Какой аккумулятор выбрать для светодиодной ленты?

Для того, чтобы включить светодиод, можно использовать привычный источник постоянного напряжения - аккумулятор, батарейку, зарядное устройство и...

Какой аккумулятор выбрать для светодиодной ленты?

Выбор источника питания для светодиодов

Запись дневника создана пользователем Лифтанутый, 31.03.12
Просмотров: 28.901, Комментариев: 27

Для того, чтобы включить светодиод, можно использовать привычный источник постоянного напряжения — аккумулятор, батарейку, зарядное устройство и пр.

Для питания светодиодных светильников, также как и для других электроприборов, требуется обычная электрическая сеть, которая присутствует в любой квартире в виде розетки.
Всем известно словосочетание » 220 вольт». Нам больше информации не нужно. Если написано 220В — значит в розетку можно включать.
Для светодиодов тоже есть блоки питания на 220В. Сегодня есть самые разные конструкции светодиодов, которым нужно разное питание. Например светодиодные ленты и модули требуют напряжение постоянного тока 12В или 24В, значит источником может служить любой блок питания, который переменное 220В преобразует в постоянное напряжение 12В. ( как в автомобиле). Такие устройства мы часто встречаем в быту. Они питают разные гаджеты, их еще называют сетевыми адаптерами.
Можно использовать БП от компьютера, предварительно упаковав его в изолированный корпус.

Но мощные растительные светодиоды правильнее и удобнее питать специальными источниками но не напряжения , а источниками тока -драйверами. Название это придуманно маркетологами, это полезно, оно позволяет отличить их от простого блока питания. Внешне их можно отличить от блоков питания только по маркировке (!)
Запомните: драйвер — источник стабильного постоянного тока. (именно тока , а не напряжения!)

Ток светодиода — его важнейший параметр и его нужно обязательно соблюдать. Наши одноваттные светодиоды обычно имеют в паспорте указание о номинальном токе 350мА, 700мА и т.д. Это не значит, что он не может работать при других токах — может. Но если ему дать ток выше номинального -он будет светить намного ярче, но из-за перегрева его срок службы сократится. Планируется появление более мощных светодиодов, у которых номинальный рабочий ток будет другим, намного больше.
Поэтому не надо превышать номинальный ток, а правильнее даже чуть занизить его до 320мА. Это обеспечит сохранение ресурса длительное время 50000часов, за счет неперегрева кристалла.
Простейший драйвер – это резистор, который включается последовательно со светодиодом , ограничивает ток и «гасит» избыток напряжения, преобразуя проходящий ток в тепло. Однако неэкономично!
Мощные светодиоды так подключать можно, но очень неудобно – нужны мощные резисторы. Для них нужно свое место крепления и пр. Если нужна головная боль — используйте резисторы и обычные источники стабилизированного напряжения.
Исправный драйвер ни при каких условиях не выдаст больше тока, чем нужно — как бы вы не подключали диоды .

Но драйверов уже стало много, они похожи на электронные трансформаторы для галогенок и продавцы не всегда компетентны — поэтому надо внимательно смотреть его этикетку- шильдик. Там должны быть указаны параметры входного напряжения и выходного.
Рассмотрим такие этикетки-шильдики.

На фото два драйвера во влагозащищенных корпусах. (Бывают вообще без корпуса — не берите, если не имеете достаточного опыта). Оба драйвера обеспечивают ток 320мА. Оба работают от сети 220 В ( 100-240V). Верхний драйвер позволяет подключить 30- 40штук одноваттных светодиодов, а нижний от 5 до 12шт. Информация о пределах выходного напряжения драйвера является самой важной, она показывает сколько светодиодов можно подключить в цепь ( это суммарное падение напряжения для всей цепи)

Для чего это нам? Эта информация нужна для предварительной проверки возможности драйвера запитать определенное количество светодиодов с учетом цвета кристалла. Падение напряжения на светодиоде зависит от типа кристалла. Напомню, что для красных -это 1,8-2,1Вольта, а для синих, зеленых и белых — это 3-3,5Вольта.

Например, мы хотим засветить 5 красных светодиода. Если соединим их в цепь — получим суммарное напряжение на концах цепи 5 х 2 = 10Вольт. На нижнем драйвере написано 5-12 штук, а напряжение минимум 15Вольт. Нельзя недогружать драйвер! Маловато 5 штук, еще надо хотя бы 3штуки (8штХ 2В= 16В). Если бы это были синие 5шт, то напряжение цепи5х3 = 15В — подходит.

Именно потому, что светильник состоит из разных по цвету светодиодов — нужно сначала подсчитать суммарное падение напряжения на всей цепи и только тогда выбирать драйвер. Напряжение нашей светодиодной цепи должно быть в пределах выходного напряжения, указанного на этикетке драйвера. Если вы не попадаете в указанные пределы — тогда придется добавить лишние или убавить рассчитанное ранее количество светодиодов. Это в случае, когда нельзя подыскать другой драйвер.

Из практики: если вы правильно все посчитали, а светильник «моргает» светодиодами — значит ему нехватает нагрузки. Придется добавить светик- другой. Я добавляю зеленые — они здорово улучшают восприятие глазом, хотя растениям от этого немного пользы.

Никогда не загружайте драйвер до верхнего предела мощности- это ведет к его перегреву и снижению надежности, ведь внешняя среда непредсказуема. Вдруг жарко станет на кухне от предпраздничной жарки — варки и он перегреется. капут, однако может быть.
Если вам попадется драйвер на больший ток, например 700мА- его можно использовать для светиков на 350мА, но тогда придется сделать две параллельные светодиодные цепи, либо отдельные светики включать попарно. При этом возможны неприятности — если один светодиод сгорит ( не было ни разу), то вторая цепь окажется под удвоенным током, но будет продолжать работать с увеличенной яркостью пока вы не вмешаетесь:

Будьте внимательны — есть драйверы, подключаемые к источникам низкого напряжения 12V, 24V — это указано в этикетке. А выходные напряжения у них могут быть такими же, как и у сетевых.

