Способы подключения светодиодной ленты к компьютеру

Подсветка для компьютера своими руками: схемы, инструкция, необходимые материалы

Светодиодная лента становится обыденным элементом оформления квартиры, общественного или коммерческого помещения. Придумано много способов получения интересных и оригинальных эффектов, способных изменить привычный вид комнаты. Помимо этого, существуют и другие, более практические возможности. К ним относится подсветка для ПК, позволяющая разгрузить органы зрения человека и снизить его утомляемость. Рассмотрим этот вопрос внимательнее.

Компьютер становится все более необходимым инструментом для бизнеса, общения и досуга. Люди проводят перед экраном монитора много времени, что отрицательно сказывается на их органах зрения.

Наиболее вредное воздействие возникает при работе в темном помещении. Резкий переход от ярко освещенного экрана к темному фону утомляет глаза и способен при длительном воздействии вызывать головную боль. Снизить вредное влияние можно, установив дополнительное освещение в районе монитора.

Оптимальным вариантом мягкого перехода считается установка светодиодной ленты по периметру обратной стороны монитора. Свет направлен на стену, образуя освещенное пятно вокруг экрана. Вариант позволяет сгладить резкую границу света и темноты, не отвлекает глаз от основного объекта внимания и снижает вредные последствия от длительного созерцания экрана.

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.

Купить кулер с подсветкой 90 мм

Первый кулер для корпуса компьютера, который я купил на АлиЭкспресс, был небольшой 90 мм кулер с синей подсветкой. Подобного размера кулер с подсветкой в магазинах своего города мне не удалось найти, но на АлиЭкспресс таких кулеров много.

Кулер имел 3 pin контакт питания и 12 светодиодов, которые светятся синим цветом (и довольно ярко). Кстати, в продаже имеются и другие цвета подсветки, например, красный или зеленый. Несмотря на небольшие габариты, кулер создавал хороший поток воздуха и при этом работал очень тихо. Ссылку на данный кулер можете найти ниже.

Проработал он у меня около года и работал бы еще, но я обновил компьютер и заменил корпус, в который уже нужны были кулера 120 мм.

Организация внутренней подсветки корпуса

С чего начать?

Для начала стоит определиться, какую подсветку вы хотите получить и это один из ключевых пунктов, на самом деле. Один из самых простых приемов — это подключение светодиодной ленты непосредственно к БП, а если иметь и «прямые руки», то можно организовать полноценную RGB-подсветку, включая каждый из цветов через отделенную кнопку, способ описан уже не одну сотню раз и я на нем даже и останавливаться не буду. Так же часто применяемый способ организации подсветки — использование штатных контроллеров в корпусах или контроллеров вентиляторов с поддержкой RGB. К примеру, в моем Cooler Master MasterCase Maker 5t есть возможность подключения до четырех фирменных светодиодных лет Cooler Master. Вообще, решение очень простое, но есть несколько недостатков: светодиодную ленту придется заказывать из Европы, а это, само собой, понимаете, дорого и как правило, мы ограниченны возможностями контроллера, которые не всегда отличаются разнообразием.Самый стремительно развивающийся способ сделать подсветку легко и в то же время очень красиво — подключение светодиодной ленты к соответствующему коннектору на материнской плате. Хочу сразу предупредить — этот коннектор есть далеко не на каждой материнской плате, а по настоящему получил распространение на материнских платах с актуальными чипсетами Intel(B250/H270/Z270) и AMD (B350/X370), так что советую ознакомиться со спецификациями своей материнской платы и сразу обратить на это внимание, если вы только планируете сделать сборку. Плюсами данного способа является гибкость настройки режимов подсветки через программное обеспечение промо в Windows(зависит от производителя материнской платы) и простота подключения.Если ваша материнская плата поддерживает подключение светодиодных лент, первое, что вас будет подстерегать — проблема подключения светодиодной ленты. Дело в том, что обычная светодиодная RGB лента не имеет соответствующего коннектора подключения и заканчивается четырьмя контактными площадками, а комплектный провод для подключения светодиодной ленты заканчивается четырехпиновой «гребенкой».

Как решить проблему подключения светодиодной ленты?

Первый способ самый быстрый но непродуманный и неудобный. Припаять пины фирменного кабеля подключения к светодиодной ленте напрямую, но это вносит сразу несколько проблем: соединение быстро не разберется, есть риск повредить фирменный провод подключения, отсутствие гибкости в месте подключения. Этот способ мы не рассматриваем.

Второй способ самый легкий, затратный и подойдет, если вы не умеете паять. Покупка готового набора для установки, например, DeepCool RGB 100 Plus или более продвинутых наборов. В таком случае, у вас будет возможность легкого и безболезненного монтажа светодиодной ленты, которая, гарантированно, подойдет. У данного способа тоже есть недостаток — лента стандартного размера и она элементарно может не вписаться в размеры вашего корпуса.Самый сложный в реализации способ, но в то же время самый удобный, гибкий и дешевый, распаять коннектор для подключения самостоятельно и об этом мы поговорим дальше.

Необходимые материалы и инструменты

На деле нам пригодиться совсем не много:

• паяльник — подойдет любой, но желательно, что бы он был маломощным, так как при слабом навыке пайки можно просто спалить контактную площадку светодиодной ленты;
• припой — особых требованний к нему нет, но желательно использовать нить толщиной до миллиметра, с таким проще будет работать;
• флюс — в роли флюса отлично подойдет жидкая канифоль, она легко наносится, стоит недорого и полностью подходи под наши цели;
• малярный нож — для зачистки проводов;
• кусачки — для удобной подгонки проводов под нужную длину;
• ножницы — пригодятся для подгонки ленты под размер;
• лак для ногтей — да, я снова разоряю жену ради своих экспериментов;
• термоусадочная трубка — пригодится для изоляции и аккуратной «упаковки» проводов;
• светодиодная лента — здесь выбор, как никогда, большой в магазинах чего только не встретишь; что могу порекомендовать, так это покупать светодиодную ленту обязательно IP67(то есть в силиконе) с типом светодиода 5050 и выбирать средней мощности, так как самые мощные варианты самые яркие и будут освещать всю вашу комнату, а не только ПК;
• два патрона для лампочки с цоколем типа G4 — неотъемлемая часть в нашем случае.

Для чего нужен патрон под лампочку G4?

Основная проблема подключения — это создать простое разъединяемое соединение светодиодной ленты и штыкового коннектора для подключения светодиодной ленты.В этом сложном деле нам поможет патрон для лампочки с цоколем типа G4. Дело в том, что один патрон содержит две клеммы, которые достаточно легко вытащить, если загнуть соответствующий язычок. В итоге, с двух таких патронов мы получаем четыре готовых провода с отличной маленькой удобной клеммой на одном из концов, которые подойдут для создания удобного подключения.

Начинаем работу

Важно! Это не обучение пайке, если вы не знакомы с пайкой, то в интернете найдете большое количество информации по этому поводу.

Для начала мы должны зачистить край светодиодной ленты, на котором находится контактная площадка для пайки.После следует залудить контактную площадку. Подогнать под нужный размер провода полученные с патрона 4G, аккуратно зачистить их край и так же залудить.Далее процесс предельно прост — припаять полученные провода к контактным площадкам светодиодной ленты.После пайки следует проверить, не перемыкаются ли у вас контакты между собой и после проверки покрываем место пайки лаком. Следует помнить, что лента гибкая и при небольшом перегибе контакты, не покрытые лаком, могут замкнуть между собой.После высыхания лака следует «упаковать» провода и клеммы в термоусадочную трубку. Для дальнейшего удобства подключения советую каждый отдельный провод отвечающий за определенный цвет «упаковать» в термоусадочную трубку соответствующего цвета, а линию 12В отметить, например, черной трубкой. После всех этих несложных манипуляций мы получаем отличный легко съемный коннектор.

Как организовать подсветку в корпусе?

Как бы это было не странно, об этом мы поговорим в следующем выпуске. Этот фактор очень зависит от используемого железа, корпуса и внутренней его компоновки, про это все мы поговорим совсем скоро и я покажу наглядно правильно поставленную красивую подсветку. А пока я могу с вами поделиться готовой светодиодной лентой, которая у меня получилась.

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).

№2 Монтаж светодиодов в тело клавиатуры 760

Прежде чем устанавливать ленты подсветки, нужно составить схему всех точек выхода дополнительных элементов. Это касается:

• выключателя;
• провода к блоку питания;
• присоединения системы пульта для Multi-color.

Таким образом, на схеме должны в обязательном порядке числиться:

• точки выхода дополнительных проводов;
• расположение резиновых подложек клавиш;
• точки внутреннего крепежа всех проводков, соединений.

Поскольку все планки соединяются в один узел, нужен продуманный план для укладывания этой части. Чтобы его объем не мешал установки панели с клавишами.

Подсветка клавиатуры своими руками требует определенной аккуратности. При монтаже ленты первой задачей является демонтаж корпуса. Все элементы крепежей необходимо тщательно отсоединить, обращая внимание на возможные выходы различных разъемов.

В случае сплошной панели клавиш, имеет смысл проплавить отверстия для выхода диодов паяльником. Для подобной манипуляции будет необходим точный расчет расположения диода вдоль направляющей и мест крепления клавиш. Присоединенный провод к началу цепи имеет смысл присоединить клейкой лентой к основным проводам клавиатуры для большего удобства эксплуатации.

На провод монтируется переходник разъема под провода питания диодной ленты. Подключаем его непосредственно к источнику питания. Кнопку выключения подсветки можно вставить в место выхода плат, выломав одну планку.

Что такое светодиодная лента, и для чего ее подключают к компьютеру

Для тех, кто впервые собирается иметь дело со светодиодными лентами – буквально несколько слов об их устройстве, предназначении, принципе подключения.

Итак, сам по себе светодиод представляет собой компактный полупроводниковый прибор. Понятие «диод» уже подразумевает то, что он способен пропускать ток только в одном направлении. Но структура полупроводникового кристалла такова, что при пропускании тока происходит высвобождение световой энергии в виде излучения фотонов. Одним словом, светодиод начинает излучать световой поток. Частично при этом вырабатывается и тепловая энергия, то есть необходимо принимать определенные меры и к адекватному теплоотводу.

• Начало широкомасштабного использования этих элементов положили светодиоды типа DIP. Их и сейчас можно часто встретить, например, в системах индикации многих бытовых приборов, в гирляндах, у маломощных светильниках старых образцов.

• Буквально революцию в развитии LED-освещения произвело появление светодиодов типа SMD. Такие приборы уже оснащены собственной системой теплоотвода (эту роль выполняет корпус, изготовленный из специального материала). Излучаемый световой поток стал выше, и это на фоне значительного уменьшения габаритов самого светодиода. Элементы могут иметь линзу или просто быть покрытыми слоем люминофора, задающего световую температуру свечения и устраняющего ультрафиолетовые составляющую. Именно SMD-светодиоды в настоящее время пока являются наиболее востребованными, и большинство лент произведено именно с их использованием.

Светодиоды, в зависимости от применяемых кристаллов и люминофорного покрытия, бывают с однотонным белым свечением различных оттенков, и с цветным (RGB).

• Новым этапом развития светодиодной технологии стало появление COB (chip-on-board) COG (chip-on-glass) приборов. По сути, это десятки безоружных кристаллов, размещенных на алюминиевой (через слой диэлектрика, конечно) основе-плате или стеклянном стержне, которые затем закрываются сплошным слоем люминофора. В итоге получается мощный источник света с излучающей поверхностью большой площади. Световой поток излучается равномерно со всей площади такой матрицы или стержня.

Итак, для производства большинства современных светодиодных лент используются элементы SMD того или иного типоразмера. Сама лента – это, по сути, гибкая узкая монтажная плата, на которой, кроме светодиодов, впаяны и другие необходимые для нормальной работы элементы. Светодиоды располагаются на ленте в один или два ряда с определенным шагом, предопределяющим плотность их размещения – от 30 до 240 штук на погонный метр. Лента реализуется метражом – ее можно резать отрезками необходимой длины, но только по нанесенным отметкам, расположенным с определенным шагом (обычно от 100 до 300 мм).

Тыльная сторона светодиодной ленты чаще всего оснащается самоклеящимся слоем, упрощающим проведение ее монтажа по месту установки подсветки. Этот адгезионный слой в «походном» положении прикрыт защитной подложкой, которая снимается непосредственно перед монтажом.

Подробно останавливаться на строении светодиодных лент и их классификации не станем – об этом уже достаточно информации на нашем портале.

Светодиодные ленты – отличный «инструмент» для создания декоративного или локального освещения

При креативном подходе эти осветительные приборы способны практически полностью преобразить оформление помещения. О классификации, порядке и схемах подключения светодиодных лент – читайте в специальной публикации нашего портала.

Для чего может потребоваться подключение светодиодной ленты к компьютеру? Здесь можно разделить на прагматическую и декоративную составляющую вопроса.

Начнем с прагматики.

• Рабочее место у компьютера у большинства пользователей – это своеобразная индивидуальная зона в квартире или доме, в которой проводится бо́льшая часть свободного времени. А для многих, как говорят в правительственных кругах, «самозанятых граждан» – это и вовсе основное рабочее место. Рабочий день у таких людей часто незаметно перетекает на ночные часы. И отчасти для того, чтобы не беспокоить остальных членов семьи, но и не терять комфортной обстановки, приходится продумывать оборудование такой зоны. Это – неяркая фоновая подсветка области монитора, так как его работа в полной темноте неизбежно вызывает быструю усталость глаз и вообще способна негативно повлиять на зрение пользователя.

По всей видимости, необходима достаточная освещённость области рабочего стола, если приходится выполнять те или иные рукописные записи или пользоваться печатной литературой. Отличным дополнением становится светодиодная лента, расположенная под столешницей над выдвижной полочкой для клавиатуры.

• Если же говорить о декоративном освещении, то здесь все зависит от предпочтений хозяина. Так, модным трендом (по личному мнению автора – довольно бессмысленным) является внутренняя подсветка системного блока, установка на него (внутрь его) молдингов или иных светящихся элементов. Практикуется контурная отделка (часто — с эффектом светомузыки) светодиодными лентами всей рабочей столешницы, монитора, колонок и т.п. – всего того, что придет в голову «распорядителю» этой области комнаты.

Что бы ни планировалось, светодиодные приборы требуют подключения к источнику питания. И если, как говорится, под боком есть компьютер, то вполне можно воспользоваться уже имеющимися мощностями.