Подключение светодиодной ленты к компьютеру через USB или блок питания ПК
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.
Что такое « usb гаджет»?
Прежде чем описывать usb светильник, нужно дать краткое определение самому термину «гаджет». Несмотря на довольно много трактовок, суть его сводится к следующему: все, что посредством usb кабеля может быть присоединено к компьютеру или ноутбуку, может таковым считаться. Все гаджеты можно разделить на самостоятельные устройства, использующие ноутбук для подзарядки или передачи данных, и сателлиты – устройства, работающие исключительно при подключении к компьютеру.
Все гаджеты также можно поделить на функциональные и декоративные. Первые имеют некую функцию или несколько, для выполнения которых их и приобретают (или делают своими руками – поскольку они представляют собой маломощные устройства с потребностью где-то 5 Вт, то часто usb самостоятельно крепят к фонарикам и прочим устройствам, дабы они могли работать без батареек). Другие же должны радовать глаз хозяина ноутбука, чего бы это ни стоило (а стоят они, порой, неоправданно дорого, и речь не только о деньгах). Главной проблемой современной техники в том, что она слишком разнообразная, и то, что на одном компьютере будет работать без труда, на другом же может не запуститься вообще или наоборот – привести к повреждению материнской платы (считай – всего компьютера).
Есть гаджеты полезные (как маленькие вентиляторы – для жары самое то, или микропылесосы – их миниатюрные сопла позволяют вытаскивать пыль из самых труднодоступных мест без разборки корпуса ноутбука), а есть, как мы уже писали, бесполезные и вредные. Наиболее ярким примером бесполезных, но хорошо разрекламированных usb игрушек можно назвать грелки для рук и микрохолодильники. В такой холодильник даже не каждая чашка влезет, а уж заморозить они могут разве что спрос у потребителей. Все них, кстати, очень часто устанавливается светодиодная подсветка. Однако самым популярным гаджетом является «шар с молниями» — это такой декоративный светильник, внутри колбы которого находится прозрачный газ и сама небольшая лампочка. Принцип работы напоминает галогеновую лампу. Суть его работы сводится к следуюещму: это небольшая модель аппаратов, аналогичных изобретениям известного ученого и «повелителя молний» начала ХХ века Николы Теслы.
Лампа «Плазменный шар»
Этот светильник действительно выглядит эффектно, хотя пользы от него «0». Особенно много радости проявляется, когда человек касается колбы и поток молний внутри шара собираются вокруг него, не принося вреда. То, что каждое прикосновение сокращает срок службы лампы на треть, мало кого при этом волнует. Также мало кто задумывается, что электромагнитное излучение, которое она выделяет, порти всю электронику в пределах 50 см (если лампа маленькая): флешки перестают работать, смартфоны произвольно включаются/выключаются, не ловят сеть, колонки «шипят» и «хрипят» и т.д. Но хуже всего приходится ноутбуку – начинаются перебои блока питания и материнской платы, вплоть до небольшого хлопка, возвещающего, что ваш компьютер более не жилец, так как в нем сгорел южный мост «материнки». Удивительно, что шнур к ним производители обычно делают гораздо короче 50 см…
↑ Схема преобразователя напряжения — блокинг-генератор
Схема известная, хорошо отработанная в Интернете в переделках фонариков на светодиодные, она была успешно проверена в других моих проектах. Это самый простейший блокинг-генератор. Самоиндукция в катушках которого используется для питания светодиодных цепей, обведенных пунктиром и обозначенных «VDL».
Все было собранно на макетке. На снимке можно видеть оставленный от предыдущего применения диодный мост (он не используется). Кабель вместе со штекером USB был использован от поломавшейся «мышки» и в три витка намотанный на подходящее ферритовое кольцо, образовав катушки L1 и L2.
Катушка L3 может быть намотана на стандартном ферритовом кольце размерами 10-7-5 мм двойным проводом ПЭЛ-0.3 порядка 30-35 витков (до заполнения). Конец одной обмотки соединяется с началом другой, и это есть средняя точка блокинг-трансформатора. В авторском варианте был использован готовый согласующий транс от компьютерного БП – его обмотка с выводом посередине.
Транзистор VT1 должен выдерживать в импульсе ток до ампера и обратное напряжение между базой и эмиттером не менее 60-ти Вольт.
