Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

Содержание

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

В данной статье рассматриваются основные моменты, на которые следует обращать внимание при выборе блока питания для светодиодной ленты, а также кратко освещаются вопросы о том, что такое PFC и как вычислить диаметр токопроводящей жилы.

Блок питания – это источник напряжения(трансформатор), который преобразует 220В в 12В, 24В или другое необходимое значение рабочего напряжения.

Для питания светодиодных лент и модулей чаще всего используются импульсные блоки питания, где в качестве ограничителей тока работают резисторы, в отличие от драйверов, которые представляют собой источники тока, используемые для светодиодов, модулей и ламп, которые не имеют ограничителей тока.

Чтобы подобрать блок питания к выбранной светодиодной ленте нужно обратить внимание на следующие факторы:

  1. Рабочее напряжение светодиодной ленты.
  2. Суммарная мощность светодиодной ленты.
  3. Необходимость защиты корпуса блока питания от воды и пыли.
  4. Габаритные размеры блока питания.

Рассмотрим подробнее каждый фактор.

1. Рабочее напряжение (U)

Рабочее напряжение светодиодной ленты может быть 12 В, 24 В, иногда 36 В, управляемые ленты SPI обычно 5 В. Соответственно оно должно соответствовать выходному напряжению блока питания.

Существуют также блоки питания с возможностью плавной регулировки выходного напряжения, например источники напряжения Arlight серии JTS, такие можно применять в специальных проектах, где требуется нестандартное значение выходного напряжения, а также там, где необходимо скомпенсировать падение напряжения на длинных проводах.

Еще из нестандартных решений можно отметить блоки питания с несколькими каналами, в которых разное выходное напряжение, это может быть полезно, если нужно запитать ленты с разным рабочим напряжением на один источник напряжения.

2. Мощность светодиодной ленты (PСД)

Подбор блока питания по мощности осуществляется по следующему принципу: мощность должна быть равна суммарной мощности светодиодной ленты, умноженной на коэффициент запаса КЗ, равный 25÷30%, если пренебрегать коэффициентом запаса и использовать блок питания на пределе, то он не проработает долго из-за постоянного перегрева элементов.

Суммарная мощность светодиодной ленты вычисляется путем умножения мощности ленты на 1 метр длины PСД на общую длину L.

Таким образом, получаем следующую формулу:

PБП = L*PСД*Kз, где

L – длина ленты (м)

PСД – удельная мощность светодиодной ленты на 1 метр (W/м)>

Kз – коэффициент запаса (ед.)

3. Степень защиты корпуса блока питания от проникновения жидкости и пыли (класс защиты IP)

При выборе блока питания следует учитывать условия, в которых он будет находиться, если это обычное сухое жилое помещение, то подойдет блок питания в защитном кожухе с IP20 (защита от проникновения твердых предметов >12,5 мм, защиты от влаги нет).

Зачастую в блоках питания мощность более 250Вт в исполнении “Защитный кожух” IP20-IP40 используется активное охлаждение в виде кулера(вентилятора).

Если Вы планируете рассматривать данные блоки питания, необходимо выбрать конструктив, когда кулер расположен перпендикулярно элементам платы в изделии, следовательно обдув воздуха будет более равномерный (воздух идет вдоль платы), и элементы будут меньше греться.

На неудачных моделях вентиляторы расположены над платой и обдув платы источника напряжения происходит неравномерно.

Блоки питания и комплектующие для лент рекомендуется устанавливать в щитовые.

Установка светодиодной ленты в ванную комнату или помещение с повышенной влажностью требует класса защиты не менее IP65 (пылезащищен, защита от струй воды).

А. Б.

(А) Герметичный алюминиевый блок питания IP67 и (Б) блок питания в защитном кожухе IP20.

В условии использования на улице нужно предусматривать степень защиты IP67, такая степень обеспечивает защиту от струй воды под давлением во всех направлениях, возможно даже кратковременное погружение в воду до 1 м. Если необходима работа в погруженном режиме, то тогда используется максимальная защита IP68 или IP69 (при большом давлении воды).

При подборе мощный источников напряжения для светодиодных лент необходимо учитывать, что на блоках питания без защиты от влаги и пыли стоят вентиляторы. Данные вентиляторы сильно шумят при работе и могут создавать дискомфорт. Поэтому в дорогих проектах мы рекомендуем использовать источники напряжения в алюминиевом корпусе с пассивным охлаждением.

4. Габаритные размеры

Также следует обращать внимание на габаритные размеры блоков, в зависимости от того, куда Вы хотите его установить, мощные блоки питания могут достигать достаточно больших размеров, и спрятать такие будет затруднительно, к тому же часто они имеют вентилятор. Поэтому если требуется подключить длинный участок ленты, то можно пересмотреть схему подключения ленты и использовать несколько меньших по мощности блоков.

Также при выборе места установки следует учитывать то, что чем мощнее блок питания, тем больше он нагревается, поэтому рекомендуется обеспечивать достаточно места для теплоотвода, чтобы блок не перегревался.

Пример подбора источника напряжения для светодиодной ленты:

Рассмотрим следующий пример: нужно сделать декоративную светодиодную подсветку в ванной комнате по периметру потолка общей длиной 8 м.

Выбираем подходящую светодиодную ленту с защитой IP65, например, лента Arlight RTW 2-5000SE 24V White 2X (5060,300 LED,LUX), мощность 72 Вт на 5 м.

