Расчет блока питания для светодиодных лент: какой выбрать блок питания
Как рассчитать и выбрать блок питания для светодиодной ленты 12В
Светодиодная лента позволяет организовать подсветку и освещение. Для моделей на 220В понадобится небольшой переходник с диодным мостом внутри. Однако для подключения светодиодных лент низкого напряжения на 12В или 24В вам понадобится блок питания. Для многоцветных моделей вам также понадобится контроллер. В этой статье мы расскажем о том, как выбрать и рассчитать блок питания для светодиодной ленты по току и мощности.
Типы.
Все следующие утверждения справедливы как для обычной светодиодной ленты на 12 В, так и для моделей с напряжением питания 5 В или 24 В.
Прежде чем приступить к расчету блока питания для светодиодной ленты, необходимо определиться, где она будет установлена, это зависит от того, на какой вариант стоит обратить внимание.
По способу охлаждения различают два типа блоков питания:
С активным охлаждением;
Пассивное охлаждение.
Активное охлаждение состоит из радиаторов и вентилятора (кулера, аналогичного тому, что есть в компьютерах). Преимущество этой системы состоит в том, что радиаторы на силовых элементах меньше, а это означает, что блок питания будет меньше и легче, чем блок питания с пассивным охлаждением той же мощности.
Однако хорошие массовые показатели блоков питания с активным охлаждением перевешивают существенный недостаток – кулер со временем начинает работать все громче и громче из-за механического износа. Поэтому их не рекомендуется использовать в жилых помещениях, так как шум во время работы может быть неприятен пользователю.
Источники питания с активным охлаждением обычно имеют более высокую мощность – от 100 Вт и более, поэтому они идеально подходят для подключения освещения в больших помещениях, общественных местах или для подключения длинной светодиодной инсталляции от одного источника, например уличного освещения (фасады, рекламные щиты и т. Д.). так далее.).
Пассивные блоки питания выпускаются в широком диапазоне мощностей, но наиболее распространены модели до 100-150 Вт. Их преимущество в том, что они бесшумны в работе. Поэтому их можно без раздумий установить в спальне или другой гостиной. Размер таких устройств обычно больше, чем у активных блоков питания.
На рынке можно найти изделия с различной степенью защиты от влаги (IPxx), например IP22, IP44, IP67. Однако я предпочитаю разделить их на два типа:
Герметичный (IP65 и выше) или так называемый «внешние» блоки питания для светодиодных лент. Их корпус часто напоминает блок питания ноутбука (черная пластиковая полоска), а герметичные блоки питания большой мощности выполнены в металлическом корпусе с заглушками.
Те негерметично закрытые. Это те, которые выполнены в пластиковом корпусе или в металлическом корпусе с перфорацией, через которую происходит конвекция воздуха при охлаждении аккумулятора.
Определив, где установить прибор, какой класс защиты нужен и в каком диапазоне мощности продаются в этих агрегатах, можно переходить к расчету схемы питания светодиодной ленты.
Как рассчитать блок питания
Для начала ознакомьтесь с таблицей мощности типичных светодиодных продуктов.
Здесь вы можете увидеть тип светодиода и значения мощности для различных частей на погонный метр, а также типичные значения светового потока.
Исходя из этого, можно рассчитать общую мощность светодиодной ленты в установке. Предположим, вы купили секцию длиной 4 метра с 60 светодиодами SMD 5050 / м. Мощность одного метра ленты 14,4 Вт. Расчет мощности подачи по мощности следующий:
1. определить, сколько всего потребляется нагрузка:
14,4 Вт / м * 4 м = 57,6 Вт
2) Источник питания должен иметь на 20-40% больше мощности, чем подключенная к нему нагрузка. Мощность блока питания должна соответствовать условиям его эксплуатации – если он хорошо вентилируется, достаточно 20%, если он стоит в небольшом закрытом помещении, то 40% может быть недостаточно, особенно если он находится рядом, например, обогрев. Допустим, у нас есть первый случай (берем маржу 20%), тогда нам нужно купить блок питания как минимум такой же мощности:
Округлили до 70 Вт. Может быть больше, но не меньше – выбирайте ближайшую стоимость, доступную в магазине. Ниже мы представляем типовой ряд блоков питания с номинальной мощностью и степенью защиты IP20 из каталога оптовых поставщиков, кстати под литерой B находится блок питания с активным охлаждением (кулер).
