Расчет блока питания для светодиодов

Как самому рассчитать мощность блока питания на 12 В для светодиодной ленты

Светодиодная технология является одной из самых перспективных направлений на рынке осветительных приборов. Доступен большой выбор диодных лент, светильников, лампочек с различным дизайном и техническими характеристиками.

Большинство лент из светодиодов рассчитано на напряжение 12 В, но для приборов с повышенной яркостью может потребоваться 24 В.

Для подключения к сети 220 Вольт требуется блок питания. Он исполняет роль преобразователя напряжения и выбирается с учетом условий эксплуатации.

Как выбрать преобразователь

Диодное освещение используется в самых разных сферах – подсветка рекламных билбордов, оформление салонов автомобилей, дизайн интерьера. Главным компонентом, от которого зависит работа светодиодной ленты, это блок питания. Он представляет собой трансформатор напряжения из сетевого 220 В в рабочее 12 В или 24 В.

Блоки питания бывают:

• открытые – используются в помещениях без повышенного уровня влажности;
• полугерметичные – разрешено использовать на улице, но под навесом, чтобы на них не попадала вода;
• герметичные – помещаются в бассейны, ванные и другие типы помещений с повышенной влажностью.

По виду источников напряжения выделяют:

1. Трансформаторные блоки, в которых основой является силовой трансформатор. Схемы просты и надежны, но приборы обладают большим весом и высокой стоимостью. Практически не используются.
2. Импульсные. Подходят для применения в светодиодных лентах. К преимуществам относятся цена, размеры и вес, мощность и устойчивость к токовым нагрузкам. Недостатки – сложность схемы, чувствительность к влаге, импульсные помехи. Современные технические средства помогают устранить эти недоработки, но стоимость их будет выше.

По мощности различают от 12 до 800 Вт. По силе тока от 1 А до 66 А.

По типу охлаждения:

По материалу корпуса:

• из алюминия;
• из металла;
• из пластика.

Основные технические характеристики блоков питания:

• входное напряжение – показывает, в какую сеть можно подключать устройство;
• выходное напряжение – показывает, в какое напряжение преобразуется;
• номинальная мощность – нагрузка, на которую рассчитан блок питания;
• тип напряжения на выходе – постоянное или переменное.

Перед тем как выбрать блок, нужно заранее продумать размещение. К месту установки также предъявляются требования:

• около корпуса необходимо по 20 см воздушного пространства со всех сторон для вентиляции;
• нельзя устанавливать прибор рядом с нагревательными элементами;
• при использовании двух и более преобразователей нельзя располагать их вплотную друг к другу;
• открытые и полугерметичные приборы нельзя размещать под прямыми солнечными лучами;
• к трансформатору должен обеспечиваться доступ.

Выбор прибора основывается на том, какой нужен способ подключения, корпус, принцип охлаждения, мощность и дополнительные функции. Для расчета мощности блока нужно знать нагрузку 1 метра ленты и длину изделия.

Корпус

Все виды блоков питания различаются по корпусу. Внутренние составляющие и принцип работы схожи. Выбор зависит от условий эксплуатации.

В герметичном пластиковом корпусе

Устройства в герметичном пластиковом корпусе отличаются компактными размерами, малым весом и красивым внешним видом.

Стоят такие блоки питания довольно дорого, в 2 раза больше обычного. В них затруднен процесс теплообмена из-за конструктивных особенностей, есть ограничение по мощности до 100 Вт.

В герметичном алюминиевом корпусе

Блоки питания, помещенные в герметичный алюминиевый корпус, стоят дороже остальных видов преобразователей. Главное преимущество – надежность, качество, герметичность, прочность. Алюминий способствует хорошему уровню теплообмена.

Такие блоки питания устойчивы к перепадам температуры, воздействию воды и прямого солнечного излучения.

Отличный выбор для оформления внешней рекламы и в производстве.

Открытый блок питания с защитным кожухом

Открытые блоки являются самыми распространенными и дешевыми. Используются для создания домашней подсветки. Не защищены от воздействия воды и механических повреждений, имеют большие размеры. Таким приборам запрещено работать под открытыми солнечными лучами.

