Какое напряжение нужно для светодиодной ленты

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

Какое напряжение нужно для светодиодной ленты

Блок питания для светодиодной ленты (led driver) позволяет использовать осветительные приборы в подсветке интерьера. Сегодня источники света подразделяются на две группы: те, что подключаются к электросети, и вариант, рассчитанный на невысокое напряжение, для чего как раз и требуется дополнительное снижение электрических параметров с помощью питающего источника.

Сфера применения

Используют блок питания с целью уменьшения уровня сетевого напряжения. Такие приборы могут быть задействованы при организации систем освещения разнотипных объектов: частного жилья, магазинов, офисов, баров, ресторанов и других помещений, рекламных баннеров и щитов, вывесок. Блок питания используют при организации подсветки, в основе которой лежит светодиодная лента или точечный светоизлучающий диод.

Популярность таких вариантов источника света обусловлена рядом преимуществ: несложный монтаж, высокая интенсивность свечения, сравнительно небольшая стоимость, если сравнивать с полноценными светильниками на базе диодов. Функционирование светодиодной ленты невозможно без блока питания, подходящего по мощности. Чтобы определить нужный вариант конструкции питающего элемента, необходимо выполнить несложный расчет.

Обзор видов и принцип работы

Подобные устройства функционируют по сходной схеме: сетевое напряжение 220В преобразовывается в более низкое – 12В. Реализуется данная возможность посредством трансформатора, который обеспечивает понижение напряжения до уровня 12В. Это самый простой блок питания, который позволяет подключить осветительные приборы небольшой мощности.

Для установки более мощных светильников используются питающие элементы, рассчитанные на 24В, 36В, 48В. Кроме понижающего трансформатора, в конструкции блока предусматривается выпрямитель, стабилизатор и фильтры (RC или LC).

Существует две разновидности таких приборов, которые отличаются по способу охлаждения:

  • с пассивной отдачей тепла;
  • с активной системой охлаждения.

В первом случае блок питания может быть выполнен в закрытом или перфорированном корпусе, а снижение интенсивности нагрева корпуса осуществляется посредством естественного охлаждения.

Второй вариант предусматривает вентилятор в конструкции. У такого блока имеются весьма существенные минусы: необходимость регулярной очистки устройства, так как вентилятор нагнетает довольно много пыли, а, кроме того, во время работы слышен навязчивый шум, что не всегда устраивает владельца помещения.

Встречаются разные исполнения питающего блока для светодиодной ленты, отличные по габаритам. Если планируется монтаж декоративной маломощной подсветки, можно использовать компактный вариант. Помимо этого, рынок предлагает модели приборов отличные по материалу, из которого изготовлен корпус: пластик, алюминий.

А еще встречаются разные вариации питающего блока светодиодной ленты, основное отличие которых заключается в наборе функций:

  • обеспечение питания источника света;
  • устройства со встроенным диммером;
  • возможность дистанционного управления;
  • полнофункциональные приборы: с диммером и функцией удаленного управления.

Диапазон мощности подобной техники может варьироваться от 4 до 2 000Вт. Если планируется монтаж подсветки в помещении с повышенным уровнем влажности, используют специальный вид питающего блока – влагозащитный.

Ключевые параметры выбора

Чтобы подобрать питающий элемент для светодиодной ленты, необходимо обратить внимание на несколько основных технических характеристик подобных устройств:

  • уровень напряжения на выходе блока обязательно должен соответствовать по значению источнику света, который будет подключен;
  • значение мощности прибора, для определения подходящего по нагрузке исполнения следует выполнить простой расчет;
  • степень защиты;
  • необходимость наличия в блоке дополнительных функций.

Решая вопрос, какой питающий элемент выбрать, рекомендуется учитывать и его стоимость. Влагозащитные исполнения обойдутся дороже. На ценообразование влияет также уровень мощности, напряжения.

Самый простой вариант можно купить за 200 руб. (степень защиты IP20), дорогостоящие исполнения можно встретить по максимальной цене до 5 000 руб. (влагозащитный корпус, 250Вт).

Расчет значения достаточной мощности

Чтобы не ошибиться и подобрать питающий элемент для светодиодной ленты нужных параметров, следует для начала определить общую протяженность источника света, на что влияют размеры освещаемого помещения. В технических характеристиках производитель указывает значение мощности участка полосы длиной 1м.

Соответственно, чтобы определить максимальный уровень нагрузки на блок питания, следует умножить общую длину ленты на мощность 1м. Дополнительно необходимо прибавить к полученному значению 15-20%.

Таким образом, питающий элемент обеспечивает возможность подключения светодиодных источников света. Но помимо основной функции – питания, такие устройства решают и другие задачи, например, защищают осветительный прибор от перепадов сети благодаря встроенному стабилизатору. Чтобы не ошибиться при покупке, нужно рассчитать значение мощности.

Таблица расчета мощности

Для этого достаточно знать лишь мощность 1м длины светодиодной полосы. Расчет значения максимального уровня нагрузки питающего блока позволяет получить более точную величину, однако, для беспроблемной работы подобной техники необходимо подбирать исполнение с некоторым запасом по мощности.

Источник: http://proosveschenie.ru/dlya-doma-i-kvartir/blok-pitaniya-dlya-svetodiodnojj-lenty.html

Кабели для светодиодных лент

Какое напряжение нужно для светодиодной ленты

Расскажу об одном важном моменте, а именно про то, как считать сечение кабеля, необходимого для подключения светодиодной ленты.

В начале важная мысль, которая, я надеюсь, всем известна: сечение кабеля зависит от проходящего по нему тока.

Не напряжения и не мощности, а тока. Который в амперах. Можно легко найти таблицы, которые сообщают нам, какой предельный ток можно пускать по кабелям различного сечения:

  • Кабель сечением 0.5 мм2 — 6 ампер
  • Кабель сечением 0.75 мм2 — 10 ампер
  • Кабель сечением 1 мм2 — 14 ампер
  • Кабель сечением 1.5 мм2 — 15 ампер
  • Кабель сечением 2 мм2 — 19 ампер
  • Кабель сечением 2.5 мм2 — 21 ампер

Исходя из этого на силовые нагрузки напряжением 220 вольт на кабель сечением 1,5 мм2 ставится автомат 10А, а на кабель сечением 2,5 мм2 ставится автомат 16А. Запас учитывается потому что автомат при номинальном и бОльшем токе сработает не сразу, а чуть погодя. А нам хотелось бы, чтобы по кабелю не шёл максимально допустимый ток. К тому же, кабель, на котором написано 2.5, может в реальности быть не 2.5, а меньше.

Поскольку мы говорим о светодиодной ленте, то напряжение у нас не переменное, а постоянное (ленту с питанием 220 вольт не берём в расчёт), и очень важно понимать, что сечение кабеля мы выбираем не по максимальному току, который может выдержать кабель, а по падению напряжения в кабеле.

Падение напряжения в кабеле

У кабеля есть, как у любой резистивной нагрузки, сопротивление. То есть, когда ток проходит по нему, часть электроэнергии превращается в нагрев самого кабеля. Ток, в замкнутой цепи согласно законам физики, всегда постоянен, а напряжения уменьшается. То количество вольт, на которое уменьшается напряжение при прохождении нагрузки, называется падением напряжения.

Как можно посчитать падение напряжения в кабеле? Вспомнив физику.

У кабеля есть некое значение его удельного сопротивления. Это количество ом на миллиметр квадратный сечения кабеля на метр длины. Чем больше, длина, тем больше сопротивление. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление. Измеряется в Омах, можно понятнее представить как Ом*мм2/м, так оно чаще всего и обнаруживается в интернете. Мы возьмём за некое усреднённое значение сопротивление силового кабеля 0,018 Ом*мм2/м. Для более точных расчётов можно подставить сопротивление конкретного кабеля.

Полное сопротивление кабеля равно удельное сопротивление * длина / сечение *2

Умножаем на два потому, что относительно источника напряжения надо считать длину жилы до нагрузки и обратно. Либо можно брать длину кабеля сразу с учётом этого.

U = I * R, поэтому падение напряжения равно сопротивлению кабеля * ток.

Напряжение, которое приходит на нагрузку, равно напряжению питания источника минус падение напряжения.

Это важный момент! Падение напряжения зависит от тока. Иногда спрашивают: какое может быть расстояние до датчика движения? Оно может быть большое, потому что ток потребления датчика движения очень маленький. Для Colt Quad PI это 12 миллиампер. То есть, если используем кабель сечением 0,22мм, то для падения напряжения на 1 вольт нужен кабель длиной 500 метров.

