Как рассчитать мощность драйвера для светодиодной ленты?

Драйверы для светодиодов: устройство, виды, подключение

LED-источники должны подключаться к электросети через специальные устройства, стабилизирующие ток – драйверы для светодиодов. Это преобразователи напряжения переменного тока 220 В в постоянный ток с необходимыми для работы световых диодов параметрами.

Только при их наличии можно гарантировать стабильную работу, длительный срок эксплуатации LED-источников, заявленную яркость, защиту от короткого замыкания и перегрева. Выбор драйверов небольшой, поэтому лучше сначала приобрести преобразователь, а потом под него подбирать светодиодные источники освещения. Собрать устройство можно самостоятельно по простой схеме.

О том, что такое драйвер для светодиода, какой купить и как правильно его использовать, читайте в нашем обзоре.

Мощный светодиод со стабилизатором

Что такое драйверы для светодиодов и зачем они нужны

Светодиоды – это полупроводниковые элементы. За яркость их свечения отвечает ток, а не напряжение. Чтобы они работали, нужен стабильный ток, определенного значения. При p-n переходе падает напряжение на одинаковое количество вольт для каждого элемента. Обеспечить оптимальную работу LED-источников с учетом этих параметров – задача драйвера.

Какая именно нужна мощность и насколько падает напряжение при p-n переходе, должно быть указано в паспортных данных светодиодного прибора. Диапазон параметров преобразователя должен вписываться в эти значения.

Устройство светодиода

По сути, драйвер – это блок питания. Но основной выходной параметр этого устройства – стабилизированный ток. Их производят по принципу ШИМ-преобразования с использованием специальных микросхем или на базе из транзисторов. Последние называют простыми.

Преобразователь питается от обычной сети, на выходе выдает напряжение заданного диапазона, которое указывается в виде двух чисел: минимального и максимального значения. Обычно от 3 В до нескольких десятков. Например, с помощью преобразователя с напряжением на выходе 9÷21 В и мощностью 780 мА можно обеспечить работу 3÷6 светодиодных элементов, каждый из которых создает падение в сети на 3 В.

Таким образом, драйвер – это устройство, преобразующее ток из сети 220 В под заданные параметры осветительного прибора, обеспечивающее его нормальную работу и долгий срок эксплуатации.

Внешний вид LED-драйвера

Где применяют

Спрос на преобразователи растет вместе с популярностью светодиодов. LED-источники освещения – это экономичные, мощные и компактные приборы. Их применяют в разнообразных целях:

При подключении в сеть 220 В всегда нужен драйвер, в случае использования постоянного напряжения допустимо обойтись резистором.

Светодиодные уличные фонари – мощные и экономичные

Как работает устройство

Принцип работы LED-драйверов для светодиодов заключается в поддержании заданного тока на выходе, независимо от изменения напряжения. Ток, проходящий через сопротивления внутри прибора, стабилизируется и приобретает нужную частоту. Затем проходит через выпрямляющий диодный мост. На выходе получаем стабильный прямой ток, достаточный для работы определенного количества светодиодов.

Основные характеристики драйверов

Ключевые параметры приборов для преобразования тока, на которые нужно опираться при выборе:

1. Номинальная мощность устройства. Она указана в диапазоне. Максимальное значение обязательно должно быть немного больше, чем потребляемая мощность, подключаемого осветительного прибора.
2. Напряжение на выходе. Значение должно быть больше или равно общей сумме падения напряжения на каждом элементе схемы.
3. Номинальный ток. Должен соответствовать мощности прибора, чтобы обеспечивать достаточную яркость.

В зависимости от этих характеристик, определяют какие LED-источники можно подключить при помощи конкретного драйвера.

Вся важная информация есть на корпусе устройства

Виды преобразователей тока по типу устройства

Производятся драйверы двух типов: линейные и импульсные. У них одна функция, но сфера применения, технические особенности и стоимость различаются. Сравнение преобразователей разных типов представлено в таблице:

Тип  устройства	Технические характеристики	Достоинства	Недостатки	Сфера применения
Линейный	Генератор тока на транзисторе с p-каналом, плавно стабилизирует ток при переменном напряжении	Не создает помех, недорогой	КПД менее 80%, сильно нагревается	Маломощные светодиодные светильники, ленты, фонарики
Импульсный	Работает на основе широтно-импульсной модуляции	Высокий КПД (до 95%), подходит для мощных приборов, продлевает срок службы элементов	Создает электромагнитные помехи	Тюнинг автомобилей, уличное освещение, бытовые LED-источники

Как подобрать драйвер для светодиодов и рассчитать его технические параметры

Драйвер для светодиодной ленты не подойдет для мощного уличного фонаря и наоборот, поэтому необходимо как можно точнее рассчитать основные параметры устройства и учесть условия эксплуатации.

