Подключение светодиода или светодиодной ленты к USB

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.

↑ Чем светим?

Сначала этот «девай-с» питался от регулируемого переменного напряжения, имеющегося на светорежисерском пульте, от чего в дальнейшем отказались, т.к. пульт обновился и имел собственные регулируемые осветительные приборы. Но появилась необходимость запитать его от гнезда USB самого ноутбука, что и было сделано.

Общее освещение

Местное освещение
Чтобы долго не думать, сначала была использована недорогая светодиодная настольная лампочка китайского производства, от которой была взята «гусиная шея» со светодиодным плафоном, «леды» которого пришлось соединить последовательно, чтобы уменьшить потребляемый от USB ток. Но в дальнейшем оказалось, что китайские светодиоды весьма ненадежны, а, значит, пришлось подыскать им более подходящую замену.

Светодиодная ленточка пришлась в самый раз – три ее звена. Ее пришлось приклеить к отрезку стрипки-затяжки достаточной ширины (она самоклеющаяся) и тупо подключить вместо предыдущей гирлянды «ледов», для чего была удалена торцевая поверхность оригинального плафона, чтобы светящаяся полоска торчала наружу. Через боковые отверстия, просверленные в корпусе плафона, полоска была приклеена на двусторонний самоклеющийся мякиш, а затем притянута тонкими стрипами.

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.

Идеи дизайна

Теперь я представлю вашему вниманию некоторые оригинальные идеи потолочного светильника для дома. Итак, как сделать плафон для люстры своими руками?

Идея 1: фотопленка

Светильник из плафона от старой люстры и фотопленки.

В качестве основного освещения такой плафон использовать не получится: слишком мало света пропускает старая фотопленка. А вот для зонального освещения — запросто. Вот небольшой мастер-класс по изготовлению плафона:

Идея 2: люстра в стиле стимпанк

Стимпанк-светильник с лампами накаливания.

В качестве источников света использованы лампы накаливания, стилизованные под старину и имеющие длинные спирали с низкой температурой. Благодаря этой особенности увеличивается срок службы лампы. Эбонитовые патроны и провода покрашены бронзовой краской, а импровизированные абажуры навиты из проволоки.

Идея 3: декоративная тесьма

Абажуры из декоративной тесьмы на проволочном каркасе.

Очень интересные ретро-абажуры получаются из разноцветных тканевых тесемок. Тесьма наматывается на проволочный каркас.

Намотка тесьмы на каркас светильника.

Идея 4: стеклянные бутылки

Сделать люстру из бутылок от веселящих душу напитков? Раз плюнуть!

Не спешите выбрасывать красивые бутылки от дорогого алкоголя. Их можно использовать для изготовления люстры. Несколько советов по ее созданию:

• В этом случае вам понадобятся патроны и лампы под маленький цоколь (Е14);
• Донышки бутылок несложно срезать болгаркой с алмазным кругом;
• Провод питания протаскивается через горлышко, и лишь потом к нему крепится цоколь с лампой;
• Используйте маломощные лампы накаливания в ретро-стиле.

Идея 5: пластиковые бутылки

Вы не поклонник элитного алкоголя? Ну что же, из пластиковых бутылок от пива тоже может получиться необычный и стильный абажур.

Прозрачный шар склеен из фрагментов пластиковых бутылок.

Полиэтиленовая тара легко режется канцелярским ножом. Для склейки используйте прозрачный силиконовый герметик: он не будет виден на свету и не потемнеет при длительном нагреве.

Идея 6: открывашки от пивных банок

Еще одна идея: плафоны из подручных материалов своими руками можно изготавливать, порывшись в накопившемся дома мусоре. В частности, материалом для них могут стать… открывашки от жестяных пивных банок. Для их склейки можно использовать тот же силиконовый герметик: он прекрасно держится на обезжиренном металле.

Такой светильник сразу обозначит для гостей ваши предпочтения в области напитков.

Идея 7: пяльцы для вышивания и тесьма с бахромой

Как украсить потолочный светильник бахромой? Очень просто: подвесьте на шнурах пяльцы для вышивания двух разных размеров и наклейте на их внешнюю поверхность тесьму с бахромой. Для этой цели проще всего использовать клеевой пистолет с термоклеем.

Каркас светильника из пялец на шнурах.

Оклейка каркаса лентой с бахромой.

Результат — аккуратный и уютно выглядящий плафон для люстры.

Идея 8: бумага

Вам нравятся торшеры и настольные лампы в ретро-стиле? Абажур из бумаги поможет дать новую жизнь старому светильнику.

Переделка старого настольного светильника: новый абажур складывается из бумаги, стянутой витым шнуром или лентой.

Идея 9: грампластинка

У вас в шкафу залежались старые грампластинки, но их давно не на чем проигрывать? Не переживайте: даже самые редкие композиции давно можно найти в цифровом виде в Интернете. Для пластинок есть другое применение.

Абажуры в виде цветка из старых виниловых пластинок.

Чтобы изготовить абажур, нагрейте пластинку над конфоркой плиты или с помощью строительного фена, после чего аккуратно согните ставшие пластичными края складками.

Идея 10: феи и бабочки

Если вам нужен оригинальный светильник для детской — нет проблем: задействуем зверушек, бабочек и сказочных персонажей.

Абажур из бабочек. Они изготовлены из цветного картона и скреплены леской.