Второй вывод выходит из первого: падение тем меньше, чем больше напряжение. Почему для передачи электроэнергии на большие расстояния используются высоковольтные линии? Потому что если передавать 220/380 вольт, то напряжение быстро упадёт. Надо использовать очень толстый кабель, но дешевле ставить трансформаторные подстанции.

Допустимое напряжение светодиодной ленты

Я провёл эксперимент: подключил 24-вольтовую ленту к источнику напряжения и стал понижать напряжение. Фотографиями не передать изменение яркости свечения, надо вживую смотреть и сравнивать. Вывод такой: при 22 вольтах лента горит тусклее, но только немного тусклее. Скажем так, допустимо. При 21 вольте лента горит ещё тусклее. При 20 вольтах ещё немного тусклее.

Можем считать так: уменьшение напряжения питания ленты на 10% чуть (до 21,6 вольта) снижает яркость свечения, но ещё допустимо. Больше — нежелательно. Лучше принимать за допустимое падение напряжения 6-8%.

Далее считаем по формулам, представленным выше.

Лента бывает разной мощности и разного напряжения. Полагаю, не надо пояснять, что нам всегда выгоднее использовать ленту бОльшего напряжения. Больше напряжения — меньше ток. Меньше ток — меньше нежелательное падение напряжения. Сама распространённая лента имеет напряжение 24 вольта. 12 вольт или ниже не смотрим, кроме случаев совсем короткого кабеля до ленты и наличия свободного 12-вольтового блока питания.

Представим, что у нас лента имеет мощность 9,6 ватта на метр (самый частый вариант), длина 10 метров. Напряжение 24 вольта. Расстояние до ленты от блока питания 20 метров. Какого сечения брать кабель?

Сначала считаем ток. Это 4 ампера (мощность на метр * длина / напряжение). Я сделал табличку в Excel, в которую забил все формулы для простого расчёта падения напряжения в процентах.

Вот эта табличка для всех желающих: home-matic.ru/voltagedrop.xlsx

У меня получилось, что при сечении 1,5 мм2 падение напряжения составит 1,92 вольта или 8%. При длине кабеля 25 метров — 10%. При сечении кабеля 0,75 длина может быть не больше 10 метров. Это максимальные значения, если вы хотите, чтобы лента горела не «немного тусклее обычного», а достаточно ярко, то надо увеличивать сечение. С учётом того, что кабели зачастую продаются меньшего сечения, чем заявлено, стоит взять сечение на шаг больше.

Другой способ — повышать напряжение источника питания. На некоторых блоках питания есть регулировочный винтик (обычно с маркировкой ADJ, «подстройка»), который позволяет повысить напряжение до 27 вольт.  При кручении винтика желательно измерять напряжение на ленте, чтобы оно стало ровно 24 вольта, не больше. Не стоит увлекаться этим способом, чрезмерный нагрев кабеля нежелателен.

Ещё существует лента на 36 вольт и 48 вольт. Она не очень распространена, но её использование поможет уменьшить падение напряжения в абсолютном значении и в процентах относительно номинала.

Кабель можно использовать 2-жильный, но если лента будет в алюминиевом профиле или на подложке, то нужна ещё жила заземления.

Размещение блоков питания

Этот вопрос всегда является камнем преткновения между дизайнером и электриком. Электрик спрашивает дизайнера, куда класть блоки питания, а дизайнер говорит, что это не его дизайнерское дело блоки питания класть: вы электрик, вы и кладите.

Не будешь же ему про падение напряжения объяснять. На самом деле, я считаю, что хороший дизайнер не должен устраняться от технических моментов, а должен в них вникать и расти над своими не вникающими коллегами, как и электрик, вникающий в вопросы дизайна.

Но это тема отдельных размышлений.

Идеально, конечно, размещение блока питания где-то у начала ленты. Часто блок можно положить за бортик двухуровневого потолка, выпускаются очень тонкие модели. Важно заранее подвести питающий кабель не в одну точку потолка, а в несколько, чтобы мощности блока питания хватало на питание подключенной к нему ленты. Кабель от щита до блока питания имеет сечение 1.5, так как напряжение в нём 230 вольт и ток, соответственно, небольшой.

Важно, чтобы блок был обслуживаемым и проветриваемым. Можно предположить, что 5% мощности подключенной ленты пойдут на нагрев блока питания. Для 200Вт это 10 Вт тепла.

Нужно также быть готовым к тому, что контакты блока могут оплавиться, что в блоке может взорваться конденсатор, что блок может начать сильно греться. Что он может не пережить короткое замыкание в ленте.

В хорошем блоке такого не случится, но надо быть готовым и не класть блок в пожароопасное место (не заклеивать бумагой, чтобы скрыть его в нише потолка).

Можно разместить где-то в мебели один блок питания, от него несколько выводов на ленты. Вот размещение блока питания в шкафу, от него три кабеля сечением 1,5 каждый на свой кусок ленты.

Всегда блок питания ленты должен быть обслуживаемым. Он может, как любая техника, сгореть.

У меня были пара объектов, на которых блоки питания ленты по решению заказчика были замурованы в стенах. Взяли самые дорогие (Meanwell) блоки питания с защитой IP67, мощность выбрана с запасом, трижды проверили, что они работают, и зашили потолком. Уже по меньшей мере три года работают. В общем, вероятность неисправности достаточно низкая, но если что-то случится, придётся расшивать потолок.

Вот фото размещения блоков питания в щите. Блоки питания Chinfa 24 вольта. У каждого есть подстроечный резистор, может давать до 29 вольт.

Рядом с каждым блоком реле для его включения и автомат. Здесь один блок — одна лента.

Выводы

  1. Надо заранее думать, где будут размещены блоки питания лент и посчитать их мощность и ток
  2. Если блоки питания в щите, то надо не лениться и по формулам посчитать падение напряжения в кабеле и предусмотреть кабель соответствующего сечения. Можно разделить ленту на несколько участков и протянуть от блока несколько кабелей, по каждому пойдёт меньший ток.
  3. Если блоки питания не в щите, то надо предусмотреть место для них. Место должно быть обслуживаемое, проветриваемое, не пожароопасное.
  4. Блоки питания выбираем хорошие. Чтобы держал короткое замыкание. Лучший вариант в металлическом кожухе IP67, но это дороже всего. Можно брать блоки на DIN рейку, они обычно качественные. Хорошо если с подстройкой выходного напряжения.
  5. Время от времени надо не забывать подкручивать все контакты блоков питания. Собственно, это надо делать на всех элементах щита, а то из-за плохого контакта может начать греться клемма.

Источник: https://home-matic.ru/2018/06/kabeli-dlya-svetodiodnyh-lent/led_1/

Блок питания для светодиодной ленты — непреходящая основа немеркнущего света

Какое напряжение нужно для светодиодной ленты

Блок питания для светодиодной ленты — обязательный компонент электрической схемы при ее подключении к сети, если лента питается напряжением 5,12,24,36 вольт.

Схема устройства блока питания для светодиодной ленты

Если подключить низковольтную светодиодную ленту напрямую к сети 220 вольт — она сразу будет необратимо испорчена, поэтому необходимо внимательно изучить надписи на упаковке и определить, каким напряжением светодиодная лента питается, и только потом браться за ее установку.

Существуют светодиодные ленты, питающиеся напряжением 220 вольт, но они редко используются в быту.

Этот вид светодиодной ленты чаще применяется для наружной подсветки фасадов зданий, рекламных конструкций и прочих не бытовых осветительных задач, где контакт с оборудованием неквалифицированных потребителей исключен, ввиду небезопасности высокого напряжения.

Блок питания для светодиодной ленты преобразует переменное напряжение 220 вольт электрической сети на входе в постоянное напряжение питания 5 — 36 вольт на выходе.

В настоящее время имеется огромный выбор блоков питания для светодиодных лент разных производителей, различной мощности, показателей выходного напряжения, степени герметичности, габаритов и прочих параметров, что позволяет подобрать необходимую модель для любых осветительных проектов с использованием светодиодной ленты.

Наиболее универсальны блоки питания для светодиодной ленты в герметичном корпусе, они подходят и для улицы, и для помещений.

Встречаются герметичные блоки питания для светодиодных лент как в металлическом корпусе, так и в пластиковом корпусе.