Параметр	От чего зависит	Как рассчитать
Расчет мощности устройства	Определяется мощностью всех подключаемых светодиодов	Рассчитывается по формуле P = PLED-источника × n, где P – это мощность драйвера; PLED-источника – мощность одного подключаемого элемента; n – количество элементов. Для запаса мощности 30% нужно P умножить на 1,3. Полученное значение – это максимальная мощность драйвера, необходимая для подключения осветительного прибора
Расчет напряжения на выходе	Определяется падением напряжения на каждом элементе	Величина зависит от цвета свечения элементов, она указывается на самом устройстве или на упаковке. Например, к драйверу 12 В можно подключить 9 зеленых или 16 красных светодиодов.
Расчет тока	Зависит от мощности и яркости светодиодов	Определяется параметрами, подключаемого устройства

Преобразователи выпускаются в корпусе и без. Первые выглядят более эстетичными и имеют защиту от влаги и пыли, вторые используются при скрытом монтаже и стоят дешевле. Еще одна характеристика, которую необходимо учесть – допустимая температура эксплуатации. Для линейных и импульсных преобразователей она разная.

Важно! На упаковке с устройством должны быть указаны его основные параметры и производитель.

Бескорпусный драйвер

Способы подключения преобразователей тока

Светодиоды можно подключить к устройству двумя способами: параллельно (несколькими цепочками с одинаковым количеством элементов) и последовательно (один за одним в одной цепи).

Для соединения 6 элементов, падение напряжения которых составляет 2 В, параллельно в две линии понадобится драйвер 6 В на 600 мА. А при подключении последовательно преобразователь должен быть рассчитан на 12 В и 300 мА.

Последовательное подключение лучше тем, что все светодиоды будут светиться одинаково, тогда как при параллельном соединении яркость линий может различаться. При последовательном соединении большого количества элементов потребуется драйвер с большим выходным напряжением.

Способы соединения светодиодов

Диммируемые преобразователи тока для светодиодов

Диммирование – это регулирование интенсивности света, исходящего от осветительного прибора. Диммируемые драйверы для светодиодных светильников позволяют изменять входные и выходные параметры тока. За счет этого увеличивается или уменьшается яркость свечения светодиодов. При использовании регулирования, возможно изменение цвета свечения. Если мощность меньше, то белые элементы могут стать желтыми, если больше, то синими.

Диммирование светодиодов при помощи пульта ДУ

Китайские драйверы: стоит ли экономить

Драйверы выпускаются в Китае в огромном количестве. Они отличаются низкой стоимостью, поэтому довольно востребованы. Имеют гальваническую развязку. Их технические параметры нередко завышены, поэтому при покупке дешевого устройства стоит это учесть.

Чаще всего это импульсные преобразователи, с мощностью 350÷700 мА. Далеко не всегда они имеют корпус, что даже удобно, если прибор приобретается с целью экспериментирования или обучения.

Недостатки китайской продукции:

• в качестве основы используются простые и дешевые микросхемы;
• устройства не имеют защиты от колебаний в сети и перегрева;
• создают радиопомехи;
• создают на выходе высокоуровневую пульсацию;
• служат недолго и не имеют гарантии.

Не все китайские драйверы плохие, выпускаются и более надежные устройства, например, на базе PT4115. Их можно применять для подключения бытовых LED-источников, фонариков, лент.

Срок службы драйверов

Срок эксплуатации лед драйвера для светодиодных светильников зависит от внешних условий и изначального качества устройства. Ориентировочный срок исправной службы драйвера от 20 до 100 тыс. часов.

Повлиять на срок службы могут такие факторы:

• перепады температурного режима;
• высокая влажность;
• скачки напряжения;
• неполная загруженность устройства (если драйвер рассчитан на 100 Вт, а использует 50 Вт, напряжение возвращается обратно, от чего возникает перегрузка).

Известные производители дают гарантию на драйверы, в среднем на 30 тыс. часов. Но если устройство использовалось неправильно, то ответственность несет покупатель. Если LED-источник не включается или перестал работать, возможно, проблема в преобразователе, неправильном соединении, или неисправности самого осветительного прибора.

Как проверить драйвер для светодиодов на работоспособность смотрите в видео ниже:

Схема драйверов для светодиодов с регулятором яркости на базе РТ4115 своими руками

Простой преобразователь тока можно собрать на базе готовой китайской микросхемы PT4115. Она является достаточно надежной для применения. Характеристики микросхемы:

• КПД до 97%;
• есть вывод для устройства, регулирующего яркость;
• защищена от разрывов нагрузки;
• максимальное отклонение стабилизации 5%;
• входное напряжение 6÷30 В;
• мощность на выходе 1,2 А.