Дополнение. Кроме одноватных есть и другие светодиоды: 3,5,10 ватт и далее. На драйвере указаны пределы суммарной мощности. Например, верхний драйвер (30-40вТ) может запитать или 30шт одноваттных или 10шт трехваттных и т.п. Главное не уйти за пределы этих параметров.
примечание светодиодные драйвера можно включать параллельно на одну
нагрузку. Это дает возможность быстро увеличивать мощность светового потока
светодиодного светильника за счет увеличения — уменьшения силы тока. (В разумных пределах, конечно.)

Например рассада стала тянуться — увеличиваем ток вдвое через синие
светодиоды. При номинальном токе 350мА (если теплоотвод хороший) , это возможно однако
это уже снижает ресурс долговечности.

Можно для этой цели использовать дополнительный светильник, который
питается дополнительным драйвером только на время интенсивного торможения
рассады томатов.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ:

1. включение -выключение драйвера( ов) должно быть только в сетевом проводе
(220В), а не на выходе к светодиодам.
Нельзя коммутировать вторичную цепь драйвера-могут выйти из строя светодиоды.

2. Не забудьте заранее увеличить площадь теплоотвода для светодиодов, при
использовании дополнительного тока. И хорошо «утеплите»
Номенклатура доступных драйверов непрерывно расширяется. Многие
российские заводы начали поставлять «свои» драйвера собранные из китайских
полуфабрикатов — это конечно радует. Но при этом стали попадаться
драйвера по привлекательной цене, в характеристиках которых не указаны очень
важные для электробезопасности сведения. Нам с вами не обязательно знать
электрическую схему драйвера, но степень защиты от поражения электрическим
током зависит именно от нее. Об этом подробнее.

Если в схеме есть трансформатор ( у него две обмотки и более) — то
он гальванически отделяет сеть от светодиодов (нет электрической связи между
проводами 220В и проводами для подключения светодиодов!).
А если вместо трансформатора ( для экономии), стоит дроссель с двумя
обмотками, то никакого гальванического разделения входной и выходной цепей
не будет! На самом деле, для профессионалов, ничего страшного в этом нет.
Такие драйвера можно использовать для светильников, висящих на недоступной
высоте. В таких конструкциях предусматривают невозможность связи
светодиодов с корпусом и есть надежное заземление!

Но использовать такие драйвера для самодельных светильников досветки растений ОПАСНО для
ЖИЗНИ. потому что фазный провод может быть гальванически связан с
металлическим каркасом светильника. И рядом вода, жена и дети!
Поэтому, приобретая драйвера, обязательно интересуйтесь наличием гальванической развязки.

Инструкция по сборке и подключении светодиодной ленты от батареек

Разбираемся, как запитывается светодиодная лента на батарейках. Научимся заодно рассчитывать ожидаемый срок работы и решим, подходит ли такой способ, с учетом имеющейся задачи и доступных материалов.

Светодиодные ленты рассчитаны на рабочее напряжение в 12 или 24 В, стандартное напряжение в сети — 220 В. По умолчанию проблема обходится покупкой блока питания, но при желании все решается обычными батарейками.

Когда это пригодится

Если для дела важны компактность с мобильностью, а мощностью и площадью освещения пренебрегаем. Подключение удобно использовать, когда не хочется занимать розетку или ее рядом нет в принципе.

Работаем с батарейками в таких ситуациях:

  • подсветка интерьера без возни с проводами и мыслей, куда деть громоздкий блок;
  • освещение подсобки, гаража — любого места, где нет электричества;
  • подсветка к чему-то движущемуся — велосипеду, декорациям, костюму для выступлений;
  • не хочется покупать блок питания и рассчитывать его мощности под нашу задачу;
  • освещение используется единоразово или кратковременно (на выездных мероприятиях, праздниках);
  • свет нужен срочно, а с блоком питания что-то случилось.

Когда это бесполезно

Если важна надежность освещения или покрывается большая площадь, батарейки не подойдут. Блоки питания удобнее (или незаменимы), когда хочется:

  • вести работы по освещению большого помещения или множества их одновременно;
  • оформлять фасады, карнизы, наружную рекламу;
  • оставлять подсветку включенной надолго;
  • использовать световые эффекты (мерцание, затухание, переливы);
  • подсвечивать малодоступные или высотные участки помещения, где не получится постоянно паять и перепаивать батареи без риска сойти с ума.

Блок питания нагревается во время работы. Ему потребуется изолированное от других вещей, но легко доступное человеку место. Корпусы блоков бывают открытыми или полугерметичными, в зависимости от предполагаемого местонахождения.

Что можно использовать в подключении

RGB-контроллер добавит регулирование яркости и световые эффекты. В конструкциях с такими устройствами обязателен блок питания. Контроллеры различаются по типу управления:

  • кнопочные контроллеры переключаются руками;
  • инфракрасные управляются пультом на расстоянии до 10 м, которому обязательно нужно видеть датчик;
  • радиоконтроллеры имеют большую дальность, видимый датчик им не нужен;
  • Wi-Fi-контроллеры управляются мобильным телефоном или планшетом;
  • аудиоконтроллеры укомплектованы микрофоном, принимающим звуковые команды.

Стандарт мощности контроллера на 20 % больше, чем у ленты. С маломощными устройствами применяется усилитель. Цена его сопоставима со стоимостью дешевого контроллера.

