Подключение светодиодной ленты к компьютеру через USB или блок питания ПК

Всем известно, что светодиодное освещение в качестве декоративного элемента уже давно затмило всяческие, лампы и неоновые фонари. Диодное устройство обычно подключается к стабилизатору питания, который, в свою очередь, берет энергию из розетки, преобразовывает ее до нужных значений и направляет прямиком в светодиоды. Сложный и запутанный процесс, не правда ли? Кто-то может запротестовать: «Есть же, наверное, и другие методы подключения светильника, ведь, если бы все было так тяжело, светодиоды не обрели бы такую популярность, которой они могут похвастаться сейчас, потому что не каждый человек хочет возиться с этой конструкцией, настраивать ее и уделять этому процессу много времени». Если вы тоже так считаете, то вы правы. Производители предусмотрели такую особенность поведения и придумали светодиодную ленту со встроенным разьемом USB.

Светодиодная лента USB

Такой прибор очень легко подключается, вам не придется утруждать себя лишними телодвижениями, чтобы соединять разные компоненты, что-либо паять и так далее: просто вставляете разъем в USB-порт, к примеру, персонального компьютера, и наблюдаете за переливанием света. После таких приятных новостей не хочется никого расстраивать, однако придется: производителей, которые изготавливают Светодиодную ленту USB со встроенным разъемом, не так много, как может показаться на первый взгляд. Несмотря на очевидное удобство, компании обычно продают стандартные изделия, работающие от напряжения и блока питания. Думаю, их можно понять, ведь спрос на стандартные светодиодные ленты будет куда выше, чем на такие узконаправленные. До сих пор непонятно почему? Люди обычно покупают светодиодные ленты, чтобы украсить дома, фасады, стены, потолки, витрины, рекламные вывески и так далее. Желающих украсить тот же персональный компьютер меньше, чем тех, кто хочет изменить домашний интерьер в качестве подсветки ниши в стене, к примеру. Именно поэтому производители отдают предпочтение обычным светильникам.

После плохой новости сразу же следует хорошая: из стандартной светодиодной ленты вполне возможно сделать Светодиодную лента USB. Правда, для этого придется потрудиться, однако дальнейшее удобство использования стоит получаса вашего времени.

Светодиодная лента USB — Распиновка USB

Каждый хоть раз заряжал телефон от USB-порта компьютера, потому что так удобнее, если сравнивать с зарядкой от розетки. Этот факт показывает, что ЮСБ-контакты пропускают ток, который можно применить для функционирования диодных лампочек. Обычный разъем USB в современных устройствах версии 2.0. Он имеет 4 контакта, половина из которых служат для передачи данных, а другая половина предназначена для питания подключаемого электроприбора.

Подробнее с Распиновка USB 2.0 можете ознакомиться с помощью этой картинки:

Светодиодная лента USB — Принцип действия

Средняя устойчивость к нагрузкам USB-разъема составляет 500 мА по току и 5 Вольт по напряжению. Такие параметры позволяют подключить к порту целую полоску из слаботочных светодиодных лампочек.

Самой важной деталью собираемой конструкции является не сама светодиодная лента, как многие могли подумать, а USB-разъем, ведь без него ваше устройство останется обычным осветителем, питающимся напряжением из розетки. Разъем можно купить в любом магазине электро товаров или использовать старый и ненужный. Подумайте хорошенько, у вас же есть, к примеру, зарядное устройство от сломанного телефона, которым вы 3 года не пользуетесь. Зачем оно будет лежать без дела, если с помощью него можно преобразить ваше рабочее место. Рассчитайте длину кабеля, учитывая расстояние между системным блоком и местом монтажа будущего освещения. Если мы говорим о стационарных компьютерах, в некоторых моделях клавиатур встроен дополнительный USB-порт, который отлично подойдет для организации диодной подсветки. Если речь идет о ноутбуке, это само собой разумеется: разъем также расположен сбоку устройства.

Светодиодная лента USB — схема подключения

Для реализации подключения одного светодиода нужна ответная часть USB-разъема, двухжильный кабель, резистор и диодная лампочка, способная ярко светить (отлично подойдет SMD5050). Если вы купили разъем USB отдельно, разберите его, освободите внутреннюю часть, на которой находятся контакты, чтобы было легче паять. Определившись с типом светодиода, рассчитайте сопротивление резистора. Сделать это можно с помощью этой формулы: R=(U_ПИТ-U_LED)/I_LED, где:

• R — сопротивление;
• U_ПИТ — напряжение питания, исходящее от USB-разъема;
• U_LED — прямое напряжение диода, зависящее от оттенка подсветки;
• I_LED — номинальный рабочий ток диода.