На светильнике в моей детской комнате живет фея.

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.

Популярные модели с «Алиэкспресс»

На «Алиэкспресс» больше 100 миллионов товаров. Если необходим хороший USB-светильник, то вам именно туда. Ниже представлены самые популярные модели таких устройств:

Ebyphan USB

Лампа изготовлена из экологически чистого материала, по словам производителей, и доступна в 8 цветах. Гибкое светодиодное устройство может быть подключено к любому USB-порту и повернута в нужном направлении. Стоимость устройства от 12 долларов.

Da Voice

Срок службы этой лампы составляет 40 000 часов. Это гибкое изделие, которое может быть подключено к USB-порту и при этом очень прочное. Выполнено в разных цветах и предназначено для подсветки ноутбука. Цена изделия от 15 долларов.

Litwod Z20

Светодиодное изделие в виде фигурки космонавта с USB-разъемом отлично подойдет для детской спальни и для подсветки ноутбука. Свет в модели исходит из шлема скафандра.

Если поднять эту лампу выше, то она будет прочно держаться на трубке, создавая при этом иллюзию летящего космонавта, освещающего клавиатуру ноутбука. Цена изделия составляет всего 2 доллара, и прибор имеет мощность 0,5 Вт.

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.

Чего не надо бояться?

Дело в том, что древесина при нагревании по всей массе до 150-250 градусов размягчается и гнется, а остыв, сохраняет приданную ей форму. Нагреть деревяшку до такой температуры не обугливая можно строительным феном. Только нужно не забыть предварительно просверлить осевые отверстия (скажем, для проводки электрокабеля), в уже изогнутой детали это будет невозможно.

Наконец, вполне элегантная деревянная люстра может быть выполнена из не гнутых деталей: современные источники света позволяют реализовать и такое решение. Тогда потолочный светильник делается в виде люстры-плафона, см. далее.

На что обратить внимание?

На старые советские люстры и вообще бытовые светильники. СССР, как известно, был явлением весьма неоднозначным, что особенно явственно выражалось в советском ширпотребе. Если у вас в кладовке завалялась старая домашняя люстра «совкового» производства, то ее светорассеивающие/светопропускающие детали наверняка выполнены из высококачественного стекла, а фарфоровые/фаянсовые декоративные из такого же качественного материала. Пусть 1 «рожок» из 4-5 разбит, оставшихся на новую самодельную люстру хватит. Краска облупилась? Сейчас в продаже есть любые смывки и отличные акриловые эмали. Часть «висюлек» потерялась? Из прочих тоже можно соорудить нечто очень красивое, была бы выдумка и вкус.

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:

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.

Выбор источников света

Какие лампы можно использовать для освещения в самодельной люстре?

Восторг и обожание

Я бы посоветовал обратить пристальное внимание на так называемые filament — лампочки на светодиодных нитях. Причин для этой рекомендации несколько

Они стильно выглядят, внешне напоминая привычную лампу накаливания небольшой мощности. Лампы будут прекрасно смотреться даже в открытом абажуре;

На фото — filament лампа в моем светильнике.

• Они очень экономичны: удельная светимость достигает 100 люменов на ватт. Для сравнения — энергосберегающая (компактная люминесцентная) лампа отдает 50-70 Лм/Вт, лампа накаливания — 12-14;
• Они дают свет не в одной полусфере, как светодиодные лампы с плоской платой и круглым рассеивателем, а во всех направлениях (кроме, разумеется, оси цоколя). Эта особенность позволяет устанавливать лампочки колбой вверх;

Для сравнения — светодиодные лампы с плоской платой и матовым рассеивателем светят в одной полусфере. Это удобно для спотового светильника, но неуместно для потолочной люстры со смотрящими вверх рожками.

• Они более отказоустойчивы по сравнению с прочими светодиодными и энергосберегающими лампами. Причина — в предельно простой схемотехнике драйвера (преобразователя питания): вместо сложного стабилизатора с очень уязвимым по отношению к нагреву электролитическим конденсатором в его состав входит только диодный мост, преобразующий переменный ток в постоянный;
• Они обеспечивают наиболее точную цветопередачу среди светодиодных и компактных люминесцентных ламп: индекс цветопередачи CRI достигает 85, вплотную приближаясь к таковому у ламп накаливания и галогенок (90-95).

Цветопередача ламп разных типов.

Ложка дегтя

Чтобы умерить восторг читателя, я упомяну несколько недостатков filament ламп.

Мощность: на начало мая 2022 года я не видел в продаже лампочек на светодиодных нитях мощностью больше 9 ватт (и, соответственно, со светимостью выше 900 люменов). Лампы с плоской платой достигают мощности 30 Вт при светимости 2400 Лм.

Одна из проблем этих лампочек — сравнительно небольшая максимальная мощность.

Чувствительность к перепадам напряжения: драйвер этих ламп не стабилизирует напряжение, а только выпрямляет переменный ток. При падении напряжения ниже 190 вольт у меня погасли filament лампы, но продолжали исправно светить более старые светодиодные и компактные люминесцентные источники света.

Цена: благодаря относительной новизне filament остаются самыми дорогими из энергосберегающих и светодиодных ламп. 8-ваттная лампочка недорогого бренда уровня ASD или Smartbuy обойдется покупателю примерно в 250 рублей.