Основные параметры ленты:

Подбираем мощность блока питания:

PБП = 8m*14,4W/m*1,3 = 149,8 W

Округляем в большую сторону и получаем, что нужно взять блок питания мощностью 150 Вт, его выходное напряжение 24 В, защитане менее IP65, например, блок питания ARPV-SS24150 (24V, 6.3A, 150W).

Что такое PFC в характеристиках трансформаторов(блоков питания)?

Иногда в маркировке блока питания можно увидеть буквы PFC, это аббревиатура PowerFactorCorrection или коррекция коэффициента мощности (коррекция реактивной мощности).

Не углубляясь в технические особенности, это означает, что блок питания выполнен в определенном схемотехническом решении, которое позволяет уменьшить потребление реактивной мощности (мощность имеет активную и реактивную составляющие, на показания счетчика обычно влияет только активная составляющая, но на общее потребление энергоресурсов влияют обе составляющие).

Такие блоки питания имеют высокое значение коэффициента эффективной мощности (Λ)>0,9, что позволяет отнести их к блокам питания высокого класса, низкий пусковой ток, они позволяют сократить нагрузки на токопередающие линии, уменьшить требования к толщине подающего питание провода. При большом количестве используемых блоков не требуется применять специальные пусковые автоматы.

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

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

Расчет сечения и диаметра кабеля для исключения падения напряжения(вольтажа):

При использовании светодиодной ленты важно, чтобы свечение было равномерным по всей длине, для этого падения напряжения на конце линии обычно не должно превышать 0.5 В, при условии, что длинные участки ленты запрещается подключать последовательно.

При расположении блока питания в непосредственной близости от ленты, проблемы, как правило, не возникает, но при удаленном расположении блока необходимо увеличивать толщину жилы для компенсации падения напряжения.

Ниже представлен алгоритм вычисления для блока питания(источника напряжения для светодиодных изделий) максимальной выдаваемой мощностью 150 Вт, выдаваемому напряжению 24 В, падение напряжения не более 0.5 В, расстояние от блока до ленты 10м:

  • Общее сопротивление линии R.

Допустимое падение напряжение делим на максимальный ток, ток вычисляется как мощность/напряжение:

Общее сопротивление линии R = 0,5V / (150W/24V) = 0,08 Om.

Длину линии умножаем на удельное сопротивление материала (для меди 0,018 Ом*мм2/м), делим на сопротивление R.

Сечение жилы S = (10m*0,018 Om*mm2/m )/ 0,08 Om = 2,25 mm2.

Используем формулу площади круга: радиус равен корню из частного площади и Πи.

Диаметр жилы: D= 2 х √(2,25 mm2/ 3,14) = 1,75 mm.

Таким образом, получаем, что для 10 метрового кабеля от блока питания до истока света (led ленты) падение напряжения составит 0,5В при использовании провода сечением 2,25mm2 (что соответствует диаметру 1,7 мм).

Также из приведенных вычислений видно, что компенсировать падение напряжения можно, используя ленту с большим рабочим напряжением, 24 В или 36 В.

Выбор сечения и диаметра кабеля для исключения потерь мощности при нагревании кабеля:

Если подключать блок питания и светодиодную ленты на большом расстоянии друг от друга, то необходимо не только исключать падение напряжения питания на соединяющем кабеле, но закладывать потери мощности, которые может создавать данный кабель. 

Важно: чем больше сечение кабеля, тем меньше потерь мощности при этом сопровождается. При сложным проектах – необходимо довериться профессионалам для расчета потерь мощности на кабелях. При больших расстояниях подбор максимальной выдаваемой мощности блока питания будет сопровождаться с большим запасом и кабель с большим сечением жилы.

Источник: https://novolampa.ru/baza-znaniy/kak-podobrat-blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoy-lenty/

Выбираем блок питания для светодиодной ленты 12в – LED Свет

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

Одним из самых важных этапов, является подбор блоков питания для светодиодной ленты. Правильный подбор источников питания обеспечит максимальную надежность и долговечность всей цепи. На этом этапе чаще всего совершают ошибки, что приводит к поломкам и проблема при обслуживании.

5 РАСПРОСТРАНЕННЫХ ОШИБОК ПРИ ПОДБОРЕ БЛОКА ПИТАНИЯ ДЛЯ СВЕТОДИОДНОЙ ЛЕНТЫ:

  1. Неправильно подобрано напряжение. Напряжение ленты и трансформатора должно быть одинаковым. Неправильный выбор напряжения может испортить всю ленту, гарантии испорченная лента не подлежит. 

  2. Неправильно рассчитана мощность блоков питания. Блоки питания греются и выходят из строя.

  3. Блоки питания разного типа в одной цепи. Участки ленты загораются не одновременно, один участок отстает и загорается позже.

  4. Один мощный блок питания, вместо нескольких менее мощных. Все блоки питания, мощностью свыше 250w оснащены кулером, который требует эксплуатации и создает шум.

  5. Неправильно подобрана ip защита. Эксплуатация блоков питания без должной защиты во влажных помещениях или на улице, что приводит к короткому замыканию и выходу из строя.

Итак, мы определились с задачами, выбрали светодиодную ленту, теперь нам нужно подобрать блок питания. Обязательно приобретайте трансформаторы с соответствующим напряжением. Самые распространенные виды напряжений для светодиодной ленты это 12 и 24 вольт. 
Для расчета мощности блоков питания нам необходимо знать 2а параметра:

  1. Потребление 1 метра светодиодной ленты (Можно посмотреть в карточке товара выбранной модели)

  2. Общая длина ленты.