Но иногда бывает, что на этикетке блока питания указана не мощность, а максимальный выходной ток, тогда для расчета тока нужно мощность разделить на напряжение:
69,12 Вт / 12 В постоянного тока 5,76 А
Таким образом, выходной ток должен быть (округлен в большую сторону) не менее 6 ампер.
Схема подключения
Расчет довольно простой. Но есть некоторые особенности в сочетании с длинной светодиодной лентой, что особенно важно при освещении потолка по периметру комнаты. Рассмотрим несколько общих схем подключения и правила, которые необходимо учитывать.
Главное правило – не соединять в одну линию более 5 метров ленты. Светодиодная лента не зря продается бухтами по 5 метров. Их токопроводящие дорожки адаптированы к потреблению тока этими 5 метрами. Если конец этого отрезка соединить следующими кусками ленты, там будет натяжение свисать к концу лески, он станет теплым и быстро выйдет из строя.
ОБЩАЯ ДЛИНА ВСЕХ СЕГМЕНТОВ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ К СВЕТОДИОДНОЙ ПОЛОСЕ, НЕ ДОЛЖНА ПРЕВЫШАТЬ 5 МЕТРОВ.
Если нужно подключить более 5 метров, есть два варианта:
1. Проложите кабель от источника питания к каждому последующему сегменту.
2. Проложите кабель 220 В и подключите его к новому источнику питания.
В первом случае учтите, что сечение провода для линии 12 В должно быть не менее 0,75 мм², точно рассчитанное на ток. Для информации: 5 метров светодиодной ленты SMD5050 60 шт. / М потребляют 72 Вт или 6 А. Вот несколько распространенных схем подключения светодиодной ленты.
К одному блоку питания общей длиной до 5 метров:
Несколько лент на один блок питания общей длиной более 5 метров:
Подключение длинной световой ленты к двум источникам питания:
Как видите, в выборе блока питания для светодиодной ленты нет ничего сложного. Следует учитывать 3 фактора:
2. Длина шины и окончательная схема подключения и сборки.
Потребление электроэнергии лампой.
Таким образом, вы можете определить мощность и количество источников питания, необходимых для освещения или освещения.
Какой выбрать блок питания для светодиодной ленты 12в
Светодиоды постепенно вытесняют традиционные источники света: лампы накаливания и газоразрядные лампы (люминесцентные лампы). До сих пор этот источник света является загадкой для многих и не совсем понятен рядовому пользователю принцип работы небольшого кристалла, способного заменить обычную лампочку, не требующего включения каких-либо дополнительных устройств в электрическую сеть. .
По удобству использования светодиоды ничем не уступают традиционным лампочкам. Единственный нюанс, без которого их нельзя использовать для прямого подключения – они рассчитаны на гораздо меньшее напряжение, которое подается по разводке электроустановки – 220 В, к тому же могут работать только от источника постоянного тока, имеющего полярность «+» и «-».
На практике преобразование переменного тока в постоянный желаемого напряжения выполняется с помощью источников питания, к которым подключаются светодиодные осветительные приборы, чаще всего – светодиодная лента (SL).
Как правильно выбрать трансформатор для светодиодной ленты 12В, правильно рассчитать его мощность и с минимальным набором инструментов для сборки работоспособного источника света рассказано в статье.
Принцип действия светодиодного блока питания
Блок питания светодиодной ленты (адаптер для светодиодной ленты) представляет собой электронное устройство. У многих пользователей он ассоциируется с понижающим трансформатором. Это не совсем правда. Принцип работы трансформатора основан на преобразовании переменного тока в постоянный, проходя через двухпроводные катушки. Единственная функция трансформатора – понижать или увеличивать выходное напряжение.
Блок питания SL принципиально отличается от трансформатора, хотя выполняет аналогичные функции: снижает напряжение до значений, допустимых для работы светодиодов, и стабилизирует их, предотвращая мигание светодиодов во время работы.
Принцип работы импульсного блока питания представлен на схеме ниже:
ФИГУРА 1.
