Как выбрать блок питания для светодиодной ленты?

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.

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.

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:

    полугерметичными
    герметичными

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:

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

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

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.

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

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

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

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.

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

Когда в розетках дома только фаза и ноль, без заземляющего провода Pe — данная клемма остается пустой. Ничего подключать на нее не нужно.

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

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

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

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

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

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

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

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.

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

Читайте также  Пристройка к блок контейнеру

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

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

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

Причины выхода из строя светодиодной ленты

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

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

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

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

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

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

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты по техническим характеристикам, расчёт мощности

Декоративное или основное освещение при помощи светодиодных лент в последнее время получило широкое распространение. Так как для питания таких лент используется постоянное напряжение 12В (реже 24В), то для долговечной и правильной работы такого освещения важно правильно подобрать понижающий трансформатор или, как его ещё называют, блок питания. В этой статье мы рассмотрим основные критерии выбора такого устройства.

Основные технические параметры блока питания светодиодной ленты

Блок питания светодиодной ленты – понижающий трансформатор, который преобразует переменное напряжение 220 вольт в постоянное со значениями 12 или 24 вольта. Блоки питания для таких осветительных приборов выпускают импульсного исполнения, в основе работы которых лежит трансформация входного напряжения в импульсы высокой частоты, для того чтобы напряжение постоянного тока на выходе имело качественное выпрямление. Такие приборы имеют достаточно высокий КПД, компактные размеры и хорошие технические характеристики.

Выходное напряжение БП

Из-за особенности конструкции, производители светодиодных лент выпускают устройства с напряжением питания 12 или 24 вольта постоянного тока. Иногда, для очень мощных лент используют напряжение 36 вольт, но это, скорее, исключение. Важное правило при выборе трансформатора заключается в том, что напряжение на выходе из него должно соответствовать напряжению светодиодной ленты.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты

Самой главной характеристикой, после напряжения, для подбора трансформатора к определенной светоизлучающей ленте является мощность. Этот параметр блока питания должен быть выше мощности светодиодной ленты, как минимум на 20 процентов. Обычно, мощность электроприборов указывается на его корпусе. Светодиодные ленты и трансформаторы не исключение. Но бывает так, что на светодиодной ленте не указана эта характеристика и, в связи с этим, может возникнуть сложность при расчете требуемого блока питания.

Важно понимать, что мощность светодиодной ленты напрямую зависит от типа светодиодов, плотности их монтажа на ленте и её длины.

Разные типы матриц имеют различные значения мощности, которые могут существенно различаться. Например, популярные светодиоды имеют следующие мощности:

Светодиод 3528 5630 5050 2835 5730
Мощность светодиода, Вт 0,11 0,5 0,3 0,2 0,5

Обратите внимание! Цифры в марке светодиода указывают на его размер в миллиметрах, например, 3528 — 35 мм на 28 мм.

Зная (или посчитав) количество диодов на 1 метре ленты, можно рассчитать мощность для всей её длины. Для удобства уже давно посчитаны и находятся в свободном доступе таблицы с мощностью лент каждого типа, ориентируясь на эти таблицы можно правильно и легко подобрать блок питания для светодиодной ленты.

Тип ленты Плотность светодиодов на 1 метр Мощность 1 метра ленты Мощность 5 метров ленты
SMD3014 60 шт 6,0 Вт 30 Вт
120 шт 12,0 Вт 60 Вт
240 шт 24,0 Вт 120 Вт
SMD3528 30 шт. 2,4 Вт 12 Вт
60 шт 4,8 Вт 24 Вт
120 шт 9,6 Вт 48 Вт
SMD5050 30 шт. 7,2 Вт 36 Вт
60 шт 14,4 Вт 72 Вт
SMD5630 30 шт. 6,0 Вт 30 Вт
60 шт 12,0 Вт 60 Вт

Закрепляя вышесказанное, определяем следующую последовательность расчета и выбора трансформатора для светодиодной ленты:

  1. Выбрать светоизлучающую ленту и рассчитать необходимую длину;
  2. Выяснить матрицу светодиодов (визуально или исходя из руководства пользователя) и плотность их установки на ленте;
  3. Рассчитать мощность метровой ленты;
  4. Умножить полученную мощность 1 метра на итоговое значение длины ленты;
  5. Получить номинальное значение мощности трансформатора.
  6. Учесть коэффициент запаса мощности (об этом ниже), умножить на номинальную мощность и получить искомое значение необходимой мощности устройства.