Расчет производим по простой формуле: Wл * Lл + 20% = Wип где: Wл – потребление 1 метра светодиодной ленты. Lл – длина ленты. 20% – запас мощности.

Wип  – мощность источника питания.

Пример: Лента: 5060 60led 24v Длина участка (Lл): 10 метров Потребление 1 метра ленты (Wл): 14.4 w Расчет:

14.4*10+20%=172,8 w

После просчета получаем минимальную мощность источника питания на 10 метров для данного типа ленты. Подойдет любой блок питания соответствующего напряжения, мощностью от 170 w и выше.

Очень важно помнить, что светодиодные ленты подключаются отрезками по 5 метров. Это значит, что от каждого пятиметрового отрезка ленты, необходимо тянуть провода к блоку питания.

Подключать ленту последовательно нельзя!

Пример подбора блоков питания для конкретной задачи.

Пропишем точное тех. задание и пример расчета.  Задача: Необходимо основное освещение в помещении размером 10 на 7 метров. Используемая лента: 3528 240 led 24v White.

Общий метраж комнаты – 34 метра.

Расчет с ошибкой:

34*19.6+20%=799.68w (Для удобства округлим до 800w) Общая мощность потребления ленты с запасом 20% для данной комнаты равна 800w. Именно на этом этапе чаще всего совершают ошибку.

Выбирают блок питания мощностью 200 или 250w и общую мощность делят на мощность одного блока питания, чтоб получить количество источников питания данной мощности.  Получаем два варианта на выбор: 800/200 = 4 шт мощностью 200w или 800/250 = 3.

2 шт мощностью 250w – обычно округляют в меньшую сторону и приобретают 3 шт.

Чтобы понять в чем ошибка, необходимо обратиться к изображению ниже.

На изображении мы видим помещение размерами 10 на 7 метров, по периметру которого расположены пяти метровые отрезки лент. Все отрезки ленты, кроме Л4 имеют длину 5 метров.  Если мы приобрели 4 блока питания мощностью по 200 w мы будем подключать каждые 10 метров на 1 блок.

Пересчитываем: 19.6*10+20%=235.2 w И тут мы понимаем, что нам необходимо либо резать ленту, чтоб не перегружать блок питания, либо докупать дополнительные источники питания. Если мы приобрели 3 источника питания мощностью 250 w На каждый трансформатор мы устанавливаем по 10 метров ленты.

  Блок 1 – отрезки Л1 и Л2 Блок 2 – Л7 и Л6 Блок 3 – Л5, Л3  Остается отрезок Л4 длиной 4 метра, который обычно подключают на ближайший блок питания. Давайте посчитаем, что получится: Л5 + Л3 + Л4 = 14 метров 19.6 * 14 + 20% = 329.

28 w

Соответственно блок питания выйдет из строя в ближайшее время.

Правильный расчет:

Для правильного расчета, необходимо нарисовать помещение и распределить все ленты, с учетом того, что стандартная длина одной катушки ленты- 5 метров, подбираем минимальное количество источников питания: Блок 1 (250w) – отрезки Л1 и Л2 Блок 2 (250w) – Л7 и Л6 Блок 3 (250w) – Л5, Л3 Подбираем блок питания на оставшийся отрезок длиной 4 метра: 19.6 * 4 + 20% = 94.08 w Общее количество источников питания: 250w – 4шт

100w – 1шт

После того как мы определились с мощностью и количеством блоков питания, необходимо подобрать модели с подходящей степенью защиты. 

  1. Защитный кожух ip20 – применяется только в сухих помещениях с температурой окружающей среды от -10 до +40 градусов
  2. Пластиковый корпус ip65 – применяется во влажных помещениях с температурой окружающей среды от -20 до +40 градусов. Не предназначен для погружения в воду.
  3. В металлическом корпусе ip67 – возможна установка ну улице, максимальная степень защиты, работает при температуре от -30 до +60 градусов.

Обязательно на одну зону, подбирайте одинаковые по типу источники питания, иначе отдельные отрезки ленты могут загораться с задержкой – 0,3 – 1 секунда, что не является браком продукция.

После того, как мы определились с мощностью и степенью защиты блока питания, часто возникает проблема их размещения. Мощные трансформаторы обладают достаточно большими размерами, что обычно не учитывалось на этапе проектировки.

Чем мощнее светодиодная лента, тем больше по размеру будут блоки питания.

Варианты решения:

  • Подбор блока питания с подходящими размерами. 
  • Увеличение количества блоков питания, подбор менее мощных, установка блока на каждый пятиметровый отрезок ленты.
  • Вывод блоков питания в соседнюю комнату, за потолок, в специальный люк с помощью проводов.

После того, как вы подобрали необходимые блоки питания для светодиодной ленты, вы можете перейти в соответствующий раздел и посмотреть, какие модели представлены у нас. 

Продолжить

Источник:

“Крон Парк” | Современные технологии

Покраска гипсокартона своими руками
Мало кто усомнится, что идеально выровнять стены и потолок лучше всего получается с использованием гипсокартона. Кроме этого можно создать еще и несколькоуровневые…

ПодробнееШтукатурка стен своими руками.
Штукатурка стен своими руками выполняется в несколько этапов: подготовка поверхности и раствора, нанесение штукатурного раствора на стену, окончательная обработка….

Подробнее

Без всякого сомнения, каждый из нас хочет, что бы время экономилось при любых, совершаемых нами действиях. Если вы хотите приобрести те или иные билеты, то для экономии времени лучше всего будет выбрать

Пристройка к частному домуПристройка к дому — оптимальный вариант для увеличения жилой площади. Проекты подобных строений поражают разнообразием, но можно составить индивидуальную схему, с помощью которой получится построить

Двуспальные кровати в интернет-магазине FRESHMEBELЧего каждый из нас хочет от кровати? Для начала, комфортности и экологической безопасности, иначе невозможен полноценный отдых, а значит, проблематичны хорошие самочувствие, внешний вид, работоспособность.

Угловой шкаф купе купитьК решению вопроса, как организовать пространство в шкафу следует подходить только после определения габаритных размеров – исходя из места, где сам шкаф будет стоять и сколько места при этом занимать.

Гипсокартон под покраскуШпаклевка и грунтовка должны быть предназначены для работы с гипсокартоном, в магазинах предлагается множество вариантов, отличающихся по цене и качеству. Материалы лучше выбирать средней стоимости от

Дизайн интерьера1. Заказчик (его личность, семья, пожелания, пристрастия и т.п. ). 2. Объект (с его плюсами и минусами, местом положения, площадью и т.п. ). 3. Дизайнер, задача которого знать возможные варианты

Кухня ценаКухня является для хозяйки дома чуть ли не центром мироздания, вокруг которого все вращается. На кухне она проводит свободное от работы время — поэтому важно, чтобы время это было ей в радость.

Беседки деревянные для дачиДля этих целей обычно используется различная садовая мебель и беседки. Беседки – это не только уютное место для отдыха всей семьей, но и эффектное архитектурное дополнение вашего приусадебного участка.

Покраска деревянных половЕсли у вас старое напольное покрытие с остатками краски, для полной очистки используйте специальные эмульсии, в состав которых входит парафин, метилен хлористый, спирт этиловый и каустическая сода. Эти

Источник:

Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты на 12 и 24 вольт: расчёты и примеры

В последнее время светодиодные ленты стали использовать для освещения частных домов и квартир. Это не удивительно, так как их приятное и тёплое свечение дополняет атмосферу домашнего уюта. На рынке продаются различные виды лент, и для каждого из них необходимо правильно подобрать блок питания.

Особенности светодиодных лент

Светодиодная лента — это полоса гибкого материала, обладающего изоляционными свойствами, которая оснащена двумя проводящими шинами из медной фольги, светодиодами и резисторами.

Гибкая полоса с установленными светодиодами создаёт яркий источник света длиной до 5 метров

Конструктивно светодиодная лента представляет собой множество секций, состоящих из трёх диодов и резистора, которые объединены общую цепь.

Питание устройства осуществляется за счёт подачи стабилизированного постоянного напряжения 12 или 24 В на проводящие шины, параллельно установленные на ленте.

Благодаря такой схеме подключения, к каждой секции ленты подводится именно то напряжение, которое было подано на вход, например, 12 В.

Светодиодная лента состоит из секций по три диода, каждая из которых подключается к источнику питания параллельно

Разбивка ленты на секции очень удобна, так как благодаря этому можно отрезать то количество материала, которое необходимо для конкретной цели. Однако для того чтобы не нарушать функциональность, следует придерживаться целостности секции, отрезая, например, по 3, 6, 9 и т. д. светодиодов.

Светодиодную ленту можно резать на фрагменты с количеством светодиодов, кратным трём

При правильном подключении проводов к шинам питания на секцию или отрезанный участок ленты начнёт поступать напряжение, которое вызовет прохождение тока по светодиодам. Благодаря особенностям своей конструкции, под воздействием тока светодиоды начнут излучать световой поток (светиться).

Стоит отметить, что уровень свечения напрямую зависит от величины тока. При слишком маленьком значении тока диод будет излучать тусклое свечение или вообще не будет светиться, а при слишком высоком — быстро испортится и сгорит.

В основном среднее значение тока для диодов, использующихся в светодиодных лентах, составляет от 15 до 20 миллиампер (мА).

Классификация светодиодных лент

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

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

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.

Нетрудно 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.

Выбор источника питания для светодиодной ленты

Для того чтобы наслаждаться приятным и необычным освещением, следует правильно подобрать источник питания. Этот шаг очень важный, так как при неправильном выборе светодиоды могут сгореть, а изделие выйдет из строя.

Факторы, влияющие на выбор источника питания для светодиодных лент

При выборе источника (блока) питания для светодиодных лент следует ориентироваться на следующие параметры:

  1. Напряжение питания ленты.
  2. Её потребляемая мощность.
  3. Необходимая степень защищенности оборудования от воздействия влаги.

В качестве примера возьмём светодиодную ленту SMD 3528 длиной 6 м (60 диодов/м).

Напряжение питания светодиодной ленты

Как уже говорилось выше, все светодиодные ленты делятся на изделия, которые питаются от 12 В и 24 В соответственно. Естественно, что и выходное напряжение источника должно быть равным одному либо другому значению. Итак, для того чтобы узнать напряжение питание светодиодной ленты:

  1. Открываем её технические характеристики и ищем интересующий параметр.
  2. Видим, что лента питается от напряжения в 12 В.

