Как подключить светодиодную ленту от ноутбука

Обновлено: 04.07.2024

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.

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.

Потребляемый лентой ток
Тип светодиодов	Количество светодиодов на 1 м	Потребляемый ток, А
Тип светодиодов	Количество светодиодов на 1 м	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
SMD5050	60	1.2	2.4	3.6	4.8

В маркировке светодиодов цифры обозначают их размеры:

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.

Светодиодную ленту при желании можно подключить к компьютеру или ноутбуку, так как она рассчитана на напряжение 12 В, используемое в системных блоках. Но чтобы сделать все правильно, нужно знать основные особенности системы, подобрать подходящую ленту и присоединить ее одним из возможных способов. Разобраться смогут даже те, кто слабо разбирается в электрике, нужно следовать простой инструкции.

Если в системе есть контроллер, то управлять светом можно с пульта.

Зачем это делать

Если нужно осветить пространство около компьютера, не стоит тратить деньги и занимать место светильником. Можно обойтись куском светодиодной ленты и результат будет не хуже, чем у готового варианта. Такое решение еще хорошо тем, что потребляет минимум энергии, это самая экономичная подсветка на сегодня.

Освещение с использованием LED-ленты служит для разных целей. Чаще всего применяют так:

Для освещения рабочей зоны около компьютера. В этом случае располагать ленту нужно повыше, чтобы она захватывала весь стол.
Мягкая подсветка пространства около компьютера. Особенно эффектно смотрится, если монитор закреплен на стене, а светодиоды располагаются в задней части. В этом случае лучше использовать одноцветный вариант.
Подсветка системного блока. Если внутри топовое наполнение, а одна из стенок прозрачная, можно подсветить пространство по периметру. Или самостоятельно заменить одну перегородку на оргстекло и эффектно оформить компьютер.
Освещение клавиатуры для удобной работы. Света от монитора недостаточно, поэтому можно добавить небольшой кусочек ленты и подсветить пространство, при этом не создавая лишнего света.
Декоративная подсветка стола или элементов интерьера, расположенных около компьютера. Например, можно приклеить светодиоды по торцу столешницы или в ее нижней части. Либо сделать полосу на стене, чтобы не включать общий свет во время игр или просмотра кино.

Этот способ хорош тем, что для освещения пространства около компьютера не нужно протягивать провода, которых и так много. А для подключения не потребуется розетка, с которой тоже часто бывают проблемы, так как надо питать много устройств. Дополнительным плюсом можно считать длительный срок службы, подсветка нормально работает как минимум 10 лет.

Подготовка

В первую очередь нужно приобрести все, что нужно для работы. Стоит помнить, что светодиодную ленту можно заказать из Китая, но в этом случае гарантии как таковой не будет. Если купить ее в магазине, придется переплатить, зато при возникновении проблем можно вернуть продукцию по гарантии. Нужно следующее:

Светодиодная лента. Выбирать однотонный или многоцветный вариант в зависимости от назначения. Подойдут только изделия, рассчитанные на напряжение 12 В.
Острый нож. Проще всего использовать канцелярский или строительный со сменными лезвиями. Также могут понадобиться ножницы.
Бокорезы, вместо них можно взять кусачки.
Провода для соединения элементов.
Паяльник, а также припой и флюс. Подбирать следует небольшие варианты с маленьким жалом, стандартным приспособлением припаять контакты невозможно.
Коннекторы, с их помощью подключить провода не составит труда и без пайки. Подбирать под тип ленты. Например, в RGB 4 контакта, в RGBW – 5, а в RGBWW – 6.

Для многоцветного варианта нужно ставить контроллер, с его помощью можно менять оттенки подсветки. Если подключить напрямую, то будет гореть или только один цвет, или сразу все.

Для регулировки не только цвета, но и яркости надо дополнительно приобрести диммер.