Например, имеем светодиодную ленту на 12 В, длиной 3 метра, со светодиодами SMD 5050, количество светодиодов на 1 метре — 60 шт. Потребляемая мощность 1 метра такой ленты примерно 15 Вт, то есть 1 м = 15 Вт. Тогда 3 м = 15 Вт * 3 = 45 Вт. Умножаем на коэффициент запаса 20 % и получаем, что нам нужен блок питания на 45 Вт * 1,2 = 54 Вт. При этом потребляемый ток такой светодиодной ленты будет равен 54 Вт / 12 В = 4,5 А.

Коэффициент запаса мощности

Для правильного расчета блока питания нужно учесть еще один фактор. Если выбрать БП с мощностью, равной светодиодной ленте, то он будет нагреваться и это может не только сократить срок службы, но и, в случае некачественной сборки, привести к пожару. Поэтому, покупая трансформатор для светодиодной ленты необходимо учесть запас мощности для прибора. Обычно выбирают устройство с мощностью на 20 % выше, чем потребляемая мощность светодиодной ленты. Запас мощности гарантированно защитит вас от перегрева устройства и позволит долго и без проблем эксплуатировать блок питания.

Габаритные размеры

Блоки питания выпускают различных форм и размеров. Чаще всего мощность прибора определяет его габаритные размеры. Чем выше мощность, тем больше прибор. Также мощные приборы имеют вентилятор для охлаждения устройства в процессе работы, а это значительно увеличивает размер и требования к установке.

Для того чтобы скрыто подключить несколько участков ленты, лучше всего выбрать несколько небольших блоков питания, чем один большой. Это выйдет немного дороже, но так можно будет спокойно скрыть блоки питания в конструкциях и распределить нагрузку на несколько приборов.

Степень защиты от проникновения влаги и пыли

Блоки питания, как и светодиодные ленты, производятся в исполнениях для различных условий эксплуатации и имеют разную степень защиты от влаги и пыли. При выборе трансформатора необходимо учитывать влияние внешней среды на прибор. Например, при эксплуатации в жилых помещениях с нормальной влажностью достаточно защиты IP20 – IP40. Если планируется монтаж блока питания на улице, для защиты от осадков следует приобретать прибор с IP67. Классификация по качеству защиты от влаги и пыли одинакова для всех электрических приборов и устройств, поэтому найти её не составит труда.

Если мощность блока питания достаточно высокая, то в приборах без защиты от влаги и пыли, для охлаждения будет использоваться вентилятор. При работе он вырабатывает определенный уровень шума. Если шум прибора неприемлем для поставленных задач, то лучше выбрать влагозащищенное устройство, которое будет иметь пассивное охлаждение.

Наличие охлаждения

При правильном расчете блока питания по мощности подключаемых светодиодных лент, он не нагреется, и будет стабильно и безопасно функционировать. Но все же, если мощности слишком высокие, то перегрев возможен. Чтобы исключить отрицательное воздействие повышенной температуры на прибор в его конструкции предусматривается система охлаждения. Она бывает активной или пассивной.

При активном охлаждении в корпусе устройства монтируется вентилятор, при этом такие блоки питания не могут быть выполнены во влагозащитном исполнении из-за необходимости циркуляции воздуха внутри прибора и обмена с окружающей средой. Такие трансформаторы издают шум от работы вентилятора и имеют повышенное энергопотребление, что является отрицательными качествами. Но стоит заметить, что активное охлаждение – наиболее эффективный способ понижения температуры прибора.