Источник: https://svet100led.ru/drugoe/vybiraem-blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoj-lenty-12v.html

Подбор блока питания для светодиодной ленты: типы, расчёт, схемы подключений

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

В последние годы светодиодная лента стала особо популярной. Имея невысокую стоимость и будучи поистине универсальной в плане применения, она успешно используется как для декоративной подсветки, так и для освещения. Основной трудностью, с которой сталкиваются начинающие мастера, является выбор блока питания для светодиодной ленты (СЛ). Сегодня мы попробуем решить этот вопрос.

Принцип действия импульсного блока питания

На сегодняшний день для питания светодиодной ленты применяются блоки, использующие принцип импульсного преобразования напряжения. Суть работы блока питания такого типа заключается в следующем:

  1. Выпрямление сетевого напряжения.
  2. Подача напряжения на первичную обмотку трансформатора в виде высокочастотных импульсов. Они следуют с частотой более 20 кГц, а продвинутые схемы дорогих ИИП работают на частотах в 100 кГц.
  3. До нужного уровня напряжение понижается при помощи импульсного трансформатора.
  4. На выходном каскаде происходит выпрямление и стабилизация величины пониженного напряжения.

Для примера рассмотрим классическую схему импульсного преобразователя переменного напряжения 220 В в постоянное 12 В, собранного на микросхеме Top242.

Схема импульсного блока питания AC220/DC12 В

Входное сетевое напряжение поступает на выпрямитель, состоящий из диодного моста BR1 и сглаживающего фильтра С1-С4, L1.

Полученное таким образом постоянное напряжение поступает на микросхему DA1, на которой собран высокочастотный (до 100 кГц) генератор, нагруженный на импульсный трансформатор Т1. Принцип работы трансформатора тот же, что и у классического.

Единственное отличие – он работает на высокой частоте, но об этом позже.

Пониженное до 12 В напряжение высокой частоты поступает на выпрямитель (диод D3) и сглаживающий фильтр (С9, С10, L1). Одновременно это же напряжение через оптрон U1 поступает на цепь стабилизации, встроенную в микросхему DA1. Стабилизация производится при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ), суть которой заключается в следующем.

При увеличении выходного напряжения цепь стабилизации (ШИМ-контроллер) изменяет скважность (длительность) импульсов, поступающих на трансформатор, и его действующее выходное напряжение уменьшается.

При чрезмерном понижении выходного напряжения длительность импульсов увеличивается. В результате на выходе блока устанавливается ровно 12 В, что и необходимо для правильного питания светодиодной ленты.

В чем преимущества импульсного блока питания перед трансформаторным? Поскольку преобразование напряжения производится на относительно высокой частоте, соответственно, уменьшаются габариты и масса трансформатора, а значит и всего блока.

Причем уменьшаются существенно – в десятки раз. По этой же причине уменьшаются и габариты сглаживающих конденсаторов.

ШИМ-модуляция же позволяет отказаться от классических линейных стабилизаторов, имеющих низкий КПД и требующих громоздких радиаторов охлаждения.

В результате мы получаем исключительно компактный и надежный блок питания с КПД до 95%.

Нередко можно услышать вместо «блок питания» выражение «трансформатор», хотя это далеко не одно и то же. Блок питания, по сути, – преобразователь, который обычно изменяет не только величину напряжения, но и род тока.

Название «трансформатор» изначально получили устройства, изменяющие лишь величину напряжения без изменения других его характеристик. Тем не менее словом «трансформатор» нередко подменяется выражение «блок питания».

Основные критерии выбора

Выбирая блок питания для СЛ, необходимо обратить внимание на следующие основные характеристики:

  1. Метод преобразования напряжения.
  2. Принцип охлаждения.
  3. Исполнение.
  4. Выходное напряжение.
  5. Мощность.
  6. Дополнительный функционал.

Метод преобразования

Как я уже говорил выше, блок питания может быть трансформаторным или импульсным. Если нужен блок питания относительно небольшой мощности, то предпочтение лучше отдать импульсной конструкции. Покупка серьезного ТБП оправдает себя лишь при мощностях в сотни ватт – ИБП такой мощности стоят дорого и нередко имеют вентиляторы охлаждения, которые создают шум и собирают пыль.

Если ты увидишь в магазине недорогой трансформаторный адаптер небольшой мощности, устраивающий тебя по размерам, то это тоже неплохой вариант. Стоит он недорого и тяжеловат, но не в кармане же его носить. Главное, чтобы в проект вписался.

Охлаждение

Охлаждение может быть пассивным и активным. В первом случае охлаждение узлов прибора производится естественным образом, во втором для этих целей служит вентилятор.

Если мощность БП невелика, то от устройства с принудительным охлаждением лучше отказаться: вентилятор шумит и вместе с воздухом всасывает массу пыли, оседающую на узлах блока.

Такие источники требуют регулярного технического обслуживания и, главное, плохо защищены от влаги.

Такой блок не только шумит, но и является своеобразным пылесосом 

Исполнение

От конструктивного исполнения зависит степень защиты от окружающей среды. Если блок питания будет работать на улице или во влажном/пыльном помещении, то придется выбрать пылевлагозащищенную, а еще лучше герметичную конструкцию.

Никаких дырочек, щелочек и, конечно, никаких вентиляторов. Для сложных механических условий (вибрация, тряска, удары и пр.) отлично подойдет прибор в металлическом сплошном корпусе.

Для обычного жилого помещения можно выбрать блок в открытом кожухе со множеством вентиляционных отверстий – он будет лучше охлаждаться.

Герметичный пластиковый блок питания (слева), открытый металлический защищенный от пыли, влаги, ударов блок питания (справа)

Выходное напряжение

Тут все просто. СЛ выпускаются на 2 напряжения – 12 или 24 В. Прочитай на упаковочной коробке или даже на самой ленте, на какое напряжение питания она рассчитана. Затем выбери БП, имеющий нужные параметры.

Эта СЛ рассчитана на 12 В, значит и блок питания нужен на такое же напряжение

Мощность

На этом блоке питания указаны и ток, и мощность

Мощность блока питания должна быть как минимум на 15-20% выше мощности, потребляемой лентой (лентами). Вроде все просто, но есть один нюанс.

Редко, но случается, что на блоках питания не пишется мощность, а указывается лишь максимально допустимый ток. Как пересчитать его в мощность? Элементарно.

Умножь рабочее напряжение (12 или 24 В) блока на его максимально допустимый ток в амперах, и ты получишь мощность в ваттах.

На этом блоке питания (фото выше) указана мощность в 20 Вт, ток 1.67 А и напряжение 12 В. Проверим для интереса: 12*1.67=20.04 Вт. Все сходится.

Дополнительные функции

Блок питания для СЛ с беспроводным пультом дистанционного управления и встроенным диммером

Кроме своей основной работы, блок питания может выполнять и некоторые дополнительные функции.

Существуют, к примеру, устройства со встроенными диммерами (регуляторами яркости), таймерами, автоматами эффектов и даже с беспроводными пультами ДУ.

Тут уже на твое усмотрение, но имей в виду, что любая дополнительная функция отражается на стоимости конструкции.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты

Если у тебя под рукой калькулятор или даже просто лист бумаги с ручкой, расчет мощности блока питания займет не более минуты. Причем никаких специальных знаний для этого не потребуется, достаточно 3-х классов средней школы.

Прежде всего рассчитай потребляемую СЛ мощность. Для этого тебе понадобятся два параметра: длина будущего осветителя и его удельная мощность. Длину, само собой, ты выбираешь сам в зависимости от дизайнерской задумки. Удельная же мощность светодиодной ленты указывается в сопроводительной документации и нередко прямо на упаковке. Единицы измерения этого параметра – Вт/м.

Предположим, ты купил СЛ с удельной потребляемой мощностью 14.4 Вт/м. Это означает, что каждый метр такой ленты «съест» 14.4 Вт. При этом напряжение питания прибора значения не имеет.

Для подсветки ты решил использовать 3 метра СЛ. Считаем: 14.4*3=43.2 Вт. Итак, твоя задумка будет потреблять 43,2 ватта. Для надежной работы источника питания он должен иметь некоторый (15-20%) запас мощности.

Добавляем к результату еще небольшой запас и получаем 50 Вт.

Таким образом, тебе нужен адаптер мощностью не менее 50 Вт. Скорее всего, в стандартном ряду БП именно такой мощности не окажется, поэтому покупаешь ближайший по значению с большей мощностью. К примеру, на 60 Вт.

Не стоит выбирать блок питания с очень большим (в 2 и более раз) запасом мощности. Это увеличит габариты конструкции, снизит ее КПД и обойдется намного дороже.

Если ты решил обеспечить питание одним адаптером нескольких СЛ, то рассчитай потребляемую мощность каждой, а результаты сложи. Ленты будут включаться параллельно (о схеме включения см. ниже), а значит, их мощности суммируются.

Подключение светодиодной ленты

Подключение “трансформатора” (адаптера) к светодиодной ленте совсем несложное, и вряд ли вызовет у тебя трудности. Здесь достаточно решить 3 основных вопроса:

  1. Разобраться с полярностью подключения.
  2. Подобрать провод нужного сечения.
  3. Выбрать схему включения.

Полярность подключения

Внимательно осмотри блок питания и найди, где у него на выходных (output или out) клеммах обозначение «плюс», а где «минус». Если вместо клемм у блока провода, то дополнительно они расцвечены: красный «плюс», черный «минус» соответственно. То же самое сделай и со светодиодной лентой:

Полярность подключения СЛ и ее блока питания

Важно! Расцветка проводов – красный и черный – условна. Очень многие производители не придерживаются этого стандарта, провода у их БП могут быть любого цвета, поэтому ориентируйся только на маркировку.

Выбор сечения провода

Теперь по сечению. То, что СЛ питается относительно низким напряжением, не говорит о том, что током, протекающим по питающим проводам, можно пренебречь. Напротив, чем ниже напряжение питания, тем больший ток потребуется для развития мощности.

Если, к примеру, через 70-ваттную лампочку на напряжение 220 В будет течь ток всего 300 мА (70\220=0.31), то для питания 12-вольтовой светодиодной ленты той же мощности потребуется ток почти в 6 А!

Если подключить такую ленту тонкими проводами, то, во-первых, на них упадет напряжение и лента будет светить вполнакала. Во-вторых, перегруженные провода могут нагреться и устроить пожар. Поэтому сечением провода пренебрегать нельзя.

Как узнать, какой ток будет течь по питающим СЛ проводам? Расчет несложен. Для этого достаточно мощность ленты в ваттах разделить на напряжение ее питания в вольтах. Этот расчет я сделал выше, показав, что 70-ваттная 12-вольтовая лента потребует тока в 5.83 А. Если СЛ несколько, то мощность их перед расчетами нужно сложить.

Как сечение провода зависит от тока? Тут даже расчет не нужен, просто обратись к приведенной ниже табличке и выбери провод с сечением не ниже рекомендуемого:

Зависимость сечения провода от тока и длины линии (провод медный многожильный)

Сечение провода мм², не менее, при длине линии
1.60.30.40.60.70.91.11.4
30.50.81.01.31.52.02.5
4.10.71.11.41.82.12.93.6
8.51.52.33.03.84.56.07.5
122.13.24.35.46.48.610.7
162.94.35.77.18.611.414.3
203.65.47.18.910.714.317.9
254.36.48.610.712.917.121.4

Очень часто диаметр питающего провода выбирают такой же, какой имеют выходящие проводки из адаптера. Так делать нельзя! Чем длиннее питающая линия, тем большее должно быть сечение провода.

Выбор схемы включения

Если СЛ одна, то схема подключения будет элементарной, ее даже стыдно рисовать:

Схема подключения блока питания к одной СЛ

Немного сложнее, если лент несколько. Типичная ошибка начинающего дизайнера – последовательное соединение нескольких СЛ в одну длинную линию:

Неправильное подключение нескольких СЛ к одному адаптеру питания

Такое подключение перегружает питающие шины первой ленты и они, как правило, сгорают. И тогда СЛ можно выбросить. Если лент несколько, единственно правильным решением может быть только такое:

Правильное подключение нескольких СЛ к одному адаптеру питания

 Отличия блока питания от драйвера

Нередко блок, обеспечивающий питание СЛ, путают с драйвером для питания светодиодов. Блок питания и драйвер – абсолютно разные приборы, и путать их ни в коем случае нельзя!

Светодиодный драйвер – это, по сути, стабилизатор тока. Он ограничивает величину протекающего через светодиоды тока и обеспечивает стабилизацию этого тока на заданном уровне независимо от величины входного напряжения. Они не боятся КЗ, но могут сгореть от холостого хода (ХХ).

Адаптер для СЛ не следит за выходным током: он выдает его столько, сколько потребует сама лента. Устройство занимается лишь стабилизацией напряжения, а за током в СЛ следят специальные токоограничивающие резисторы.

Если ленте нужно, скажем, 12 В, то блок питания выдаст ровно 12, поскольку именно от этого параметра зависит качественная работа ленточных осветителей.

Такие блоки питания боятся КЗ, но отлично  себя чувствуют на ХХ из-за нулевого выходного тока.

Блок питания выдаст нужный СЛ ток только в том случае, если он (ток) не превышает максимально допустимый для конкретного БП. В противном случае источник питания будет перегружен и сгорит.

Таким образом, спутав адаптер с драйвером и поставив один вместо другого, ты в лучшем случае получишь неработоспособную конструкцию.

В худшем же лишишься либо осветительного прибора, либо источника питания – все будет зависеть от характеристик и мощности оборудования.

Вот мы и разобрались с блоками питания для светодиодных лент. Теперь ты знаешь, какие они бывают, и при необходимости сможешь выбрать нужный тебе без посторонней помощи.

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://LampaExpert.ru/svetodiodnaya-lenta/blok-pitania

Выбираем блок питания для светодиодной ленты 12в

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

Как закоренелый электронщик, продолжаю делиться опытом и наработками. Стараюсь излагать без технических терминов, чтобы было понятно от ребенка до бабульки. В этот пасмурный день будем выбирать правильный блок питания для светодиодной ленты на 12В, далее по тексту сокращенно «БП».

Конечно led лента бывает и на 24 вольта, принцип подбора и расчета одинаковые, но самая распространённая это на 12В. Напряжения 24В. используется для проектирования освещения большой мощности, оно снижает используемую силу тока и сечение проводов в 2 раза. Светодиодное освещение с большим успехом вытесняет привычные нам люстры и светильники.

Освещение по периметру помещения смотрится современно и необычно.

  • 1. Виды источников питания
  • 2. Расчет мощности блока питания на 12V
  • 3. Блок питания своими руками
  • 4. Обзор цен в магазинах

Виды источников питания

БП с активным охлаждением, круглое отверстие вверху

В магазинах блоки могут по старинке могут называться «электронный трансформатор». Во времена моей молодости не было сотовых телефонов и импульсных источников питания на микросхемах.

Мне и многим другим непонятно современное название «драйвер», что с английского вообще переводится, как «водитель». По смыслу оно никак не связано с электричеством. Фактически термин «блок питания» и «драйвер» обозначают разные устройства.

БП является источником напряжения, а драйвер это источник тока, например как в светодиодной лампе.

Пассивное охлаждение, корпус IP20

По системе охлаждения существует два вида, с активным и пассивным:

  1. активное охлаждение – в корпусе установлен вентилятор, как в компьютерном ящике. Вентилятор позволяет уменьшить габариты корпуса и повысить мощность. Но недостатком будет шум от вентилятора, который со временем будет только увеличиваться. Через пару лет весь внутренности надо будет чистить, а вентилятор смазывать или менять, большой поток воздуха приносит много пыли. Я как любитель абсолютной тишины не использую такие;
  2. пассивное – корпус как у питания ноутбука, или сверху закрыт решеткой.

БП ноутбучного типа

По исполнению делятся на несколько видов:

  1. корпус как у блока ноутбука, из черного пластика с наклейкой с техническими характеристиками. Считаю оптимальным вариантом;
  2. герметичный корпус из алюминия для влажных помещений, не боится воды и конденсата. Хорошо зарекомендовали себя;
  3. металлический корпус с отверстиями и контактной площадкой, применяется для сухих помещений, монтируется в недоступном месте, желательно в закрытом объеме для защиты от пыли.

Герметичный в алюминиевом корпусе IP67

По функциональности:

  1. может быть простым, только обеспечивать питание;
  2. более функциональные имеют встроенный диммер;
  3. может быть встроено дистанционное управление пульта по инфракрасному каналу или радиоканалу;
  4. самые дорогие имеют сразу диммер и дистанционное управление, это помогает избавиться от нагромождения этих блоков в разных местах.

Расчет мощности блока питания на 12V

Схема подключения к светодиодным лентам

Проведем простой расчет, для популярной светодиодной ленты на SMD 5050 длиной 3 метра, мощностью 14,4W и имеющей 60 led/м.

  1. Вычисляем потребление всей ленты, 3 метра
    14,4W * 3м. = 43W
  2. Добавляем 20% на запас, который пойдет на потери в проводниках
    43W * 1,2 = 52W
  3. Получили, что минимальная мощность блока должна быть 52W. Ближайшая подходящая модель обычно имеет 60W, соответственно её и выбираем.

Кроме потерь в проводах и в самой светодиодной ленте, немалую роль играет и качество конструкции, схем и комплектующих БП. Если он средней стоимости и не супер высокого качества, то указанные характеристики будут предельно допустимыми, на них он будет работать нестабильно. Приведу пример из практики, на БП 60 Вт.

подключил ленты на 55 Вт., но после 10 минут работы лента начинал мигать. При нагреве  электрические параметры немного меняются, напряжение падало. Мощности чуть-чуть не хватало. Разобрал и внутренним регулятором понизил напряжение с 12,5 до 11,5 В. Этого было достаточно для стабильного и полноценного освещения комнаты.

Блок питания своими руками

Электронный трансформатор изнутри

Иногда требуется сделать небольшую подсветку светодиодной лентой на кухне или лоджии, из остатков светодиодной ленты, но покупать никак не хочется, из-за расходов превышающих стоимость всей проектируемой конструкции.

Первым приходит мысль сделать электронный траснформатор своими руками. Покупать у китайцев на АлиЭкспресс не вариант, придется очень долго ждать доставки. Но есть более интересные варианты о которых многие забывают, но я постоянно пользуюсь.

Я не буду публиковать здесь схемы на 12V, об этом напишу отдельно и подробно.

Сейчас многие приборы питаются от внешних блоков питания на 12В и имеют мощность от 10 до 50 Вт. Это могут быть планшеты, телевизоры, электробритвы, ноутбуки, компьютеры, роутеры и маршрутизаторы.

Грубо говоря, 10W обеспечивает яркость на 700-800 люмен, что соответствует яркости лампы накаливания на 60W. Наверняка подобный БП валяется у вас в кладовке или гараже.

Если дома у вас не нашлось, спросите у соседа, у него точно есть.

Пример маломощных, от 6W до 40W

Можно купить источник питания очень недорого на Авито. У многих дома валяется какой то БП на 12 вольт, они не знают куда его деть, выбрасывать жалко, поэтому они его продают через объявление. Продавец не знает его реальной стоимости и ставит низкую или среднюю цену.

Так как мы покупаем не в магазине, а по объявлению, то мы можем торговаться. В результате таких торгов я покупаю по символической цене в 50-100 руб. Выгодно обеим, продавец избавился от ненужной безделухи, а я купил полезный прибор дешево, заплатил в 5 раз меньше чем в магазине.

Считаю эффективней потратить время на поиск по объявлениям, чем искать детали и паять самостоятельно.

Обзор цен в магазинах

Цены в магазине

..

Даже не смотря на мировой кризис и различный санкции в отношении России, китайцы продолжают исправно работать и наводнять своей продукцией российский рынки. Стоимость напрямую зависит от качества, тут китайцы предлагают свободу выбора.

Если вас не интересует электронный трансформатор очень высокого качества, за исключением, если вы проектируете освещение в бункере на случай ядерного конфликта.

Если эксплуатировать будете в домашних условиях отапливаемого помещения, а не в предельных температурных режимах, то вам будет достаточно недорого китайского блока.

Модельный ряд одного производителя, размеры корпусов

Покупать у китайцев не советую, в половине случаев они обманывают и завышают электрические характеристики. Поэтому надежней, быстрей, дешевле купить в ближайшем интернет магазине, ваши потраченные нервы и время тоже стоят немало.

Чтобы вы имели общее представление о среднем уровне цен в России, составил таблицу соответствия цены и мощности. Обычно она бывает кратной 12, при токе 1 Ампер получается  12W. Уровень цен будет меняться в зависимости от фирмы производителя и города, в котором находится интернет-магазин.

Мощность, ВаттОбычный корпус IP20, ценаГерметичный IP67, IP68, ценаДорогой герметичный
6W190250300
12W220350750
24W300500950
36W4506501200
48W5007501400
60W5508001600
72W6008501700
80W6509002000
100W7509502200
120W85010502400
150W95012004000
180W105014504400
200W125015504600
250W135017005000
360W15001850
400W16002000

Модельный ряд и размеры герметичных источников

Источник: http://led-obzor.ru/vyibiraem-blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoy-lentyi-12v

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.