Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Содержание
  1. Особенности и характеристики светодиодных источников
  2. Принцип работы
  3. Как правильно выбрать ТП для LED–лент
  4. Преимущества импульсных трансформаторов
  5. Варианты исполнения ИБП
  6. Что нужно учесть при подборе блока питания?
  7. Общая мощность ленты
  8. Вентиляция трансформатора
  9. Основные технические параметры блока питания светодиодной ленты
  10. Выходное напряжение БП
  11. Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты
  12. Коэффициент запаса мощности
  13. Габаритные размеры
  14. Степень защиты от проникновения влаги и пыли
  15. Наличие охлаждения
  16. Пример расчета на один блок питания
  17. Как рассчитываются несколько блоков?
  18. Классификация светодиодных лент
  19. По типу использованных светодиодов
  20. По плотности светодиодов
  21. По мощности
  22. Ключевые параметры выбора
  23. Достоинства конструкций
  24. Расчет значения достаточной мощности
  25. Подключение светодиодной ленты к одному блоку питания
  26. Схемы подключения трансформатора с диодной лентой
  27. Прямой способ подключения
  28. Параллельный способ подключения с одним или двумя БП
  29. Способ подключения RGB ленты
  30. Способ подключения RGB ленты и способ соединения с применением RGB усилителя
  31. Самодельный трансформаторный блок питания на 12 вольт
  32. Меры предосторожности при эксплуатации мощных светодиодов
  33. Заключение

Особенности и характеристики светодиодных источников

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Наглядная разница между светодиодными лентами SMD 5730,3528,5050

Различные образцы светодиодных изделий различаются по ряду признаков, основными из которых являются:

  • направленность светового потока;
  • плотность монтажа;
  • номинальное напряжение питания;
  • степень защиты.

По первому показателю известные образцы LED приборов делятся на фронтальные и торцевые изделия. Наибольшее распространение получили ленты с фронтальной ориентацией и углом рассеивания порядка 120 градусов. Гибкие полосы с боковым источником свечения не так популярны, поскольку излучение у них ограничено угловым радиусом в 90 градусов.

Величина светового потока от светодиодной ленты пропорциональна количеству установленных на ней излучающих элементов, приходящихся на один погонный метр. Согласно существующей классификации это число выбирается из следующего ряда: 30, 60, 90, 120 и 240 точечных единиц. Напряжение питания для низковольтных лент бывает либо 12, либо 24 Вольта. Более высокие значения встречаются крайне редко.

Различные марки ЛЕД лент отличаются показателями защищенности от пыли и влаги. Класс защиты указывается на упаковке изделия в виде сочетания букв IP и следующих за ними двух цифр. Полоска с открытым монтажом диодных элементов относится к классу IP20 — герметизация полностью отсутствует. Максимально защищенная от климатических воздействий лента имеет наивысшую степень, обозначаемую как IP68.

Принцип работы

Ток, поступающий через электрод в осветительную установку, должен каким-то образом быть ограничен, иначе, как только лампа загорится, то его показатель возрастет до чрезмерно высокого значения. Это регулирование проводится с помощью электромагнитных проводников, вмонтированных в сердечник устройства, они обеспечивают строгий контроль силы электротока в достаточно узких пределах.

Магнитные шунты рассевают часть электромагнитной энергии, которая производится первичной катушкой, а после распространяется по металлическому стержню трансформатора. По мере увеличения тока, потребляемого вторичной обмоткой, большая часть от первичного электромагнитного потока отводится именно через магнитный шунт. В результате чего на тех участках каркаса-сердечника, на которых размещены вторичные катушки, интенсивность магнитного тока значительно слабее.

Некоторые конвертеры тока могут иметь более одной вторичной обмотки и более одного вторичного шунта. Если преобразователь оснащён двумя вторичными обмотками, то соединение средней точки между ними может быть заземлено на корпусе устройства. В зависимости от точной конфигурации шунтов и вторичных обмоток, трансформаторы для неоновых ламп, могут быть сбалансированными или несбалансированными.

