пред'являються до діода. В даній схемі використовується високочастотний діод Шотткі. Діоди такого типу мають високу швидкодію, а найголовніше, низьким падінням напруги на переході. Застосовуючи звичайний високочастотний випрямний діод, отримаємо сильні осідання вихідної напруги при зміні струму споживання навантаження. Марка діода може бути будь-який, оскільки в даній схемі використовується низькі значення напруги і струму. Головна умова - використання діода Шотткі.

Розбірний USB штекер

Для початку розпаювання USB роз'єму. У гнізді є чотири контакти. Два крайніх це ті, які нам потрібні. Щоб не плутатися з розташуванням лицьовій і тильного боку, простіше визначити полярність будь-яким вольтметром, встромивши штекер в будь-який вільний гніздо. Помітьте чимось плюсової висновок.

Схема збирається на друкованій платі з фольгованого склотекстоліти. Зібраний перетворювач виглядає наступним чином:

Перетворювач в зборі

Як видно, світлодіодну стрічку підключити через USB самому не так уже й важко. Найголовніше при підключенні світлодіодної стрічки USB, це правильно виконати монтаж радіоелементів.

Пам'ятайте, світлодіодна стрічка працює від USB порту повинна мати струм споживання не більше 200 мА.

Харчування світлодіодів від блоку живлення комп'ютера

Даний спосіб найбільш простий і надійний. Підключення світлодіодним стрічки до блоку живлення комп'ютера можна виконати без порушення гарантії на БП (тобто без розтину корпусу). Блоки живлення сучасних комп'ютерів мають кілька резервних роз'ємів. Відкривши бічну кришку системного блоку, можна побачити джгут проводів, що відходять від блоку живлення. Роз'єми виглядають наступним чином:

Висновки блоку живлення ПК

Найбільший інтерес представляють роз'єми під номерами 1 і 2. Перший служить для підключення дисковода, який давно вже не використовується, а другий для підключення CD і жорстких дисків.

В обох випадках використовуються дроти чорного і жовтого кольору. Чорний - це мінусовій висновок, а жовтий включений в ланцюг формування 12В.

Найпростіше бокорезами відрізати необхідні дроти від роз'ємів і підпаяти до них дроти до світлодіодним стрічці, дотримуючись полярності. Але так робіть тільки якщо впевнені, що до даних роз'ємів не будете нічого підключати.

Щоб не порушувати гарантії і обійтися мінімальним втручанням, можна придбати перехідник для підключення живлення пристроїв SATA і обрізати дроти вже на ньому.

Потужні блоки живлення сучасних стаціонарних комп'ютерів допускають навантаження в ланцюзі 12В до десятка і більш ампер. Таким чином, довжина стрічки може бути значною.

Слід врахувати струми, які споживають системні пристрої ПК - материнська плата, відеокарта, жорсткий диск і CD-rom. Потужність блоку живлення і струми, які можуть споживатися в ланцюгах харчування, вказані на бічній стінці БП на його бирці. Але практично завжди в ланцюзі харчування дотримується значний запас по потужності.

Продукція, світлодіодні стрічки, здебільшого, не мають даних про споживаної струмі. Приблизно його можна визначити, знаючи тип світлодіодів і їх кількість на 1м стрічки.

У маркуванні світлодіодів цифри позначають їх розміри:

• SMD3528 - 3.5х2.8 мм;
• SMD5050 - 5х5 мм.

Таким чином, якщо запас по струму в ланцюзі 12В становить 4 ампера і більш, то без особливих наслідків можна підключити 4м світлодіодної стрічки SMD3528 з щільністю 120 світлодіодів на метр або 3м SMD5050 з щільністю 60 світлодіодів.

Остання порада! Перед тим, як підключити світлодіодну стрічку до комп'ютера, уважно перевірте полярність підключення, відсутність замикань в сполучних проводах. Не страшно, якщо перегорить стрічка або її окрему ділянку через неправильне підключення. Гірше, коли несправність виникне на стороні ПК.