Пассивное охлаждение конструктивно выполняется в виде специальных металлических радиаторов, которые устанавливаются в места, где происходит наибольший нагрев платы прибора. Также пассивное охлаждение происходит благодаря металлическому корпусу приборов, как во влагозащищенном, так и в обычном исполнении.

Дополнительные функции

Коррекция коэффициента мощности

В характеристиках блоков питания иногда указывают наличие коррекции реактивной мощности. В документации на прибор она обозначается PFC или Power Factor Correction. Это означает, что блок питания имеет высокие технические характеристики по части энергосбережения и полезного использования потребляемого питания. Более того, такие трансформаторы позволяют группировать их без специальных пусковых автоматов и экологичны, ввиду высокого КПД.

Материал корпуса

Корпус прибора может быть выполнен из пластика, алюминия или другого металла. Алюминиевый корпус применяют не только для уменьшения веса прибора и защиты от повреждений, но и для пассивного охлаждения блока питания. Металлический корпус также защищает от механических воздействий и охлаждает прибор, но весит значительно больше алюминиевого. Пластиковый материал для корпуса применяют у приборов, которые будут эксплуатироваться с маломощными светодиодными лентами и без вероятности повреждения.

Наличие RGB-контроллера

Для подключения и использования RGB и RGBW лент недостаточно приобрести только понижающий блок питания. В этом случае необходим еще контроллер RGB ленты, который позволит менять оттенок освещения ленты при помощи различных устройств управления (пульт, дисплей и прочее). Некоторые блоки питания комплектуются такими контроллерами и предназначаются исключительно для многоцветных лент. Они стоят дороже обычных трансформаторов. Для одноцветных вариантов светодиодных лент использование контроллера не требуется.

Схемы подключения светодиодных лент к сети 220 В и способы соединения лент между собой

Как выбрать светодиодную ленту для подсветки, типы светодиодных лент, расшифровка маркировки

Способы вычисления потребления электроэнергии бытовыми приборами

Что такое импульсный блок питания и где применяется

Как правильно рассчитать резистор для светодиода?

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

Подбор блоков питания для светодиодной ленты.

Общие вопросы выбора блока питания

Для правильного подбора блока питания (БП) для системы светодиодной подсветки необходимо знать параметры подключаемой светодиодной ленты и параметры предлагаемых блоков питания.

Первый параметр ленты, влияющий на выбор БП – напряжение питания ленты. Чаще всего это 12 или 24 вольта. На какое напряжение рассчитана лента, на такое же напряжение выбирается и блок питания.

Второй параметр ленты, требующийся нам для расчета блока питания – потребляемая мощность на 1 метр ленты. Этот параметр обязательно приводится добросовестным производителем в характеристиках ленты и обычно обозначается на упаковке ленты. Мощность светодиодных лент, имеющихся в нашем ассортименте, варьируется в диапазоне от 4.2 до 31 Вт/м. Обычно, чем выше потребляемая мощность ленты, тем она ярче светит. Правда, тут вносит неоднозначность такой показатель как КПД, но на приводимый расчет блока питания он не влияет, поэтому принимать во внимание сейчас мы его не будем.

Следующий показатель – длина подключаемой к БП ленты. Тут все просто. Длина – есть длина. Измеряется в метрах.

С лентой разобрались, теперь разбираемся с блоками питания. Основные характеристики БП – выходное напряжение, максимально допустимый ток, который может длительное время отдавать блок питания в нагрузку, и выходная мощность блока питания.

С выходным напряжением все просто. Лента 12-ти вольтовая, и блок питания нужен на 12 вольт, лента на 24 вольта – блок питания берем на 24 вольта.

Следующий параметр — максимальный ток, отдаваемый блоком питания – параметр очень важный, но в стандартных расчетах для систем со светодиодной лентой используется редко. Хотя, зная его всегда можно определить выходную мощность блока питания. Нужно просто перемножить выходное напряжение в вольтах на максимальный ток в амперах и получим мощность в ваттах. Например, блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным током 5 ампер имеет выходную мощность 60 ватт.