ШАГ 4
Монтируем выключатель на предназначенное место, фиксируя его с помощью клея или винтов. Главное, чтобы соединение было выполнено жестко и надежно. Красный провод от USB-шнура можно припаять к центральному выводу переключателя. После этого к одному из двух оставшихся контактов нужно подсоединить резистор. К другому концу сопротивления паяется провод, идущий к «плюсовому» контакту светодиода. При работе необходимо быть максимально осторожным и не допустить короткого замыкания в цепи. Провод, припаянный к «минусу» нашей «лампочки», следует соединить с черной жилой USB-шнура.
Для сведения риска возникновения неполадок в цепи к минимуму (разрыва проводов, короткого замыкания) всю компонентную базу необходимо тщательно заизолировать термоусадочной трубкой, изолентой или же изготовить для подставки лампы-микрофона второе «дно» из текстолита либо оргстекла, которое будет выполнять защитную функцию и увеличит устойчивость устройства на столе.
Схема подключения
Принципиальная схема подключения светодиодной ленты к гнезду USB проста — к плюсу подключается токоограничивающий резистор, к которому припаивается соответствующий контакт ленты. Минусовой провод подсоединяют к минусовому контакту гнезда. Важно не перепутать полярность. Надо помнить, что при пайке штекера контакты будут находиться зеркально относительно гнезда.
Прежде всего, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора. Формула выглядит следующим образом:
Где Uпит — напряжение питания, равное 5 В;
U LED — падение напряжения на светодиоде, которое зависит от длины излучаемой волны;
I LED — сила тока светодиода в рабочем режиме.
Падение напряжения на разных светодиодах можно наглядно рассмотреть в таблице:
| Цвет LED элемента | Падение напряжения |
| Белый | 3-3,7 В |
| Красный | 1,6-2,3 В |
| Синий | 2,5-3,7 В |
| Желтый | 2,1-2,2 В |
| Зеленый | 2,2-3,5 В |
| Оранжевый | 2-2,1 В |
Если расчет представляется слишком сложным, или его результат внушает сомнение, можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Их немало в сети, для надежности следует продублировать результат на двух или трех ресурсах.
После того, как номинал рассчитан, можно подготовить к работе провод или разъем под пайку. Если используется готовый USB кабель, надо один конец оставить в неприкосновенности (он будет подключаться к гнезду компьютера или ноутбука), а второй обрезать по длине и зачистить два крайних контакта (это красный и черный провода, соответственно «+» и «–»). Два других провода, по которым идут данные, следует укоротить и заизолировать, чтобы не случилось короткого замыкания.
Если планируется использовать штекер под пайку, его надо разобрать и припаять к крайним контактам провода. Можно поступить проще — к плюсовому контакту штекера сразу припаять резистор, а к минусовому — соответствующий электрод соединительного шнура. Плюс припаивают к свободному контакту резистора после сборки штекера. Обязательно надо проверить, не замыкают ли контакты между собой. Они расположены очень близко друг к другу, во время пайки можно случайно соединить соседние выводы.
Светодиода
Для подключения одного светодиода необходимо ограничить напряжение питания. Это важно, поскольку LED элементы не переносят превышения напряжения и выходят из строя. Номинал резистора определяется по формуле, приведенной выше. Напряжение питания (Uпит) известно — 5 В. Падение напряжения светодиода находится по таблице, а рабочий его ток указывается в технических характеристиках элемента.
Внимание! Сложнее бывает отыскать необходимый резистор. В таких ситуациях либо делают сборку из двух или нескольких резисторов, комбинируя последовательное и параллельное соединение, либо используют готовый резистор немного большего номинала, чем надо. Выбирать сопротивление меньшего уровня нельзя, это сделает режим работы светодиода чрезмерно жестким и выведет его из строя.
Для соединения деталей штекер разбирают и аккуратно припаивают к соответствующим контактам двухжильный провод. К противоположному концу присоединяют резистор (к положительному электроду) и минусовый контакт светодиода. Плюс LED элемента паяют к резистору. Все соединения изолируют с помощью термоусадочной трубки. Если производится установка в готовый корпус, все элементы устанавливают в него и закрепляют провод, чтобы он не оторвался при случайном рывке.
