Как подключить светодиодную ленту к компьютеру

Какие возможности для подключения светодиодной ленты предоставляет компьютер?
Объединение системы питания компьютера и светодиодной подсветки очень удобно. Хотя бы с тех позиций, что при запуске компьютера включаются и приборы освещения (ничто не мешает предусмотреть опционально отключение того или иного участка).
Для начала – какого питания требуют светодиодные ленты?
Большинство лент рассчитаны на подключение к источнику постоянного тока с напряжением 12 вольт.
Ленты с плотностью установки светодиодов 240 штук на погонный метр могут требовать питания в 24 вольта.
Существуют ленты и с питанием непосредственно от сети 220 вольт. Но в контексте применения их для оборудования рабочего места у компьютера – рассматривать такие изделия нет никакого смысла.
Этим, по сути, и ограничивается все многообразие. Разница еще может быть в том, что светодиодные ленты белого свечения можно подключать непосредственно к источнику постоянного тока требуемого напряжения, просто соблюдая полярность.
Если же планируется применять RGB-ленты, то требуется специальный блок-контроллер, к которому поступает постоянное напряжение 12 В, а на выходе идет один общий «плюс» и три отдельных провода с подключением каждый к своему цвету.
Что «может предложить» компьютер в плане подключения светодиодной ленты непосредственно к нему?
Для этого можно взглянуть на схему выходных напряжений обычного блока питания.
Итак, в «хвосте» шлейфов, выходящих из блока питания компьютера, обычно встречаются следующие разъемы:
1 – разъем обеспечивает питание всей материнской платы. Для организации подсветки может использоваться, но с оговорками, о которых будет рассказано ниже.
2 – разъем, подающий питание на процессор. Трогать его, понятное дело, не рекомендуется.
3 – разъем, подающий питание на кулер или (и) на видеокарту. Использоваться не будет.
4 – molex – самый удобный разъем для подключения светодиодной подсветки. Имеется требуемое напряжение с высокими показателями допустимой токовой нагрузки, не составляет труда выполнить коммутацию с использованием штатных разъёмов.
5 – необходимое напряжение есть, но коммутация не столь удобна, как с разъемом molex.
6 – разъем, встречающийся на устаревших компьютерах, и предназначенный для питания уже вышедших из употребления floppy-дисков. Использовать для подсветки – не рационально.
Итак, наиболее удобным разъемом для подключения подсветки можно считать molex, тем более, что обычно несколько их штук «висят» незадействованными. Посмотрим на его «распиновку».
Черные провода – это масса (GND или COM).
Желтый провод – это всегда напряжение в +12 вольт относительно GND.
Красный провод – напряжение в +5 вольт относительно GND.
Кстати, такая распиновка позволяет снять еще одно напряжение — +7 вольт. Это – разница между потенциалами красного и желтого проводов. Иногда некоторые домашние мастера практикуют ступенчатую регулировку яркости свечения подключённой светодиодной ленты, то есть без использования диммера: 5 вольт – минимальное свечение, 7 вольт – более яркое, 12 вольт – номинал.
Разъем МВ-20 или МВ-24, показанный на иллюстрации выше под номером 1 (предназначенный для питания материнской платы), может использоваться в том случае, если требуется подключить светодиодную ленту с напряжением питания 24 вольта. Таких потребителей в самом компьютере нет. На и «чистого» напряжения в 24 В тоже не имеется. Но зато в самом разъеме имеется контакт, к которому подходит провод голубого цвета. В зависимости от исполнения номер этого контакта или 12, или 14 – на схеме ниже это хорошо показано.
Напряжение на этом контакте относительно GND – минус 12 вольт. То есть между ним и желтым проводом того же Molex получатся искомые 24 вольта.
Сразу оговоримся, что такое решение все же не может приветствоваться. Во-первых, использование столь мощной и «плотной» светодиодной ленты с подключением к компьютеру все же выглядит не вполне адекватным. Во-вторых, по показателями допустимого тока Molex и MB-20 довольно значительно различаются, то есть хорошей мощности таким образом снять все равно не получится.
А можно ли подключить светодиодную ленту к компьютеру, если нет желания вскрывать корпус системного блока? Или, например, к ноутбуку?
Да, это тоже возможно, но с многочисленными оговорками. Дело в том, что в таком случае приходится использовать USB-выход, а там есть ограничения как по напряжению питания, так и по силе тока. Этот вопрос будет также рассмотрен ниже.
Кстати, никогда не забываем, что в расчет следует принимать далеко не только напряжение питания, но и необходимую силу тока. Выходные показатели, безусловно, зависят от мощности блока питания, а эксплуатационные значения – он насыщенности самого компьютера (количества и характеристик дисков, карт, кулеров, других подключённых устройств). В теории, с разъема Molex можно снять питание с токовой нагрузкой аж до 20 ампер. Однако, учитывая и необходимость наличия резерва мощности блока питания, и показатели сечения проводов шлейфа, рекомендуется не превышать порога в 4, максимум (нежелательный) 5 ампер.