А выходная мощность блока питания – это как раз тот параметр, который нужен для наших расчетов.

Для наглядности, давайте рассмотрим расчет требуемого БП на примере.

1. Имеем комнату со сторонами 5х4 м. Хотим расположить ленту за карнизом по периметру комнаты. Длина периметра в таком случае составит 18 м. Соответственно, такой же длины у нас будет и лента.

2. Выбираем ленту не самую слабую, но и не самую яркую, например, ленту с артикулом 010346, модель RT 2-5000 24V Warm 2x (3528, 600 LED, LUX).

3. Из обозначения видно, что это лента длиной 5 метров, с питанием 24 вольта, теплого белого цвета, двойной плотности (но не двухрядная), светодиоды 3528 (размер SMD корпуса светодиода 3.5х2.8мм), 600 светодиодов на 5 метров (или 120 светодиодов на метр).

4. Из характеристик, имеющихся на сайте или указанных на упаковке, узнаем, что потребляемая мощность этой ленты – 48 ватт на 5 метров (9.6 Вт/м)

5. Умножаем длину ленты на потребляемую мощность 18*9.6 = 172.8 Вт.

6. Добавляем минимум 10-ти процентный запас по мощности, получаем 182.8 Вт.

7. Выбираем ближайший по мощности блок питания с округлением в большую сторону. Это блок питания мощностью 200 Ватт с выходным напряжением 24 вольта (как мы помним лента у нас с питанием 24 вольта).

8. Смотрим на сайте габариты блока питания. Артикул 013138, модель ARPV-24200 (24V, 8.3A, 200W) — 238x130x60 мм.

9. Далее возможны варианты:

a) нормально, габариты устраивают – оставляем как есть;

b) ого! куда же я его такой здоровый дену? – делим ленту на два участка, выбираем два блока питания меньшего размера и, соответственно, меньшей мощности — по 100 ватт каждый — и подключаем к каждому блоку питания по 9 метров ленты;

c) опять не помещается — делим ленту на четыре фрагмента, ставим четыре блока питания по 50 ватт.

Удобнее всего монтировать оборудование, когда один блок питания устанавливается на каждые 5 или 10 метров ленты.

В рассмотренном примере мы использовали герметичный блок питания. Вы можете спросить, зачем в обычной комнате ставить герметичный блок. Ведь есть же блоки в защитном кожухе, они дешевле. Да, есть. Да, дешевле. Но они незащищены не только от влаги, но и от пыли, от попадания в них мелких предметов, домашних «животных», наконец. Все это неблагоприятно сказывается на надежности системы в целом. Кроме того, на сегодняшний момент все блоки питания для светодиодной ленты это импульсные преобразователи напряжения. Поэтому от открытых блоков питания, как бы качественно они не были сделаны, в полной тишине может быть слышен слабый «комариный» писк. Правда блоки питания в защитном кожухе бывают большей мощности, чем герметичные блоки, но и здесь есть свои подводные камни. Негерметичные блоки с мощностью более 200 ватт требуют принудительного охлаждения и снабжаются встроенными вентиляторами. Как гудит куллер системного блока компьютера у Вас под столом, слышали? Хочется Вам по ночам, при включении подсветки слышать аналогичное жужжание? В общем, делайте свой выбор.

И еще одна важная рекомендация. Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надежность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.

Особенности выбора блока питания для системы с регулировкой яркости или системы с многоцветной лентой.

Если в результате описанного выше расчета получилось, что мы вполне обходимся одним блоком питания и размер его нас устраивает, то никаких особенность в подборе блока для системы подсветки с управлением лентой нет. Дальше эту статью можно не читать.