Важно! В отдельную группу выделяются сетевые компактные преобразователи. Они миниатюрны и просты в использовании, не требуют специального монтажа. Используются для подключения лент длиной до 5 метров, мощность – до 60 Вт.

Способ подключения

Подключается блок питания к светодиодной ленте легко. Все клеммные винты имеют свою маркировку для подключения соответствующих проводов с ленты: L –фаза, N – ноль, G – земля, +V и –V(com) – выходы с преобразованным напряжением.

Соблюдение полярности фазового и нулевого провода при подключении к блоку не обязательно, он работать будет одинаково. Заземляющая клемма может быть пустой, если в розетках нет провода заземления. Полярность следует обязательно соблюдать при подключении проводов к клеммам с выходным напряжением.

Мощные блоки могут быть оснащены несколькими выходными клеммами. Подключать провод можно к любой.

После подсоединения проводов к блоку питания нужно заизолировать контакты. Это можно сделать с помощью куска кабеля подходящего диаметра, термоусадочной трубки или обычной изоленты.

Важно! Изолирующая лента не всегда способна обеспечить достаточный уровень электробезопасности. Особенно это актуально в открытых блоках питания.

Подключение должно проводиться с соблюдением техники безопасности. Блок питания лучше устанавливать поближе к самой ленте, так как по длине изделия могут происходить перепады напряжения.

На корпусе может быть расположен регулировочный винт ADJ. Он увеличивает или уменьшает выходное напряжение. При необходимости напряжение можно подкрутить, но не выходить за пределы 12 В, лучше поставить значение чуть меньше.

Если подключается RGB лента, потребуется еще монтировать контроллер. Он устанавливается после блока питания. Лента подключается к источнику через драйвер. Провода со светодиодной полосы включаются в соответствии с цветовой и буквенной маркировкой: синий – к B на контроллере, зеленый – к G, красный – к R, черный или любой другой провод к клемме V+. К разъему Power на контроллере подключается питание. От контроллера провода идут к блоку с соблюдением полярности: плюс к +V, минус к –V.

Дополнительные функции

Помимо основной работы по преобразованию напряжения блок питания может иметь дополнительные опции. Бывают устройства, оснащенные встроенными регуляторами яркости (диммерами), пультами дистанционного управления, таймером. Можно приобрести прибор с защитой от перегрузок по току, различными радиочастотными фильтрами. Любая дополнительная функция увеличивает стоимость изделия.

Порядок и правила расчета мощности преобразователя

Главный параметр, по которому выбирается блок питания – номинальная мощность. Перед тем как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, нужно узнать мощность всей полосы и прибавить запас. Минимальное значение запаса составляет 30% от всей нагрузки.

В первую очередь следует узнать, сколько потребляет 1 метр изделия. Эти данные указываются на упаковке или в паспорте ленты. Если упаковка утрачена, рассчитать мощность можно в зависимости от типа используемых светодиодов. Данные находятся по таблицам.

Затем измеряется длина всех отрезков ленты, которые будут подключены к блоку питания. Мощность рассчитывается по следующей формуле: Pб= Pл*Lл*K, где

• Pб – рассчитываемая мощность блока питания;
• Pл – мощность, которую потребляет 1 метр светодиодной ленты;
• Lл – общая длина подключаемых кусков ленты;
• K – Коэффициент запаса (минимальное значение 1,3).

Запас мощности необходим для того, чтобы блок не работал на пределе возможностей. Если не учитывать этот показатель, устройство прослужит недолго – будет происходить нагрев корпуса и внутренних компонентов схемы, разрушения мест припоя.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Расчет блока можно рассмотреть на примере с лентой из светодиодов типа SMD 3528 со 120 компонентами на 1 метр. Мощность на 1 м равняется 7,2 Вт. Рабочее напряжение 12 В. Продается в 5-метровых бобинах.

В таком случае мощность всей ленты будет равняться 7,2*5*1,3=46,8 Вт. Значение нужно округлить до ближайшей стандартной мощности – в данном случае до 48 Вт.

Основные выводы

Светодиодная лента активно используется в самых разных областях – от уличной подсветки рекламных плакатов до создания дизайнерских решений в квартире. Светильник подключается к сети через блок питания, который преобразует сетевое напряжение на нужные 12 или 24 В.

Преобразователи различаются по мощности, типу корпуса, наличию дополнительных функций. Перед покупкой важно правильно рассчитать нужную мощность.

Нагрузка блока вычисляется с учетом нагрузки на 1 метр, длины всей ленты и коэффициента запаса, который позволяет обезопасить преобразователь от перегрева и поломки.

Источник: https://svetilnik.info/lampy-i-svetilniki/kak-samomu-rasschitat-moshhnost-bloka-pitaniya-na-12-v-dlya-svetodiodnoj-lenty.html

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

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.

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)>

Kз — 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.

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).

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

Как вычислить и подобрать диаметр(или сечение) кабеля между светодиодной лентой и блоком питания?

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.

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.

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:

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 выбрать блок питания для светодиодной ленты. Формула расчета мощности

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.

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.

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.

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.

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://svetosmotr.ru/kak-vybrat-blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoj-lenty-formula-rascheta-moshhnosti/

Пример расчета мощности блока питания для светодиодной ленты

При использовании осветительных LED-лент необходимы определенные источники питания. Поскольку вариантов освещения с применением таких источников света получается множество, в каждом отдельном проекте нужен правильный выбор. Правильный расчет блока питания для светодиодной ленты – это залог ее продолжительной работы.

Главные вопросы при проектировании освещения

Как умельцам, так и профессионалам, инсталлирующим осветительные системы, содержащие обычные или боле сложные RGB-ленты, приходится искать ответ на типовые вопросы про подбор и расчет мощности блока питания для светодиодной ленты.

Помочь с ответами на эти перечисленные вопросы и раскрыть некоторые нюансы осветительных систем, использующих светодиодную ленту, призвана эта статья.

Для наибольшей безопасности любая электрическая система делается на основе трансформатора. Электрические цепи, которые питаются от него, получаются гальванически развязанными от электрической сети. Зная мощность светодиодной ленты, выбирают трансформатор. Чтобы определить его номинальную мощность, потребляемая мощность светодиодной ленты умножается на коэффициент 1,43. Таким способом обеспечивается оптимальный режим работы всей системы освещения.

Ответ на вопрос, сколько потребляет светодиодная лента, надо искать в законах, описывающих электрические цепи, формулах и соответствующих расчетах. Законы Ома, Кирхгофа и Джоуля-Ленца дают возможность получить искомый результат. Но это еще не все. Чтобы правильно рассчитать мощность светодиодной ленты, также надо узнать:

• к какой модели принадлежат светодиоды в выбранной продукции;
• 12 вольт, 24 вольта или более высокое напряжение требуется для ее питания;
• каково энергопотребление одного светодиода;
• какой получится общая длина излучателей света в осветительной системе, 5 метров или больше.

Пример приблизительного расчета

Например, вы купили в бобине светодиодную ленту длиной пять метров. Это ее стандартная максимальная длина. Либо на самом изделии, либо в техническом паспорте указывается модель примененного светодиода. Весьма вероятно, что это будет SMD 5050. Они были и все еще остаются очень популярными первыми надежными RGB-излучателями для получения белого света в лампах.

В их определенном сочетании красного, синего и зеленого света, подобранном соответствующим образом, может присутствовать цвет любой температуры. Либо в техническом паспорте, либо в интернете надо найти электрические параметры этого излучателя света, которые нужны для вычислений потребляемой электроэнергии. Ее единица называется Ватт и обозначается как Вт.

Параметры светодиода такие:

Таблица основных характеристик светодиода

Независимо от того, какие светодиоды использованы, на каждом из них напряжение примерно одинаковое. Поэтому по закону Джоуля-Ленца можно определить потребление электроэнергии одним светодиодом как произведение напряжения на силу тока через него. В примере номинальный ток равен 60 мА, то есть 0,06А. Следовательно, энергопотребление одного светодиода в нашем варианте определяется как

0,06 х 3,3 = 0,198 Ватт,

что соответствует приведенному в таблице значению. Если умножить мощность одного светодиода на общее число этих элементов по всей длине, получится величина общего энергопотребления всеми светодиодами. Ее можно использовать, чтобы сделать подбор мощности источника питания. Но поскольку в изделии применены еще и резисторы, также потребляющие электроэнергию, полученное значение надо умножить на коэффициент 1,3. Это простейший и достаточно точный расчет мощности блока питания.