Устройство импульсного блока питания
В отличие от обычного трансформатора, импульсный источник питания (RGB) преобразует переменный ток в постоянный на первом этапе. Затем постоянный ток 220 В подается на электронное устройство – генератор импульсов. В отличие от частоты сети 50 Гц, генератор импульсов устанавливает очень высокую частоту от 30 до 150 кГц (от 30 000 до 150 000 колебаний в секунду). Благодаря этому устройство практически бесшумно. Человеческое ухо не может уловить шум, производимый устройством, в отличие от непрерывного гула обычного трансформатора.
Ток высокой частоты поступает в миниатюрный трансформатор, имеющий привычную форму, только в десятки раз меньше по размеру. На трансформаторе напряжение понижается до необходимых значений (чаще всего 12 или 24 В).
При понижении напряжения на трансформаторе 12 В переменного тока поступает в электронную схему выпрямителя, где преобразуется в постоянный ток, имеющий полярность «+» и «-». Импульсный источник питания имеет очень высокий КПД, от 90 до 98%, по сравнению с традиционным, который является только эффективным.
Причины выхода из строя светодиодной ленты
Самая частая причина выхода из строя ленты – это попытка подать напряжение на светодиодную ленту не через переходник для светодиодной ленты, а использование для этого драйвера. Многие путают эти устройства и тем самым создают неприемлемые условия для самих светодиодных лент. Разница между контроллером и блоком питания в том, что он стабилизирует ток, а не напряжение, на одном уровне.
Каждый светодиод, несмотря на внешнее сходство и заданные параметры, является уникальным устройством по потребляемой мощности. В светодиодной ленте один диод может потреблять ток 2,0 А, второй 2,7 А, а третий 1,7 А при одинаковом напряжении.
Эта неравномерность делает светодиоды нестабильными. Некоторые светодиоды светятся ярче, другие – темнее, в результате этого несоответствия светодиоды, потребляющие больше электроэнергии, быстро перегреваются и выходят из строя.
Вы никогда не сможете заменить блок питания SL на контроллер.
Основные критерии выбора блока питания для светодиодной ленты 12в
Чтобы сделать доступным на рынке огромное количество адаптеров для светодиодных лент, подавляющее большинство которых являются продуктами китайского производства «нунимэ», вам необходимо обратить внимание на ряд конструктивных особенностей.
Метод преобразования
В первую очередь выбор блока питания для светодиодной ленты следует остановить на моделях, работающих на системе импульсного преобразования напряжения. Китайские мастера, экономя на деталях и материалах, часто жертвуют обычный трансформатор для светодиодных лент для коммутации питания. Во-первых, у них разная производительность. Как уже было сказано, для импульсных – 90-98%, для обычных – не более 50%. Во-вторых, обычный трансформатор при работе очень сильно нагревается, что недопустимо, когда светодиоды и блок питания размещены вместе на одной плате диммирования. В-третьих – при работе такое устройство будет шумно, создавая постоянный гудящий шум.
Охлаждение
Адаптеры охлаждения для светодиодной ленты бывают двух типов:
Пассивный – в нем охлаждение происходит за счет тепла, выделяемого при работе трансформатора на корпусе устройства. Для маломощных устройств (до 60 Вт) корпус может быть выполнен из термостойкого полимера. Более эффективные блоки питания имеют перфорированный стальной или алюминиевый корпус с пластинами радиатора.
Активные – блоки питания светодиодов этого типа имеют вентилятор, воздушный поток которого направлен на трансформатор. Применяется в источниках питания большой мощности – более 500 Вт.
Выходное напряжение
Выходное напряжение блока питания светодиодной ленты должно соответствовать типу светодиодной ленты. Не подключайте ленту, предназначенную для подачи напряжения 12 В, к источнику питания, генерирующему напряжение 24 или 36 В. Заводские параметры в обязательном порядке указываются на паспортной табличке, расположенной на корпусе устройства.
Расчет мощности блока питания для светодиодной ленты
Многие не знают, как рассчитать трансформатор для светодиодной ленты? Правильно подобрать блок питания для светодиодной ленты необходимой мощности можно произвести несложные расчеты по формуле:
- P – суммарная мощность всех приемников (в ваттах (Вт); П. 1 , П 2, П. п – значения мощности подключаемых светодиодных лент; K – коэффициент одновременности: сколько светодиодных лент будет одновременно подключено к одному источнику питания. На практике используется значение 0,8. Для надежности можно использовать 1; J – коэффициент запаса прочности. Он служит для создания резерва мощности для защиты от перегрева. Обычно используется значение 1,5–2.