Во всех остальных случаях, нужно решить еще одну задачу. Задача заключается в следующем. Если мы хотим управлять лентой – будь то изменение яркости или изменение цвета – мы должны установить между блоком питания и лентой соответствующее устройство управления – диммер или RGB контроллер. Следовательно, если мы делим мощность на два блока питания, то должны поставить два устройства управления. Делим на четыре блока, должны поставить четыре устройства. И т.д. И все это должно срабатывать одновременно, от одного регулятора или от одного пульта. Но вопросы синхронизации – это отдельная тема и сейчас она нас не интересует. Сейчас мы занимаемся электропитанием. Можно, конечно, оставить все как есть, и поставить на каждый блок питания по отдельной управляющей коробочке, но наша цель (точнее, Ваша цель) уменьшить количество коробочек и дополнительных проводков в системе (а соответственно, уменьшить стоимость оборудования и монтажных работ).

Если мы используем 24-х вольтовую ленту, то можно прибегнуть к одной хитрости. Мы можем взять два одинаковых блока питания на напряжение 12 вольт, соединить их последовательно и получить на выходе такой системы напряжение 24 вольта и удвоенную мощность. Схема подобного соединения приведена на рисунке.

При таком включении необходимо учесть особенности конструкции блоков питания. Некоторые БП выполнены таким образом, что их металлический корпус соединен с минусовым выходом. При использовании подобных блоков в рассматриваемой схеме требуется изолировать корпуса БП друг от друга и от любых металлических поверхностей.

Некоторые «умельцы» предлагают для увеличения мощности соединять выходы блоков питания параллельно. Подавляющее большинство БП не допускают такого соединения. Это связанно с тем, что двух идеальных блоков питания с абсолютно одинаковыми выходными напряжениями не бывает. Как бы ни старался производитель, но хоть на сотые доли вольта оно будет отличаться. Напряжение на выходе блока стабилизируется специальной электронной схемой, которая постоянно следит за выходным напряжением и в случае его отклонения от нормы, старается вернуть его в заданный диапазон. В случае соединения в параллель двух блоков с разными напряжениями, каждый из них начнет «перетягивать одеяло» на себя. Рано или поздно это закончится выходом БП из строя. Кроме того, в момент включения такой системы один блок может мешать запуститься другому. В результате, могут появиться периодические моргания ленты при включении подсветки. Ради справедливости, следует заметить, что существуют блоки питания, допускающие параллельное соединение, но это отдельный, довольно редко встречающийся класс. Возможность такого соединения обязательно указывается в документации на блок питания.

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты 12В или 24В

Правила выбора и монтажа блоков питания: формула расчета мощности, класс защиты и количество устройств.

Импульсные блоки питания предназначены для преобразования переменного напряжения, которое используется в бытовой электросети (в квартирах, офисах и т.д.) в постоянное, которое необходимо для работы светодиодных лент. Также импульсный блок питания понижает напряжение с 220В до 12В.

Но прежде чем выбирать блок питания для светодиодной ленты, нужно определиться с ее типом, длиной и мощностью. О том, как правильно выбрать ленту, мы писали здесь.

Если вы остановили выбор на ленте с напряжением 12 или 24В, то можно подбирать блок питания. И первое, с чего нужно начать, — определить его мощность, которая требуется в вашем случае.

Формула расчета мощности блока питания

Для правильного выбора блока питания используют следующую формулу:

Потребляемая мощность с одного метра (Вт/м) * Необходимая длина светодиодной ленты (м) + 20 % (запас по мощности) = Мощность блока питания (Вт).

Дополнительные 20% — это запас мощности, который необходим для обеспечения стабильной работы блока питания. Без запаса блок при полной нагрузке будет работать на максимальной мощности, что приведет к его перегреванию и быстрому выходу из строя. Если блок питания перегружен – срабатывает защита от перегрева. Это приводит к морганию светодиодной ленты, так как защита отключает подачу питания (чтобы блок охладился до безопасной температуры).

Разберем все на конкретном примере.

Светодиодная лента артикул 00-120. Лента светодиодная 12В, 8 Вт/м, SMD 2835, 60 д/м, IP20, 800 Лм/м, ширина подложки 8мм, цвет теплый белый, требуемая длина — 2,5 метра.