Схема подключения светодиодной ленты USB

После расчета останется только спаять между собой все необходимые компоненты и украсить подсветку, убрать следы пайки, привести ее в нормальный вид. В первую очередь берете кусачки и укорачиваете плюсовой вывод диода, потом припаиваете к этому выводу резистор. Следующим шагом будет припаивание одного провода к свободному выводу резистора, а второго — к выводу диода с маркировкой «-». Под термоусадочной трубкой скройте выводы, резисторы, места монтажа и пайки. Чтобы придать приличный внешний вид конструкции, оба кабеля вблизи LED-лампочки обволакивают в термотрубку, желательно найти трубку большего диаметра, чем у проводов. К клеммам разобранного разъема USB припаяйте соединительный провод с обратной стороны. Кабель, который идет от резисторов, нужно соединить с первой клеммой +5В, а кабель, который идет от минуса светодиода, — с четвертой клеммой GND. После пайки проверьте, чтобы не было замыканий с клеммами под номером 2 и 3 и собирайте разъем.

Если будете использовать готовый USB-кабель с разъемом, зачистите свободные концы и, применяя мультиметр, выровняйте 2 провода, расположенные по краям. После всех действий можете спокойно припаять провода к диоду через резистор по тому же методу, который описывался выше. Чтобы предотвратить короткое замыкание, обрежьте и изолируйте неактивные информационные провода.

Подробнее о том как правильно паять светодиодную ленту читайте здесь

Светодиодная лента USB и где ее применять

Светодиодная лента USB. Многим такой процесс покажется сложным и затруднительным, поэтому легче выбрать другой путь. Блок питания стационарного компьютера выдает оптимальное напряжение 12 В, присутствующее на 4-х проводном разъеме Молекс внутри системного блока. Вам нужно будет приобрести ответную часть Молекса с штырьками и прикрепить к нему и к диодной полоске кабель питания необходимого размера, который выводится через заднюю сторону системного блока. «Плюс» светодиодной ленты USB соединяется с Молекс проводом желтого цвета, а «минус» — со свободным проводом черного цвета.

На данный момент рынок предлагает множество вариантов организации освещения места за компьютером или рабочей зоны возле него. Как один из наиболее оптимальных — это светодиодные ленты, электропитание которых осуществляется от USB разъема. В этой статье разберем, какие светодиодные ленты можно подсоединять к USB порту, схемы подключения, некоторые нюансы и особенности. Также рассмотрим технологию запитывания светодиодной ленты непосредственно от блока питания компьютера.

Для чего подключать светодиодную ленту к компьютеру

В зоне расположения компьютерной техники часто бывает, необходим монтаж дополнительного освещения. Например, чтобы не использовать основное освещение комнаты. Оно может мешать другим членам семьи при использовании компьютера в темное время суток. Или отключаться в целях экономии. Света от монитора может быть недостаточно. Также наличие фоновой подсветки облегчает нагрузку на зрение при работе на ПК.

Вариант подсветки USB лентой самого системного блокаПодсветка рабочего места компьютера светодиодной лентой

Электропитание светодиодной ленты от ПК позволяет решить эти проблемы. Монтаж ленты возможен в любом необходимом месте и для выполнения различных функций:

• фоновая подсветка монитора;
• подсветка клавиатуры;
• дополнительное освещение рабочей зоны.
• декоративное оформление стола или интерьера помещения.

Запитать ленту возможно через USB выход или от напрямую от БП компьютера. Применение таких источников питания избавляет от необходимости:

• протягивать дополнительные провода, которых возле компьютера всегда предостаточно и они часто запутываются;
• занимать место в розетке, которого тоже иногда не хватает, особенно при наличии дополнительной оргтехники.

Использование светодиодной ленты USB позволяет сэкономить электропотребление, так как лента берет немного – до 5 Вт.

Какие светодиодные ленты можно подключить к ПК через USB

На выходе в USB порте компьютера уровень напряжения не высок (до 5 вольт). Вариантов для подключения в основном два:

1. Подключение готовой модели светодиодной ленты со встроенным преобразователем и USB штекером. Такая лента заводского исполнения подразумевает напряжение на входе 5 В, для эксплуатации необходимо просто подключить ее к USB порту.
2. Второй вариант – это сборка схемы с использованием светодиодной ленты 12 В и преобразователя уровня напряжения с 5 В на 12 В.

Также светодиодные ленты подключаемые к USB порту разделяются по излучаемому цвету:

• • Монохромные – излучает белый постоянный свет;
  • RGB или трехцветные – излучает три основных цвета, красный, зеленый и синий.

Особенности подключения

Подсоединение светодиодной ленты через USB порт осуществляется в случае невозможности или нежелания лезть внутрь компьютера, а также при использовании ноутбука. При сборке схемы необходимо учесть, что для питания ленты необходим уровень напряжения — 12 В. Для этого нужно изготовить или купить в магазине радиодеталей уже готовый преобразователь напряжения с 5 на 12 В.

Стоит учесть, что USB порт выдает не более 500 мА. При внедрении в схему преобразователя, сила тока уменьшается до 200 мА. Поэтому следует использовать светодиодную ленту с такими или меньшими параметрами по силе тока.

Для сборки преобразователя можно использовать заводской ШИМ – контроллер, например LM2577, это снизит количество деталей преобразователя. Также необходимы следующие детали согласно схемы: USB штекер, соединительный шнур.

Схема преобразователя:

Схема преобразователя для подключения светодиодной ленты к ПК

Данная схема считается универсальной, и дает возможность получать на выходе нужное напряжение. Его параметры зависят от резисторов R1 и R2. В итоге получается широтно-импульсный преобразователь. Емкость конденсаторов на входе и выходе питания должна быть в интервале указанном на схеме. Эти конденсаторы предназначены для сглаживания пульсаций постоянного напряжения.

Резистор и конденсатор на выводе 1 являются частотозадающей цепью. Их параметры необходимо соблюдать четко по схеме. Индуктивность катушки между точками 4 и 5 должна быть четко 100 мкГн. Особым условиям должен соответствовать диод. Он должен обладать высоким быстродействием, и к тому же небольшим снижением напряжения на переходе. Идеальный вариант высокочастотный диод Шоттки. Марка диода не сильно важна, так как в этой схеме незначительный уровень напряжения и тока.

Далее необходимо подсоединить провода и USB разъем. Для этого удобно использовать разборный USB штекер. В нем имеются 4 контакта. Для подключения необходимы только два по краям, которые и осуществляют питание. Их полярность можно определить любым прибором для замера напряжения, подключив штекер в гнездо.

Схема монтируется на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, и в результате прибор имеет примерно такой внешний вид:

Готовый преобразователь питания для led ленты, подключаемой к компьютеру

При наличии определенных навыков и знаний собрать подобную схему не сложно. Самое главное четко ей следовать и соблюдать расположение деталей.

Подключение светодиодной ленты от блока питания ПК

Технология подключения от блока питания ПК немного проще предыдущего способа. При таком подключении не надо нарушать гарантийной пломбы на БП и разбирать его. Практически каждый БП оборудован дополнительными разъемами. Провода могут быть такие:

Разъемы блока питания персонального компьютера. В нашем случае используем 1 или 2 вариант.

Для присоединения светодиодной ленты подойдут разъемы 1 и 2 типа. Первый служит для подключения уже практически не используемого «флопика» для дискет. Номер 2 для подключения винчестера и CD/DVD-ROM. Оба разъема имеют выход 12 вольт, и они доступны для использования. Для подключения нужны провода черного и желтого цвета. Черный это минус.

Техника подключения крайне проста, от выбранного разъема отсоединяются или просто откусываются необходимые провода и припаиваются к светодиодной ленте с соблюдением полярности. Но в дальнейшем к данному разъему уже ничего подключить нельзя.

Если разъем планируется использовать или просто не хочется нарушать цепь, то можно купить переходник, и обрезать провода на нем.

Переходник для БП, который подойдет для подключения led ленты. Задействовать нужно только два провода, остальные нужно заизолировать.

БП современных компьютеров достаточно мощные и к ним можно подсоединять светодиодные ленты длиной до нескольких метров. Данные о мощности и силе тока указаны на самом БП. В большинстве случаев всегда имеется запас по мощности, который можно использовать для подсоединения светодиодной ленты.

При расчете длины ленты поможет следующая таблица, так как не всегда на лентах имеется информация о потребляемой нагрузке.

Таблица очень пригодится при расчетах длины подключаемой светодиодной ленты к компьютеру

Примерный расчет длины ленты. Если блок питания имеет запас по току 4 или более ампера, то можно спокойно подключать ленту SMD 3528 с плотностью 120 диодов на метр длиной 4 метра или 3-х метровую SMD 5050 с плотностью 60 диодов.

Подобно рассчитывается длина и вид ленты при подключении от USB порта.

Готовые решения

Для тех, кто не хочет или просто мало знаком с миром электроники, современный рынок предлагает множество готовых вариантов светодиодных лент подключаемых к USB порту. Внешне они могут отличаться, но в целом работают они по одному принципу. Примеры готовых решений:

Первый вариант — светодиодная лента RGB подключаемая к USB порту компьютераВторой вариант — одноцветная светодиодная лента для подключения к компьютеру через USB порт

Первый вариант представляет собой RGB ленту с подсоединенным RGB преобразователем. В комплекте идет пульт управления, который позволяет регулировать яркость цветов и их оттенки. Второй вариант – монохромная светодиодная лента длиной 30 см. Оба варианта просто подключаются к USB порту и не требуют дополнительных устройств.

Светодиодная лента, подключаемая к USB порту, неплохой вариант для организации освещения возле компьютера. Ее использование позволяет сэкономить на потреблении электроэнергии, она не занимает много места, как например настольная лампа. Технология подключения светодиодной ленты к компьютеру в целом несложная и не требует серьезных денежных вложений. К тому же есть множество уже собранных моделей, которые достаточно просто подсоединить к USB порту.

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.

Читайте также  Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп: главные отличия

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=(U_ПИТ-U_LED)/I_LED

Где U_пит — 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.

Читайте также  Все о достоинствах и недостатках светодиодных ламп

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 (U_пит) 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.

Используемые источники:

• https://lightru.pro/svetodiodnaya-lenta-usb/
• http://ledno.ru/lenty/svetodiodnaya-usb.html
• https://svetilnik.info/svetodiody/svetodiodnaya-lenta-usb.html