Ниже в таблице показаны ориентировочные значения силы тока, исходя из типа применяемых на ленте SMD-светодиодов и плотности их размещения. Ориентируясь на эти значения и видя перед собой максимально допустимый порог в 4 ампера (опять же, только для разъема Molex), можно подобрать и максимальную длину светодиодной ленты.
Впрочем, для подсветки рабочего места или самого компьютера, как правило, не приходится оперировать слишком длинными лентами. Так что возможности «уложиться» — более, чем вероятны.
Выше упоминалось, что можно с блока питания снять напряжение 24 вольта для лент с высокой плотностью светодиодов. Но при этом необходимо помнить, что на разъеме MB контакт на -12 вольт рассчитан на максимальный ток не выше одного ампера. То есть и суммарный показатель нагрузки должен укладываться именно в это минимальное значение. Получается вообще менее одного погонного метра ленты. А значит – стоит ли вообще с этим возиться?
Как подключить светодиодную ленту к блоку питания компьютера
Итак, с теорией, надо полагать, разобрались. Осталась практика, и в этом вопросе для человека, который хоть раз в жизни занимался электротехнической коммутацией, сложностей возникнуть не должно.
Подключение светодиодной ленты к разъему Molex
Для работы понадобится паяльник небольшой мощности, с разогревом жала до 250 градусов, качественный легкоплавкий припой, канифоль, флюс, спирт для предварительного обезжиривания точек пайки и последующей смывки остатков флюса.
Для коммутации готовятся провода сечением обычно от 0,5 до 0.75 мм². Провода лучше всего подобрать с различной цветовой маркировкой изоляции, особенно если предполагается монтаж RGB-ленты.
Потребуются кусачки, съемник изоляции или острый канцелярский нож. Для изолирования участков спайки проводов, если они будут, лучше всего использовать термоусадочную трубку нужного диаметра.
Сама по себе приобретённая лента уже может иметь подпаянные к контактным площадкам провода, обычно красного (плюс) и черного (минус) цвета.
Коммутационный узел закрыт изоляцией.
Если приобретен такой вариант ленты нужной длины, то все становится значительно проще.
Но чаще все же для организации подсветки места около компьютера лента просто приобретается метражом, нарезается на отрезки нужной длины. То есть ее коммутацию с проводами придется выполнять самостоятельно.
Для этой цели можно сразу же с лентой купить специальные коннекторы, подходящие к данной модели. К таким коннекторам уже припаяны отрезки проводов для дальнейшей коммутации. Остается лишь вставить обрезанный по линии край ленты (с соблюдением полярности) и защелкнуть крышку коннектора.
На иллюстрации – одна из разновидностей коннекторов для монохромной светодиодной ленты.
Можно приобрести коннектор и для RGB-ленты – принцип его подключения такой же.
С подобными приспособлениями электротехнический монтаж, конечно, упрощается. Однако, это лишние расходы, а кроме того, многие мастера принципиально отказываются от использования коннекторов, мотивируя тем, что лишнее механическое соединение – это всегда дополнительное уязвимое место в схеме.
И надёжнее все же осуществить монтаж пайкой. Тем более, что операция, хоть и требует повышенной аккуратности, по сути – совершенно несложна.
Просто для примера будет показано припаивание проводов к контактным площадкам отрезка вот такой монохромной светодиодной ленты.
Для работы используется тонкий припой с содержанием олова 60%.
В качестве флюса можно порекомендовать состав Ф-99.
Он обеспечивает отличную пайку, не способствует коррозии, а после проведения работ его излишки легко удаляются.
Готовятся провода. Цвет изоляции может быть любой – главное, чтобы было явное отличие «плюса» от «минуса». В данном случае для «минуса» будет применяться синий провод, а коричневый пойдет на «плюс».
Длина проводов выбирается тоже индивидуально. Возможно, есть смысл припаять только короткие отрезки, а потом, уже по ходу установки самой ленты на задуманное место, произвести окончательную коммутацию проводами нужной длины.
Но можно и сразу припаять необходимую длину, если так кажется удобнее.
Прежде всего необходимо зачистить кончики проводов от изоляции.
Удобно пользоваться специальным съемником, но если его нет, то вполне можно обойтись и острым канцелярским ножом.
Правда, подрезать изоляцию следует очень аккуратно, чтобы в месте с ней не срезать и тонкие медные жилки провода.
Для зачистки и облуживания достаточно снять около 5 мм изоляции от края.
Оголенный участок провода тщательно скручивается в плотную «косичку».
Паяльник с хорошо очищенным и отточенным жалом к этому времени должен быть уже прогретым.
Набирается на жало небольшое количество припоя. А облуживание зачищенного конца провода лучше всего выполнять с непосредственным погружением его в канифоль.
Получается очень аккуратный ровный залужённый кончик провода.
Он пока несколько длиннее, чем требуется, но подрезку провести несложно уже перед припаиванием к ленте.
Контактные площадки на светодиодной ленте можно предварительно протереть спиртом, с помощью ватной палочки. После этого на них необходимо нанести флюс.
Для этого удобно использовать обыкновенную зубочистку. На кончик зубочистки набирается совсем небольшое количество флюса и аккуратно наносится на обе контактные площадки (ламельки).
После этого на жало паяльника набирается совсем небольшое количество припоя.
Если используется качественный флюс и припой, то риска пережечь площадку нет – достаточно контакта паяльником буквально в течение секунды.
Получается очень аккуратный блестящий «бугорок» точно по размерам ламели. После этого аналогичным образом залуживается и вторая ламель.
Получается вот такие две аккуратные площадки, готовые к дальнейшему монтажу.
Коричневый налет от разогретого флюса можно сразу вытереть салфеткой. Пока он не застыл – он легко уберется даже без спирта.
В итоге – вот такая замечательная картина.
Примеряются залужённые кончики проводов.
Как уже говорилось, они не должны быть длинными, иначе при изгибе провода можно получить короткое замыкание.
Обычно исходят из того, что длина оголенного участка провода должна быть примерно равна длине залуженной ламели.
С помощью кусачек укорачивается оголенный кончик.
Кончик провода укладывается поверх залуженной площадки, по ее центру.
Естественно, перед пайкой следует еще раз убедиться, что не ошиблись с полярностью (какой цвет изоляции на какой контакт задумано припаять).
После этого остается лишь аккуратно паяльником сверху «придавить» кончик провода в ту «горку» припоя, что образовалась при залуживании ламели. И опять же, для этого потребуется буквально секунда.
Этого достаточно, чтобы расплавить припой на площадке и на проводе.
Несколько секунд неподвижности после снятия жала паяльника – и в итоге получается вот такое аккуратное спаянное соединение. Аналогичным образом припаивается и второй провод.
После этого получившийся «коммутационный узел» можно подчистить от остатков флюса, протереть салфеткой, смоченной в спирте. А затем – изолировать, надев на него отрезок термоусадочной трубки с последующим прогревом.
Получиться так же, как показано на первой иллюстрации таблицы – ничуть не хуже. И за качество этого соединения уже не придется переживать.
Если необходимо использовать светодиодную ленту RGB, то последовательность работ такая же. Просто увеличивается количество точек пайки.
Наносится флюс на площадки затем производится их залуживание.
Движения, безусловно, должны быть более выверенные и аккуратные, чтобы не допустить замыкания между ламелями.
Ну а затем готовятся и припаиваются провода.
Здесь важно правильно соблюсти «распиновку». Используется общий «плюс» (в данном примере показано, что он будет коричневым), а затем – три провода по цветам R – красный, G – зеленый, B – голубой.
Лучше всего, конечно, применять и провода с такой же расцветкой изоляции – меньше вероятность случайной ошибки при подключении ленты к контроллеру.
Итак, провода к ленте припаяны, остаётся осуществить коммутацию с блоком питания компьютера.
Уже говорилось, что для этого удобнее всего использовать свободный Molex-разъем. Как правило, несколько незадействованных Molex-«мама» имеется в распоряжении.
А чтобы соединение было разъёмным, имеет смысл приобрести вот такой переходник на SATA. Здесь как раз есть Molex-«папа» с уже подпаянными проводами.
Вспоминаем «распиновку» - нас интересует желтый провод, это +12 вольт, и один из черных - «земля».
Штекер SATA просто срезается – он нам не нужен.
Зачищаются от изоляции и залуживаются кончики желтого и черного проводов. Кстати, оставшиеся красный и черный провода вообще можно срезать как можно короче, чтобы они не мешались, а потом их кончики заизолировать.
На провода надеваются отрезки термоусадочных трубок. Ими будет изолироваться соединение с проводами, идущими от светодиодной ленты.
А вот и сама светодиодная лента с подпаянными к ней проводами.
Маленький нюанс – уже упоминалось, что очень часто к «плюсу» на светодиодной ленте по умолчанию припаивается красный провод. Это не должно ввести в заблуждение – на Molex все равно мы используем жёлтый (не красный!)
Концы проводов светодиодной ленты зачищаются, а затем сначала скручиваются с проводами от разъема, после чего эту скрутку рекомендуется пропаять.
Концы проводов светодиодной ленты зачищаются, а затем сначала скручиваются с проводами от разъема, после чего эту скрутку рекомендуется пропаять.
После этого термоусадочная трубка надвигается на пропаянную скрутку и прогревается – феном, миниатюрной газовой горелкой или даже просто спичкой или зажигалкой.
Аналогичным образом производится и соединение второго провода.
При желании оба этих узда можно сверху закрыть еще одним общим слоем изоляции. Правда, для этого необходимо не забыть заблаговременно надеть на провода отрезок термоусадочной трубки большого диаметра.
Электромонтажные работы, по сути, завершены.
Можно соединять ответные части Molex-разъема чтобы убедиться в работоспособности светодиодной ленты.
Несколько иначе будет выглядеть схема, если планируется оснастить подсветку диммером.
1 – блок питания компьютера;
2 – разъем Molex;
3 – диммер, позволяющий плавно регулировать яркость свечения ленты;
4 – светодиодная лента.
По сути, диммер подключается в разрыв линии питания 12 вольт, то есть ничего особо сложного не предвидится.