Светодиодной ленты
Для подключения к USB компьютера светодиодной ленты потребуется либо готовая конструкция, рассчитанная на питание 5 В, либо стандартная 12 В лента с преобразователем. Первый вариант самый простой, поскольку готовый светодиодный комплект не нуждается ни в каких подготовительных действиях (кроме монтажа на выбранную плоскость), и сразу включается в USB. Второй вариант сложнее и редко используется, так как гораздо проще использовать штатный блок питания на 12 В, подключенный к сети 220 В.
Существует еще один способ присоединения светодиодной подсветки к компьютеру. Его блок питания выдает качественные 12 В, но на USB это напряжение не подается. Можно найти в системном блоке свободный molex разъём и подключить ленту к нему. Желтый электрод, подходящий к разъему — это +12 В, а минусом может быть любой черный провод.
Этот вариант удобно реализовать с помощью штатного штекера molex, к которому в соответствующем порядке припаиваются контакты светодиодной ленты. Такой вариант годится только для системного блока, у ноутбука можно использовать одно из гнезд USB и специальную ленту 5 В.
8 лучших светильников с аккумулятором
Мы подобрали 8 наиболее интересных, на наш взгляд, моделей аккумуляторных настольных светильников, давайте рассмотрим их подробнее.
Настольный заряжаемый светильник REXANT
Настольный заряжаемый светильник REXANT
Описание:
Беспроводной настольный светодиодный светильник с матовым рассеивателем подойдет как для домашнего использования, так и в офисе. Благодаря матовому рассеивателю создается ровный, мягкий свет без пульсаций. Гибкая конструкция позволяет изменять угол наклона светильника.
Мощность светильника составляет 4 Вт. Источником питания служит аккумуляторная батарея, которая заряжается от источника постоянного тока, напряжением 5 В, посредством USB порта. Время автономной работы светильника составляет 3 часа. Имеется 3 режима яркости. Выключатель светильника — механический.
Световая температура составляет 4000 К. Мощность светового потока 350 Лм. Светильник может обеспечить освещение поверхности, площадью 30 м2. Габариты 150 х 300 мм. Вес 220 г. Изготовлен в Китае. Гарантия — 1 год.
Светодиодный аккумуляторный светильник (LED) Smartbuy-4W/K (SBL-Jump-4-WL-Black)/60
Светодиодный аккумуляторный светильник (LED) Smartbuy-4W/K (SBL-Jump-4-WL-Black)/60
Описание:
Светодиодный настольный светильник Smartbuy отлично подойдет в качестве источника света в домашних условиях и на даче. Светодиодные источники света, которыми оснащен светильник обеспечивают яркий световой поток. Встроенную аккумуляторную батарею можно подзаряжать от сети 220 В или через USB порт.
Угол наклона и высота светильника могут регулироваться. Светильник обладает компактным дизайном и складной конструкцией, благодаря чему может поместиться даже в небольшой сумке.
Максимальная мощность светодиодных источников света составляет 4 Вт, световой поток— 160 Лм, вес — 350 грамм. Светильник изготовлен из пластика. Габариты составляют 130 х 275 мм.
Изготовлен в Китае. Гарантия производителя составляет 2 года.
Светильник настольный светодиодный FunRay FR524AB
Светильник настольный светодиодный FunRay FR524AB
Описание:
Настольная аккумуляторная лампа с гибкой ножкой, позволяющей обеспечить освещение любой части рабочего стола без перестановки. Управление режимами работы производится с помощью сенсорного переключателя. Это позволяет быстро настроить необходимое освещение.
Светильник оборудован встроенным аккумулятором емкостью 1800 мАч. В качестве источника света применены 24 светодиода, общей мощностью 5 Вт. Время автономной работы составляет 4 часа. Плафон светильника изготовлен из ABS пластика.
Световой поток 300 Лм. Вес светильника составляет 700 г. В комплект включен адаптер питания. Произведен в Китае. Гарантия производителя составляет 12 месяцев.
Настольная LED-лампа Xiaomi Yeelight YLTD02YL EU
Настольная LED-лампа Xiaomi Yeelight YLTD02YL EU
Описание:
Светодиодная настольная лампа позволяет обеспечить световой поток, подходящий для чтения, создания комфортной атмосферы для отдыха вечером или в качестве ночного источника мягкого света.
Лампа имеет простой, но в то же время современный и стильный вид, выполненный в фирменном стиле Xiaomi. Благодаря использованию высококачественных материалов достигается равномерное распределение светового потока. Может поворачиваться в любом направлении благодаря гибкой металлической конструкции.
Светильник прост в эксплуатации. Выбор одного из пяти возможных световых режимов производится с помощью сенсорного переключателя. Возможен выбор от 20 до 100% мощности светового потока. Максимально возможная величина светового потока составляет 260 Лм, максимальная мощность 5 Вт. Возможен выбор из пяти режимов цветовой температуры от 2700 до 6500 К.
В качестве источника питания применен литий-ионный аккумулятор, емкостью 2000 мАч, позволяющий обеспечит время автономной работы до 5 часов. Зарядку аккумулятора можно производить через USB-кабель, включенный в комплект поставки. Габариты светильника составляют 351 х 377 х 150 мм. Вес 670 г.
Страна изготовления Китай.
Светодиодный настольный светильник Momax с беспроводной зарядкой Q.Led Flex Mini Lamp
Светодиодный настольный светильник Momax с беспроводной зарядкой Q.Led Flex Mini Lamp
Описание:
Многофункциональная светодиодная лампа. Есть встроенная беспроводная зарядка для смартфонов и других гаджетов. Для подключения питания от внешнего аккумулятора или адаптера питания у настольной лампы имеется USB разъем Type-C. В комплект поставки адаптер и внешний аккумулятор не включены. Светильник оборудован гибким держателем, благодаря которому можно направить световой поток в любом направлении.
Имеется 5 режимов яркости и специальный режим мягкого света для чтения. Максимальная мощность светильника с учетом беспроводной зарядки составляет 10 Вт. Имеется сенсорный выключатель. Светильник имеет защиту от попадания пыли и влаги. Световой поток 300 Лм. Габариты 400х300 мм. Вес 685 г. Произведен в Китае. Гарантия изготовителя 1 год.
Настольная складная лампа Xiaomi Yeelight YLTD11YL EU
Настольная складная лампа Xiaomi Yeelight YLTD11YL EU
Описание:
Стильная и элегантная складная настольная беспроводная настольная лампа позволит длительно работать в комфортных условиях. Лампа отличается небольшими размерами, высота — 292 мм, ширина — 70 мм и небольшим весом — 400 г. Габаритные размеры позволяют пользоваться лампой при различных условиях, даже если на столе мало свободного места.
Лампа имеет регулируемый, в диапазоне до 120° угол наклона. В качестве источника питания применяется аккумулятор. Максимальная мощность светодиодного источника света составляет 5 Вт, световая температура — 3700 К, световой поток — 200 Лм. Количество режимов работы — 3. Это режим чтения, позволяющий читать, не напрягая глаза, также есть режим работы, когда свет становится более приглушенным и рассеянным и режим пониженной яркости, наиболее подходящий для темного времени суток.
Благодаря складной, портативной конструкции, в сложенном состоянии источник света защищен от механических повреждений. Лампа может заряжаться через USB-порт. Произведена в Китае. Производитель дает гарантию 12 месяцев.
Настольная лампа Uniel TLD-535
Настольная лампа Uniel TLD-535
Описание:
Стильная настольная светодиодная лампа со встроенным аккумулятором, емкостью 1800 мАч прекрасно подойдет для офиса. В качестве источника света применяется одна светодиодная лампа, создающая световой поток 250 Лм, с цветовой температурой 5500 К.
Максимальная мощность лампы 3 Вт. Вес — 604 г. Страна изготовления Китай. Гарантия производителя составляет 2 года.
Настольная лампа светодиодная Xiaomi COOWOO U1 Smart Table Lamp
Настольная лампа светодиодная Xiaomi COOWOO U1 Smart Table Lamp
Аккумуляторная настольная лампа оснащена встроенным аккумулятором емкостью 4000 мАч, который можно использовать как зарядное устройство. Для этого имеются два USB выхода для зарядки телефона.
Мощность светодиодного источника света составляет 3 Вт, цветовая температура 4000 К, мощность светового потока 200 Лм. Алгоритмы работы лампы подобраны так, чтобы снизить нагрузку на глаза и сделать использование светильника комфортным. Время работы в режиме наибольшей яркости составляет 8 часов.
Лампа имеет минималистичный дизайн и отличается простотой использования. Материал, из которого изготовлена лампа — пластик. Плафон лампы может регулироваться по наклону в любом направлении. Управление режимами работы производится кнопкой, размещенной на верхней части основания лампы. Есть память режимов работы светильника.
USB лампа своими руками
Именно для любителей «самостроя» мы приводим пошаговое руководство по изготовлению миниатюрной светодиодной лампы, источником тока для которой будет служить компьютер (настольный или портативный).
Для реализации этой идеи нам понадобятся следующие компоненты:
светодиод ультраяркий (цвет – на выбор) – 1 шт.; резистор с рассеивающей мощностью 0,5 Вт (сопротивление рассчитывается индивидуально) – 1 шт.; малогабаритный переключатель – 1 шт.; старый микрофон – 1 шт.;
USB-кабель (длина подбирается исходя из потребностей).
Цвет свечения светодиода значения не имеет. В данном случае его яркость является приоритетной характеристикой. Так, подойдет и самый дешевый компонент с небольшим рабочим током (10–20 мА), но его возможностей наверняка не хватит для освещения рабочего места.
Мы выбрали белый ультраяркий светодиод, номинальное напряжение которого составляет 4 В при токе 80 мА.
Напомним, что более длинный вывод данного компонента для его правильного функционирования подключается к «плюсовому» полюсу источника питания, короткий – к «минусовому».
Характеристики светодиода определяют требуемое сопротивление резистора. Оно рассчитывается исходя из закона Ома для участка цепи (R=U/I, где I – рабочий ток, U – напряжение в цепи, в которую он будет подключаться).
Так как напряжение на выходах USB-порта равно 5 В, подставив в формулу цифры, мы получили расчетное значение сопротивления, в нашем случае 62,5 Ом (R=5 В/0,08 А=62,5 Ом). Резистора такого номинала под рукой не оказалось, поэтому мы использовали элемент с сопротивлением 68 Ом.
Во избежание выхода из строя светодиода лучше перестраховаться и взять резистор с бόльшим номиналом, чем наоборот. Гасящий резистор подключается последовательно со светодиодом.Если его не будет, лампа сгорит после нескольких минут работы.
Прежде чем взяться за дело, «вооружаемся» необходимыми инструментами – паяльником и принадлежностями к нему, дрелью, надфилем, монтажными проводами и т. д.
ШАГ 1 Вначале разбираем микрофон и отпаиваем единственный присутствующий в нем компонент. Чтобы не усложнять работу, для питания светодиода можно использовать провода микрофона. Впаиваем нашу «лампочку» на положенное ей место.
ШАГ 2 Обрезаем конец USB-шнура, оставляя лишь провод с разъемом, который будет подключаться непосредственно к компьютеру. Нам понадобятся лишь красная («плюс») и черная («минус») жилы, необходимые для питания устройства. С них нужно снять часть изоляции и залудить перед пайкой внутри лампы.
ШАГ 3 Подходящим инструментом делаем несколько отверстий в основании микрофона (для USB-провода, шнура, идущего к светодиоду и выключателя).
ШАГ 4 Монтируем выключатель на предназначенное место, фиксируя его с помощью клея или винтов. Главное, чтобы соединение было выполнено жестко и надежно. Красный провод от USB-шнура можно припаять к центральному выводу переключателя.
После этого к одному из двух оставшихся контактов нужно подсоединить резистор. К другому концу сопротивления паяется провод, идущий к «плюсовому» контакту светодиода. При работе необходимо быть максимально осторожным и не допустить короткого замыкания в цепи.
Провод, припаянный к «минусу» нашей «лампочки», следует соединить с черной жилой USB-шнура.
ШАГ 5 Для сведения риска возникновения неполадок в цепи к минимуму (разрыва проводов, короткого замыкания) всю компонентную базу необходимо тщательно заизолировать термоусадочной трубкой, изолентой или же изготовить для подставки лампы-микрофона второе «дно» из текстолита либо оргстекла, которое будет выполнять защитную функцию и увеличит устойчивость устройства на столе.
РЕЗУЛЬТАТ В итоге у нас получилась довольно неплохая мини-лампа с питанием от USB-порта компьютера. К достоинствам такого решения отнесем простоту изготовления, высокую яркость свечения (в случае использования ультраярких светодиодов, рассчитанных на большой номинальный ток) и аккуратный внешний вид.
Помните, что данное решение – лишь пример самого простого устройства подсветки, которое нетрудно сделать своими руками. При желании и необходимых навыках конструкцию можно совершенствовать (например, добавить регулятор яркости), усложнять, изменять по собственному усмотрению, исходя из имеющихся компонентов. Одним словом, все зависит от вашей фантазии.