Элементы питания для подключения применяются любые, но выгоднее использовать аккумуляторные. Суммарное напряжение батарей должно составлять от 8 до 12 вольт.

Сколько это работает

Чтобы рассчитать, сколько батареек нам нужно и на какое время их хватит, ищем количество потребляемого светодиодами тока. Эта величина отличается у разных видов оборудования и указана в документации. Количество бывает обозначено как из расчета на один светодиод, так и на единицу длины.

Читайте также  Освещение в спальне – тенденции 2017 года

Подсчитав общее количество потребляемого тока, выбираем элементы питания необходимой емкости. Литиевые аккумуляторы 18650 имеют емкость 2600 мА/час — при потреблении 2600 мА (или 2,6 А) они могут обеспечить непрерывный свет в течение часа. Пять метров диодной ленты на 30 диодов, в зависимости от спецификации, могут потреблять ток в 1-3 А, на час-полтора эксплуатации для них потребуется два аккумулятора 18650.

Качество и время работы зависят от аккуратности пайки или используемых коннекторов.

Паять или не паять

Батарейка крепится при помощи пайки. Если элементов питания несколько, не обязательно припаивать каждый отдельно — используем батареечный бокс на 2-6 отделений.

При подключении с помощью блока питания или бокса, а также в конструкциях с контроллерами и усилителями можно использовать коннекторы. По сравнению с пайкой этот метод проще, но:

  • коннекторы постепенно начинают окисляться;
  • пластик плавится от высоких температур;
  • диоды, расположенные у точек соединения, теряют яркость.

Пайка не нужна при использовании блоков питания, а при подключении на батарейках будет безопаснее и надежнее для долгосрочной работы. Но потребуются определенные инструменты и материалы. Коннекторы удобно применять в подсветках сложной конструкции, особенно высотных.

Сборка и подключение

Убедимся, что приготовлено необходимое для работы:

  • лента лежит рядом, необходимый кусок с нужным количеством диодов выбран, спецификации известны;
  • элементы питания куплены, емкость, напряжение, время работы рассчитаны, если батареек много — подготовлен бокс;
  • паяльник мощностью 25-40 Вт, флюс, припой;
  • гибкие провода (желательно, с разноцветной изоляцией), сечение может быть небольшим, 0,5-0,75 мм2;
  • нож-кусачки для зачистки изоляции;
  • кусок наждачной бумаги либо что-то аналогичное для зачистки контактов;
  • по желанию, тумблер и коннекторы.

Помним, что при последовательном соединении общее напряжение складывается из суммы напряжения всех элементов питания. При параллельном — равно напряжению каждого отдельного элемента.

Приступаем к подключению:

  1. Зачищаем контакты на батарейках — плюс и минус обрабатываем наждачной бумагой.
  2. Концы проводов залуживаем.
  3. Припаиваем один проводок к зачищенному плюсу батарейки, другой — к минусу.
  4. Если подключаете тумблер, на его вход припаивается провод с батарейки, выход идет на минус ленты.
  5. Делаем аккуратные разрезы в строго отмеченных для этого местах светодиодной полоски (обычно линия разреза находится между парами контактов для припоя).
  6. Плюс, минус, а также рабочее напряжение подписаны непосредственно рядом с контактами. RGB-контакты — всегда минусы.
  7. Припаянный к батарейке плюс (либо выходящий из бокса плюсовой провод) припаиваем к плюсу на ленте, минус (либо выход тумблера) — к минусу. Припаянный “зеленый” контакт заставит ленту светиться зеленым цветом, красный — красным. Иногда минус маркируется как GND.
  8. Коннекторами могут соединяться как отдельные участки друг с другом, так и вся лента с источником питания или контроллером. Каждому типу (RGB, RGBW) требуется свой коннектор.
  9. Если нужно, повторяем шаги, указанные выше, с остальными батарейками и участками ленты.
  10. На контактах не должно оставаться остатков припоя.

Жало паяльника нельзя держать на одном месте дольше 5 секунд, в идеале — 1-2 секунды. Если светодиодная полоса покрыта силиконом, перед пайкой его нужно будет аккуратно счистить с контактов. Паяльник не должен дымить, а флюс (его стоит использовать некислотный) — закипать.

На цветных лентах 4 контакта находятся очень близко друг к другу. Следим, чтобы при пайке не образовалось оловянной дорожки, покрывающей сразу несколько контактов. Если такое произошло, заново разогреваем их и зубочисткой убираем лишнее олово между контактами. Проигнорируем — и в лучшем случае перепутаются цвета, в худшем — сгорит или лента, или блок питания, или всё разом.

Работая с паяльником на весу, не забываем про защитные очки и перчатки.

Есть несколько способов закрепить светодиодную ленту:

  • клейкий слой с обратной стороны ленты;
  • дополнительное прикрепление двусторонней клейкой лентой;
  • гелевый суперклей;
  • алюминиевые профили.

Выбирать способ подключения нужно с расчетом на будущий монтаж. Блок питания и провода возможно спрятать внутри шкафов и плинтусов, но обязательно неподалеку от розетки. Подключение с батарейками делается с учетом возможности быстро их заменить.

Два способа подключения диодной ленты принципиально различны по масштабу: батареечный — беспроводной, подходит для локальных задач; с блоком питания — надежный, для крупных проектов. Уровень заряда относительно потребляемого электричества поможет узнать, как часто придется менять элементы питания и сколько их нужно для бесперебойной работы. Кто неуверенно владеет паяльником — берет бокс для батареек или блок питания и подключается при помощи коннектора.