Герметичный блок питания для светодиодной ленты в металлическом корпусе

Блоки питания для светодиодных лент в металлическом корпусе имеют хороший теплообмен с окружающей средой, поэтому не нуждаются в установке вентилятора, производящего шум при работе и требующего обслуживания. Но, с другой стороны, герметичная конструкция накладывает ограничения по мощности.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Когда можно не включать фары

Если негерметичные блоки питания могут иметь мощность и 1000, и 2000 Вт благодаря наличию вентилятора, то для герметичных блоков питания для светодиодных лент такая мощность недоступна ввиду недостаточности пассивного охлаждения.

Максимальная мощность герметичных блоков питания, из представленных в интернет-магазине, ограничивается 600 ваттами для блоков с выходным напряжением 24 вольта, и 480 Вт для 12-вольтовых версий.

Чаще в быту для подключения светодиодных лент используются герметичные блоки питания мощностью до 200 Вт, поскольку они имеют достаточно компактные размеры, удобные для скрытого размещения и обеспечения к ним доступа воздуха.

Достаточная вентиляция является необходимым условием надежной работы блоков питания для светодиодной ленты.

Поэтому их нельзя располагать вплотную к окружающим конструкциям, нагревательным приборам и к другим блокам питания, если используется сразу несколько штук для подключения светодиодной ленты на объекте.

Для более удобного монтажа, с учетом всех особенностей места установки, в настоящее время поставляются блоки питания для светодиодной ленты разной мощности и с различным соотношением габаритных размеров, чтобы удовлетворить все, даже самые сложные запросы покупателей.

Это и очень узкие, длинные блоки питания; и очень плоские, но достаточно широкие; также приближенные по внешнему виду к кубу; либо стандартных прямоугольных размеров.

Расчет мощность блока питания для светодиодной ленты вовсе не составляет труда. Необходимо умножить мощность 1 м ленты, которая всегда указывается на этикетке, на длину. Получим показатель мощности светодиодной ленты. Купить блок питания для светодиодной ленты следует с запасом мощности как минимум 20 процентов, относительно мощности ленты. Только в этом случае он не будет перегреваться и не выйдет преждевременно из строя по этой причине.

Герметичный блок питания для светодиодной ленты в пластиковом корпусе

Герметичные блоки питания для светодиодной подсветки производятся также в пластиковом корпусе. Так как пластик обладает худшими показателями теплопроводности по сравнению с металлом, а вентиляторы в таких блоках не предусмотрены, это накладывает ограничения на их мощность и габариты. Максимальная мощность таких блоков ограничена 100 ваттами.

Они также выпускаются как в корпусах стандартных размеров, так и в особых, с эксклюзивным соотношением габаритов. Пластиковые герметичные блоки питания для светодиодных лент легче по весу, чем металлические аналоги и несколько дешевле, а также выпускаются в корпусах черного и белого цвета.

Благодаря этим особенностям они находят своего покупателя и безукоризненно служат при правильной установке.

Надежность, доступная цена, защита от попадания пыли и влаги, отсутствие посторонних шумов при работе с любым оборудованием, большой выбор как по показателям напряжения и мощности, так и по габаритным размерам, наличие всех видов защиты — все это делает защищенные блоки питания для светодиодных лент наиболее востребованными на рынке трансформаторов для светодиодного оборудования. Универсальность и необычайно богатый ассортимент сделали их хитом продаж среди источников напряжения для светодиодных LED лент.

Негерметичный блок питания для светодиодной ленты

Негерметичные блоки питания для светодиодных лент также широко представлены на рынке моделями как небольшой мощности и размеров, пригодными для использования в быту, так и супермощными блоками питания для профессионального применения. Блоки питания высокой мощности, до 2 кВт, имеют внушительные габариты и встроенный вентилятор, который требует периодической чистки и смазки.

Поэтому они могут быть установлены лишь в тех местах, где шум от работы трансформаторов не будет нарушать требований санитарных норм, поскольку посторонние шумы бывают причиной скверного самочувствия людей, возникновения нервного напряжения и снижения работоспособности. Также к таким блокам питания должен быть обеспечен удобный доступ обслуживающего их работу персонала.

Несмотря на такие ограничения, интерьерные блоки питания высокой мощности находят своего потребителя благодаря наилучшему соотношению цены и выходной мощности, с лихвой перекрывающему недостатки этих источников напряжения, а также возможности уменьшить количество блоков питания при подключении низковольтного оборудования в крупных проектах, требующих установки большого количества светодиодных изделий.

В настоящее время, когда оптимизация затрат повсеместно становится определяющим фактором в принятии решений при подборе оборудования, негерметичные блоки питания для светодиодных лент в металлическом кожухе безукоризненно вписываются в этот тренд, позволяя уменьшить расходы не в ущерб качеству.

Обзор блоков питания для светодиодных лент не будет всеобъемлющим, если не упомянуть источники напряжения адаптерного типа. Они снабжены разъемом для подключения нагрузки и вилкой для включения в сеть. Особенно удобны для подключения светодиодных лент, имеющих коннекторы на концах, что позволяет избежать пайки и покупки дополнительного оборудования для установки.

Купить блоки питания для светодиодных лент можно в интернете, со скидками и доставкой. Доступная для любого потребителя цена, безопасность и простота применения позволяют украсить интерьер с помощью светодиодных лент, сделать его ярким и уникальным.

LIGHT-ru.RU — С НАМИ СВЕТЛЕЕ!

Источник: http://light-ru.ru/blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoj-lenty

Как мы рассчитали мощность блока питания для светодиодной ленты? — Личный опыт на vc.ru

Чтобы светодиодная лента работала корректно, нужно подобрать для нее блок питания правильной мощности. В этой статье наши специалисты компании Giant4 расскажут, как рассчитать мощность, подобрать блок и куда его лучше установить. Погнали!

Блоки питания (БП), как всем известно, преобразуют напряжение сети 220В в 5В, 12В, 24В или любое другое рабочее напряжение, необходимое для питания светодиодной ленты.

Чаще всего для питания светодиодных лент используются импульсные блоки c резисторами в качестве ограничителей тока. Для подбора блока питания мы учитывали следующие факторы: рабочее напряжение светодиодной ленты, ее суммарную мощность, пыле и влагозащиту корпуса блока питания, габариты и размеры. О каждом поговорим немного подробнее.

Рабочее напряжение БП (U)

У разных типов светодиодных лент свое рабочее напряжение. Так, оно может быть 12В, 24В, 36В, адресные светодиодные ленты SPI обычно запитываются от 5В. Таким образом, рабочее напряжение должно соответствовать напряжению блока питания на выходе. В более сложных моделях БП для специальных проектов есть возможность плавной регулировки выходного напряжения.

Мы используем их там, где необходимо нестандартное значение выходного напряжения или нужна компенсация напряжения на длинных проводах.Также из нестандартных решений можно выделить блоки питания с несколькими каналами, на которых входное напряжение имеет разные значения.

Такие решения подойдут для проектов, в которых нужно запитать ленты с разным рабочим напряжением на один источник напряжения.

Мощность светодиодной ленты (N)

Каждый блок питания мы рекомендуем рассчитывать с коэффициентом запаса, который составляет обычно 15-20% (обозначим его в формуле расчета как К2). Если пренебречь коэффициентом запаса, то блок питания будет работать на пределе, что в конечном тоге приведет к перегреву элементов и выходу из строя всего БП. Суммарную мощность светодиодной ленты можно вычислить, умножив удельную мощность ленты на 1 метр на общую длину ленты в метрах (L).

Рабочая мощность блока питания (РМБП) = L * N * К2.

Например, возьмем светодиодную ленту RGB 5050 14.4 вт/метр длиной 8м, и максимальным К3 в 20%.РМБП = 8 * 14,4 * 1,2 = 138,24В. Округляем получившееся значение до большей цифры, и для данного отрезка светодиодной ленты нам вполне хватит блока питания в 150В.

Коэффициент запаса мощности

Давайте подробнее рассмотрим, зачем вообще нужен К3? При работе на пределе мощности, нагрев корпуса будет составлять примерно 60-70 градусов, и это только снаружи с учетом теплоотдачи, что тогда говорить о внутренних элементах БП? Первыми признаками перегрева, помимо тактильных ощущений, считаются посторонние звуки. Так как блоки питания не имеют вентилятора, они не должны издавать ни тресков, ни свистов.

Выйти из строя в такой ситуации может даже качественное изделие, а если товар был заказан исключительно из параметров низкого ценника, то при перегреве причиной выхода прибора из строя, скорее всего, станет некачественная пайка, оказавшаяся в запредельных условиях работы. Необлуженные выводы элементов со временем окисляются и пропадает контакт. Простому пользователю самостоятельно устранить такую неисправность будет очень сложно.