Как правильно выбрать ТП для LED–лент

Основным рабочим узлом блока питания (БП) является преобразователь напряжения, понижающий сетевые 220 Вольт до нужной величины. Технические параметры, в соответствии с которыми выбирается трансформатор для светодиодов:

  • величина напряжение на выходе устройства;
  • мощность, которую он способен развивать в нагрузке;
  • степень защиты трансформатора от воздействия влаги.

Напряжения питания, на которые рассчитывается БП, выбираются на усмотрение пользователя из ряда рабочих значений 12 и 24 Вольта. Выходная мощность встроенного в него трансформатора зависит от количества подключаемых к блоку осветительных элементов. Степень защиты конструкции от воздействия влаги и пыли обозначается также как и для светодиодов (IP20-IP68) и выбирается в зависимости от условий эксплуатации.

Преимущества импульсных трансформаторов

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Импульсный блок питания

При выборе источника питания, оптимально подходящего для эксплуатации в домашних условиях, необходимо учесть следующие особенности входящих в его состав узлов:

  • Типовой трансформатор для светодиодной ленты изготавливается, как правило, по импульсной схеме.
  • Такой подход позволяет сократить размеры и массу самого источника питания (ИБП).
  • Одновременно с этим повышается экономичность всего устройства в целом.
  • Повысить эффективность работы ИБП позволяет электронная схема формирования выходного напряжения с защитой от перегрузок.

Благодаря достоинствам импульсных трансформаторов изготавливаемые на их основе устройства полностью вытеснили устаревшие аналоговые образцы.

Варианты исполнения ИБП

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Варианты блоков питания светодиодных лент

По своему исполнению и рабочим характеристикам источники питания для светодиодов подразделяются на следующие виды:

  • компактный сетевой блок, внешне похожий на зарядное устройство для телефонов;
  • небольшой по размерам модуль, помещенный в прямоугольный продолговатый корпус;
  • электронный балласт в полностью герметичной коробке;
  • аналогичная схема, размещенная в негерметичном корпусе стандартного размера.

Блоки имеют небольшую мощность (30-36 Ватт), но зато стоят достаточно дешево. Модули отличаются большим показателем мощности (до 75 Ватт). Подобно первым образцам они рассчитаны на работу с декоративной подсветкой, но в отличие от них имеют более высокую стоимость.

Электронные балласты в полностью герметичном корпусе предназначаются для эксплуатации в суровых климатических условиях. Они используются для освещения рекламных щитов и подобной продукции, размещаемой на улице. Их негерметичные аналоги, помещенные в корпус типового размера, широко применяются в быту и в рабочих офисах. Среди современных производителей трансформаторных источников питания особой популярностью пользуются российские компании ММП «Ирбис» и ИПС, а также зарубежные «Helvar» и «Mean Well» (Тайвань).

Что нужно учесть при подборе блока питания?

Чтобы подключить светодиодную ленту, нужен блок питания или драйвер. Это разные устройства.

  • Драйвер выдает стабилизированный ток. Например, 300 мА. И если подключить слишком короткую ленту, напряжение станет больше номинального, и диоды сгорят. А если слишком длинную, то они будут светить тускло. Поэтому через драйвер подключается только та светотехника, на которую рассчитан этот адаптер. Справка: срайверы применяются в готовых изделиях, таких как лампочки и гирлянды.
  • Блок питания. Он отрегулирован по напряжению. Это значит, что на выходе мы получим ровно 12 В независимо от потребляемой мощности. Блоки питания универсальны и подобрать их легче, чем драйверы. Нужно учесть несколько моментов.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Общая мощность ленты

Единица измерения – Вт/м. Она зависит от 2-х величин.

  • Тип светодиодов. Самые тусклые ленты служат для декоративных целей и оснащаются диодами типа 3528. Ими можно подсветить контуры объектов. А для яркого освещения нужны диоды типов 5050 (самые распространенные) и 2535.
  • Количество светодиодов на одном метре ленты – 30, 60 или 120.

Мощность диодной полосы и марка диодов указывается на упаковке. Например, Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W. Ее мощность – 14,4 Вт на погонный метр.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Вентиляция трансформатора

При работе блок питания нагревается, и его нужно охлаждать. Это делается несколькими способами.

  • Модели с активным охлаждением оснащены кулером, который гонит поток воздуха внутрь корпуса. Их достоинства – большая мощность и меньшие размеры, а минусы – кулер шумит и со временем изнашивается. Такая система нужна, когда подключается лента на 800 Вт и более.
  • Адаптеры с пассивным охлаждением чаще применяются в бытовых условиях. Они бесшумные, но занимают чуть больше места. Да и располагать надо так, чтобы был приток свежего воздуха. Зато они надежнее, поскольку нет подвижных частей. И лучше защищены от непогоды.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Адаптеры питания различаются по степени защиты.

  • Открытые. Самые простые и дешевые модели, но и самые «нежные». Их применяют только в комнатных условиях, где нет пыли и невысока влажность.
  • Полугерметичные. Защищены от легких капризов природы. Крупная пыль и водяные брызги для них нестрашны, а вот постоянная влажность быстро «убьет» адаптер. На улице их нужно прятать под навес, а лучше в монтажную коробку. Степень защиты – IP54.
  • Герметичные. Через защищенный корпус не проникнут пыль и влага. Они подойдут и для уличного освещения, и для работы во влажной среде, такой как ванные комнаты и бассейны. Степень защиты – IP65 или IP68 (*6 – полная защита от пыли, *5 – защита от водяных струй, *8 – устройство выдержит погружение в воду).

Чтобы лучше разбираться в степенях защиты, воспользуйтесь таблицей. Кстати, она подходит для всей электроники.

Внутреннее устройство всех этих адаптеров одинаковое. Выходное напряжение для питания ленты – 24 Вольта, 12 В или 5 В. Диодная полоса работает на постоянном токе, и поэтому подключать в сеть непрямую ее нельзя. Хотя некоторые по ошибке так делают. Последствия – лента перегорает, и может вспыхнуть пожар.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Чтобы светодиоды служили долго, нужно правильно рассчитать мощность блока питания. Проще всего это сделать по нашему примеру.

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

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:

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 лентыПлотность светодиодов на 1 метрМощность 1 метра лентыМощность 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.

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

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.

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

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.

Пример расчета на один блок питания

Для начала определите мощность подключаемой ленты. А если их несколько, то нагрузка суммируется. Чтобы было проще ориентироваться, воспользуйтесь таблицей.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Дальше переходите к расчету. Его нужно делать в такой последовательности.

  • Допустим, у вас лента модели Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W длиной 4 м. Тогда ее общая мощность составит: (14,4 Вт/м) * (4 м) = 57,6 Вт.
  • Подберите коэффициент запаса. Он нужен, чтобы адаптер работал без перегрузки. Если блок используется на улице и хорошо вентилируется, то будет достаточно 20%. А когда он расположен в монтажной коробке, и к тому же в жарком помещении, то коэффициент должен быть минимум 40%. Возьмем в расчет нормальные условия работы, при которых К = 30%. Тогда мощность блока питания должна быть:

57,6 Вт * 1,3 = 74,88 Вт.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Важно. Учтите, что для моделей с пассивным охлаждением коэффициент запаса мощности должен быть выше, чем для адаптеров с вентиляторами.

  • Дальше нужно округлить эту цифру в большую сторону до стандартной величины – 80 В. Выбрать нужное значение мощности вам поможет наша таблица.
  • Иногда в характеристиках указывают не мощность, а наибольший выходной ток (в Амперах). Тогда мощность блока питания следует разделить на рабочее напряжение ленты:

74,88 Вт / 12 В = 6,24 А.

Это значит, что на выходе адаптер должен обеспечить ток не менее 6,5 Ампер.

Бонусом вы можете посчитать расход электроэнергии. Для этого умножьте мощность потребителя на время его работы.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Допустим, наша лента работает месяц, 2 часа каждый день. Тогда расход составит:

57,6 Вт * 2 ч * 30 дней = 3,5 кВт*ч.

57,6 Вт – это фактическое потребление светотехники.

Справка: лампа накаливания на 100 Вт за это же время израсходует тока вдвое больше (6 кВт*ч).

После подключения убедитесь, что блок питания работает правильно.

  • Самое главное – корпус не должен нагреваться. Чтобы это проверить, через полчаса-час непрерывной работы потрогайте его рукой. Желательно металлические части. Если рука свободно выдерживает нагрев, то адаптер подобран правильно.
  • Прислушайтесь к работе. Свист и треск не допускаются. У блока может только шуметь кулер и слегка гудеть трансформатор.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Важно. Часто у адаптеров питания есть несколько выходов для 2-х, 3-х и более светодиодных лент. При этом длина светодиодной полосы для одного разъема не должна превышать 5 м. Иначе будет перегрузка. А если нужно подключить несколько осветителей, то это делается 2-мя способами.

Как рассчитываются несколько блоков?

Когда вам нужно использовать полосу светодиодов длиной 10 и более метров, то отрезки длиной 5 м соединяются с разными выводами блока питания по схеме.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

У такого решения есть недостаток – большие потери постоянного тока в проводах. Диоды, которые находятся далеко от адаптера питания, будут светить тускло. Кстати, во избежание таких потерь для передачи тока на большие расстояния используют переменный ток с большим напряжением. Поэтому лучше использовать несколько блоков питания. Они подключаются по такой схеме.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Адаптеры желательно располагать равномерно вдоль всей ленты, а не собирать в одной монтажной коробке. Тогда они не будут перегреваться.

Методика расчета не отличается от той, которая используется для одного блока.

  • Например, нужно осветить комнату 3х6 метров. Периметр составит 18 м. Для освещения используется лента SMD 3528 60 LEDs/M, которая имеет яркость 360 lm/м. п. Ее мощность равняется:

(6,6 Вт/м) * (18 м) = 118,8 Вт.

  • Добавляем коэффициент запаса мощности 25%. На выходе имеем:

118,8 Вт * 1,25 = 148,5 Вт.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Получается, что общая мощность одного адаптера питания должна быть 150 Вт.

Наибольшая длина стандартной светодиодной полосы – 5 м. Для освещения понадобится 3 сегмента по 5 м и 1 сегмент длиной 3 м. На эти 4 сегмента потребуется 2 блока питания.

Первый будет иметь мощность:

(5 м + 5 м) * (6,6 Вт/м) * 1,25 = 82,5 Вт. Выбираем адаптер на 100 Вт.

Мощность другого:

(5 м + 3 м) * (6,6 Вт/м) * 1,25 = 66 Вт. Подойдет блок на 80 Вт.

Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты
Расчет мощности и подключение блока питания светодиодной ленты

Условия работы 2-х блоков питания легче, чем одного, ведь в сумме они обладают большей мощностью (180 Вт против 150 Вт). Поэтому такая схема подключения надежнее и не так боится перегрева.

Классификация светодиодных лент

Большое разнообразие одноцветных светодиодных лент обусловило их классификацию по нескольким основным критериям. Эти критерии будут описаны ниже.

классификация трансформаторов для подсветки
Классификация трансформаторов для подсветки.

По типу использованных светодиодов

Главной отличительной чертой светодиодных лент является тип диодов, использованных при изготовлении изделия. В основном одноцветные светодиодные ленты производятся на базе диодов SMD 3528 и SMD 5050. Аббревиатура SMD означает то, что этот электронный компонент предназначен для монтажа на поверхность печатной платы. Полная маркировка включает также габариты изделия в миллиметрах: например, у светодиода SMD 3528 длина составляет 3,5 мм, а ширина 2,8 мм.

По плотности светодиодов

Светодиодные ленты также подразделяются и по количеству элементов (диодов), использующихся в одном метре ленты, которое в технических кругах называют плотностью. Стоит отметить, что количество светодиодов, которое применяется при изготовлении одного метра ленты, оказывает влияние на суммарную мощность изделия, а также на его световые показатели (степень освещённости). Чем плотнее расположены светодиоды, тем больше их помещается на отрезке ленты и тем ярче будет свет. Расчет параметров питания светодиодной ленты представлен в таблице ниже.

Параметры питания светодиодной ленты
Таблица расчета параметров питания светодиодной ленты.

По мощности

Мощность светодиодных лент, как и другого радиотехнического изделия или оборудования, измеряется в ваттах (Вт). Значение этого параметра определяется габаритами диодов и их плотностью. Например, типичная светодиодная лента, изготовленная на основе SMD 3528, потребляет:

  • 4,8 Вт, если на каждом метре установлены 60 диодов;
  • 9,6 Вт, если плотность светодиодов в два раза больше — 120 диодов на метр;
  • 19,2 Вт, если диоды стоят в два ряда, и их общее количество на одном метре 240 шт.

Для ленты на базе SMD 5050 потребляемая мощность будет изменяться следующим образом:

  • 30 диодов/метр — 7,2 Вт;
  • 60 диодов/метр — 14,4 Вт;
  • 120 диодов/метр — 28,8 Вт.

Не трудно заметить, что для одного и того же типа ленты потребляемая мощность прямо пропорционально количеству установленных светодиодов. Это и понятно — каждый диод потребляет одинаковое количество ватт.

Ключевые параметры выбора

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

  • уровень напряжения на выходе блока обязательно должен соответствовать по значению источнику света, который будет подключен;
  • значение мощности прибора, для определения подходящего по нагрузке исполнения следует выполнить простой расчет;
  • степень защиты;
  • необходимость наличия в блоке дополнительных функций.
    Решая вопрос, какой питающий элемент выбрать, рекомендуется учитывать и его стоимость. Влагозащитные исполнения обойдутся дороже. На ценообразование влияет также уровень мощности, напряжения. Самый простой вариант можно купить за 200 руб. (степень защиты IP20), дорогостоящие исполнения можно встретить по максимальной цене до 5 000 руб. (влагозащитный корпус, 250Вт).

Достоинства конструкций

Для светодиодных систем характерно минимальное потребление электричества. Сейчас имеется множество типов с различными мощностными показателями от 4,8 до 14,4 Вт/мин и выше. Диоды выдают достаточно яркий свет, поэтому ими можно пользоваться не только для вспомогательной подсветки, но и в качестве основного источника света. Зачастую для этого применяют наиболее яркие ленты LED-ТED.

Преимущества светодиодных лент

Светодиодная подсветка обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с другими системами освещения. Некоторые из них:

  • Длительный срок службы не менее 10 лет.
  • Освещение распределяется равномерно по площади всей комнаты.
  • Высокие показатели пожарной безопасности.
  • Свет остается ярким на протяжении всего эксплуатационного периода.
  • Экологически безопасные материалы в составе.
  • Минимальное потребление электричества.
  • Возможность фиксации ленты под различными углами.
  • Разнообразная цветовая палитра.
  • В составе светодиодов отсутствует ртуть.
  • Устойчивость к радиопомехам.
  • В комнату выделяется минимум тепловой энергии.

Расчет значения достаточной мощности

подключение трансформатора подсветки
Чтобы не ошибиться и подобрать питающий элемент для светодиодной ленты нужных параметров, следует для начала определить общую протяженность источника света, на что влияют размеры освещаемого помещения. В технических характеристиках производитель указывает значение мощности участка полосы длиной 1м. Соответственно, чтобы определить максимальный уровень нагрузки на блок питания, следует умножить общую длину ленты на мощность 1м. Дополнительно необходимо прибавить к полученному значению 15-20%.

Таким образом, питающий элемент обеспечивает возможность подключения светодиодных источников света. Но помимо основной функции – питания, такие устройства решают и другие задачи, например, защищают осветительный прибор от перепадов сети благодаря встроенному стабилизатору. Чтобы не ошибиться при покупке, нужно рассчитать значение мощности. Основными параметрами, которые применяются при расчёте мощности источника питания являются: погонная мощность, расходуемая на 1 метры ленты (Pленты), количество диодов на этом же расстояние и выходное напряжение 12/24 В.

Будет интересно➡  Как устроен силовой трансформатор и где его применяют?

Проведем расчёта мощности на примере светодиодной ленты SMD 3528 длиной L = 6 м (60 диодов/м и Pленты=4,8 Вт/м) и напряжением питания 12 В. По результатам расчётов получилось, что вся эта лента потребляет Pпотр = 28,8 Вт. Для большей наглядности продублируем предыдущий расчёт сюда: Pпотр= Pленты × L= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт. Для того чтобы блок питания не перегревался, следует мощность рассчитывать с запасом (берётся запас в 33%). Воспользуемся формулой: PБП= Pпотр+33%=28,8+9,54=38,3 Вт.

На основе расчёта подбираем блок питания из стандартной линейки интересующего производителя, например, на 40 Вт. По аналогичным формулам рассчитаем мощность для светодиодной ленты SMD 5050 120 LED (120 диодов на метр). Это изделие обладает следующими параметрами:

  • Pленты=28,8 Вт;
  • плотность 120 диодов/м;
  • напряжение питания 24 В;
  • длина ленты L = 2,5 м.

Предположим, что мы отрезали необходимое количество от стандартной длины в 5 м). Pпотр= Pленты × L= 28,8 Вт/м × 2,5 м = 70,2 Вт. PБП= Pпотр+33%=70,2+23,16=93,4 Вт. В этом случае выбираем блок питания на 100 Вт. Стоит отметить, что используя данные формулы, можно легко и просто рассчитать мощность блока питания для светодиодных лент с любыми параметрами.

схема подключения светодиодной ленты

Подключение светодиодной ленты к одному блоку питания

схема подключения светодиодной ленты
Чаще всего светодиодная лента представляет собой цельный пятиметровый отрезок, который намотан на пластиковую катушку. Как правило, с внешней стороны — на незамотанный на катушке конец — к ленте подсоединяются провода, необходимые для соединения с блоком питания.

Если же после покупки обнаружилось отсутствие соединительных проводов, то следует взять любые многожильные провода красного («+») и чёрного («-») цвета, отмерить нужную длину, которой должно быть достаточно, чтобы достать до клемм блока питания, и припаять их, предварительно зачистив и облудив оба конца. Облуживаем провода, используя канифоль и олово, и методом пайки подсоединяем их к дорожкам ленты.

В процессе пайки следует применять маломощный паяльник и производить соединение достаточно быстро, так как есть вероятность того, что от воздействия повышенной температуры светодиоды могут повредиться. После этого свободные концы проводов (не припаянные к ленте) подсоединяем к блоку питания, соблюдая полярность.

Схемы подключения трансформатора с диодной лентой

Обязательное условие правильного подключения – соблюдение полярности. За плюс отвечает красный провод, за минус – провод синего или черного цвета. Если вы перепутали и подключили неправильно, то бояться не стоит, просто поменяйте местами провода. Существует несколько схем подключения, все зависит от длины LED-ленты, количества блоков питания и т.д. Рассмотрим детально каждый способ.

Прямой способ подключения

Этот способ, как правило, используется в случае подключения отрезка осветительного прибора равному 5 м. Можно пробовать подключать и более длинные отрезки, если это позволяет сделать мощность БП. При подключении руководствуйтесь этой схемой.

Параллельный способ подключения с одним или двумя БП

Чаще всего, если нужно подключить несколько светодиодных устройств, то они соединяются между собой параллельно. Главное, чтобы хватило мощности одного БП на несколько потребителей. Способ параллельного подключения с использованием двух блоков питания существенно лучше по двум причинам. Первая причина – мощность распределяется равномерно. Вторая – габариты БП буду сравнительно меньше, что позволяет незаметно их спрятать. Выполняйте подключение трансформатора для диодной ленты любым из понравившихся способов, согласно схеме ниже.

Способ подключения RGB ленты

В этом случае имеются более существенные изменения – появление контроллера в цепи. Соединение контроллера с БП выполняется с соблюдением полярности. А подключение к контроллеру производится при помощи четырех проводов. Один из них общий провод, а остальные три соответствуют каждому из цветов LED-ленты (зеленый, синий, красный). Подробная схема соединения ниже.

Способ подключения RGB ленты и способ соединения с применением RGB усилителя

Схема внизу подробно представляет эти два способа. Первая будет полезна для тех, кто желает установить несколько светодиодных приборов с одним блоком питания и RGB контроллером. Этот способ значительно дешевле второго, но он прослужит меньший срок.

Второй способ с применением RGB усилителя. В этом случае обязательно использовать два БП, потому что один из них питает контроллер, а второй – RGB усилитель. Этот способ более дорогостоящий, но зато более надежный. Соединяйте диодные ленты между собой параллельно друг другу. Если соединять их последовательно друг за другом.

Внимательно следуйте всем инструкциям, схемам и правилам использования. Это поможет вам выполнить не только качественное подключение трансформатора для светодиодной ленты с напряжением в 12 вольт, но и обезопасить себя от любых неприятных последствий. Если после подключения вы заметили странный треск или другие нехарактерные звуки, то отключите питание и проведите технический осмотр оборудования.

Эти советы помогут разобраться в том, как правильно выбрать трансформатор для диодной ленты 12 вольт, как выполнить расчеты и установить устройство, соединив его со всеми остальными элементами.

Самодельный трансформаторный блок питания на 12 вольт

В завершении приведем простую схему БП для питания светодиодного источника света мощностью до 120 Вт на основе интегрального стабилизатора КР142ЕН8Б.

Схема блока питания для светодиодной ленты на 12 вольт

Обозначения:

  • Резисторы: в схеме не задействованы.
  • Конденсаторы: С1 и С2 – 100 нФ; С3 – 1000 мкФ х 25 В; С4 и С5 -2200 мкФ х 25 В.
  • Выпрямитель: VD1 – диодный мост КВРС 15005 или любой другой, рассчитанный на ток не менее 10 ампер;
  • Диод VD2 – 1N4005 (в качестве альтернативы подойдет любой кремневый диод).
  • Транзистор VT1 – TIP 3005, собственно подойдет любой биполярник, у которого ток коллектора от 10,0 А и более.
  • Микросхема DA1 – интегральный стабилизатор КР142ЕН8Б, в качестве альтернативы можно использовать МС7812ВТ или подобные аналоги.
  • ТР1 – допускается использование любого понижающего трансформатора со вторичной обмоткой рассчитанной на напряжение 12-18 В и ток нагрузки от 10,0 А.

Собранная схема не требует настройки, если сборка была произведена правильно. Этот БП может запитать как обычную ленту на 12 вольт 60 ватт, так и более мощные источники света.

Собирать с нуля импульсный инверторный БП бесперспективно. Проще приспособить для этой цели готовое устройство, например, взять со сгоревших в люстре ламповых энергосберегающих светильников электронный баланс и отремонтировать его, внеся небольшие изменения (увеличить напряжение и потребляемый ток). По сути, это готовые импульсные БП.

Меры предосторожности при эксплуатации мощных светодиодов

Чем больше мощность светодиода, тем внимательнее нужно подходить к установке и эксплуатации изделия. Соблюдая несколько правил, вы обезопасите себя от неприятностей.

Во-первых, лента не должна иметь повреждений. Во-вторых, учитывайте электрическую полярность при подключении продукции. В-третьих, опасайтесь несбалансированного падения напряжения, вследствие чего могут повредиться светодиоды. В-четвертых, соединяйте отрезки ленты только параллельно. Последовательное соединение мощных светодиодов может привести к их перегоранию.

Заключение

В данной статье были перечислены основные правила по выбору и подключению трансформаторов для подсветки со светодиодами.

Источники

  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/kak-rasschitat-moshhnost-transformatora-dlya-svetodiodnoj-lenty/
  • https://platan-metal.ru/novosti/transformator-led.html
  • https://stroy-podskazka.ru/svetodiodnaya-lenta/raschet-bloka-pitaniya/
  • https://odinelectric.ru/osveshhenie/kak-podobrat-blok-pitanija-dlja-svetodiodnoj-lenty
  • https://ElectroInfo.net/transformatory/transformatory-dlja-svetodiodnyh-lent-mnenie-specialistov.html
  • https://oxotnadzor.ru/kak-vybrat-transformator-toka-dlya-svetodiodnoy-lenty/
  • https://amihome22.ru/svetodiody/kak-podobrat-transformator-dlya-svetodiodnoj-lenty

Оцените статью