Умение подключить светодиодную ленту без блока питания избавит от проблем с укладкой проводов. И это единственный способ заставить ее работать при отсутствующем электричестве.

Как рассчитать и выбрать блок питания для светодиодной ленты 12В

Светодиодная лента позволяет организовать подсветку и освещение. При использовании моделей с питанием 220В для подключения нужен небольшой адаптер с диодным мостом внутри. А вот для подключения низковольтных светодиодных лент на 12В или 24В вам понадобится блок питания. А для многоцветных моделей еще и контроллер. О том, как выбрать и рассчитать блок питания для светодиодной ленты по току и мощности мы и поговорим в этой статье.

Виды

Всё сказанное далее справедливо как для распространенной светодиодной ленты на 12В, так и для моделей с напряжением питания 5В или на 24 вольта.

Прежде чем перейти к расчету мощности блока питания для светодиодной ленты, нужно определиться с тем, где он будет установлен, от этого зависит на какой вариант обратить внимание.

По способу охлаждения различают два вида блоков питания:

С активным охлаждением;

С пассивным охлаждением.

Активное охлаждение состоит из радиаторов и вентилятора (кулер, аналогичный тем что устанавливаются в компьютерах). Преимущества этой системы состоит в том, что радиаторы на силовых элементах используются меньших размеров, а значит блок питания будет меньше и легче, чем блок питания с пассивным охлаждением той же мощности.

Однако хорошие массогабаритные показатели блоков питания с активным охлаждением перекрываются существенным недостатком – кулер со временем начинает работать всё громче и громче, из-за механического износа. Поэтому использовать их в жилых помещениях не рекомендуется, поскольку гул во время работы может доставлять дискомфорт пользователю.

Блоки питания с активным охлаждением обычно имеют большую мощность – от 100 ватт и более, в связи с чем отлично подходят для подключения подсветки в больших помещениях, общественных местах или для подключения светодиодной инсталляции большой длины, например, для уличной подсветки (фасада, рекламных щитов и пр.) от одного источника.

Пассивные блоки питания производятся в широком диапазоне мощностей, но наибольшее распространение получили модели мощностью до 100-150 ватт. Их преимущество состоит в том, что они бесшумны в работе. Поэтому их можно не задумываясь устанавливать в спальне или другом жилом помещении. Размеры таких устройств обычно больше чем у активных блоков питания.

На рынке можно встретить изделия отличающиеся классом пылевлагозащищенности (класс IPxx), например, IP22, IP44, IP67. Я же предпочитаю разделить их на два вида:

Герметичные (IP65 и выше) или так называемые «уличные» блоки питания для LED-лент. Их корпус часто напоминает блок питания от ноутбука (черные пластиковый брусок), а герметичные блоки питания высокой мощности выполняются в металлическом кожухе с заглушками по торцам.

Не герметичные. Это те которые выполняются в пластиковом не герметичном корпусе или в металлическом корпусе с перфорацией через которую осуществляется конвекция воздуха при охлаждении элементов.

Когда вы определились где будете устанавливать блок, какой класс защиты нужен и в каком диапазоне мощностей продаются эти блоки можно перейти к расчету схемы питания светодиодной ленты.

Как рассчитать блок питания

Для начала ознакомьтесь с таблицей мощности типовой светодиодной продукции.

Здесь указан тип светодиодов и значение мощности для разного количества штук на погонный метр, а также типовые значения светового потока.

По ней вы можете посчитать общую мощность светодиодной ленты в вашей установке. Допустим вы купили отрезок длинной 4 метра со светодиодами SMD 5050 60 шт/м. Мощность 1 метра ленты 14.4 Ватта. Расчет блока питания по мощности производится так:

1. Определяем сколько всего потребляет нагрузка:

14.4Вт/м*4 м=57,6 Ватт

2. Блок питания должен быть на 20-40% мощнее чем подключаемая к нему нагрузка. Запас выбирают исходя из условий его эксплуатации – если он будет хорошо вентилироваться, то достаточно и 20%, если будет стоять в маленьком замкнутом пространстве, то и 40% может не хватить, особенно если рядом будет проходить, например, отопление. Допустим у нас первый случай (берём запас в 20%), то нужно покупать блок питания мощностью не менее:

Округляем до 70 Вт. Можно больше, но не меньше — выбираем ближайшую величину доступную в магазине. Ниже вы видите типовой ряд номинальных мощностей блоков питания с классом защиты IP20 из каталога оптовых поставщиков, кстати под буквой В – обозначен блок питания с активным охлаждением (кулером).

Но иногда случается так, что на этикетке блока питания указана не мощность, а максимальный выходной ток, тогда для расчета по току нужно мощность разделить на напряжение:

69,12 Вт /12 В= 5,76 А

То есть выходной ток должен быть (округлим) не меньше 6 ампер.

Схема подключения

Расчёт достаточно прост. Но есть некоторые особенности в подключении светодиодной ленты большой длинны, что особенно актуально при подсветке потолка по периметру комнаты. Рассмотрим несколько типовых схем подключения и правил, которые нужно учесть.

Главное правило – не подключать больше 5 метров ленты в одну линию. Светодиодные ленты продают в бухтах по 5 метров не просто так. Их токопроводящие дорожки рассчитаны на ток потребления именно этих 5 метров. Если к концу такого отрезка подключить следующие куски ленты, то будут просадки напряжения к концу линию, она будет греться и быстро выйдет из строя.

ОБЩАЯ ДЛИННА ВСЕХ ОТРЕЗКОВ СВЕТОДИОДНОЙ ЛЕНТЫ ПОДКЛЮЧЕННОЙ ДРУГ К ДРУГУ НЕ ДОЛЖНА ПРЕВЫШАТЬ 5 МЕТРОВ.

