Как подключить светодиодную ленту через USB

Украшение компьютеров, мониторов или столов подсветкой из
светодиодной ленты вошло в моду сравнительно недавно. В продаже появилась USB подсветка, которая
подключается к источнику питания 5В. Это позволяет отказаться от громоздкого выпрямителя,
требующего подключения
к сети 220 В и занимающего лишнее место. Рассмотрим, как подключить эту ленту к
компьютеру.

Что из себя представляет

USB LED лента — это цепочка слаботочных светодиодов, рассчитанных на питание 5 В. Она представляет собой узкоспециализированную конструкцию, поэтому производителей таких светильников немного. Большинство из них сосредоточено в странах Юго-Восточной Азии. В интернет-магазинах (Алиэкспресс и подобные) есть масса предложений такой подсветки.

Есть обычные, одноцветные варианты, или многоцветные RGB ленты, для нормальной работы которых потребуется управляющее устройство — контроллер. Все они выпускаются в готовом к использованию виде, с присоединенным разъемом. Остается только включить штекер в гнездо и разместить ленту в запланированное место.

При желании, для работы от 5 В может быть переделана обычная светодиодная лента на 12 В.  Однако, этот процесс требует некоторой подготовки как в теоретическом, так и в практическом плане. Некоторые пользователи предлагают собрать преобразователь 5 В на 12 В, но при таком решении допустимый ток с изначального значения 500 мА падает до 250 мА. Кроме того, теряется сам смысл присоединения ленты к USB — тогда можно просто взять штатный БП 12 В и подсоединить его к сети.

Гораздо проще использовать готовые светильники на базе светодиодов SMD 2835, содержащие 60 элементов/метр длины. Есть одно- и многоцветные варианты, с разной степенью защиты. Их можно приобрести и самостоятельно подключить к гнезду USB, выполнив некоторые технические процедуры. Преимуществом такого варианта будет более точная подгонка длины ленты к размерам несущей поверхности, выбор наиболее подходящего цветового оттенка.

Важно! Процесс подключения не составляет существенных проблем и вполне доступен человеку, способному обращаться с паяльником. Эти соображения привлекают многих пользователей, не желающих ожидать посылки с Алиэкспресс.

Варианты использования

Назначение подобной светодиодной подсветки исключительно декоративное. Иногда встречаются утверждения о том, что установка LED подсветки на заднюю сторону монитора полезна для глаз и снижает утомляемость, но и в этом случае основной целью является обычное украшение, световое оформление устройства. Пользователи устанавливают светодиодную ленту на разные участки:

  • отделка внутренней или наружной поверхности
    системного блока компьютера;
  • украшение выдвижного стола для клавиатуры и
    мыши;
  • оформление монитора;
  • установка на ребра стола или настенных полок;
  •  украшение
    других предметов, находящихся поблизости от компьютера или ноутбука;
  • создание торшеров, настольных ламп и других
    осветительных устройств.

При желании, вариантов использования такой светодиодной подсветки можно придумать очень много. Все они не требуют трудоемкого монтажа, не нагружают блок питания компьютера и позволяют получить привлекательный световой эффект. Еще одним преимуществом можно считать мягкое, не ослепляющее свечение светодиодной ленты. Оно не дает излишней яркости и не мешает другим членам семьи в ночное время.

Необходимые для работы материалы и инструменты

Для создания и подключения LED ленты USB могут потребоваться:

  • сама лента;
  • провод или отдельный штекер USB под пайку
    (оптимальный вариант);
  • паяльник и припой, в идеале — паяльная
    станция с регулируемой температурой и отсосом дыма;
  • ножницы, нож или иной инструмент для снятия
    изоляции;
  • тестер или мультиметр;
  • соединительные провода;
  • токоограничивающий резистор (номинал
    рассчитывается исходя из рабочего напряжения светодиода);
  • отвертка, пассатижи (на всякий случай).

В этот перечень намеренно не
внесены материалы для крепления ленты, поскольку для каждого случая применяются
свои методы монтажа.

Распиновка USB

В современных компьютерах чаще всего используются USB версии 2.0. Они используют 4 провода, два из которых передают данные, а другая пара — плюс и минус питания 5 В. В стандартных устройствах плюсовой провод красный, а минус — черный. Контакты в обычном, плоском гнезде (USB type A) расположены таким образом, что в центре проходят провода передачи данных, а по краям — питание.

Важно! Для гнезд мини USB обоих типов размещение будет такое же, а для USB type B, которые используются для подключения принтеров или иной периферии, питание находится на контактах 1 и 4, расположенных справа один над другим (если скошенные грани сверху). Более точно определить, где плюс и минус, поможет прозвонка с помощью тестера. При соединении необходимо учитывать расположение контактов, так как паять придется штекер, где все расположено в зеркальном порядке.

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:

R=(UПИТ-ULED)/ILED

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.

Основные выводы

Светодиодная лента с питанием от USB компьютера — это специальный тип LED светильников, предназначенный для декоративной светодиодной подсветки самого компьютера или предметов, расположенных поблизости от него. Возможны разные варианты подключения:

  • отдельный светодиод;
  • целая лента 5 В, подключенная к гнезду USB;
  • стандартная светодиодная лента 12 В,
    присоединенная к molex разъему блока питания компьютера.

Для подключения не требуется
никаких специальных устройств, кроме токоограничивающего резистора и штекера.
Понадобятся паяльник и соединительные провода. Если у вас есть свои варианты
подключения светодиодной ленты к USB, публикуйте их в комментариях.

Ссылка на основную публикацию