Точный расчет мощности

Более точное определение мощности ленточного осветителя делается по конструкции его участков, расположенных между линиями для нарезки.

• Больше всего выпускается таких моделей, в которых эти участки 12-вольтовые. При этом и для всей светодиодной ленты 12 В – это номинальное напряжение питания.

Но есть ленточные осветители с питающим напряжением 24, 36 и 220 Вольт. Среди них могут быть модели с одинаковым напряжением питания, но количество светодиодов на метр может значительно отличаться.

• Чем больше излучателей приходится на 1 м длины, тем качественнее светит ленточный осветитель. Светодиоды сливаются в одну светящуюся поверхность.

Однако для любых моделей ленточных осветителей всегда указывается потребляемая электроэнергия всей пятиметровой бобины. Измерив расстояние между линиями отреза одного участка и разделив на полученное значение общую пятиметровую длину бобины, получаем потребление электроэнергии одним отрезком.

Затем, умножая эту величину на общее количество участков в используемом отрезке пятиметровой бобины, вы получаете некоторое значение потребляемой электроэнергии. А уже по нему подбираете мощность блока питания для светодиодной ленты своей осветительной системы. Но перед тем как рассчитать мощность источника питания, надо учитывать следующее.

• Четыре контактные площадки на месте разреза означают то, что это RGB-ленточный осветитель. Для него нужен специальный источник питания. Такая система применяется потребителями осветителей для светодиодной подсветки. В ней получается как одинаковая, так и разная сила тока в каждом из трех-четырех контактов. В результате можно получить освещение любого цвета.Источник питания с контроллером для многоцветного осветителя
• Если от одного источника питается ленточный осветитель пятиметровой длины, к нему можно присоединить следующий осветитель, но через специальный усилитель. Если последовательно соединяется много осветителей RGB, используется один контроллер, несколько источников питания и несколько усилителей.

Последовательное соединение нескольких осветителей RGB

Все ленточные осветители распределяются в нужных местах комнаты или помещения и при этом каждый из них дает одинаковый свет. При этом 1 метр осветителя может обеспечить такой же световой поток, как и одна лампа накаливания 100 Вт. Однако энергопотребление этого метра осветителя будет в 6–10 раз меньше. Свет ленточного осветителя будет равномернее заполнять пространство помещения. Это главные преимущества использования в системах освещения ленточных осветителей с источниками питания.

Если нет потребности в многоцветности света, можно использовать простейшее решение. Это осветитель, подключаемый к электросети через выпрямитель. Для уменьшения пульсации светового потока с частотой электрической сети на выходе выпрямителя-моста ставится электролитический конденсатор 50–100 мкФ 450 В. Соблюдаем полярность, присоединяя ленточный осветитель к выпрямителю. Для управления яркостью излучателей света можно использовать диммер. Его ставят перед выпрямителем.

BY-033/60 220V 5730 WW BROWN светодиодный ленточный осветитель

Источник: https://LampaGid.ru/vidy/svetodiody/raschet-moshchnosti-bloka-pitaniya

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Практически все светодиодные ленты рассчитаны на напряжение 12 В. В отдельных случаях решения с повышенной яркостью, собранные на основе особо мощных кристаллов, могут требовать напряжение питания 24 В. Для того чтобы ваша система светодиодного освещения светила ярко и длительное время, подключать её стоит только через импульсный источник стабилизированного постоянного тока.

Типы импульсных блоков питания

Существуем множество вариантов технического исполнения блоков питания.

По защите от атмосферного воздействия:

• Негерметичный;
• полугерметичный;
• герметичный.

Негерметичные блоки предназначены для применения исключительно внутри помещений, где нет высокой влажности.

По мощности:

• От 12 Вт до 800 Вт;
• сила тока от 1 А до 66 А.

По типу охлаждения:

• С пассивным охлаждением;
• с активным охлаждением.

По материалу корпуса:

• Алюминиевые;
• металлические;
• пластиковые.

Расчет блока питания для светодиодной ленты

При монтаже светодиодного освещения обычно возникает ряд актуальных вопросов: какой потребляемый ток светодиодной полосы, как рассчитать блок питания для светодиодов, как рассчитать драйвера для неизвестной ленты, если на ней не указана потребляемая мощность? Для правильного расчёта используем следующую таблицу с номинальными параметрами популярных матриц.