Если вам нужно подключить больше 5 метров, то есть два варианта:

1. Прокладывайте кабель от блока питания до каждого следующего отрезка.

2. Прокладывать кабель 220В и подключать их к новому блоку питания.

В первом случае нужно учесть, что сечение провода для линии 12В должно быть не меньше 0,75 мм², точно рассчитывается по току. К сведению, 5 метров светодиодной ленты SMD5050 60 шт/м потребляет 72Вт или 6А тока. Приведем несколько типовых схем подключения светодиодной ленты.

Читайте также  Почему нагревается блок питания светильника при работе теплого пола?

К одному блоку питания отрезка общей длины до 5 метров:

Нескольких лент к одному блоку питания общей длинной больше 5 метров:

Подключение подсветки большой протяженности к двум блокам питания:

Как вы можете убедиться, в выборе блока питания для светодиодной ленты нет ничего сложно. Нужно учесть 3 фактора:

2. Метраж ленты и конечная схема подключения и монтажа.

3. Ток потребляемый лентой.

Таким образом вы можете определить мощность и количество блоков питания, необходимых для организации подсветки или освещения.

Блок питания для светодиодной ленты. Какой лучше выбрать и как рассчитать мощность?

Светодиодные ленты питаются напряжением 12 или 24 вольт. Я использую ленту на 12 вольт. Почему? Потому, что ее проще купить и она дешевле.

Для того, чтобы превратить сетевое напряжение 220 вольт в 12, используется импульсный блок питания. Его основной параметр — это мощность, которую он способен отдать светодиодной ленте. Как рассчитать мощность блока питания, я вам покажу на конкретном примере.

Вот две пятиметровые RGB-ленты SMD 5050, 30 светодиодов на метр, которые нужно запитать.

Расчет блока питания для светодиодной ленты

Сначала, необходимо выяснить, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Чему равна мощность одного метра ленты, вы можете посмотреть в этой таблице:

Тип светодиода Диодов на 1 метре Мощность
SMD 3528 60 4,8 Вт
SMD 3528 120 7,2 Вт
SMD 3528 240 16 Вт
SMD 5050 30 7,2 Вт
SMD 5050 60 14 Вт
SMD 5050 120 25 Вт

Мощность одного метра ленты — 7,2 ватта. Всего 10 метров (две бобины по 5 метров). Умножаем 10 метров на 7,2 ватта, получаем 72ватта. Это мощность, которую потребляет лента.

Важный момент! Блок питания обязательно должен иметь запас по мощности минимум 30%. Иначе, он быстро сгорит от перегрузки. Соответственно, 72 ватта плюс 30%, получается 93,4 ватта.

Вот именно такой мощности нужен блок питания, чтобы запитать 10 метров светодиодной ленты SMD 5050 c 30 светодиодами на метре.Существует, как минимум, три варианта блоков питания, которые можно купить в магазинах, продающих светодиодные ленты.

Варианты блоков питания для светодиодной ленты

Компактный герметичный блок питания в пластиковом корпусе (1)

Небольшой размер, легкий, влагозащищенный. Однако, его мощность не бывает больше 75 ватт. Поэтому, чтобы запитать две ленты, потребуется два блока питания по 50 ватт. Используется в подсветке интерьеров, т.к. его проще всего спрятать.

Герметичный блок питания в алюминиевом корпусе (2)

Мощность 100 ватт и его одного хватит, чтобы запитать сразу две ленты. Однако, весит он больше килограмма и имеет большие габариты. Используется, в основном, для подсветки уличных вывесок, т.к. очень надежен и хорошо защищен от внешних воздействий (солнце, мороз, дождь).

Открытый блок питания (3)

Этот тоже выдает 100 ватт, но имеет самые большие размеры. Лично я не встречал ни разу, чтобы его использовали для подсветки потолков или стен. Его невозможно спрятать в нишу. Применяется для питания аппаратуры, обычно устанавливается в аппаратные отсеки или специальные шкафы. Его достоинство — это более низкая стоимость.

Итак, чтобы подобрать блок питания, сначала смотрим тип ленты, которую хотим запитать. Далее, смотрим в таблице, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Умножаем это значение на длину ленты, получаем мощность блока питания. Выбираем из имеющихся в продаже вариантов блоков питания тот, который вам больше подходит.

Расчет и выбор блока питания для светодиодной ленты

В наше время в быту, торговле и на производстве широко используются светодиодные ленты самой разной мощности и светимости. Одни ленты используются в качестве дежурного освещения или оформления витрин магазинов, другие как основное освещение в комнате. О том, какие типы лент, где используются, и какую лампу накаливания можно заменить каждой из них мы писали в статье «Применение и выбор светодиодной ленты«.

Если вы уже сделали выбор светодиодных лент, которые будут использоваться в доме, то необходимо выбрать тип и мощность блока питания. Прямо в розетку включать ленты нельзя. Это приведет к мгновенному выходу ленты из строя, дыму, а иногда и пожару. Правильно сделать расчёт и выбор блока питания для ленты вам поможет наша статья. Нужно отметить, что встречаются ленты, рассчитанные на напряжение 220v. Эти ленты режутся на отрезки по одному метру и широкого распространения не получили, прежде всего из-за опасности поражения электрическим током и пониженной надежности. Если в такой ленте сгорает один светодиод, то гаснет и нуждается в замене целый метр ленты. В отличие от нее в ленте на 12V необходимо заменить только участок с тремя диодами. А в некоторых случаях, в зависимости от места установки, это не очень заметно и не требует немедленного ремонта.