Поэтому при заказе блоков питания не стремитесь особенно сэкономить, можете впоследствии заплатить дважды.

Рекомендации по месту установки БП

Мы используем в своей работе только качественные блоки питания, но любой механизм прослужит долго только в том случае, если Вы по отношению к нему все сделали правильно. Например, в вопросе подключения очень важно воздушное пространство для естественной вентиляции, поэтому мы рекомендуем создать «подушку» в 20 см вокруг БП по высоте и со всех сторон (кроме низа, конечно).

Близость к нагревательным приборам и горячим поверхностям ведет к перегреву и снижает максимально допустимую нагрузку для подключения. Если для подключения требуются два и более блока питания, их не стоит располагать вплотную друг к другу. Прямые солнечные лучи также ведут к естественному, хотя и не постоянному, перегреву корпуса.

Нужно выбирать такое место, в котором при необходимости БП будет доступен для проверки работы и возможного обслуживания.

Светодиодное освещение прекрасно работает на потребителя в том случае, если все технические моменты просчитаны правильно, закуплен качественный товар и соблюдена технология подключения. Делайте свои световые проекты продуманно и пользуйтесь только проверенной информацией!

Источник: https://vc.ru/life/74698-kak-my-rasschitali-moshchnost-bloka-pitaniya-dlya-svetodiodnoy-lenty

Как выбрать блок питания?

Чтобы ваш блок питания служил вам верой и правдой нужно подбирать блок достаточной мощности. Если мощности не хватает, трансформатор все равно будет работать и ваша лента будет светить. Однако блок будет работать с перегрузкой, сильно разогреваясь и издавая едва уловимый, пищащий звук. Конечно, вскоре он перегреется и выйдет из строя, а лента погаснет. Чем больше перегрузка, тем быстрее сгорит блок.

В случае, если блок питания более мощный, чем требуется, это приведет к противоположному эффекту: он будет меньше греться при работе и его срок службы увеличится. В теории, чем больше запас мощности, тем больше срок службы. На практике, нет необходимости покупать блок в два раза больше чем требуется, вполне хватает запаса в 20%. Эти «лишние» 20% мощности тратятся на сопротивление проводов и предохраняют от перегрева при скачках напряжения в сети.

Формула для расчета потребляемой мощности светодиодной ленты:

Pобщ = Pленты*m + 20%

Где:

  • P — мощность (в ваттах  W)
  • m — длина подключаемой светодиодной ленты (в метрах)

P ленты, как правило, указывается на упаковке в ваттах:

:

Например, нужно подключить 15 метров ленты 3528 12v 60led 4,8w. Чтобы рассчитать необходимую мощность блока, мы берем потребление ленты (4,8w), умножаем на 15 метров и получаем 72w. Затем прибавляем 20%, получаем 86,4w. Это значит, что нам нужен трансформатор мощностью как минимум 86.4 ватт. Ближайшая по мощности модель блока питания — 100w.

Также вам может пригодиться формула для расчета мощности блока питания:

P=I*U

Где:

  • P — мощность (в ваттах  W)
  • I — сила тока (в амперах A)
  • U — напряжение (в вольтах V)

Зачем это нужно? Иногда производители не пишут на блоке мощность P, указывая только силу тока I и напряжение V. В этом случае вы легко сможете найти мощность, умножив силу тока на напряжение.

Сразу проясню, что яркость ленты на 14,4w 12v равна яркости ленты на 14,4w 24v и 220v. Разницу в выборе напряжения создает падение напряжения ΔU, которое приводит к потере яркости в зависимости от длины ленты.

 Падение напряжения рассчитывается по формуле ниже. Вообще говоря, рассчитывать его нам не нужно, обратите внимание только на то, от чего оно зависит:

ΔU=IR

Где:

  • R — сопротивление линии (в омах Ом)
  • I — сила тока (в амперах A)
  • ΔU — падение напряжения (в вольтах В)

Как видно из формулы, чем ниже сила тока I  тем ниже падение напряжения ΔU. Чуть ранее мы рассматривали формулу для мощности:

P=I*U

Где:

  • P — мощность (в ваттах  W)
  • I — сила тока (в амперах A)
  • U — напряжение (в вольтах V)

Исходя из формулы, увеличив напряжение U в два раза, мы можем снизить силу тока I в два раза, сохраняя изначальную мощность.

А что на практике?

На практике, если вы подключите 5 метров ленты 12 вольт и сравните яркость первого и последнего светодиода, вы не увидите никакой разницы. Однако, если вы соедините 10 метров 12 вольтовой ленты в линию, то в конце она будет светить заметно тусклее, чем в начале. Это связанно именно с падением напряжения.

Затем, если вы точно также подключите 10 метров 24 вольтовой ленты, эффекта «потери света» не будет. Она будет светить одинаково от начала до конца. А если соединить в 2 линии 20 метров 24 вольт и 10 метров 12 вольт, положить их рядом, и сравнить последние светодиоды обеих линий, станет очевидно, что они примерно равны по яркости.

Увеличивая напряжение, мы уменьшаем необходимую силу тока и, таким образом, увеличиваем максимальную длину линии. Максимальная длина линии светодиодной ленты примерно равна:

  • 12 вольт — 5 метров.
  • 24 вольта — 10 метров.
  • 220 вольт — 50 метров для мощной ленты и 100 метров для ленты послабее.

Важный факт

При расчете сечения проводов обязательно учитывайте, что нужно брать 1 мм2 медного кабеля на каждые 13А (ампер) силы тока для скрытой проводки и 17А — для открытой. Если этот лимит превысить, провода будут перегреваться при постоянной работе.

12 вольт

+ не может ударить током человека.

+ может «пережить» короткое замыкание. В случае замыкания + и — лента и блок не сгорят и не взорвутся, они будут понемногу нагреваться, но если вы вовремя заметите свою ошибку, ничего страшного не произойдет.

+ самая доступная лента и блоки. Это касается и цены и наличия.

— только параллельное соединение. Это имеет значение если вам нужно подключить больше 20 — 30 метров ленты в единую цепь.

24 вольта

+ тоже не может ударить током человека.

+ тоже «переживет» короткое замыкание, однако греться будет в два раза быстрее чем 12 вольт.

+ удобно подключать, т.к. можно подпитывать по 10 метров за раз.

+ все контроллеры RGB и диммеры выдают в два раза больше мощности на 24v при той же цене. Это помогает неплохо сэкономить.

+ по сравнению с 12 вольт, требуется в два раза меньшее сечение проводов на ту же мощность.

— выше цена ленты и блоков питания (на 25 — 30% относительно 12v аналогов).

220 вольт

+ идеально для больших объемов ленты: можно соединить в линию по 50 — 100 м. без потери яркости.

+ дешевые источники питания (выпрямители). По 200 рублей на 50 — 100 метров ленты.

+ низкая цена, если учитывать степень изоляции ip68 (полностью защищена от попадания влаги и пыли).

+ не требуется большое сечение проводов. Например, можно подключить 50 метров ленты 5050 14.4w используя кабель сечением всего 0.75 мм2.

— может ударить током, если нарушится изоляция. Поэтому лучше не ставить ленту 220v дома.

— если не правильно соединить, то вся катушка мгновенно сгорит.

Дмитрий Семенов

Источник: https://giant4.ru/kak-vibrat-blok-pitaniya.html

Трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт: расчет, выбор

Новые линейные источники света, светодиодные ленты, используют в качестве светоизлучающих приборов сверхъяркие светодиоды (LED). Рабочее напряжение светодиодов составляет несколько вольт. Поэтому для питания применяют трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт.

Часто у неискушенного человека возникают вопросы, какой трансформатор нужен для питания LED? Как рассчитать мощность трансформатора? Можно ли изготовить трансформатор своими руками? Как подобрать трансформатор из имеющихся в наличии? Можно ли обойтись без трансформатора? В этом материале читатель найдет ответы на эти и другие вопросы.

Назначение

Выпускаемые промышленностью светодиодные ленты питаются постоянным напряжением 12 или 24 вольт. Чаще применяют ленты, рассчитанные на 12 В. Поэтому питать светодиодные ленты непосредственно от осветительной сети 220 В нельзя. Для их питания необходим понижающий трансформатор. Точнее – блок питания на 12 В. Так как светодиоды работают на постоянном токе, блок питания помимо понижающего трансформатора должен содержать выпрямитель и сглаживающий фильтр.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Можно ли ездить с габаритами вместо ближнего света

Выпрямитель, подключаемый к вторичной обмотке трансформатора, служит для преобразования переменного тока в постоянный. В качестве выпрямителя могут использоваться диоды, собранные по мостовой или полумостовой схеме. Рабочий ток диодов должен превышать суммарный рабочий ток светодиодных лент, подключаемых к блоку питания.