Микросхема подходит для питания LED-источника свыше 1 Вт. Имеет минимум компонентов обвязки.

Расшифровка выходов микросхемы:

• SW – выходной переключатель;
• DIM – диммирование;
• GND – сигнальный и питающий элемент;
• CIN – конденсатор
• CSN – датчик тока;
• VIN – напряжение питания.

Собрать драйвер на базе этой микросхемы может даже начинающий мастер.

Возможный вариант сборки схемы драйвера для светодиодов на базе pt4115

Схема драйвера светодиодной лампы 220 В

Стабилизатор тока в случае со светодиодной лампой устанавливается в цоколе прибора. И выполняется на базе недорогих микросхем, например, СРС9909. Такие лампы обязательно оснащаются системой охлаждения. Служат они намного дольше, чем любые другие, но лучше отдавать предпочтение проверенным производителям, так как в китайских заметна ручная пайка, асимметрия, отсутствие термопасты и прочие недостатки, снижающие срок службы.

Схема драйвера для светодиодной лампы

Как изготовить драйвер для светодиодов своими руками

Устройство можно сделать из любого ненужного зарядного устройства для телефона. Стоит внести лишь минимальные усовершенствования и микросхему можно подключать к светодиодам. Его достаточно для питания 3 элементов по 1 Вт. Для подключения более мощного источника можно использовать платы от люминесцентных ламп.

Важно! Во время работы необходимо соблюдать технику безопасности. Про прикосновении к оголенным частям возможен удар током как до 400 В.

Фото	Этап сборки драйвера из зарядного устройства
Снять корпус с зарядного устройства.
При помощи паяльника убрать резистор, который ограничивает напряжение, подаваемое к телефону.
Установить на его место подстроечный резистор, пока его нужно выставить на 5 кОм.
Последовательным соединением припаять светодиоды на выходной канал устройства.
Убрать входные каналы паяльником, на их место припаять сетевой шнур для подключения к сети 220 В.
Проверить работоспособность схемы, установить регулятором на подстроечном резисторе нужное напряжение, чтобы светодиоды светили ярко, но не изменили цвет.

Пример схемы драйвера для светодиодов от сети 220 В

Драйверы для светодиодов: где купить и сколько стоят

Приобрести стабилизаторы для светодиодных ламп и микросхемы к ним можно в магазине радиодеталей, электротехники и на многих торговых интернет-площадках. Последний вариант – самый экономичный. Стоимость устройства зависит от его технических характеристик, типа и производителя. Средние цены на некоторые виды драйверов приведены в таблице ниже:

Модель	Технические параметры	Цена, руб.
DC12V	Мощность: 18 Вт Выходное напряжение: 12 В Входное напряжение: 100÷240 В	190
LB0138	Мощность: 6 Вт, Выходное напряжение: 45 В Входное напряжение: 220 В	160
YW-83590	Мощность: 21 Вт Выходное напряжение: 25÷35 В Входное напряжение: 200÷240 В	680
LB009	Мощность: 150 Вт Входное напряжение 170÷260 В Выходное напряжение: 12 В	730

Микросхема PT4115 стоит от 40 до 150 рублей за штуку. Стоимость более мощных элементов колеблется от 100 рублей до нескольких тысяч.

Заключение

Источник: https://homius.ru/drayveryi-dlya-svetodiodov.html

Драйвер для светодиодной ленты: назначение, устройство, виды, характеристики и рассчет

Светодиодное освещение получило большую популярность. Среди осветительных приборов данного класса очень удобна светодиодная лента – за счет легкости ее монтажа. Для обеспечения стабильного электропитания нужен преобразователь напряжения – драйвер для светодиодной ленты. Так называемый led driver гарантирует пользователю качество свечения и долговечность работы светодиодов.

Назначение и принцип работы

Драйвер для светодиода – это электронное устройство, стабилизированный импульсный преобразователь. Функциональное назначение заключается в стабилизации тока, поступающего к led-лампе. Именно тока, в отличие от блока питания, стабилизирующего напряжение. На сегодняшний день блоки питания также называют драйверами для светодиодов, основное условие – устойчивые параметры питания постоянным током.