Таблица популярных smd светодиодов, характеристики

Расчет параметров питания светодиодной ленты

Лента различается количеством smd матриц на погонный метр. В продаже существуют варианты на 30, 60, 120 матриц на погонный метр. В зависимости от применяемых светодиодных матриц, номинальная мощность источника электричества для светодиодной ленты будет отличаться.

Какой БП выбрать?

Наведавшись в первый попавшийся интернет-магазин по розничной продаже сетевых драйверов для светодиодов можно обнаружить десятки всевозможных вариантов трансформаторов для светодиодной ленты с очень порядочным разбросом стоимости, которая непосредственно зависит от номинальной мощности, материалов корпуса, гидроизоляции.

Естественное желание каждого человека – минимизировать свои финансовые затраты. Но экономия должна быть целесообразной и оправданной. Сравним несколько вариантов:

Как видите, чем сильнее блок питания, тем дешевле у него фактическая себестоимость ватта. На первый взгляд наиболее соблазнительно смотрится приобретение единственного достаточно мощного блока питания. Расчет мощности трансформатора для светодиодной ленты делается с запасом около 30%.

Не стоит забывать, что абсолютно любой прибор обладает довольно неприятным свойством неожиданно выходить из строя в самый неподходящий момент. При наступлении подобного форс-мажора вы формально останетесь без освещения. Наиболее рационально, в случае монтажа подсветки в комнате, запитывать участки от двух — трёх самостоятельных источников.

Рассчитываем мощность блока питания для светодиодной ленты

Ради примера, возьмем гостевую комнату площадью 18 квадратных метров (3 х 6 метров). Периметр помещения составит 18 метров. Нам потребуется источник светодиодного освещения с суммарной яркостью свечения 350 люмен/м.п (расчет яркости проводим исходя из рекомендованных уровней освещения), для примера возьмём smd 3528 60led с номинальной яркостью 360 lm/м.п. Общая мощность этой ленты на весь периметр помещения будет:

6,6 Вт/м * 18 = 118 Вт.

У разных производителей яркость носителя может значительно отличаться, соответственно и лента в вашей ситуации может потребоваться немного другая, расчёт мощности светодиодной ленты желательно производить по паспортным данным от производителя. С резервом прочности нам понадобится аппарат рассчитанный на 150 Вт.

При использовании нескольких источников тока разбиваем всю длину ленты на три участка, учитывая, что стандартная катушка пятиметровая. Получаем два сегмента по пять метров, 33 Вт и один участок восемь метров на 53 Вт. Блоки питания потребуются на 40 и 70 Вт соответственно.

Расчет светодиодной ленты на один блок питания

Как мы уже обсуждали, мощность драйвера для светодиодного освещения необходимо брать с запасом. Поэтому максимальная длина ленты, допустимая к подключению рассчитывается по формуле:

Длинна (м) = Мощность блока / (1,3 * Nsmd/m * Psmd)

Ncmd/m – количество smd матриц на погонный метр

Pcmd – номинальная мощность одной матрицы

1,3 – поправочный коэффициент запаса

Расчет трансформатора для светодиодной ленты

Расчет мощности блока питания проводим по тому же принципу:

Мощность блока = Длинна (м) * 1,3 * Nsmd/m * Psmd

Использование компьютерного БП в качестве драйвера

Один из доступных стабилизированных источников напряжения на 12В – компьютерный БП. Расчет драйвера питания для светодиодов на его основе имеет ряд особенностей. Начинка системного блока требует разное напряжение – 3,3 В; 5 В; 12 В. Поэтому у такого блока несколько выходных каскадов, между которыми распределяется выдаваемое напряжение.

На канал 12 В приходится около 50% номинальной нагрузки.

Реальная мощность такого БП = паспортная мощность*0,5/1,3.

Таким образом, для питания светодиодной ленты от БП 150 Вт будет доступно около 60 Вт. На радиорынке такие «раритеты» можно найти по 2-3 доллара, что вдвое дешевле стандартных драйверов.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/raschet-bloka-pitaniya-dlya-svetodiodnoj-lenty.html