Особенности подсветки

Чтобы сделать систему правильно, нужно разобраться в ее особенностях и понимать, как правильно ее подключить. Основные моменты не отличаются от стандартного монтажа, но некоторые требуют внимания:

Обычно длина ленты небольшая. Это связано с ограничениями по силе тока, которое есть в компьютере и ноутбуке. Рассчитать максимальную длину несложно по суммарной мощности светодиодов.
Ленту можно просто приклеивать к любой поверхности, а можно скрыть в нише или с внутренней стороны столешницы. Крепить ее нужно обязательно, чтобы исключить повреждение.
Если нужно получить равномерный свет, лучше использовать специальный рассеиватель. В продаже есть алюминиевый профиль, который с одной стороны закрыт матовым пластиком, он рассеивает свет и делает его равномерным по всей длине короба.
В системе чаще всего нет розетки, так как она запитывается от компьютера. Тут могут быть разные варианты – подключение напрямую к материнской плате, вариант с соединением через универсальный разъем с подходящим напряжением и присоединение через USB. Все способы описаны ниже.
За счет небольшого потребления электричества компьютер не подвергается высоким нагрузкам. Главное – соблюдать рекомендации и не превышать определенный уровень потребления тока, для этого точно подбирать длину подключаемой ленты.
Подсветка может работать как постоянно – включаться при запуске компьютера и выключаться вместе с ним, так и отдельно. Для этого используются различные выключатели и другие устройства.

Подсветка нескольких зон на столе с подключением к компьютеру.

Этот вариант подходит для ПК, так как не создает опасности для системы. Лента почти не нагревается при работе, поэтому не повышает температуру при использовании внутри системного блока. Крепить легко, так как с задней стороны всегда есть самоклеящийся слой, нужно только снять защитное покрытие. А небольшая ширина и возможность резки на куски любой длины позволяют подогнать подсветку под любые условия.

Основные способы подключения к ПК

Необходимо разобраться в особенностях каждого способа подробно. Любые ошибки могут привести к проблемам со светодиодной лентой или компонентами компьютера. Соблюдение простых рекомендаций исключит поломки и позволит провести работу качественно, даже если опыта в подключении нет.

От блока питания компьютера

Этот вариант является самым удобным и безопасным. Блок питания обычно подбирают с запасом мощности, поэтому добавление в питание светодиодной ленты не перегрузит узел и не уменьшит срок его службы. Для начала нужно рассчитать, какой запас по току в амперах. Нужно сложить всех потребителей (материнская плата, винчестер, процессор, видеокарта и т.д.), данные по каждому элементу можно найти в сети. Обычно есть запас не менее 3-4 ампер, чего достаточно для подключения нескольких метров ленты, для выбора конкретного размера удобно использовать таблицу ниже.

Лучше не подбирать длину по предельно допустимой нагрузке, стоит оставить небольшой запас.

Первый разъем предназначен для устройства, читающего дискеты (не используется сейчас), второй – для питания жесткого диска.

Работу проводить по инструкции:

Вскрывать блок питания и снимать его не нужно. Внутри системного блока всегда есть много резервных разъемов, которые используются для дополнительного оборудования, все они показаны выше. Для питания светодиодной ленты подойдут первый и второй варианты, на которые подается напряжение 12 В.
Проще всего использовать разъем для жесткого диска (так называемый MOLEX), так как их несколько в блоке и купить ответную часть для соединения намного проще. К нему подведены 4 провода – желтый, 2 черных и красный. Нужно отсоединить или отрезать красную жилу и одну черную. Желтая подает напряжение 12 В, а черная – минус, важно не перепутать полярность. Лента не сгорит, но придется заново переделать работу.
Далее нужно подать напряжение на соответствующие контакты светодиодной ленты с желтого провода, а черный разместить на минус. Аккуратно припаять соединения, чтобы не повредить основание. Отрезанные концы на разъеме обязательно заизолировать, чтобы исключить любые проблемы.
Можно сделать иначе – взять провода с разъема и припаять соответствующие выводы прямо на светодиодную ленту. Этот вариант с одной стороны проще, но впоследствии отсоединить свет не получится, придется распаивать соединения. Разъем же позволяет снять светодиодную ленту в любой момент, когда это потребуется.

