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 блока
Подсветка 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:
- 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.
- 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:
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 компьютера
Второй 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.
В этом материале представляем вашему вниманию обзор интереснейшей идеи по изготовлению USB-подсветки для клавиатуры ноутбука.
Нам понадобится:
- клеевой пистолет;
- паяльник;
- USB-штекер;
- крышка от пластиковой бутылки;
- тестер;
- светодиод;
- резистор на 100 Ом.
Первым делом берем тестер и определяем какой именно резистор подходит нам для изготовления подсветки.
Берем USB-штекер. Первый и четвертый контакт штекера – это плюсовой и минусовой. Второй и третий контакты предназначены для передачи данных. Приступим к сборке.
Припаиваем резистор к минусовому контакту. Полярность резистора в этом случае значения не имеет.
Перейдем к светодиоду. Плюс светодиода называется анод, а минусовой – катод. На новых светодиодах ножка анода длиннее ножки катода. Если же вы используете светодиод, который ранее использован, то полярность можно отличить по спиленной юбочке или кроватке кристалла, которая находится на катоде.
Припаиваем минус светодиода к резистору.
Плюсовую ножку светодиода припаиваем к плюсовому контакту USB-штекера.
Вставляем штекер в разъем и проверяем сборку на работоспособность.
Ставим метку на штекере, сгибаем резистор и светодиод в нужно положение, наполняем крышку от пластиковой бутылки термоклеем и погружаем резистор со светодиодной лампочкой и штекером до метки.
Сама подсветка готова. При желании можно покрасить ее аэрозольной краской.
Полезная самоделка, которая обязательно вам пригодится практически в любом месте где есть USB:
- Дома для подсветки: можно подключить хоть к компьютеру, хоть к ноутбуку.
- В походе, на рыбалке или охоте: можно подключить к внешнему аккумулятору (power bank) и освещение в палатке или на улице уже готово!
- В автомобиле для подсветки: сейчас в каждой магнитоле есть USB вход. Если сделать провод подлиньше, то вообще можно использовать как мобильную смотровую лампу.
- Есть и не мало других применений.
- USB провод от любой ненужной зарядки.
- Пара резисторов 5-500 Ом - сопротивление зависит от яркости свечения светодиодов.
- Нерабочая светодиодная лампочка на 220 В.
Разбираем лампочку. Для этого нужно поддеть плоской отверткой белый купол. Он приклеен и должен постепенно отойти от вашего давления.
Удаляем внутреннюю плату, она нам больше не понадобится, у нас она будет своя.
Делаем отверстие в цоколе для провода раскаленным паяльником. Можно просто просверлить сверлом.
Пропускаем провод для питания лампочки.
Нам нужно теперь собрать очень простую схему для питания светодиодов от USB - 5 В.
Делаем все на кусочке пластика. У меня яркость небольшая, но если вы хотите поярче - сделать все нужно на алюминиевом кусочке металла. Для лучшего отвода тепла от светодиодов. Сопротивлением резисторов можно регулировать и мощность свечения светодиодов, а значит и их нагрев.
Приклеиваем к лампочке нашу собранную плату. Клеим на горячий клей.
Теперь собираем лампочку. Стекло можно приклеить на супер клей.
Вот как выглядит готовая лампа с питанием от USB.
А вот как светиться. Практически как и светила раньше когда работала от 220 В. Светодиоды можно взять и помощнее и больше по количеству. Но в этом случае увеличиться и ток потребления, что может сказаться на нагрузку USB. Я сделал оптимальный вариант.
Подключение светодиодов к usb и другим разъемам компьютера
Использование светодиодов в моддинге очень популярно, в связи с невысокой сложностью их подключения и неплохим получаемым визуальным эффектом от их применения. Именно по этой причине к вашему вниманию предлагается практический гайд по подключению светодиодов в компьютере. Данный гайд ориентирован на моддеров, которые только начинают применять светодиоды в своих моддинг-проектах и в нем я расскажу о трех самых популярных способах подключения питания к светодиодам, в зависимости от разъема: от 4-pin molex, от 3-pin или от USB.
Необходимое: Для выполнения этого гвайда по подключению светодиодов нам понадобятся следующие вещи:
- Светодиоды. Тут все понятно, собственно их мы и будем подключать.)
- Резисторы. Необходимы для снижения напряжения и силы тока от источника питания до величин, необходимых подключаемому светодиоду.
- Разъемы. Ими светодиоды будут подключатся к источникам питания в компьютере.
- Паяльник со всем необходимым для пайки.
- Термоусадочная трубка. Понадобится для обеспечения аккуратного внешнего вида и безопасности спаянного соединения.
- Мультиметр (тестер). Для проверки напряжений и целостности соединений.
- Кусачки и/или лезвие. Для снятия изоляции и работы с проводами.
Как видно из списка приведенного выше, никаких сложных, дорогих или хитрых приспособлений нам для выполнения данного гвайда не понадобится. Да и сама операция по подключению светодиодов тоже не отличается особой сложностью. Перейдет к детальному описанию различных способов подключения светодиодов в компьютере
. Подключение светодиода к разъему 4-pin molex4-pin
molex является одним из самых распространенных разъемов питания в компьютере. Именно при помощи molex-разъемов подключалось раньше (да и сейчас в старых моделях) питание к жестким дискам и оптическим приводам. Также при помощи molex-разъемов подключается часть вентиляторов и большинство компьютерных аксессуаров, например панелей управления, ламп подсветки и тому подобных устройств. Как видно из его названия, 4-pin molex
содержит в себе четыре контакта: +12
В (обычно это желтый провод), +5
В (обычно это красный провод), а так же два контакт земли (черные провода). Соответственно, при подключении светодиода к 4-pin molex у вас есть возможность выбрать куда именно подключать светодиоды, а именно к 12 или 5 вольтам
.
В нашем случае я буду подключать четырехкристальный 10мм светодиод зеленого свечения
, который работает от 3.2 вольт
и потребляет 80 мА к источнику 12 вольт
. Понадобится нам резистор с сопротивлением в 120
Ом. Сам разъем 4-pin molex
можно либо купить отдельно, либо использовать разъем взятый из чего-то старого/ненужного устройства, например удлинителя, разветвителя или переходника.
Перед подключением светодиода желательно предварительно проверить мультиметром соответствие выбранных контактов, а так же определить где у светодиода положительный (плюс) и отрицательный (минус) контакты
. После этого необходимо зачистить провода, которые идут от molex-разъема и припаять к положительному контакту резистор, не забыв закрыть спаянное соединение термоусадочной трубкой. После этого к другому контакту резистора необходимо припаять положительный контакт светодиода также закрыв место пайки термоусадкой. Отрицательный контакт светодиода припаивается к контакту «земля» у molex-разъема, место пайки в очередной раз закрывается термоусадочной трубкой. Вот теперь все готово и можно смело подключать светодиод к питанию для проверки его работоспособности. Проверяем — все работает!
Подключение светодиода к разъему 3-pin
Разъем 3-pin является стандартным разъемом для подключения вентиляторов в компьютере и довольно-таки часто они остаются лишними, соответственно в них можно подключить светодиод. Так иногда делают при установке ватерблоков с прозрачными крышками на процессор, ведь необходимости подключать вентилятор процессорного кулера уже нет, а тянуть провод для подключения светодиода откуда-то издалека не охота — можно воспользоваться разъемом 3-pin. Описанный способ подключения светодиодов практикует, к примеру, Thermaltake со своими процессорными ватерблоками, которые обладают прозрачной крышкой. Как понятно из его названия, разъем 3-pin обладает тремя контактами: +12 В, земля, а так же третий контакт, который является контактом датчика скорости вращения вентилятора.
В нашем случае к разъему 3-pin я буду подключать 10мм светодиод красного цвета
, который работает от 2.3 вольт и потребляет 50 мА к источнику 12 вольт. Для подключения светодиода
— нам понадобится резистор с сопротивлением в 220 О
м. Как вам должно уже быть понятно, для подключения светодиода мы воспользуемся двумя контактами, а именно +12 В и землей. Стоит помнить, что разъемы 3-pin предназначены для подключения вентиляторов, так что их лучше сильно не нагружать
, однако несколько ватт дополнительной нагрузки проблемы не создадут, а для светодиодов их хватит с запасом. Разъемы 3-pin можно либо купить или использовать разъем взятый из какого-нибудь старого/ненужного устройства, например вентилятора, удлинителя, переходника или разветвителя.
Перед подключением светодиода к разъему 3-pin
желательно дополнительно предварительно проверить мультиметром соответствие выбранных контактов, а так же определить где у светодиода положительный (плюс) и отрицательный (минус) контакты. Теперь необходимо зачистить провода, которые идут от разъема 3-pin и припаять к положительному контакту резистор, закрыв спаянное соединение термоусадочной трубкой для лучшего внешнего вида и безопасности. К второму контакту резистора необходимо припаять положительный контакт светодиода и также закрыть место пайки термоусадкой. Отрицательный контакт светодиода припаивается к контакту «земля» у разъема 3-pin, и еще раз место пайки закрывается термоусадочной трубкой. Теперь все готово, можно смело подключать разъем 3-pin к питанию для проверки работоспособности светодиода. Проверяем — все, как и ожидалось, работает!
Подключение светодиода к разъему USB
Для тех кто не знает, USB является интерфейсом передачи данных для периферийных устройств, однако помимо данных в разъеме USB передает и напряжение для питания разных устройств. Если быть точным, то в USB-разъеме расположены четыре контакта: два контакта отвечают за передачу данных и еще два — за питание. В разъеме USB доступен источник напряжения 5 В с силой тока до 500 мА. USB-разъемы редко встречаются в продаже отдельно, так что проще всего будет купить USB-кабель или взять ненужный вам кабель от какого-то устройства. Полноразмерные USB-разъемы бывают двух видов, которые отличаются размерами:USB тип А — 4 x 12 ммUSB тип B — 7 x 8 ммВсе отличия заключаются только в форме, с точки зрения доступных контактов они одинаковы. В моем случае я воспользовался USB-удлинителем с разъемами USB тип A .
Чтобы подсветить клавиатуру компьютера необязательно покупать портативный светодиодный модуль. Решить вопрос можно самостоятельно с помощью одного или нескольких светодиодов, резистора и USB разъёма. Вся конструкция легко собирается своими руками в считаные минуты. Более изощрённые пользователи ПК могут сделать подсветку от USB из светодиодной ленты. Но обо всём по порядку.
Распиновка USB
Всем известно, что телефон при подключении к компьютеру начинает заряжаться. Этот факт говорит о том, что на контактах USB присутствует напряжение, которое можно использовать для питания светодиода. Стандартный разъём USB 2.0 имеет 4 контакта, два из которых нужны для передачи данных, а два – для питания подключаемого устройства. Подробная распиновка USB 2.0 показана на рисунке. Стандартная нагрузочная способность USB порта составляет по току – 500 мА, по напряжению 5В, что позволяет подключать к разъему целую линейку из слаботочных светодиодов.
Схема подключения
USB разъём – это, пожалуй, основная деталь собираемой конструкции. Его можно купить в разборном корпусе или использовать ненужный, но рабочий шнур от любого периферийного устройства. В зависимости от удалённости системного блока от места монтажа подсветки, нужно посчитать длину провода. В некоторых моделях клавиатур сбоку имеется дополнительный USB разъём, который можно использовать для организации подсветки.
Светодиода
Схема подключения одного светодиода показана на рисунке. Для её реализации понадобится ответная часть разъёма USB, резистор, двухжильный провод и светодиод с высокой яркостью свечения. Если USB-штекер куплен отдельно, то его необходимо разобрать, освободив внутреннюю часть с контактами под пайку. Определившись со светодиодом, рассчитывают сопротивление резистора:
R=(U ПИТ -U LED)/I LED ,
U ПИТ – напряжение питания от USB порта, равное 5В;
U LED – прямое напряжение светодиода, которое зависит от цвета свечения;
I LED – номинальный рабочий ток светодиода.
Более подробно о том, как правильно выбрать и рассчитать токоограничивающий резистор, можно прочитать .
Теперь осталось правильно спаять все имеющиеся детали между собой и придать подсветке привлекательный вид. Сначала с помощью кусачек укорачивают плюсовой вывод светодиода и припаивают к нему резистор. Далее один провод припаивают к свободному выводу резистора, а второй провод – к минусовому выводу светодиода. Выводы, резистор и места пайки скрывают под термоусадочной трубкой. Для придания приличного внешнего вида на оба провода вблизи светодиода надевают термотрубку большего диаметра. С обратной стороны соединительный шнур припаивают к клеммам разобранного USB разъёма. Провод, идущий от резистора, соединяют с клеммой №1 (+5В), а провод, идущий от минуса светодиода, - с клеммой №4 (GND). Проверяют, чтобы после пайки не было замыкания со второй и третьей клеммой и собирают разъём.
Если используется готовый USB шнур с разъёмом, то свободные концы проводов зачищают и с помощью мультиметра вызванивают два крайних питающих проводка. Затем их припаивают к светодиоду через резистор по вышеуказанной методике. Незадействованные информационные проводки укорачивают и изолируют, чтобы избежать короткого замыкания. Теперь подсветка готова к работе.
Светодиодной ленты
Чтобы подсветка обладала более высокой светоотдачей, используют светодиодную ленту. Особенно это актуально для освещения выдвижной полки компьютерного стола. Светодиодный отрезок наклеивают с краю под столешницей, обеспечивая равномерный световой поток на поверхности клавиатуры. Чтобы ленту запитать от USB порта, дополнительно потребуется повышающий преобразователь с 5 до 12 вольт, который придётся сделать своими руками либо приобрести в магазине электроники.
Но проще пойти другим путём. Компьютерный блок питания выдаёт необходимое +12В, которое присутствует на 4-х проводном molex разъёме внутри системного блока. Всё что требуется – это купить ответную часть molex разъёма со штырьками, припаять к нему и к светодиодной ленте провод питания нужной длины, который вывести через заднюю стенку системного блока. Плюс ленты соединяют с жёлтым проводом molex, а минус – с любым чёрным.
Нагрузочная способность шины +12В компьютерного блока питания в десятки раз больше, чем у USB, что даёт возможность сделать подсветку клавиатуры желаемой яркости.
Читайте так же