На выходе выпрямителя получается пульсирующее напряжение. Частота пульсаций равна удвоенной частоте питающей сети. Для устранения пульсаций применяются сглаживающие фильтры. На практике для сглаживания пульсаций применяются электролитические конденсаторы с рабочим напряжением, превышающим выходное напряжение трансформатора. Величина емкости конденсаторов зависит от мощности блока питания.

Пульсации напряжения питания напрямую влияют на коэффициент пульсаций светового потока. Чем ниже коэффициент пульсаций света, тем комфортнее чувствует себя человек, находясь в помещении с искусственным освещением. Если емкость конденсаторов сглаживающего фильтра выбрана правильно, то коэффициент пульсаций светового потока не будет превышать нескольких процентов, что считается хорошим показателем.

Имея небольшие навыки в электротехнике из трансформатора, диодов и конденсаторов можно самостоятельно, своими руками изготовить блок питания для LED.

Виды

Для питания светодиодных лент применяют два типа блоков питания содержащих:

  • обычный понижающий трансформатор;
  • импульсный преобразователь напряжения (электронный трансформатор).

В качестве понижающего трансформатора, в зависимости от типа LED ленты, подойдет любой трансформатор 12В или 24В соответствующей мощности с выпрямителем и сглаживающими конденсаторами. Это может быть трансформатор, намотанный на Ш-образном или тороидальном сердечнике.

Хорошо подходят, имеющиеся в широкой продаже, тороидальные трансформаторы, предназначенные для питания низковольтных ламп для точечных светильников. Они имеют компактные размеры и мощность достаточную для подключения светодиодной ленты.

Блоки питания для светодиодных лент, выпускаемые промышленностью, обычно выполняются в виде импульсных преобразователей напряжения (инверторов). В них сетевое напряжение последовательно выпрямляется, преобразуется в высокочастотное напряжение (до 40 кГц), трансформируется импульсным трансформатором, выпрямляется и сглаживается. На таком же принципе основана работа блоков питания компьютеров, телевизоров и многих других электронных устройств.

Благодаря сравнительно большой частоте преобразования, импульсные блоки питания значительно выигрывают по массогабаритным показателям у трансформаторных БП. По той же причине они не гудят, у них низкий коэффициент пульсаций. Большим достоинством импульсных блоков питания является то, что они выдают стабильное напряжение в широком диапазоне входного сетевого напряжении.

Расчет

Независимо от того, какой тип трансформатора предполагается применить для питания светодиодной ленты, сначала нужно определить мощность подключаемой нагрузки. Для этого необходимо знать, какую мощность потребляет один погонный метр ленты и сколько метров будет потрачено для организации освещения. Такую информацию можно получить из технической документации на данный тип LED или узнать ее у продавца.

К сожалению, часто заявленные технические характеристики не соответствуют реальным. В случае если возникли сомнения, лучше произвести несложные измерения, чтобы узнать реальные цифры. Для этого светодиодную ленту необходимо подключить к подходящему источнику напряжения и измерить потребляемый ток. Таким источником может послужить лабораторный блок питания, зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов или сам аккумулятор на 12 или на 24 вольт.

Измерения тока проводят, включив в разрыв цепи амперметр постоянного тока или используя токоизмерительные клещи постоянного тока. Вычислить мощность, потребляемую подключенной лентой можно по формуле:

P=U*I

Где P – потребляемая мощность; U – напряжение; I – потребляемый ток.

Разделив полученное значение на длину подключенной ленты, получим мощность одного погонного метра светодиодной ленты. Зная «метраж» ленты, которую предполагается установить, легко вычислить потребляемую мощность. Мощность блока питания лучше выбрать с запасом в несколько десятков процентов. Это позволит избежать излишнего нагрева, повысит надежность системы освещения.

Выбор

Как выбрать мощность трансформатора мы уже обсудили. Однако в некоторых случаях целесообразнее применить несколько трансформаторов небольшой мощности вместо одного мощного аппарата. Это может быть сделано, например, по соображениям расположения отдельных участков светодиодной ленты. Или, исходя из габаритов, когда встает вопрос, куда спрятать трансформатор большой мощности.

Мы уже останавливались на достоинствах «электронных» трансформаторов. Однако применяемые в них электронные компоненты более требовательны к эффективному охлаждению. Часто для охлаждения электроники таких БП, внутрь корпуса устанавливают вентиляторы.

К выбору блоков питания следует подходить с некоторой осторожностью, так как со временем вентиляторы иногда начинают довольно громко шуметь и для устранения шума приходится предпринимать меры. Лучше остановить свой выбор на преобразователях, в которых корпус служит радиатором для отвода тепла. Такие корпуса имеют развитую ребристую поверхность.

Выбирая трансформатор необходимо учесть место его установки. Если освещение предполагается устанавливать на улице или в сырых помещениях, необходимо выбирать аппарат с соответствующим классом защиты.

Дополнительно про выбор трансформатора можете посмотреть интересное видео. Автор дает полезные замечания, которые обязательно пригодятся при выборе трансформатора.

Подключение светодиодной ленты к трансформатору

Подключение светодиодной ленты к блоку питания не представляет особой сложности. При подключении главное не перепутать полярность и подключить плюс к плюсу, а минус к минусу. На светодиодной ленте и на блоках питания полюса обычно промаркированы. Часто для подключения LED ленты к заводским БП используются специальные разъемы. Они имеют специальные выступы – «ключи» и, поэтому, ошибиться с подключением невозможно.

Для подключения блоков питания к сети необходимо использовать кабель в двойной изоляции. Сечение жил кабеля должно быть не меньше 1.5 мм2. Для подключения низкого напряжения, в зависимости от мощности нагрузки, подойдет провод или кабель с сечением жил от 0.

75 мм2 или больше. Такое небольшое сечение объясняется тем, что светодиоды потребляют в 8 – 10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания.

Подключение кабелей к трансформаторам должно осуществляться с помощью штатных разъемов или с помощью винтовых или пружинных зажимов.

Подключение «трехцветных» (RGB) светодиодных лент имеет некоторые особенности. RGB ленты обычно работают со специальными контролерами.

Поэтому при подключении трехцветных светодиодных лент к блоку питания подключается не сама лента, а контроллер, который в свою очередь питает светодиоды. Также существует ограничение на длину ленты подключаемой к контроллеру.

Поэтому для наращивания цепочки светодиодных лент используются специальные усилители. Эти усилители также должны получать энергию от блока питания.

Еще следует сказать несколько слов об электромагнитной совместимости. Импульсные блоки питания для светодиодных лент могут быть причиной помех. Поэтому стоит подумать о применении сетевых фильтров. Для эффективного подавления помех они должны располагаться в непосредственной близости от БП.

Как самому сделать трансформатор

Простейший трансформатор для светодиодной ленты можно изготовить самостоятельно. Сначала необходимо рассчитать мощность и потребляемый светодиодной лентой ток. Исходя из потребляемой мощности, выбрать понижающий трансформатор на 12 В. Также понадобятся четыре выпрямительных диода или диодный мост в интегральном исполнении.

Максимально допустимый ток диодов должен превышать ток, потребляемый светодиодной лентой. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения потребуются электролитические конденсаторы. Рабочее напряжение конденсаторов 12-тивольтового БП должно быть не ниже 25В. Суммарную емкость можно подсчитать исходя из 3000 микрофарад на один ампер нагрузки.

Все детали нужно спаять по приведенной ниже схеме.

Получившуюся конструкцию нужно поместить в подходящий для нее корпус.

Учитывая все вышеизложенное, можно сказать, что применение качественного трансформатора является необходимым условием длительной и надежной работы светодиодной ленты. При этом он должен иметь запас по мощности, обеспечивать низкий коэффициент пульсаций, не бояться бросков сетевого напряжения и иметь класс защиты соответствующий условиям эксплуатации.

Источник: http://ledno.ru/lenty/led-lenta-i-transformator.html

Выбираем блок питания для светодиодной ленты 12в

Как закоренелый электронщик, продолжаю делиться опытом и наработками. Стараюсь излагать без технических терминов, чтобы было понятно от ребенка до бабульки. В этот пасмурный день будем выбирать правильный блок питания для светодиодной ленты на 12В, далее по тексту сокращенно «БП».

Конечно led лента бывает и на 24 вольта, принцип подбора и расчета одинаковые, но самая распространённая это на 12В. Напряжения 24В. используется для проектирования освещения большой мощности, оно снижает используемую силу тока и сечение проводов в 2 раза. Светодиодное освещение с большим успехом вытесняет привычные нам люстры и светильники.

Освещение по периметру помещения смотрится современно и необычно.

  • 1. Виды источников питания
  • 2. Расчет мощности блока питания на 12V
  • 3. Блок питания своими руками
  • 4. Обзор цен в магазинах

Виды источников питания

БП с активным охлаждением, круглое отверстие вверху

В магазинах блоки могут по старинке могут называться «электронный трансформатор». Во времена моей молодости не было сотовых телефонов и импульсных источников питания на микросхемах.

Мне и многим другим непонятно современное название «драйвер», что с английского вообще переводится, как «водитель». По смыслу оно никак не связано с электричеством. Фактически термин «блок питания» и «драйвер» обозначают разные устройства.

БП является источником напряжения, а драйвер это источник тока, например как в светодиодной лампе.

Пассивное охлаждение, корпус IP20

По системе охлаждения существует два вида, с активным и пассивным:

  1. активное охлаждение – в корпусе установлен вентилятор, как в компьютерном ящике. Вентилятор позволяет уменьшить габариты корпуса и повысить мощность. Но недостатком будет шум от вентилятора, который со временем будет только увеличиваться. Через пару лет весь внутренности надо будет чистить, а вентилятор смазывать или менять, большой поток воздуха приносит много пыли. Я как любитель абсолютной тишины не использую такие;
  2. пассивное – корпус как у питания ноутбука, или сверху закрыт решеткой.

БП ноутбучного типа

По исполнению делятся на несколько видов:

  1. корпус как у блока ноутбука, из черного пластика с наклейкой с техническими характеристиками. Считаю оптимальным вариантом;
  2. герметичный корпус из алюминия для влажных помещений, не боится воды и конденсата. Хорошо зарекомендовали себя;
  3. металлический корпус с отверстиями и контактной площадкой, применяется для сухих помещений, монтируется в недоступном месте, желательно в закрытом объеме для защиты от пыли.

Герметичный в алюминиевом корпусе IP67

По функциональности:

  1. может быть простым, только обеспечивать питание;
  2. более функциональные имеют встроенный диммер;
  3. может быть встроено дистанционное управление пульта по инфракрасному каналу или радиоканалу;
  4. самые дорогие имеют сразу диммер и дистанционное управление, это помогает избавиться от нагромождения этих блоков в разных местах.

Расчет мощности блока питания на 12V

Схема подключения к светодиодным лентам

Проведем простой расчет, для популярной светодиодной ленты на SMD 5050 длиной 3 метра, мощностью 14,4W и имеющей 60 led/м.

  1. Вычисляем потребление всей ленты, 3 метра
    14,4W * 3м. = 43W
  2. Добавляем 20% на запас, который пойдет на потери в проводниках
    43W * 1,2 = 52W
  3. Получили, что минимальная мощность блока должна быть 52W. Ближайшая подходящая модель обычно имеет 60W, соответственно её и выбираем.

Кроме потерь в проводах и в самой светодиодной ленте, немалую роль играет и качество конструкции, схем и комплектующих БП. Если он средней стоимости и не супер высокого качества, то указанные характеристики будут предельно допустимыми, на них он будет работать нестабильно. Приведу пример из практики, на БП 60 Вт.

подключил ленты на 55 Вт., но после 10 минут работы лента начинал мигать. При нагреве  электрические параметры немного меняются, напряжение падало. Мощности чуть-чуть не хватало. Разобрал и внутренним регулятором понизил напряжение с 12,5 до 11,5 В. Этого было достаточно для стабильного и полноценного освещения комнаты.

Блок питания своими руками

Электронный трансформатор изнутри

Иногда требуется сделать небольшую подсветку светодиодной лентой на кухне или лоджии, из остатков светодиодной ленты, но покупать никак не хочется, из-за расходов превышающих стоимость всей проектируемой конструкции.

Первым приходит мысль сделать электронный траснформатор своими руками. Покупать у китайцев на АлиЭкспресс не вариант, придется очень долго ждать доставки. Но есть более интересные варианты о которых многие забывают, но я постоянно пользуюсь.

Я не буду публиковать здесь схемы на 12V, об этом напишу отдельно и подробно.

Сейчас многие приборы питаются от внешних блоков питания на 12В и имеют мощность от 10 до 50 Вт. Это могут быть планшеты, телевизоры, электробритвы, ноутбуки, компьютеры, роутеры и маршрутизаторы. Грубо говоря, 10W обеспечивает яркость на 700-800 люмен, что соответствует яркости лампы накаливания на 60W. Наверняка подобный БП валяется у вас в кладовке или гараже. Если дома у вас не нашлось, спросите у соседа, у него точно есть.

Пример маломощных, от 6W до 40W

Можно купить источник питания очень недорого на Авито. У многих дома валяется какой то БП на 12 вольт, они не знают куда его деть, выбрасывать жалко, поэтому они его продают через объявление. Продавец не знает его реальной стоимости и ставит низкую или среднюю цену.

Так как мы покупаем не в магазине, а по объявлению, то мы можем торговаться. В результате таких торгов я покупаю по символической цене в 50-100 руб. Выгодно обеим, продавец избавился от ненужной безделухи, а я купил полезный прибор дешево, заплатил в 5 раз меньше чем в магазине.

Считаю эффективней потратить время на поиск по объявлениям, чем искать детали и паять самостоятельно.

Обзор цен в магазинах

Цены в магазине

..

Даже не смотря на мировой кризис и различный санкции в отношении России, китайцы продолжают исправно работать и наводнять своей продукцией российский рынки. Стоимость напрямую зависит от качества, тут китайцы предлагают свободу выбора.

Если вас не интересует электронный трансформатор очень высокого качества, за исключением, если вы проектируете освещение в бункере на случай ядерного конфликта.

Если эксплуатировать будете в домашних условиях отапливаемого помещения, а не в предельных температурных режимах, то вам будет достаточно недорого китайского блока.

Модельный ряд одного производителя, размеры корпусов

Покупать у китайцев не советую, в половине случаев они обманывают и завышают электрические характеристики. Поэтому надежней, быстрей, дешевле купить в ближайшем интернет магазине, ваши потраченные нервы и время тоже стоят немало.

Чтобы вы имели общее представление о среднем уровне цен в России, составил таблицу соответствия цены и мощности. Обычно она бывает кратной 12, при токе 1 Ампер получается  12W. Уровень цен будет меняться в зависимости от фирмы производителя и города, в котором находится интернет-магазин.

Мощность, Ватт Обычный корпус IP20, цена Герметичный IP67, IP68, цена Дорогой герметичный
6W 190 250 300
12W 220 350 750
24W 300 500 950
36W 450 650 1200
48W 500 750 1400
60W 550 800 1600
72W 600 850 1700
80W 650 900 2000
100W 750 950 2200
120W 850 1050 2400
150W 950 1200 4000
180W 1050 1450 4400
200W 1250 1550 4600
250W 1350 1700 5000
360W 1500 1850
400W 1600 2000

Модельный ряд и размеры герметичных источников

Источник: http://led-obzor.ru/vyibiraem-blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoy-lentyi-12v

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты – База знаний Novolampa

Что такое блок питание и на что следует обратить внимание при его выборе для светодиодной ленты. Основные факторы источника напрядения: рабочее напряжение, мощность, защита от повышенной влажности и пыли и габаритные размеры.

В данной статье рассматриваются основные моменты, на которые следует обращать внимание при выборе блока питания для светодиодной ленты, а также кратко освещаются вопросы о том, что такое PFC и как вычислить диаметр токопроводящей жилы.

Блок питания — это источник напряжения(трансформатор), который преобразует 220В в 12В, 24В или другое необходимое значение рабочего напряжения. Для питания светодиодных лент и модулей чаще всего используются импульсные блоки питания, где в качестве ограничителей тока работают резисторы, в отличие от драйверов, которые представляют собой источники тока, используемые для светодиодов, модулей и ламп, которые не имеют ограничителей тока.

Чтобы подобрать блок питания к выбранной светодиодной ленте нужно обратить внимание на следующие факторы:

  1. Рабочее напряжение светодиодной ленты.
  2. Суммарная мощность светодиодной ленты.
  3. Необходимость защиты корпуса блока питания от воды и пыли.
  4. Габаритные размеры блока питания.

Рассмотрим подробнее каждый фактор.

1. Рабочее напряжение (U)

Рабочее напряжение светодиодной ленты может быть 12 В, 24 В, иногда 36 В, управляемые ленты SPI обычно 5 В. Соответственно оно должно соответствовать выходному напряжению блока питания.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какая норма освещенности

Существуют также блоки питания с возможностью плавной регулировки выходного напряжения, например источники напряжения Arlight серии JTS, такие можно применять в специальных проектах, где требуется нестандартное значение выходного напряжения, а также там, где необходимо скомпенсировать падение напряжения на длинных проводах.

Еще из нестандартных решений можно отметить блоки питания с несколькими каналами, в которых разное выходное напряжение, это может быть полезно, если нужно запитать ленты с разным рабочим напряжением на один источник напряжения.

2. Мощность светодиодной ленты (PСД)

Подбор блока питания по мощности осуществляется по следующему принципу: мощность должна быть равна суммарной мощности светодиодной ленты, умноженной на коэффициент запаса КЗ, равный 25÷30%, если пренебрегать коэффициентом запаса и использовать блок питания на пределе, то он не проработает долго из-за постоянного перегрева элементов.

Суммарная мощность светодиодной ленты вычисляется путем умножения мощности ленты на 1 метр длины PСД на общую длину L.

Таким образом, получаем следующую формулу:

PБП = L*PСД*Kз, где

L — длина ленты (м)

PСД — удельная мощность светодиодной ленты на 1 метр (W/м)

— коэффициент запаса (ед.)

3. Степень защиты корпуса блока питания от проникновения жидкости и пыли (класс защиты IP)

При выборе блока питания следует учитывать условия, в которых он будет находиться, если это обычное сухое жилое помещение, то подойдет блок питания в защитном кожухе с IP20 (защита от проникновения твердых предметов 12,5 мм, защиты от влаги нет).

Зачастую в блоках питания мощность более 250Вт в исполнении «Защитный кожух» IP20-IP40 используется активное охлаждение в виде кулера(вентилятора).

Если Вы планируете рассматривать данные блоки питания, необходимо выбрать конструктив, когда кулер расположен перпендикулярно элементам платы в изделии, следовательно обдув воздуха будет более равномерный (воздух идет вдоль платы), и элементы будут меньше греться.

На неудачных моделях вентиляторы расположены над платой и обдув платы источника напряжения происходит неравномерно.

Блоки питания и комплектующие для лент рекомендуется устанавливать в щитовые.

Установка светодиодной ленты в ванную комнату или помещение с повышенной влажностью требует класса защиты не менее IP65 (пылезащищен, защита от струй воды).

А.  Б. 

(А) Герметичный алюминиевый блок питания IP67 и (Б) блок питания в защитном кожухе IP20.

В условии использования на улице нужно предусматривать степень защиты IP67, такая степень обеспечивает защиту от струй воды под давлением во всех направлениях, возможно даже кратковременное погружение в воду до 1 м. Если необходима работа в погруженном режиме, то тогда используется максимальная защита IP68 или IP69 (при большом давлении воды).

При подборе мощный источников напряжения для светодиодных лент необходимо учитывать, что на блоках питания без защиты от влаги и пыли стоят вентиляторы. Данные вентиляторы сильно шумят при работе и могут создавать дискомфорт. Поэтому в дорогих проектах мы рекомендуем использовать источники напряжения в алюминиевом корпусе с пассивным охлаждением.

4. Габаритные размеры

Также следует обращать внимание на габаритные размеры блоков, в зависимости от того, куда Вы хотите его установить, мощные блоки питания могут достигать достаточно больших размеров, и спрятать такие будет затруднительно, к тому же часто они имеют вентилятор. Поэтому если требуется подключить длинный участок ленты, то можно пересмотреть схему подключения ленты и использовать несколько меньших по мощности блоков.

Также при выборе места установки следует учитывать то, что чем мощнее блок питания, тем больше он нагревается, поэтому рекомендуется обеспечивать достаточно места для теплоотвода, чтобы блок не перегревался.

Пример подбора источника напряжения для светодиодной ленты

Рассмотрим следующий пример: нужно сделать декоративную светодиодную подсветку в ванной комнате по периметру потолка общей длиной 8 м.

Выбираем подходящую светодиодную ленту с защитой IP65, например, лента Arlight RTW 2-5000SE 24V White 2X (5060,300 LED,LUX), мощность 72 Вт на 5 м.

Основные параметры ленты:

Подбираем мощность блока питания:

PБП = 8m*14,4W/m*1,3 = 149,8 W

Округляем в большую сторону и получаем, что нужно взять блок питания мощностью 150 Вт, его выходное напряжение 24 В, защитане менее IP65, например, блок питания ARPV-SS24150 (24V, 6.3A, 150W).

Что такое PFC в характеристиках трансформаторов(блоков питания)?

Иногда в маркировке блока питания можно увидеть буквы PFC, это аббревиатура PowerFactorCorrection или коррекция коэффициента мощности (коррекция реактивной мощности).

Не углубляясь в технические особенности, это означает, что блок питания выполнен в определенном схемотехническом решении, которое позволяет уменьшить потребление реактивной мощности (мощность имеет активную и реактивную составляющие, на показания счетчика обычно влияет только активная составляющая, но на общее потребление энергоресурсов влияют обе составляющие).

Такие блоки питания имеют высокое значение коэффициента эффективной мощности (Λ)>0,9, что позволяет отнести их к блокам питания высокого класса, низкий пусковой ток, они позволяют сократить нагрузки на токопередающие линии, уменьшить требования к толщине подающего питание провода. При большом количестве используемых блоков не требуется применять специальные пусковые автоматы.

Блоки питания с корректором мощности более экологичны, т.к. эффективнее расходуют электроэнергию.

Расчет сечения и диаметра кабеля для исключения падения напряжения(вольтажа):

При использовании светодиодной ленты важно, чтобы свечение было равномерным по всей длине, для этого падения напряжения на конце линии обычно не должно превышать 0.5 В, при условии, что длинные участки ленты запрещается подключать последовательно.

При расположении блока питания в непосредственной близости от ленты, проблемы, как правило, не возникает, но при удаленном расположении блока необходимо увеличивать толщину жилы для компенсации падения напряжения.

Ниже представлен алгоритм вычисления для блока питания(источника напряжения для светодиодных изделий) максимальной выдаваемой мощностью 150 Вт, выдаваемому напряжению 24 В, падение напряжения не более 0.5 В, расстояние от блока до ленты 10м:

Общее сопротивление линии R.

Допустимое падение напряжение делим на максимальный ток, ток вычисляется как мощность/напряжение:

Общее сопротивление линии R = 0,5V / (150W/24V) = 0,08 Om.

Сечение жилы S.

Длину линии умножаем на удельное сопротивление материала (для меди 0,018 Ом*мм2/м), делим на сопротивление R.

Сечение жилы S = (10m*0,018 Om*mm2/m )/ 0,08 Om = 2,25 mm2.

Диаметр жилы D.

Используем формулу площади круга: радиус равен корню из частного площади и Πи.

Диаметр жилы: D= 2 х √(2,25 mm2/ 3,14) = 1,75 mm.

Таким образом, получаем, что для 10 метрового кабеля от блока питания до истока света (led ленты) падение напряжения составит 0,5В при использовании провода сечением 2,25mm2 (что соответствует диаметру 1,7 мм).

Также из приведенных вычислений видно, что компенсировать падение напряжения можно, используя ленту с большим рабочим напряжением, 24 В или 36 В.

Выбор сечения и диаметра кабеля для исключения потерь мощности при нагревании кабеля

Если подключать блок питания и светодиодную ленты на большом расстоянии друг от друга, то необходимо не только исключать падение напряжения питания на соединяющем кабеле, но закладывать потери мощности, которые может создавать данный кабель.

Важно: чем больше сечение кабеля, тем меньше потерь мощности при этом сопровождается. При сложным проектах — необходимо довериться профессионалам для расчета потерь мощности на кабелях. При больших расстояниях подбор максимальной выдаваемой мощности блока питания будет сопровождаться с большим запасом и кабель с большим сечением жилы.

Источник: https://novolampa.ru/baza-znaniy/kak-podobrat-blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoy-lenty/

Как подобрать и подключить блок питания к светодиодной ленте — ПК Консультант

Что такое блок питания для светодиодных лент? Это прежде всего преобразователь сетевого напряжения 220В, в рабочее напряжение ленты 12 или 24В.

Блоки питания (сокращенно БП) бывают:

  • открытыми

Те, которыми пользуются большинство. Они устанавливаются в помещениях без повышенной влажности.