Для подключения нужен желтый провод и один из черных.

Можно использовать и разъем для флоппи-дисков, если под рукой есть ответная часть, работу следует проводить так же, как описано выше.

Через материнскую плату

Этот вариант самый простой, так как не придется что-то паять и переделывать. Но подойдет он далеко не ко всем материнским платам, поэтому вначале нужно проверить наличие разъема. Он выглядит как четыре или пять небольших штырьков, под которыми есть надпись RGB (4 элемента) или RGBW (5 элементов). Обычно разъем на краю материнской платы, оба варианта показаны на фото. Если найти не удалось, то подключить этим способом не получится. Подключение RGB ленты к материнской плате проводить по такой инструкции:

Рассчитать нужную длину Лед-ленты по тем же рекомендациям, что описаны выше для блока питания. Отрезать кусок по линии, отмеченной на основе, чтобы остались контакты для соединения.
Использовать коннектор для подключения. Его можно купить в магазинах, которые продают светодиодную ленту. Одна сторона совмещается с отрезанным торцом ленты, после чего аккуратно защелкивается. Все просто, главное – не сместить элемент и зафиксировать его надежно.
Подключить фишку к разъему на материнке. Делать это аккуратно, чтобы штырьки вошли в отверстия, не нажимать сильно, чтобы не погнуть их. Защелкнуть до упора, после чего проверить, нормально ли работает лента.
Разместить в выбранном месте, приклеив к поверхности или используя специальный алюминиевый профиль.

Это лучший вариант, так как на материнской плате уже есть выделенное место под светодиодную ленту. Туда подается необходимое напряжение и не нужно волноваться, что что-то выйдет из строя или будет перегреваться.

Через USB

Этот способ используют на ноутбуках, так как по-другому присоединить лену не получится. Можно использовать его и для компьютера, если разъем выведен на наружную часть системного блока. Но тут есть одна особенность – на USB подается напряжение 5 В и сила тока 0,5 А. Поэтому нужно подключать через специальный преобразователь, лучше всего купить готовый вариант, как на фото ниже. Он стоит недорого, и при этом позволяет присоединить ленту без лишних переделок.

Работу следует проводить с учетом рекомендаций:

При повышении напряжения в 2,5 раза сила тока падает с 0,5 А до 0,2 А. Поэтому подключать можно небольшой кусок ленты, рассчитать точную длину легко, суммировав силу тока на одном диоде. Лучше всего использовать ленту SMD 3528 с числом диодов 60 шт. на метр, длина куска не должна быть больше 50 см.
Питающие провода от преобразователя нужно присоединить на светодиодную ленту. Можно использовать коннектор для соединения проводов. Стыки изолировать изолентой или термоусадочной трубкой (второй вариант намного лучше и выглядит аккуратнее). Главное – соблюдать полярность и делать стыки надежными.
Проверить работу ленты, подключив ее к разъему. Если все хорошо, можно пользоваться подсветкой.

Если не рассчитать подходящую длину и использовать большой кусок, то USB начнет перегреваться и в конечном итоге перегорит.

Управление подсветкой

При подключении светодиодной ленты к компьютеру нужно продумать, как она будет включаться и регулироваться. Если упустить этот момент, тот потом придется переделывать работу и добавлять в схему дополнительные элементы. Основные варианты такие:

Подключение напрямую без каких-либо дополнений. В этом случае свет будет загораться при запуске компьютера и гаснуть после выключения. Если используется разъем или USB-соединение, то можно отключить во время пользования ПК. Вариант простой, но не очень удобный.
Добавление в систему выключателя любого типа. Это может быть клавиша под столом, кнопка или переключатель, как на бра. Особых ограничений нет, подбирается то, что будет удобным и подойдет под конкретную ситуацию.
При использовании RGB, RGBW и RGBWW-лент обязательно добавление контроллера в схему, без него будет гореть только один или сразу все цвета и отрегулировать их не получится. Контроллер следует подбирать под конкретный тип ленты или же купить универсальную модель, в ней главное – изучить схему, чтобы правильно подключить оборудование. Важно найти место для контроллера, он не должен быть на виду, но и прятать его в труднодоступное место не нужно, корпусу надо охлаждаться, он нагревается при работе.
Если нужно регулировать яркость и цветовую температуру, стоит добавить в схему диммер. С помощью этого блока можно менять яркость, контрастность и оттенки, а также включать или выключать подсветку.
Некоторые производители материнских плат для компьютеров (например, GIGABYTE) добавляют специальное программное обеспечение, которое позволяет настраивать работу светодиодов. При подключении напрямую можно через программу в компьютере менять оттенки, яркость и настраивать подсветку максимально точно. Там же есть множество эффектов, которые делают освещение оригинальным.

Для однотонной подсветки достаточно простого выключателя.

Подключить светодиодную ленту на 12 В к компьютеру или ноутбуку несложно, если учитывать все рекомендации из обзора и подбирать характеристики в зависимости от целей и особенностей использования. Главное – продумать все заранее, определить точную длину, купить нужные материалы и приготовить инструмент. Соблюдать схему при подключении и надежно изолировать все соединения.

Для чего нужна подсветка околокомпьютерного пространства

Персональный компьютер давно стал важной частью любой квартиры или другого жилища. Люди много времени проводят за экраном монитора, и необходимо сделать это рабочее место комфортным и удобным. К тому же, отсутствие освещения возле мониторов и экранов телевизоров влечет проблемы со здоровьем, конкретно – со зрением.

Важно обеспечить подсветку экрана в ночное время суток, чтобы яркий свет от монитора не выделялся из окружающей обстановки и не утомлял зрение пользователя. Для этой цели подойдет светодиодная лента, которая сделает комнату красивее и современнее, выделяя визуально компьютерное пространство. К тому же, можно использовать ее как новогоднее оформление или в качестве декоративной подсветки в системном блоке.

Свойства и принцип работы светодиодной ленты

Светодиодная лента часто применяется благодаря таким достоинствам:

отличное свечение;
длительный срок службы;
экономичность в электропотреблении;
гибкость, возможность устанавливать в любые конструкции;
легкость монтажа на любую плоскость благодаря приклеивающейся поверхности;
возможность регулировать длину ленты (отрезать и наращивать, сколько нужно).

Следует учитывать, что светодиодная лента – низковольтное оборудование, то есть для ее питания требуется напряжение 12 или 24 В (вольт). В домашней электрической сети напряжение составляет 220 В 50 Гц, поэтому данный осветительный элемент будет подключаться строго через блок питания, подобранный в зависимости от мощности потребления ленты. Существуют также led-светильники под напряжение 220 В, их подключают непосредственно к розетке, но для освещения компьютера они не подходят. Оптимальный вариант для ПК подсветки – это 12 В.

К ПК можно подсоединить любую ленту, но прежде чем купить ее в магазине, следует определиться с несколькими характеристиками для дальнейшего эффективного использования:

плотность диодных кристаллов;
моно или трехцветное свечение;
длина;
класс водозащищенности;

От плотности диодов зависит общая мощность осветительного прибора и выбор блока питания. Существуют ленты плотностью 30, 60 и 120 светодиодов на один метр. Длина обычной катушки составляет 5 метров, для подсветки одного ПК ее хватит. Для домашнего использования достаточно низкого класса влагозащищенности 20IP.

Этот источник освещения работает по принципу печатной платы. Светодиоды впаяны в прорезиненную подложку последовательно и питаются от блока питания. Важно правильно подобрать БП, так как от этого зависит рабочее состояние ленты.

Необходимые для работы материалы и инструменты

Для подключения led-ленты необходимы следующие инструменты и материалы:

светодиодная лента нужной длины;
блок питания;
паяльник;
припой плюс канифоль;
ножницы;
электрические провода сечением 0,75 мм;
инструмент для снятия изоляции;
бокорезы.

Схема подключения обычной ленты

Предлагается рассмотреть подробно схему подключения стандартной ленты длиной 1 метр к компьютеру. Лента состоит из светодиодов типа SMD 3528, отрезать можно через каждые три диода. Для выполнения этой задачи потребуется:

Этот способ хорошо подойдет для подсветки системного блока с прозрачной крышкой корпуса, чтобы декорировать «крутое железо».

Схема подключения RGB ленты

Многоцветную ленту можно подключить к ПК, используя RGB контроллер. Это специализированное устройство, предназначенное для контроля свечения трех цветов диодов:

В результате смешивания свечений трех цветов получаются различные оттенки света. Для подключения многоцветных диодов потребуется четыре провода. В паре с контроллером можно применять пульт, чтобы управлять цветопередачей на расстоянии. Схема использует питание 12 Вольт и длину ленты до 5 метров. Для упрощения сборки схемы можно приобрести готовые разъемные коннекторы, предназначенные для ленточных светильников.

Подключение к сети через блок питания

Преобразователь снижает напряжение сети с 220 В до 24 В или 12 В. БП могут быть разные:

Подойдут преобразователи от ноутбука, от зарядки для телефона, от персонального компьютера. Важно, чтобы ток, выдаваемый с БП, был выше потребляемого лентой. Один метр светильника потребляет 0,4 А, соответственно, 5 м – 2 А. Ток блока питания указан на корпусе. Расчеты произвести нетрудно. При подключении светильника к БП важно соблюдать полярность, иначе он просто не включится.

Соединять провода нужно только соответствующего цвета. Можно добавить в схему выключатель для удобства использования. Возможно использование диммера для управления яркостью свечения. Внешний блок питания не подходит для подсветки системного блока, а больше подойдет для освещения компьютерного стола или монитора.

Подключение к сети без блока питания

Все светодиодные светильники, изготовленные заводским методом, рассчитаны на работу от блока питания. Используя специальную схему, можно подключить их непосредственно к сети 220 В 50 Гц.

Для этого нужно произвести следующие действия:

Разрезать ленту 5 метров на 20 частей (не менее чем через три диода).
Подключить диодный мост для преобразования переменного тока в постоянный.
Подключить конденсатор 5-10 мф на 300 В для устранения мерцания.
Соединить 20 частей между собой последовательно, присоединяя минус к плюсу, а плюс – к минусу.

Заизолировав все оголенные контакты, можно включать в сеть и наслаждаться подсветкой.

Подключение через USB

Особого внимания заслуживает способ подключения светильника через USB, так как он подходит для ноутбука (единственный вариант подсветки) или когда в компьютере нет свободных разъемов питания. В USB гнезде напряжение составляет 5 В, а ток нагрузки не превышает 0,5 А. Этого мало для светильника, которому требуется 12 В. Нужно приобрести или сделать преобразователь 5 В к 12 В и запитать его от USB.

Следует учитывать, что повышение напряжения в 2,5 раза влечет понижение тока во столько же раз, то есть до 0,2 А (до 0,5 метра ленты с плотностью 60 светодиодов на метр). Если превысить ток нагрузки, можно вывести из строя USB порт. Для подключения светодиодного светильника через USB нужно:

Как видно, можно без особых усилий подключить светодиодную ленту к компьютеру или к внешнему блоку питания, чтобы украсить свое рабочее место. Можно выбрать наиболее подходящий способ для каждого. Главное правило заключается в том, чтобы не превысить токовую нагрузку на блок питания или на USB порт. Для успешного подключения светодиодной подсветки следует придерживаться приведенных выше инструкций и не бояться сделать что-то своими руками.

Время незаметно идет и казалось бы недавно купленная техника уже выходит из строя. Так, отработав свои 10000 часов, приказали долго жить лампы моего монитора (AOC 2216Sa). Вначале подсветка стала включаться не с первого раза (после включения монитора подсветка выключалась через несколько секунд), что решалось повторным включением/выключением монитора, со временем монитор приходилось выключать/выключать уже 3 раза, потом 5, потом 10 и в какой-то момент он не мог включить подсветку уже вне зависимости от числа попыток включения. Извлеченные на свет божий лампы оказались с почерневшими краями и законно отправились в утиль. Попытка поставить лампы на замену (были куплены новые лампы подходящего размера) успехом не увенчалась (несколько раз монитор смог включить подсветку, но быстро опять ушел в режим включился-выключился) и выяснение причин в чем может быть проблема уже в электронике монитора привели меня к мысли о том что проще будет собрать собственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.

Разбираем монитор

На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:
1. Откручиваем крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса

2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче).
3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части корпуса:

Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки внизу вынимаем внутренний металлический корпус.
4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):

5. Теперь необходимо разобрать «сендвич» содержащий саму матрицу и подсветку:

По периметру находятся защелки, которые открываются легким поддеванием той же плоской отверткой. Вначале снимается металлическая рама придерживающая матрицу, после чего можно открутить три меленьких болтика (обычная крестиковая отвертка не подойдет ввиду их миниатюрного размера, понадобится особо мелкая) удерживающих плату управления матрицей и матрицу можно снять (лучше всего положить монитор на твердую поверхность, например стол, покрытую тканью матрицей вниз, открутив плату управления положить ее на стол развернув через торец монитора и просто внять корпус с подсветкой подняв его вертикально вверх, а матрица так и останется лежать на столе. Ее можно накрыть чем-то чтобы не пылилась, а собирать точно в обратном порядке — т.е. накрыть лежащую на столе матрицу собранным корпусом с подсветкой, обернуть через торец шлейф к плате управления и прикрутив плату управления аккуратно поднять блок в собранном виде).
Получается матрица отдельно:

И блок с подсветкой отдельно:

Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся «вовнутрь» (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса).
Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяснилось, что «неправильно» их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их «неправильно».
Вот собственно и все — мы разобрали монитор.

Подсветка светодиодной лентой

Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 — 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось — ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) — 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов — 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано — сделано:

Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки).
Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске).
Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т.е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать «вручную», как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится — прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.

On — сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V)
Dim — ШИМ управление яркостью подсветки
+12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрузкой
Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота «родного» ШИМ была 240 Гц.
Дальше на плате были найдены контакты на которые подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):

В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в основном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагалось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы управления монитора. Правда в LM2941 этот сигнал инвертированный (т.е. на выходе есть напряжение когда на входе On/Off — нулевой потенциал), так что пришлось собрать инвертор на одном транзисторе для согласования прямого сигнала On с платы управления и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:

Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

где Vref = 1.275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответствует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений).
В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится — около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм — 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 — 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).

Монтаж светодиодной ленты

Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):

Дальше монтируются задняя пленка, оргстекло и светофильтры которые лежали поверх оргстекла. По краям я подпер ленту кусочками стирательной резинки (чтобы края на скотче не отходили):

После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу.
Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:

Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:

Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd

Используется стандартная светодиодная лента
Простая плата управления

Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решается регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)

Регулировка яркости с помощью ШИМ

Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:

Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)

Более плотная LED подсветка

Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
Все еще простая и дешевая плата управления

Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса

Плата управления на основе Step-down регулятора

Для устранения проблемы нагрева решено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутствует такой же инвертор на одном транзисторе:

Катушка L1 влияет на КПД преобразователя и должна быть 100-220 мкГ для тока в нагрузке около 1.2-3А. Напряжение на выходе рассчитывается по формуле:

Читайте также: