Как подключить светодиодную ленту через USB

Украшать компьютеры, мониторы или рабочие столы подсветкой в виде светодиодной ленты стало модно совсем недавно. Теперь в продаже появился USB-светильник, подключаемый к источнику питания 5 В. Это устраняет необходимость в громоздком выпрямителе, который требует подключения к сети 220 В и занимает лишнее место. Давайте посмотрим, как подключить его к компьютеру.

Что из себя представляет

Светодиодная лента USB — цепочка слаботочных светодиодов, рассчитанная на питание 5 В. Это узкоспециализированная конструкция, поэтому производителей таких ламп немного. Большинство из них сосредоточено в Юго-Восточной Азии. В интернет-магазинах (Aliexpress и подобных) довольно много предложений таких ламп.

Существуют обычные одноцветные варианты или многоцветные RGB-ленты, для которых требуется устройство управления — контроллер. Все они легко доступны с прикрепленным штекером. Остается только вставить вилку в розетку и разместить ленту в запланированном месте.

При необходимости обычная светодиодная лента может быть преобразована для работы в диапазоне от 5 до 12 вольт.  Однако этот процесс требует определенной подготовки, как теоретической, так и практической. Некоторые пользователи предлагают собрать преобразователь с 5 В на 12 В, но такое решение снижает допустимый ток с первоначальных 500 мА до 250 мА. Кроме того, теряется сам смысл подключения стрипа к USB — тогда можно просто взять оригинальный блок питания на 12 В и подключить его.

Гораздо проще использовать готовые лампы на основе диодов SMD 2835, которые содержат 60 элементов на метр длины. Существуют одноцветные и многоцветные варианты, с разной степенью защиты. Их можно приобрести и самостоятельно подключить к разъему USB, выполнив определенные технические процедуры. Преимуществом этого варианта будет более точная подгонка длины ленты под размер опорной поверхности, выбор наиболее подходящего цветового оттенка.

Важно: Процесс соединения не представляет значительных проблем и вполне доступен человеку, умеющему обращаться с паяльником. Эти соображения привлекают многих пользователей, которые не хотят ждать посылки с Aliexpress.

Варианты использования

Назначение такой светодиодной подсветки — чисто декоративное. Иногда встречаются утверждения, что установка светодиодной подсветки на задней панели монитора полезна для глаз и снижает утомляемость, но даже в этом случае основная цель — просто украшение, световое оформление устройства. Пользователи устанавливают светодиодные ленты на различные поверхности:

• Отделка внутренней или внешней поверхности системного блока компьютера;
• Украшение ящика для клавиатуры и мыши;
• украшение монитора;
• Размещение на ребрах стола или на настенных полках.
•  Украшение других предметов рядом с компьютером или ноутбуком;
• создание торшеров, настольных ламп и других осветительных приборов.

При желании вариантов использования такого светодиодного освещения может быть множество. Все они не требуют трудоемкой установки, не создают нагрузку на блок питания компьютера и производят привлекательный световой эффект. Еще одним преимуществом является мягкое, небликующее свечение светодиодной ленты. Он не излучает излишнюю яркость и не мешает другим членам семьи в ночное время.

Читайте также Типы и подключения RGB драйвера для светодиодной ленты

Необходимые для работы материалы и инструменты

Для сборки и подключения светодиодной ленты могут понадобиться следующие материалы и инструменты

• Сама полоса;
• Паяльный провод или отдельный USB-разъем (лучшая практика);
• Паяльник и паяльник, предпочтительно паяльная станция с регулируемой температурой и вытяжкой дыма
• Ножницы, нож или другие инструменты для снятия изоляции;
• Тестер или мультиметр;
• соединительные провода;
• Токоограничивающий резистор (номинал должен зависеть от рабочего напряжения светодиода)
• Отвертка, плоскогубцы (на всякий случай).

В этот список намеренно не включены материалы для крепления ленты, так как в каждом конкретном случае существуют свои методы монтажа.

Распиновка USB

USB версии 2.0 наиболее часто используется в современных компьютерах. Они используют четыре провода, два из которых несут данные, а другая пара — это плюс и минус источника питания 5 В. В стандартных устройствах плюсовой провод — красный, а минусовой — черный. Контакты обычного плоского гнезда (USB Type A) расположены так, что провода данных идут по центру, а провода питания — по краю.

Важно: Для обоих разъемов mini USB расположение будет одинаковым, но для USB Type B, который используется для подключения принтеров или других периферийных устройств, питание находится на контактах 1 и 4, расположенных с правой стороны один над другим (если скошенные края находятся сверху). Тестер поможет более точно определить плюсы и минусы. При подключении обратите внимание на расположение контактов, так как вам нужно будет припаять штекер в зеркальном отображении.

Схема подключения

Базовая схема подключения светодиодной ленты к USB-разъему проста — к плюсовой стороне подключается токоограничивающий резистор, который припаивается к соответствующему контакту ленты. Минусовой провод подключается к минусовой клемме розетки. Важно не менять полярность. Помните, что при пайке штекера контакты будут расположены зеркально по отношению к гнезду.

Прежде всего, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора. Формула выглядит следующим образом:

R=(UPIT-RULED)/ILED

Где U pi — напряжение питания, которое равно 5 В;

U LED — это падение напряжения на диоде, которое зависит от длины излучаемой волны;

I LED — ток светодиода в рабочем режиме.

Падение напряжения на различных светодиодах можно проиллюстрировать в таблице:

Если расчеты кажутся слишком сложными или вы сомневаетесь, вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором. В Интернете их довольно много, и чтобы быть уверенным, результат должен быть продублирован на двух или трех ресурсах.

После расчета номинала можно подготовить кабель или разъем к пайке. Если вы используете готовый USB-кабель, оставьте один конец целым (он будет подключен к розетке компьютера или ноутбука), а другой отрежьте по длине и удалите два крайних контакта (это красный и черный провода, «+» и «-» соответственно). Два других провода, по которым передаются данные, должны быть замкнуты и изолированы для предотвращения короткого замыкания.

Если используется паяный штекер, его необходимо разобрать и припаять к концевым штырям кабеля. Более простой способ — непосредственно припаять резистор к плюсовой стороне штекера, а соответствующий электрод соединительного провода — к минусовой стороне. Плюс припаивается к свободному выводу резистора при сборке разъема. Убедитесь, что контакты не закорочены друг на друга. Они расположены очень близко друг к другу; при пайке можно случайно соединить соседние контакты.

Читайте также Как выбрать светодиодное освещение и на что обратить внимание при его выборе

Светодиода

Для подключения одного светодиода необходимо ограничить напряжение питания. Это важно, поскольку светодиодные компоненты не переносят перенапряжения и выходят из строя. Номинал резистора определяется по приведенной выше формуле. Известно, что напряжение питания (Uпит) составляет 5 В. Падение напряжения на диоде можно найти в таблице, а его рабочий ток указан в технических характеристиках компонента.

Внимание! Найти необходимый резистор может быть сложнее. В таких ситуациях либо сделайте сборку из двух или более резисторов, соединив их последовательно и параллельно, либо используйте готовый резистор с немного большим номиналом, чем необходимо. Выбор меньшего резистора недопустим, это приведет к слишком жесткому режиму работы диода и его повреждению.

Для соединения деталей штекер зачищается, и двухжильный провод аккуратно припаивается к соответствующим контактам. На противоположном конце подключается резистор (положительный электрод) и минусовой вывод светодиода. Плюсовая сторона светодиодного элемента припаяна к резистору. Все соединения изолированы термоусадочной трубкой. При сборке в корпусе заводской сборки все компоненты устанавливаются в корпус, а кабель закрепляется так, чтобы он не выскользнул при случайном рывке.

Светодиодной ленты

Для подключения светодиодной ленты к компьютеру с помощью USB вам понадобится либо готовая конструкция, рассчитанная на питание 5 В, либо стандартная лента на 12 В с инвертором. Первый вариант самый простой, так как готовый комплект светодиодной ленты не требует никакой подготовки (кроме монтажа на выбранную плоскость) и сразу крепится к USB. Второй вариант сложнее и используется редко, так как гораздо проще использовать обычный блок питания на 12 В, подключенный к сети 220 В.

Существует и другой способ подключения светодиодной лампы к компьютеру. Его блок питания обеспечивает качественные 12 В, но это напряжение не подается на USB. Вы можете найти свободное гнездо molex в системном блоке и подключить планку к нему. Желтый электрод, идущий к розетке, — это +12 В, а минусом может быть любой черный провод.

Этот вариант удобно реализовать с помощью стандартного разъема molex, к которому в нужном порядке припаиваются контакты светодиодной ленты. Этот способ подходит только для системного блока, на ноутбуке можно использовать одно из гнезд USB и специальную планку на 5 В.

Основные выводы

Компьютерная светодиодная лента с питанием от USB — это особый тип светодиодных светильников, предназначенных для декоративной светодиодной подсветки самого компьютера или объектов, находящихся поблизости. Возможны различные варианты подключения:

• один светодиод;
• Цельная лента 5 В, подключенная к гнезду USB;
• стандартная светодиодная лента на 12 В, подключенная к разъему molex блока питания компьютера.

Для подключения не требуется никакого специального оборудования, кроме токоограничивающего резистора и штекера. Вам понадобится паяльник и соединительные провода. Если у вас есть свои варианты подключения светодиодных лент к USB, опубликуйте их в комментариях.