Дополнительные функции
В чистом виде блок питания – это функциональный и недорогой прибор, не всегда удобный в использовании. Для повышения комфорта потребителя производители стараются объединить в одном корпусе несколько устройств:
- сам блок питания; диммер – устройство, позволяющее регулировать яркость ленты; Пульт дистанционного управления – с пульта дистанционного управления, работающего в инфракрасных лучах.
Подключение светодиодной ленты
Подключить ленту можно двумя способами:
- метод пайки – нужен паяльник и припой. с помощью разъемов – клемм с контактами, установленных на одном конце ленты без пайки.
Полярность подключения
Подключение светодиодной ленты должно производиться с обязательным соблюдением полярности. Если вы смешаете «+» и «-», лента не загорится, потому что p-n переход диода не откроется. Для удобства маломощного блока питания 12 В для светодиодных лент выходной провод имеет другую цветовую схему: отрицательный провод – синий, положительный – красный. Между производителями могут быть различия. Если дополнительной маркировки нет, полярность лучше проверить мультиметром.
Выбор схемы включения
Светодиодная лента всегда подключается параллельно. Если 2 или более SL должны питаться от одного источника питания, каждый из них должен быть подключен непосредственно к источнику питания.
ФИГУРА 2
Схема параллельного подключения источников света
Место установки
Выбор места для установки блока питания зависит от нескольких факторов.
- габариты блока питания; Степень защиты от окружающей среды; Тепло, выделяемое источником питания во время работы; доступность для обслуживания.
Большинство блоков питания, рассчитанных на питание лент длиной до 5 метров, имеют небольшие габариты. Благодаря этому их можно закрепить на рейке со светодиодной лентой или разместить в нишах, за декоративными мебельными полками в пространстве между эскизом и подвесными потолками.
Эффективные блоки питания размещены таким образом, чтобы обеспечить оптимальное охлаждение. Их нельзя размещать в маленьких закрытых помещениях. Особенно блоки питания, оснащенные вентиляторами.
Незащищенные источники питания со степенью защиты от IP 00 до IP 10 можно устанавливать только в закрытых сухих помещениях. В случае размещения во влажных местах, на открытом воздухе, в бассейнах или аквариумах следуйте рекомендациям, приведенным в таблице ниже:
ТАБЛИЦА 1
Степень защиты электрических устройств
Выбор сечения провода
Выбор сечения проводов для подключения блоков питания к светодиодным лентам имеет решающее значение. Особенно, если блок питания и модуль SL находятся на некотором расстоянии друг от друга. Это связано с увеличением тока в зависимости от мощности подключенных СЛ и длины кабеля. Рассчитать силу тока несложно. Для этого разделите мощность SL (в ваттах) на напряжение питания (в вольтах). После расчета трансформатора для светодиодной ленты обратитесь к табличным данным:
ТАБЛИЦА 2.
Сечение жилы в зависимости от длины кабеля и силы тока
Подключение проводов и клемм
При подключении проводов и клемм, даже с источником питания для светодиодов 12 В, во избежание искр и нагрева в точке подключения рекомендуется залудить концы проводов или использовать переходники и промышленные переходники. Не допускается использование алюминиевых проводов для подключения светодиодной ленты. Используйте только одножильные или многожильные медные жилы. Для расчета поля пара поперечного сечения вы можете использовать формулу:
S = N * D 2 / 1.27
D – диаметр металлической части провода, измеренного суппором;
N – количество сердечников (проводов).
Современные производители адаптеров для светодиодной ленты
Каждое электрическое устройство рано или поздно сбои. Светодиодная лампа питания не является исключением. Большинство производителей SL утверждают, что срок службы составляет от 30 000 до 100 000 часов. С такой длительным сроком службы источник питания должен обеспечить их производительность. Это условие может быть выполнено только путем покупки надежного оборудования.
Лидеры в области надежности являются:
Электростандарт Уполномоченный Гаусс Навигатор Осрам.
Стоимость этих источников питания светодиодной ленты высока, в отличие от китайских «ноеней», но надежность – несколько рядов высших размеров. Самое главное, что они безопасны, в отличие от китайских продуктов, с точки зрения коротких замыканий и возгораний – основной причиной пожаров.
Загрузка...