  • полугерметичными

Они не полностью защищены от проникновения влаги. Их можно размещать на улице, но при условии, что вода напрямую не попадет на их корпус, т.е. ставятся под навесом, в прихожей и т.д.

  • герметичными

Их спокойно можно монтировать на улице и в помещениях с повышенной влажностью (ванные, бассейны и т.п.)

Отличаются они между собой только корпусом. Вся начинка, принцип подключения у них практически одинаковы.

Поэтому выбирают их в зависимости от места установки.

Приобретается БП отдельно от ленты и в комплекте с ней не идет. Главный параметр выбора — его номинальная мощность. Как же подобрать и рассчитать необходимый под ваши нужды соответствующий блок?

Для этого в первую очередь необходимо знать мощность всей ленты. Плюс прибавить к ней определенный запас по ваттам. Минимум этого запаса — 30% от общей мощности.

Как подсчитать мощность светодиодной ленты? Для начала узнайте сколько потребляет 1 метр. Эти данные обычно указываются на упаковке.

  • Если упаковки нет, то можно воспользоваться таблицей и примерно рассчитать мощность, в зависимости от типа светодиодов и их количества на 1 метр.
  • После этого замерьте длину всех отрезков, которые будут подключаться к блоку.
  • Далее расчет мощности блока питания нужно сделать по формуле:

K

коэффициент, минимум=1,3

Для примера: у вас есть лента 4,8Вт/м. Ее протяженность — 18 метров. Формула расчета мощности показывает, что вам необходим БП мощностью в 112Вт.

Pб=4,8Вт/м*18м*1,3=112,32Вт

При этом всегда выбирайте блок, ближайший в большую сторону. Для данного случая это 120Вт.

Коэффициент запаса мощности

Коэффициент запаса мощности меньше 30% не используйте. Зачем он вообще нужен, спросите вы?

Он необходим, чтобы блок питания не работал на пределе своих возможностей. Если вы подберете блок строго по значению мощности ленты, то проработает он совсем не долго. И то, если это качественное изделие.

Нагрев корпуса в этом случае будет стабильно составлять 60-70 градусов. А что говорить о внутренних элементах схемы!

При этом вполне возможны появления посторонних звуков.

Нормальный блок (без вентилятора), вообще не должен издавать никаких звуков — ни свистеть, ни трещать.

Также при перегреве возможны нарушения некачественной пайки. Зачастую, именно она является частой причиной выхода прибора из строя.

Не облуженные выводы элементов, со временем окисляются и элементарно пропадает контакт. Найти такую неисправность простым обывателям, не связанным с радиотехникой, бывает сложно.

И они просто выкидывают блок в мусорку. Хотя для его починки, всего-то нужно было хорошенько пропаять один из контактов.

Подключение проводов и клемм

После того, как определились с типом и мощностью, необходимо выполнить правильное подключение. На всех блоках обязательно идет маркировка клемм. Перепутать бывает сложно. Главное разобраться, что означают эти надписи.

Первые клеммы обозначают как L и N. Это контакты подключения напряжения питания 220 Вольт. L — это фаза, N — ноль.

Но по-большому счету, фазировка или полярность здесь не важны. Поэтому не обязательно выяснять, где у вас в проводке ноль, а где фаза. Блок будет работать одинаково.

Конструктивно в БП на входе стоит мостовой выпрямитель, и ему все равно к какой паре диодов будет подана фаза. Хотя предохранитель изначально и стоит в фазной цепи L.

Обратите внимание, что некоторые блоки могут подключаться как в сеть 220В 50Гц, так и 110В 60Гц (напряжение в США). Для этого у них сбоку имеется переключатель.

Выставьте его в положение 220V, иначе при первом подключении можете спалить внутренние элементы прибора.

Затем идет значок заземления. Это место куда подключается заземляющий проводник, если у вас трехпроводная сеть и дома есть нормальный контур заземления.

Когда в розетках дома только фаза и ноль, без заземляющего провода Pe — данная клемма остается пустой. Ничего подключать на нее не нужно. После, расположены клеммы со значками «+V» и «-V«. Это как раз таки выход на светодиодную ленту.

Иногда вместо «-V» может быть надпись «COM«.

При подключении светодиодной ленты 12-24В обязательно соблюдайте полярность.

Соответственно «+V» это место, куда подключается плюсовой провод, а «-V» — минусовой.

На тех корпусах, где +V и -V по 4шт и более, все эти выхода запараллелены. Поэтому без разницы, куда вы подключите 4 провода от 2-х лент, под две клеммы «+» и «-» или под четыре.

Однако производители рекомендуют при параллельном подключении нескольких лент, использовать все клеммы блока питания.

Чем мощнее БП, тем больше у него выходных клемм для подключения светодиодных лент.

Когда для вас не принципиальны габариты, то можно даже поставить б/ушный блок питания от компьютера. Главное, чтобы его характеристики подходили.

То есть, выходное стабилизированное напряжение 12 или 24В, и необходимая мощность с 30% запасом. Правда, такие модели обычно идут с вентилятором и будут сильно шуметь, имейте это ввиду.

Чтобы понять на самой ленте, где какие контакты, внимательно посмотрите на ее подложку. Если там нет явных надписей с «+» ««, то ищите другие обозначения.

Например, там где будет надпись 12V — это плюсовой контакт, а где буквы GND — минусовой.

Когда лента уже идет с припаянными проводами, то как правило, черный цвет обозначает минус, а красный — плюс.

Однако доверяться только цветам не стоит. Всегда проверяйте саму ленту.

Регулировка напряжения на блоке питания

Еще на корпусе с самого краю может быть регулировочный винт. Обозначен он как ADJ.

Он убавляет или добавляет выходное напряжение. Например, когда у вас в сети стабильно ниже чем 220В (200-205В), то и светодиоды в ленте будут гореть не так ярко, как должны.

Подрегулировать это можно с помощью данного винта. Однако специалисты не советуют делать выход больше 12В. Считается даже лучше, если выходное напряжение будет немного меньшим. Это здорово продлит срок службы ваших светодиодов.

Запомните, что источник питания напрямую влияет на срок работы ленты, если у него выход больше 12 Вольт. Все остальные проблемы, как правило связаны с перегревом, деградацией кристаллов и некачественными производителями.

Причины выхода из строя светодиодной ленты

Светодиодные ленты выходят из строя по разному. Если от перенапряжения — то сгорают все элементы сразу, или перестают светить некоторые сегменты.

Если от перегрева, то неравномерно теряется яркость по всей ленте. Одни светодиоды светят ярче, другие тусклее.

Когда вышел срок службы, то светодиоды равномерно теряют яркость до определенного момента. После достижения минимума, яркость деградации прекращается.

Иногда бывает, что лента начинает самопроизвольно мигать. Если мигает вся одновременно — причина в блоке питания. Если сегментами — то проблема в самой ленте.

Если у вас лента многоцветная — RGB, то в этом случае еще нужно подключить контроллер.

Он устанавливается всегда после БП. Его входное напряжение — 12 или 24Вольт.

То есть, теперь вы подключаете RGB ленту не к источнику питания, а к контроллеру. У многоцветной ленты всего 4 провода.

Каждый провод отвечает за свой цвет:

  •  синий Blue  — клемма «В» на контроллере
  • черный или другого цвета провод отличный от первых — клемма V+

Разъем Power (питание) — это место куда подключаются провода питания.

Здесь тоже нужно соблюдать полярность. Плюс с блока на «+V» контроллера, минус к «-V».

Как видите, ничего сложного в подключении блока и светодиодной ленты нет. Главное разобраться в надписях и клеммах.

Ну и в конце следует рассмотреть вопрос, где физически можно размещать блоки питания. Тут есть несколько рекомендаций:

  • в первую очередь вам необходимо обеспечить вокруг места установки БП воздушное пространство в 20см с каждой стороны. Оно требуется для естественной вентиляции.
  • нельзя его размещать возле нагревательных приборов и горячих поверхностей. Это ведет к перегреву и снижает максимально допустимую нагрузку для подключения.
  • если в схеме применяется два и более источника питания, то не располагайте их вплотную друг к другу.
  • не размещайте блок питания так, чтобы на него попадали прямые солнечные лучи.
  • не желательно размещать БП в местах, где в дальнейшем не будет доступа для его обслуживания. Всегда предусматривайте для этого какое-либо технологическое отверстие или съемную панель.

Источник: https://ipt-miit.ru/prochee/kak-podobrat-i-podklyuchit-blok-pitaniya-k-svetodiodnoj-lente.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Как уберечь себя от грома и молнии

Закрыть