Подставляем данные в формулу:

Потребляемая мощность — 8 Вт/м * Необходимая длина — 2,5 м + 20 % (запас мощности) = 24 Вт. Из ближайших по мощности блоков питания выбираем блок 25 Вт, арт. 03-02.

Степень защиты от пыли и влаги

При выборе блока питания, как и при выборе самой ленты, учитывают класс пылевлагозащиты. Подробнее о классе IP защиты можно прочитать здесь.

Необходимо, чтобы блок питания соответствовал не только заявленной мощности светодиодной ленты, но и ее классу защиты от пыли и влаги.

Для помещений с нормальным сухим микроклиматом (например, спальня) существует большое количество стандартных блоков питания со степенью пылевлагозащиты IP20.

Корпус таких блоков сделан из алюминия, железа или другого металла и имеет на верхней части отверстия для дополнительного охлаждения. Такие блоки питания лишь минимально защищены от пыли или других мелких частиц и совсем не защищены от влаги.

Для размещения в местах повышенной влажности, в производственных помещениях, а также для наружного размещения используются герметичные блоки питания (класса IP65 и IP67). При этом речь идет не только о ванной комнате, но и о кухне, где тоже часто бывает высокая влажность.

Электрическая схема в таких блоках питания полностью залита водонепроницаемым компаундом, но их степень влагозащиты различается в зависимости от класса.
IP65 – защищен от проникновения воды, но без погружения.
IP67 – защищен от проникновения воды, с возможностью кратковременного погружения на глубину до 1 метра.

Обратите внимание: защита блока не защищает контакты, поэтому иногда их надо дополнительно герметизировать.

И еще одна важная вещь — герметичные блоки залиты компаундом и имеют малую степень теплоотвода. Для лучшего охлаждения, при подключении лент большой мощности и/или использования блоков в закрытых пространствах, необходимо применять дополнительную принудительную вентиляцию внешними вентиляторами.

Один блок питания большой мощности или несколько малой мощности

Есть практическая разница в использовании одного мощного или нескольких маломощных блоков питания.

Несколько маломощных блоков питания

При подключении светодиодной ленты большой длины и большой мощности в обычных помещениях, где необходима дополнительная шумоизоляция (спальные комнаты, комнаты отдыха и т.д.), рекомендуется использовать несколько маломощных блоков питания.

Такие блоки имеют компактные размеры с возможностью размещения в небольшом пространстве. Их корпус позволяет производить охлаждение без использования принудительной вентиляции. Но для лучшего теплоотвода необходимо предусмотреть дополнительное свободное пространство вокруг таких блоков (обычно достаточно 20 см со всех сторон).

Один мощный блок питания

Для подключения светодиодной ленты большой длины и большой мощности может применяться и один мощный блок питания.

Эти блоки питания используют в местах, где есть пространство для установки блоков таких размеров, и существует общий шумовой фон (офисы, магазины и т.д.).

Для отвода выделяемого тепла в таких блоках требуется активная вентиляция: внешний или встроенный вентилятор (кулер), что может создать ряд неудобств при эксплуатации в тихих помещениях (спальнях и местах отдыха).

Особенности установки блоков питания

При выборе блока необходимо учитывать его конструктивные и габаритные параметры, такие как исполнение корпуса (стандартный плоский и широкий или длинный и тонкий).

Также необходимо обеспечить вентиляцию и соблюсти требования пожарной безопасности, предусмотреть возможность доступа при последующей эксплуатации и ограничить возможность случайного контакта детей с блоком.

Не рекомендуется устанавливать блоки питания рядом с отопительными приборами и оборудованием, вырабатывающим тепло (например, комнатные батареи). Нельзя устанавливать блоки друг на друга. Минимальное расстояние между подключаемыми блоками питания должно составлять 20 см и более.

При выполнении этих простых правил блоки питания для светодиодной ленты будут работать долго и надежно.

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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