Блок питания трансформирует переменное напряжение 220 В в постоянное заданной величины. Подходит для запитки светодиодных лент, Led планок и отдельных светодиодов, собранных по одному параллельно, когда напряжение на всех элементах неизменное. В этом случае выходное напряжение, указанное на корпусе блока питания, должно соответствовать значению, указанному на светодиодной ленте. А ток, заявленный на БП, должен быть выше тока нагрузки всех светодиодов сборки.

Пример расчета: 1 метр светодиодной ленты напряжения 12 В с плотностью диодов 60 штук на метр потребляет 0,4 А, 5 метров потребляет 2 А, блок питания должен быть с выходным напряжением 12 В и с током выше 2 А (5 Ампер подойдет). Но в данной статье речь пойдет именно о лед-драйверах, стабилизирующих ток.

Драйвер обеспечивает равномерное свечение более разветвленных светодиодных конструкций, в которых наблюдается различное падение напряжений на светодиодах. Стабилизатор предоставляет одинаковое значение тока во всех точках, а выходное напряжение меняется в заданном диапазоне. Мощность сложной светодиодной схемы увеличивается, но как обеспечить полноценное электропитание?

При переменном токе значительная доля мощности теряется на сглаживающих резисторах сборки, и КПД падает. Но с драйвером, стабилизирующим ток, сглаживающие сопротивления не требуются, а КПД остается очень высоким.

Применяются для запитки светодиодного освещения от электрической сети 220 В в помещениях. Для питания лед-диодов в автомобилях, велосипедных фарах, ручных фонариках.

Основные характеристики

Параметры указаны на корпусе лед-драйвера:

1. Номинальная мощность – определяет нагрузку, которую можно подключить к данному преобразователю, зависит от мощности каждого диода, цвета и количества.
2. Рабочий ток – прямо пропорционален мощности светодиодов и интенсивности их излучения.
3. Выходное напряжение – зависит от схемы соединения светодиодов и их количества.

Мощность номинальная рассчитывается по формуле:

Pн=PLED*N,

где PLED – мощность одного диода (часто встречающиеся 0,35 А и 0,7 А),

N – количество диодов в схеме.

Мощность драйвера (указана на корпусе) должна быть больше расчетного значения на 20–30%. Pmax = 1,3*Pн. Мощность нагрузки зависит от цвета следующим образом:

• красный диод имеет падение напряжения 1,9–2,4 В при 0,35 А. Мощность составит в среднем 0,75 Вт.
• зеленый диод имеет падение напряжения 3,3–3,9 В при 0,35 А. Мощность составит в среднем 1,25 Вт.

Драйвером на 10 Вт можно запитать 13 красных или 8 зеленых светодиодов.

Существуют почти все цвета светодиодов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, белый. Величины падения напряжения можно посмотреть в техдокументации на диод.

Виды

По типу устройства драйверы делятся на линейные и импульсные:

1. Линейные – основываются на токовом генераторе с р-канальным транзистором. Дают плавную стабилизацию тока при нестабильном напряжении. Простая конфигурация, небольшой КПД = 85%, дешевизна и большая теплоотдача предполагают использование в маломощных схемах светодиодов. Плюс – плавный режим работы, не создающий электромагнитные высокочастотные помехи.
2. Импульсные – образуют на выходе высокочастотные импульсы. Принцип работы – ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Средняя величина выходного тока обеспечивается коэффициентом заполнения (отношение длительности импульса к количеству повторений). Изменение значения среднего тока на выходе происходит из-за вариации величины заполнения от 10 до 80% при неизменной частоте импульсов. Широкое применение получили благодаря высокому КПД (95%), длительному сроку службы и малым размерам. К минусам относится высокий уровень помех.

По наличию гальванической развязки, которая предоставляет повышенный КПД, надежность и безопасность, предпочтение стоит отдавать драйверам, обладающим этим свойством. Если гальванической развязки нет, драйвер стоит дешевле, но есть опасность удара электротоком (нет защиты).

Срок службы

Преобразователь питания служит меньше, чем светодиоды. Оптика проработает 100 тысяч часов, а работа драйвера зависит от эксплуатационных условий – скачков напряжения, перепадов температур, влажности и рабочей нагрузки. Неполная загруженность преобразователя по мощности вредна тем, что неиспользованная мощность возвращается в сеть, создавая перегрузку драйверу.

Срок службы также зависит от качества:

• низкого качества – 20 тысяч часов (подходит для эксплуатации в бытовых помещениях);
• среднего качества – 50 тысяч часов;
• высокого качества из брендовых компонентов – 70 тысяч часов.

Следует делать выбор, исходя из окупаемости.

Схема драйвера для светодиодов своими руками

Для изготовления обыкновенного драйвера для светодиода своими руками понадобится 2 транзистора и 2 резистора. Стабилизацию тока, протекающего через диод, производит мощный полевой n-канальный транзистор VT2. Резистор R2 устанавливает наибольший ток, поступающий на светодиод, выполняет функцию датчика тока для транзистора VT1 в цепи обратной связи.

Когда ток, проходящий через VT2, увеличивается, напряжение на R2 падает и транзистор VT1 открывается, снижая напряжение на затворе VT2. Токовое значение на диоде уменьшается и происходит стабилизация выходного тока. Запитать схему можно блоком питания 12в и 0,5 А.

Входное напряжение должно быть минимум на 1–2 В больше падения напряжения на диоде. Сопротивление R2 должно рассеивать мощность 1–2 Вт, в зависимости от нужного тока и питающего напряжения. Транзистор VT2 рассчитан на ток не менее 500 мА: IRFЯ48, IRFZ44N, IRF530. VT1 – маломощный биполярный npn транзистор: BC547, 2N3904, 2N2222, 2N5088 мощностью 0,125-0,25 Вт, сопротивлением 100 вОм. Монтаж можно произвести без платы, так как количество компонентов небольшое.

Как подобрать драйвер для светодиодов

На рынке предлагается широкий выбор драйверов для светодиодов. Многие стабилизаторы не соответствуют указанным параметрам, часто этим грешат китайские производители. Недорогие драйверы «подозрительных» производителей могут занижать мощность и вместо обозначенных 50 Вт фактически выдавать 40 Вт. К тому же у них непродолжительное время работы. Перед покупкой следует отдавать предпочтение брендовым производителям с большим количеством часов работы.

Расчет выбора драйверов для светодиодов

Перед приобретением устройства желательно определиться, какие параметры требуются для драйвера. Взять для примера 6 светодиодов током 0,3 А с падением напряжения 12В. Выбор драйвера определяется схемой соединения светодиодов:

1. Параллельная схема – потребуется преобразователь на 6 В и ток 0,6 А. Напряжения нужно вдвое меньше, но тока – вдвое больше. Минус схемы: токи в отдельной ветке различны из-за неодинаковых параметров светодиодов, поэтому одна из веток будет светиться интенсивней, чем вторая. 
2. Последовательная схема – потребуется драйвер на 12 В и ток 0,3 А. Цепь одна с одинаковым током на всем протяжении. Диоды излучают свет все с одинаковой яркостью. Минус схемы – при большом количестве диодов потребуется преобразователь с очень большим напряжением. 
3. Последовательно-параллельная схема – потребуется driver с такими же характеристиками, как при параллельной схеме, но диоды будут светить с одинаковой интенсивностью. Минус схемы – в первый момент подачи питания в одном из диодов (из-за различных характеристик) может оказаться ток, превышающий номинальное значение в два раза. Светодиоды выдерживают непродолжительные скачки тока, но все же эта схема менее предпочтительна. Не допускается соединять более двух диодов параллельно, так как скачок тока будет значительным и может вывести из строя осветительный элемент. 

Во всех трех случаях мощность драйвера одинакова, составляет 3,6 Вт (Ватт), рассчитывается по формуле:

P=I*U,

где I – сила тока (Ампер), U – напряжение (Вольт).

Мощность преобразователя не зависит от схемы соединения светодиодов, а зависит лишь от их количества.

Приобрести данный товар можно в:

• интернет-магазинах производителей, Aliexpress или Ebay;
• специальных пунктах реализации электроники и радиодеталей.

Рекомендуется тщательно подбирать драйверы для светодиодов, от этого зависит срок их службы.

Драйвер для светодиодной ленты: назначение, устройство, виды, характеристики и рассчет

Источник: https://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/drajver-dlya-svetodiodnoj-lenty.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

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 рассчитать блок питания для светодиодной ленты – пример расчета

Суперэкономичные светодиоды относятся к источникам света нового поколения.

Они подключаются через преобразователь тока, который еще нужно правильно подобрать.

Ниже мы расскажем, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты.

Особенности выбора преобразователя

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты? Необходимость применения блока питания (БП) при подключении к обычной электросети обусловлена тем, что светодиоды (в английском — Light Emitting Diode или LED) работают на постоянном токе напряжением 12 или 24 В.

Очевидно, что в состав БП как минимум должны входить:

• понижающий трансформатор (изменяет напряжение);
• выпрямитель тока (превращает переменный ток на выходе трансформатора в постоянный).

Полезно знать. LED-ленты на 12 В более распространены (будет легче найти замену в случае выхода из строя одного из сегментов), и стоят дешевле.