Типы блоков питания

Прежде всего, нужно определить, где будет установлен блок питания. От этого зависит тип блока, который вам нужно будет приобрести. Блоки питания делятся на три типа:

  1. в пластмассовом корпусе, как блоки питания ноутбука или планшета. Их легко спрятать под подвесным потолком или в шкафу, но мощность их не очень велика. Мощность таких блоков не более 75Вт;
  2. в алюминиевом корпусе, герметичные; Их мощность может быть до 100Вт. Эти блоки больших размеров, но не боятся воды и низких температур. Их используют в подсветке рекламы и витрин магазинов;
  3. в перфорированном корпусе, со встроенными кулерами или без них. Эти блоки могут быть любой мощности. Если в них встраивается кулер, то блок при работе шумит. Их целесообразно использовать, если в доме или квартире прокладывается отдельная сеть 12V. В любом случае, блоки этого типа нельзя устанавливать в замкнутое пространство. Для нормального охлаждения эти блоки нуждаются в хорошей циркуляции воздуха.

Блоки питания могут быть разной сложности. В некоторых встраивается диммер — устройство, позволяющее регулировать яркость свечения ленты. Они могут быть с дистанционным управлением и программируемые по времени включения и отключения. Если диммера нет, а вы хотите его установить, то придется покупать его отдельно. В некоторых блоках питания есть возможность регулировки выходного напряжения для компенсации падения напряжения в длинных проводах. Блоки питания отличаются еще и ценой. От дешевых, но вполне надежных до дорогих, известных фирм. Очень дешевые блоки непонятных производителей лучше не покупать. Никто не даст гарантию, что он будет работать длительное время, а не сгорит через две недели или при коротком замыкании. В тоже время, в хороших блоках есть защита короткого замыкания и от перегрузки.

Нужен ли мощный блок питания для светодиодной ленты

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Прежде всего, необходимо определить мощность, потребляемую лентами. Для этого мощность одного метра ленты, указанную на ней, умножают на общую длину. Если от одного блока питания подключены светодиодные ленты разных типов, то эту операцию повторяют для каждого типа в отдельности, после чего складывают получившиеся значения. Кроме этого необходимо брать 25-30% мощности запаса для большей надежности и долговечности блока для светодиодной ленты.

Предположим, вы хотите установить на кухне подсветку столов рабочей зоны. Для этого необходимо 2,5м ленты SMD5050 с плотностью 60 диодов на один метр. Мощность такой ленты 14,4Вт метр. Умножаем 14,4Вт на 2,5м. Получаем потребляемую мощность ленты 36Вт. Для получения запаса мощности в 30% 36Вт умножаем на 130% или на 1,30, в зависимости от используемого калькулятора. Получаем минимальную мощность блока питания 46,8Вт. Выбираем ближайшее значение из имеющихся в продаже – 60Вт. Если же необходимо подключить ленты разных типов, то задача усложняется. Предположим, что на кухне подсвечена не только рабочая зона, но и пол. Значит, кроме 2,5м ленты SMD5050 плотностью 60 диодов на метр и мощностью 36Вт подключаем 4м ленты SMD3528 плотностью 60 диодов. Мощность ленты SMD3528 считаем также, как и SMD5050. Получаем 19,2Вт. Складываем полученные значения 36Вт и 19,2Вт. Получаем 55,2Вт. Учитывая 30% запас мощности блок питания нужен не менее чем 71,76Вт. Ближайшее большее стандартное значение – 72Вт. Его и покупаем.

Определив необходимую мощность, можно решить, каких и сколько блоков питания необходимо. Блок недостаточной мощности быстро выйдет из строя, а слишком мощный блок будет дороже необходимого.

Для управления яркостью используется диммер. Его мощность должна соответствовать мощности блока питания.

Определив необходимую мощность, можно решить, каких и сколько бп для светодиодных лент необходимо. Блок для диодной ленты недостаточной мощности быстро выйдет из строя, а блок с лишней мощностью будет дороже необходимого.

Подключение RGB-ленты

RGB-лента подключается через RGB-контроллер. Мощность его выбирается также, как и для обычной ленты. Если от одного контроллера нельзя запитать все отрезки из-за большой мощности ленты или расстояния между ними, то используется RGB-усилитель. Каждый усилитель запитывается через отдельный блок питания, или, если есть возможность, можно несколько усилителей подключить к одному блоку питания. Подробнее об этом рассказывается в статье «Подключение светодиодной ленты«.

Нестандартные блоки питания

У многих людей или у их друзей или соседей есть блоки питания, оставшиеся от старой радиоаппаратуры. Иногда их можно использовать. Но не всегда напряжение, указанное на корпусе соответствует реальному. В некоторых случаях эти значения истинны только при подключении номинальной нагрузки. Можно использовать блок питания от старого компьютера. Для включения блока без компьютера обычно необходимо замкнуть между собой черный и зеленый провода. Иногда к ним нужно добавить серый.

Можно также разрезать ленту на участки по три светодиода, соединить последовательно и запитать их через диодный мост и конденсатор, сглаживающий пульсации. Необходимо 19, а лучше 20 отрезков. Но этот способ очень трудоемкий и ненадежный. Если нарушится одна из паек или перегорит один диод, то погаснет вся лента. Ленту также нужно использовать водонепроницаемую и места подключения изолировать термоусадочной трубкой.

Подключение светодиодной ленты через конденсатор

Мощный блок питания для светодиодной ленты не получится, но если нужно подключить небольшой отрезок, например, для настольной лампы, то можно просто подключить от сети 220v, через конденсатор. Емкость конденсатора определяется по току отрезка ленты, который вы хотите подключить таким образом. Для этого мощность метра ленты делят на 10, 20, 30 или 40. Это зависит от того, какая плотность светодиодов или сколько участков по три светодиода в метре ленты. Полученную мощность делим на 12V (напряжение питания) и полученное число умножаем на количество используемых участков. Емкость конденсатора С1 берется 1.4mkF на каждые 0.1А, напряжение конденсатора не меньше 300V. При недостаточной емкости лента будет светится тускло, а при повышенной быстро сгорит. Тип конденсатора МГБО или К73.Конденсатор, сглаживающий пульсации напряжения и светимости С2 электролитический, емкостью 200mkF и напряжением 15V. Диоды выбираются по току, напряжением 300V.

Читайте также  Как рассчитать освещенность комнаты?

Пример рассчёта

Например, если мы хотим заменить в настольной лампе лампу накаливания мощностью 10Вт, то нам нужен отрезок ленты SMD3528 плотностью 60 диодов, длиной 0,5 метра, содержащий 5 участков по три светодиода. В метре этой ленты 10 таких участков, следовательно, один участок имеет мощность 4,8Вт, деленную на 10 – 0,48Вт и ток, 0,48Вт, деленные на 12V — 0,04А. 5 участков дают общий ток 0,2А. Следовательно, емкость конденсатора С1 не больше 2.8mkF, a C2 — не меньше 40mkF.

Если взять конденсатор типа К73 и диодный мостик с конденсатором С2 на плате от сгоревшей энергосберегающей лампы, то получившуюся схему без труда можно спрятать в основании лампы или корпусе зарядного устройства от старой мобилки. Лампу нужно брать из расчета не менее 20Вт мощности на 0,1А тока отрезка ленты.

ВАЖНО! В таких схемах лента находится под напряжением 220V, поэтому она должна быть спрятана под рассеивателем, на пластмассовом основании либо использовать водонепроницаемую ленту, даже в сухом месте. На место подключения нужно одеть кусочек термоусадочной трубки.

После выбора блока питания светодиодные ленты нужно подключить. О том, как это сделать расскажет статья «Подключение светодиодных лент«.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты

Светодиодные светильники отличаются от ламп накаливания гораздо более низким энергопотреблением. Но при соединении LED в комбинированные устройства общий ток может быть достаточно высоким, и выбор подходящего блока питания для светодиодной ленты становится делом ответственным.

Виды блоков питания для светодиодных лент

Источники питания для светодиодных лент можно классифицировать по различным признакам. По схемотехнике они могут быть:

  • линейными (трансформаторными);
  • импульсными (хотя и в них имеется трансформатор).

У каждого типа исполнения есть свои плюсы и минусы, но в сфере питания LED-светильников трансформаторные источники проиграли конкуренцию вчистую. При потребных токах от 2..3 ампер и выше их достоинства сводятся к нулю, и в этой области безраздельно хозяйничают импульсные источники, легкие и мощные. Далее будут рассмотрены только блоки этого типа.

По типу охлаждения источники делятся на виды:

  • с естественным охлаждением;
  • с принудительным охлаждением.

Первые практически бесшумны, но при равной мощности их габариты больше – для нормального теплоотведения площадь радиаторов должна быть больше. У вторых источником шума является вентилятор, работающий непрерывно или включающийся периодически. Это надо учитывать при установке в помещении, где даже небольшой шум может вызывать раздражение.

По исполнению блоки питания бывают:

  • негерметичные;
  • герметичные.

Первые устанавливаются в помещениях, вторые могут быть смонтированы на улице. Герметичные стоят дороже.

Нужен ли драйвер или достаточно обычного БП

Чтобы ответить на этот вопрос, надо разобраться, что такое драйвер и в чем состоят его функции. Известно, что параметром, задающим режим работы светодиодов, является ток. Если он ниже номинального, LED будет светить менее ярко. Если ток выше установленного производителем, светодиод излучает более яркий свет, но срок службы его сокращается. При определенном значении полупроводниковый прибор мгновенно выходит из строя.

Под драйвером в данном случае подразумевается блок питания, который выполняет две функции:

  • ограничение тока через светодиод;
  • поддержание этого тока на установленном уровне вне зависимости от параметров напряжения на входе (стабилизация тока).

Вторая функция также решает вопрос компенсации всплесков входного напряжения, также значительно сокращающих ресурс светоизлучающих диодов.

При изучении схемы светодиодной ленты становится понятно, что она состоит из параллельно соединенных ячеек, выполненных из последовательно включенных резистора и LED. Резистор ограничивает ток, но стабилизировать его не может – яркость будет меняться синхронно с изменением входного напряжения. Если это напряжение стабилизировать, то, по закону Ома, ток также будет стабильным (при неизменном сопротивлении). Отсюда вывод – если выбрать источник питания со стабилизацией напряжения, драйвер не нужен.

Пример расчета мощности

Выбор блока питания в первую очередь делают по его выходному напряжению. Оно должно соответствовать напряжению питания ленты. Если на выходе будет меньшее напряжение, светодиоды будут светиться слабо или вообще не зажгутся. Если напряжение БП существенно выше потребного, светильник быстро выйдет из строя (иногда мгновенно).

Второй шаг – расчет мощности блока питания для светодиодной ленты. Она выбирается по формуле Pбп=Pленты*Кзап, где:

  • Pбп – наибольшая мощность блока питания, Вт;
  • Pленты – мощность, потребляемая лентой;
  • Кзап – коэффициент запаса, берется равным 1,2-1,4.