В прежние времена применялись преобразователи, в которых ток из электросети подавался на трансформатор непосредственно. Несмотря на ряд достоинств (высокая надежность, долговечность, устойчивость к скачкам напряжения и возможность параллельного подключения двух БП), в быту эти устройства не прижились, поскольку трансформаторы для такой схемы подключения приходилось делать большими.

Сегодня используются импульсные (в обиходе их еще называют электронными) блоки, в которых ток перед подачей на трансформатор преобразуется в высокочастотный: частота колебаний с 50 Гц повышается до 60 – 80 кГц. Электронный узел, осуществляющий такое превращение, называется инвертором. Трансформатор для высокочастотного тока может иметь гораздо меньшие размеры, поэтому импульсные БП являются более компактными. Кроме того, они меньше шумят и не так сильно греются, то есть имеют более высокий КПД.

Этот же принцип позволил создать компактные сварочные аппараты, которые так и называют — инверторными.

Прежде чем переходить непосредственно к расчету мощности, следует поговорить о том, какими электронные БП бывают вообще. То, что они делятся на 12- и 24-вольтные, читатель, наверное, уже понял.

Помимо этого преобразователи для светодиодов отличаются типом корпуса, способом подключения и наличию определенных опций.

Тип корпуса

По данному признаку блоки делятся на три группы.

Компактный герметичный блок питания в пластиковом корпусе

Герметичное исполнение обеспечивает высокий класс влаго- и пылезащиты — на уровне IP67.

Это значит, что такой БП может использоваться в помещении с высокой влажностью — ванной, бане/сауне, бассейне.

Отвод тепла осуществляется через радиатор естественным путем (так называемое пассивное охлаждение), что в сочетании с низкой термоустойчивостью пластика накладывает ограничение на максимальную мощность — не более 75-ти Вт.

Герметичный блок питания в алюминиевом корпусе

Этот прибор благодаря герметичной конструкции корпуса также имеет высокий класс влаго- и пылезащиты (IP67). В сравнении с пластиковой версией является более крупным и тяжелым, но имеет два преимущества:

• теплоотвод является более эффективным (алюминию присуща высокая теплопроводность), поэтому предельная мощность составляет уже 100 Вт;
• благодаря высокой прочности корпуса, устойчив к воздействию внешней среды.

Последнее преимущество позволяет применять данное устройство вне помещения (питание уличных светильников).

Открытый блок питания (с защитным кожухом)

Применение защитного кожуха с возможностью циркуляции воздуха вместо герметичного корпуса обеспечивает два преимущества:

1. стоимость устройства несколько снижается.
2. Появляется возможность применить принудительное (активное) охлаждение путем установки кулера (задействуется при мощности более 200 Вт). Соответственно, предельно допустимая мощность становится фактически неограниченной.

БП для ленты светодиодной

А вот как за это приходится расплачиваться:

• влаго- и пылезащита фактически отсутствует (на уровне IP20);
• вентилятор достаточно сильно шумит (по шумности данный БП похож на обычный стационарный компьютер) и нуждается в обслуживании (удаление пыли, замена изношенных подшипников).

Правда, если учитывать назначение преобразователей открытого типа, то их недостатки покажутся менее существенными: обычно их устанавливают в шкафах или аппаратных отсеках вне помещений с высокой влажностью или жилых.

Способ подключения

По способу подключения блоки питания делятся на такие, у которых:

• из корпуса просто выведена пара проводов;
• имеются контактные зажимы;
• имеется разъем для подключения «вилки» или подобной фурнитуры.

Дополнительные функции

Также БП для светодиодов могут отличаться наличием дополнительных функций:

1. Стабилизация выходного напряжения. Самые простые модели, состоящие из трансформатора, выпрямителя (применяется диодный мост) и сглаживающего конденсатора, ничего подобного делать не умеют — в приборе должна быть дополнительно установлена схема стабилизатора.
2. Регулирование яркости диодов (диммирование). Если БП приобретается для подключения многоцветной LED-ленты (RGB-лента), то переплачивать за эту функцию не имеет смысла: яркость свечения регулируется поставляемым в комплекте RGB-контроллером.
3. Дистанционное управление.

Отметим, что наличие дополнительных функций ощутимо сказывается на стоимости БП, поэтому среди покупателей они, кроме, пожалуй, стабилизации питания, пока не слишком востребованы.

Параметры расчета мощностей преобразователя

Решив, какой тип БП вам нужен, следует выбрать модель с подходящей мощностью. Понятно, что она должна соответствовать мощности, потребляемой LED-лентой (обозначим ее через Рл). Определить Рл достаточно просто: нужно длину ленты (L) помножить на мощность, потребляемую одним метром (Рм):

Рл = L*Рм.

Значение Рм обычно указывается на упаковке. Данная характеристика зависит от двух факторов:

1. Тип светодиода: различные диоды, как и различные лампочки, в зависимости от яркости потребляют разную электрическую мощность. Например, для диода марки SMD-3528 данный параметр составляет 0,08 Вт.
2. Количество диодов на 1 метре: диоды размещаются на лентах с различной плотностью. Понятно, что чем большим будет этот показатель, тем более высокой окажется удельная мощность ленты (мощность 1-го м).

Мощность блока питания

Зная плотность, можно вычислить мощность 1-го диода, если она не указана на упаковке. К примеру, если известно, что 1 м LED-ленты на диодах SMD-5050 при плотности 30 шт/м потребляет 7,2 Вт, то мощность 1-го диода этой марки составит 7,2 / 30 = 0,24 Вт. Эти данные могут понадобиться в том случае, если вы подключаете LED-ленту с дробной длиной, например, 2,3 м.

Тогда нужно будет подсчитать, сколько диодов помещается в кусочке ленты длиной 0,3 м, и умножить это количество на мощность 1-го диода.

Приведем данные для LED-лент на диодах двух типов с различной плотностью:

Тип диода	Плотность (шт/м)	Удельная мощность (Вт/м)
SMD-3528	60	4,8
SMD-3528	120	9,6
SMD-3528	240	19,2
SMD-5050	30	7,2
SMD-5050	60	14,4
SMD-5050	120	28,8

Мощность БП

Итак, вы выяснили значение Рл — либо путем умножения длины ленты на удельную мощность, либо путем умножения количества диодов на мощность каждого из них. Определив данный параметр, можно выбирать БП. Его номинальная мощность должна на 10% – 20%, а лучше на все 30% превосходить мощность, потребляемую LED-лентой.

Если применить преобразователь без такого запаса, он будет постоянно работать с предельной нагрузкой, а это приведет к следующим негативным эффектам:

• напряжение на выходе окажется нестабильным, из-за чего диоды будут мигать;
• будет иметь место перегрев БП с последующим выходом его из строя, при этом диоды с большой вероятностью также могут сгореть.

Для LED-лент, работающих в круглосуточном режиме, БП следует подбирать с 50%-м запасом.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Допустим, необходимо установить LED-ленту по периметру комнаты с размерами в плане 4х4 м. Пользователь выбрал модель со средней яркостью, например, RT 2-5000 24V Warm 2x (3528, 600 LED, LUX). Как видно из маркировки, данная LED-лента имеет длину 5 м и состоит из 600-т диодов марки SMD-3528, то есть плотность их размещения составляет 120 шт/м. Также в маркировке указывается требуемое напряжение — 24 В.

Посмотрев в вышеприведенную таблицу или на упаковку изделия (также данная информация приводится на сайте производителя), мы узнаем, что 1 м LED-ленты на таких диодах при указанной плотности потребляет 9,6 Вт электричества.

Соответственно, при периметре комнаты 16 м мощность ленты составит:

Рл = 16 * 9,6 = 153,6 Вт.

Закладывая запас в 20%, получаем минимальную мощность БП:

Р = 153,6 * 1,2 = 184,32 Вт.

Ближайшим подходящим, скорее всего, будет БП с номинальной мощностью 200 Вт. Если он покажется вам слишком большим, можно разделить LED-ленту на два участка по 8 м и подключить каждый из них 100-ваттным БП — эти приборы ввиду меньших размеров спрятать будет проще. Точно так же можно разделить ленту на 4 участка по 4 м — тогда можно будет применить еще более миниатюрные 50-ваттные БП в количестве 4-х шт.

на тему

Источник: https://proprovoda.ru/osveshhenie/lenty-svetodiodnye/kak-rasschitat-blok-pitaniya.html

Как сделать расчет для блоков питания светодиодных лент

С каждым годом в мире растет популярность светодиодной (led) подсветки, которая организуется не с помощью лампочек, а специальных лент. Это особые осветительные изделия, которые обладают массой преимуществ по сравнению с другими видами светильников. Но, чтобы они работали качественно и долго, led ленты должны подключаться к сети питания через специальный блок.

Стоит отметить, что не каждый продаваемый блок питания (БП) подойдет для вашей светодиодной ленты. Поэтому, чтобы ее работа протекала как надо, в данной ситуации следует рассчитать нужную мощность потребления, которую должен иметь подключаемый к ленте блок питания. Разобраться в этом вопросе вам поможет эта статья.

Особенности изделия и зачем нужен переходник

Популярность светодиодной продукции (лент и лампочек) привела к появление на рынке осветительных приборов обширного ассортимента такого рода изделий. Причем ленты в данном вопросе занимают не последнее место. Все связано с высокой популярностью светодиодных лент, которые обладают следующими преимуществами:

• легко устанавливаются на любую плоскость, так как имеют самоклеящуюся основу;
• имеют разнообразные цвета свечения;
• могут управляться пультом дистанционного управления при подключении к схеме контроллера;
• возможность удлинять изделие на столько, сколько нужно в зависимости от длины подсветки;
• низкое энергопотребление;

Обратите внимание! Такая продукция потребляет самое минимальное количество электроэнергии.

• длительный период службы.

LED

Самой большой проблемой, которая может возникнуть в ситуации с данным видом светодиодной продукции – правильный выбор и подключение блока питания. Причем мало просто рассчитать, какой вам понадобиться блок питания. Необходимо соблюсти правила подключения. Только, если расчет и подключение были верны, можно любоваться ярким и красочным свечением своей новой светодиодной подсветки.

Потребность в наличии блока питания для светодиодных лент основана на том, что эти изделия являются низковольтными. Обычно они рассчитаны на 12 или 24 вольт. При этом сети питания, по которым течет ток, в наших домах и квартирах имеет 220 вольт. В результате такой не состыковки необходим переходник (блок питания), которые будет позволять тому, чтобы ток, идущий от сети, соответствовал требуемым параметрам напряжения.

Только с помощью блока питания можно изменить ток до нужных параметров, применимых для данного типа светодиодной продукции.

Обратите внимание! Если мощность, которую имеет блок питания, не будет подходить, то ток, идущий от сети, может привести к перегоранию светодиодов.

Поэтому выбирая блок питания, следует выяснить, сколько должна составлять его мощность для led определенной длины.

Подбираем преобразователь: важные нюансы выбора

Влагозащищенный преобразователь

Осуществляя подборку блока для данного типа осветительной продукции, следует опираться на следующие показатели:

• имеющееся напряжение питания: 12 или 24 вольт;
• общая мощность, которую потребляет купленное изделие;
• потребность в защите блока от повышенной влажности.

Обратите внимание! Если вы покупаете осветительную продукцию для установки в помещения с влажным климатом (ванная комната, бассейн, кухня, лоджий или балкон), преобразователь должен быть защищен от воздействия влаги.

Кроме этого выбор блока следует делать исходя из собственных финансовых возможностей. Чем лучше и качественнее будет блок, тем дороже он будет стоить. Но помните, что некачественный преобразователь, пропуская через себя ток разного напряжения, может довольно быстро выйти из строя.
Самым важным параметром выбора БП является его мощность. Ее расчет основывается на длине изделия (сколько в ней метров), а также других параметров, о которых мы поговорим в следующем разделе.

Детальный пример вычисления нужного показателя

Мощность – параметр, единицей измерения которого является ватт. Чтобы рассчитать ее для конкретной светодиодной ленты, нужно провести следующий алгоритм:

• вначале следует определить, сколько энергии потребляет один метр. Этот параметр легко определить по вышеприведенной таблице. К примеру, у лент SMD5050 на один метр этот показатель составит 7,2 ватт;
• затем можно легко вычислить мощность, которую потребляет led в общем. Для этого нужно просто показатель для одного метра умножить на длину. К примеру, вы хотите сделать подсветку из 10-метровой модели SMD5050. В такой ситуации 7,2 ватт умножаем на 10 и получаем 72 ватт.

Вот такая мощность, 72 ватт, будет потребляться десятиметровой SMD5050. Но здесь следует участь, что некоторое количество ватт будет тратиться на преобразование тока. Поэтому важно выбирать преобразователь с однозначно большим значением ватт, чтобы имелся небольшой запас. Он будет компенсировать возможные потери, и сохранять работоспособность подключенной к нему осветительной продукции на надлежащем уровне.

Обратите внимание! Минимальный запас мощности (ватт), которую должен иметь блок питания, должна составлять 30 % от конечной цифры ваших расчетов. В нашем случае 20 % следует вычислять из 72 ватт.

Таким образом, конечная цифра ваших расчетов для продукции с общим потреблением в 72 ватт, с учетом 30 %, составит уже 93,4 ватта. Можно встретить данные, что в качестве запаса следует взять 20-25 %. Какой вариант расчета в итоге вы будете использовать, зависит от вас и от предложенного ассортимента БП.

Виды преобразователей для led-продукции

Теперь осталось только отправиться в магазин или на рынок за нужным нам преобразователем. Выбирать БП можно округленного значения, но максимально приближенного к окончательной цифре ваших расчетов.