Коэффициент запаса учитывает несколько факторов:

  • завышение паспортной мощности БП относительно фактической (так иногда поступают недобросовестные производители);
  • нежелательность работы блока питания на пределе возможностей (срок службы некоторых элементов может сократиться, особенно в условиях недостаточного охлаждения);
  • наличие плохих контактов (некачественных паек) в силовых цепях, которые при работе на максимальном токе могут быстро стать причиной неисправностей;
  • планируемое расширение схемы в будущем;
  • наличие в схеме питания дополнительных устройств (диммеров, RGB-контроллеров и т.п.), которые также потребляют энергию от блока питания.

Чем больше факторов присутствует в конкретном случае, тем выше надо брать коэффициент запаса.

Потребляемая мощность считается по формуле Pленты=Pуд*L, где:

  • Pуд— мощность, потребляемая одним метром светодиодной ленты (паспортная величина);
  • L – длина ленты, которую необходимо запитать, м.

Ниже приведены примеры расчетов с конкретными цифрами.

Для одного блока

Первый пример – с RGB-лентой Ribbon Flex SMD5050 RGB на напряжение 12 в. Пусть требуется запитать 8 метров данной ленты, установленной в закрытом помещении, один метр потребляет 6 ватт. Кроме ленты и БП в схеме присутствует RGB-контроллер. Куски LED-ленты нельзя соединять последовательно так, чтобы общая длина получилась более 5 метров – будут перегреваться токоведущие дорожки самого светильника. Поэтому два куска полотна надо разбить минимум на два участка так, чтобы общая длина каждого не превышала 5 метров. В данном случае удобно сделать 5+3 метра.

Рассчитывается общая потребляемая мощность — Pленты=Pуд*L=6*8=48 ватт. Так как в схеме присутствует дополнительный прибор (контроллер), коэффициент запаса берется не менее 1,3. Отсюда минимальная мощность блока питания 48*1,3=62,4 ватта.

В технических характеристиках иногда вместо мощности указывается наибольший ток. В мощность его можно пересчитать по формуле P=U*I, где:

  • P – мощность, ватт;
  • U – напряжение, вольт;
  • I – ток, ампер.

В рассмотренном случае БП должен обеспечивать ток не менее 5,2 А.

Округлять рассчитанное значение можно только в большую сторону.

В данном случае есть соблазн обойтись БП на стандартную мощность 60 ватт (5 ампер), но лучше чуть переплатить и приобрести источник на 75 ватт (ток 6,25 А). Так надежнее. Исполнение негерметичное, можно выбрать с принудительным охлаждением, но на такую мощность подобную конструкцию используют редко.

Для нескольких

Может получиться так, что в хозяйстве имеется неиспользуемый источник питания, есть желание запитать от него LED-светильник, но его мощности не хватает. Тогда ленты можно разбить на две группы и запитать одну от имеющегося БП, а для второй приобрести новый. Смысл такого решения в том, что можно будет приобрести источник меньшей мощности, а значит, по более низкой цене. Пусть имеется отрезок ленты Apeyron electrics 2835-120LED-IP20-WW на напряжение 24 В длиной 5 м с потреблением 12 Вт на 1 м, и блок питания на 24 вольта мощностью 24 Вт (ток 1 А). Для питания подобного светильника понадобится источник 12*5*1,2=72 ватт, покупать придется 75-ваттный прибор.

Несложные расчеты показывают, что мощности 24 ватта хватит на запитку 2 метров ленты, а с учетом коэффициента запаса – не более полутора. Значит, надо рассчитать блок питания на оставшиеся 3,5 метра.

Минимальная мощность оставшейся части составит 3,5*12=42 ватта. Умножив на коэффициент запаса (можно взять по минимуму – 1,2, так как лента монохромная, а диммера в схеме нет), получается минимальная мощность 50,4 ватта (2,1 А). Можно взять БП мощностью 50 Вт, но лучше 55-60. Следующий вопрос – схема включения. Соблазнительно поставить два БП параллельно, но так делать нельзя. Придется тщательно настраивать напряжение каждого источника, чтобы обеспечить распределение мощностей, но со временем настройка будет уходить, поэтому в итоге получится так, что один источник станет нагрузкой для другого. Поэтому ленту придется разрезать в соотношении 1,5/3,5 и запитать каждый отрезок от своего БП. В итоге вместо БП 75 W придется покупать БП 60 W. Определенная экономия налицо, но стоит ли оно того – надо решать в каждом отдельном случае.

О схемах подключения светодиодной ленты можно узнать перейдя по ссылке.

Где лучше приобретать адаптеры

«Всю контрабанду делают в Одессе, на Малой Арнаутской улице»

(С) И.Ильф, Е.Петров, «12 стульев»

В настоящее время все источники питания, несмотря на заверения некоторых продавцов, выпускаются в Юго-Восточной Азии, у малоизвестных и совсем неизвестных производителей. Поэтому выбирать изделие по изготовителю большого смысла нет. Приобретать адаптеры, подходящие по техническим характеристикам, можно по двум параметрам:

  • стоимость;
  • удобство.

Удобство подразумевает способ покупки. Если рядом есть магазин (или рынок), в котором продаются электронные устройства и имеется подходящий по техническим параметрам источник питания, то есть смысл присмотреть покупку там. Если такой торговой точки нет, можно воспользоваться услугами интернет-магазинов. Если есть возможность выбирать, подбор можно производить также по наиболее выгодной цене, но не стоит ничего доводить до крайности. Слишком низкая стоимость в большинстве случаев подразумевает низкое качество и недолгий срок службы, а в худшем случае еще и пожароопасность.

Расчет БП для питания светодиодных лент несложен. Но к нему надо отнестись ответственно, потому что при халатном отношении к этому этапу выбора можно получить аварийную ситуацию с непредсказуемыми последствиями, либо переплатить.

Алексей Бартош/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Gk-Rosenergo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: