Подробный подбор светодиодной ленты и блока питания для неё

Расчет мощности

Блок питания приобретается отдельно от ленты и не входит в комплект. Основным параметром выбора является его номинальная мощность. Как выбрать и рассчитать подходящий блок для ваших нужд?

Для этого вы должны сначала узнать силу всей группы. Плюс к определенному запасу ватт. Минимум этого резерва составляет 30% от общей емкости.

Как рассчитать мощность светодиодной ленты? Сначала узнайте, сколько использует 1 метр. Эти данные обычно указываются на упаковке.

Если упаковки нет, можно воспользоваться таблицей и примерно рассчитать мощность в зависимости от типа светодиодов и их количества на 1 метр.

После этого измерьте длину всех сегментов, которые нужно соединить с блоком.

Тогда расчет мощности блока питания необходимо произвести по формуле:

P ток питания P l мощность 1 метра ленты L больше общей длины К коэффициент, минимум = 1,3

Например: у вас есть лента 4,8 Вт/м. Длина 18 метров. Формула расчета мощности показывает, что вам нужен блок питания мощностью 112 Вт.

Pb=4,8 Вт/м*18 м*1,3=112,32 Вт

В этом случае всегда выбирайте блок, ближайший к большой стороне. В данном случае это 120 Вт.

Основные технические параметры блока питания светодиодной ленты

Блок питания светодиодной ленты представляет собой понижающий трансформатор, преобразующий переменное напряжение 220 вольт в постоянное напряжение 12 или 24 вольта. Блоки питания для таких осветительных приборов выпускаются в импульсном исполнении, работа которых основана на преобразовании входного напряжения в высокочастотные импульсы, благодаря чему постоянное напряжение на выходе имеет качественное выпрямление. Такие устройства имеют достаточно высокий КПД, компактные размеры и хорошие технические характеристики.

Выходное напряжение БП

Из-за конструктивных особенностей производители светодиодных лент выпускают блоки с напряжением питания 12 или 24 вольта постоянного тока. Иногда для очень мощных диапазонов используется напряжение 36 вольт, но это скорее исключение. Важным правилом при выборе трансформатора является то, что напряжение на его выходе должно совпадать с напряжением светодиодной ленты.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты

Важнейшей после напряжения характеристикой для выбора трансформатора для того или иного светоизлучающего диапазона является ток. Этот параметр блока питания должен быть минимум на 20 процентов выше мощности светодиодной ленты. Обычно мощность электроприборов указывается на корпусе. Светодиодные ленты и трансформаторы не являются исключением. Но бывает, что это свойство не указано на светодиодной ленте, и в связи с этим бывает сложно рассчитать необходимый блок питания.

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

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

Читайте также: Правильная организация освещения на кухне: правила и требования, идеи декора

3528	5630	5050	2835	5730
0,11	0,5	0,3	0,2	0,5

Примечание! Цифры в маркировке светодиода обозначают размер в миллиметрах, например 3528 — 35 мм х 28 мм.

Зная (или посчитав) количество диодов на 1 метр ленты, можно рассчитать мощность на всю длину. Для удобства давно рассчитаны 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.

СМД3014	60 шт	6,0 Вт	30 Вт
120 шт	12,0 Вт	60 Вт
240 шт	24,0 Вт	120 Вт
СМД3528	30 шт.	2,4 Вт	12 Вт
60 шт	4,8 Вт	24 Вт
120 шт	9,6 Вт	48 Вт
СМД5050	30 шт.	7,2 Вт	36 Вт
60 шт	14,4 Вт	72 Вт
СМД5630	30 шт.	6,0 Вт	30 Вт
60 шт	12,0 Вт	60 Вт

Зафиксировав вышеизложенное, определяем следующую последовательность расчета и подбора трансформатора для светодиодной ленты:

1. Выбрать светоизлучающую полосу и рассчитать необходимую длину;
2. Узнать матрицу светодиодов (визуально или по инструкции) и плотность их установки на ленте;
3. Рассчитать мощность рулетки;
4. Умножить полученную мощность 1 метра на конечное значение длины ленты;
5. Получите номинальную мощность трансформатора.
6. Учитывайте коэффициент запаса мощности (об этом ниже), умножайте на номинальную мощность и получайте нужное значение требуемой мощности устройства.

Например, имеем светодиодную ленту на 12 В, длиной 3 метра, со светодиодами SMD 5050, количество светодиодов на 1 метр — 60. Потребляемая мощность 1 метра такой ленты примерно равна 15 Вт, то есть 1 м = 15 Вт. Тогда 3 м = 15 Вт * 3 = 45 Вт. Умножаем на коэффициент запаса 20% и получаем, что мы нужен блок питания 45 Вт * 1,2 = 54 Вт. В этом случае потребляемая мощность такой светодиодной ленты составит 54 Вт/12 В = 4,5 А.

Читайте также: Последовательное и параллельное соединение проводников: сопротивление резисторов

Коэффициент запаса мощности

Для правильного расчета электроснабжения необходимо учитывать еще один фактор. Если выбрать БП с мощностью равной светодиодной ленте, то он будет нагреваться, а это может не только сократить срок его службы, но и, в случае некачественного монтажа, привести к пожару. Поэтому при покупке трансформатора для светодиодной ленты необходимо учитывать запас мощности устройства. Как правило, выбирайте устройство с мощностью на 20% выше, чем потребляемая мощность светодиодной ленты. Запас хода гарантированно защитит вас от перегрева устройства и позволит без проблем пользоваться блоком питания длительное время.

Габаритные размеры

Блоки питания бывают разных форм и размеров. Чаще всего мощность устройства определяет его габаритные размеры. Чем выше мощность, тем больше устройство. Мощные агрегаты также имеют вентилятор для охлаждения агрегата во время работы, что значительно увеличивает размеры и требования к установке.

Для скрытого подключения нескольких отрезков ленты лучше выбрать несколько небольших блоков питания, а не один большой. Выйдет чуть дороже, зато можно будет надежно спрятать блоки питания в конструкции и распределить нагрузку на несколько устройств.

Степень защиты от проникновения влаги и пыли

Блоки питания, как и светодиодные ленты, изготавливаются в вариантах для разных условий эксплуатации и имеют разную степень защиты от влаги и пыли. При выборе трансформатора необходимо учитывать влияние внешней среды на устройство. Например, при использовании в жилых помещениях с нормальной влажностью достаточно защиты IP20 — IP40. Если вы планируете установить блок питания на открытом воздухе, вам следует купить блок со степенью защиты IP67 для защиты от дождя. Классификация по качеству защиты от влаги и пыли едина для всех электроприборов и устройств, поэтому найти ее не составит труда.

Если мощность блока питания достаточно высока, для охлаждения в устройствах без защиты от влаги и пыли будет использоваться вентилятор. Во время работы издает определенный уровень шума. Если шум от устройства неприемлем для поставленных задач, лучше выбрать влагозащищенное устройство, которое будет иметь пассивное охлаждение.

Наличие охлаждения

При правильном расчете блока питания на мощность подключаемых светодиодных лент он не будет греться и будет работать стабильно и безопасно. Но все же при слишком большом токе возможен перегрев. Для исключения негативного влияния повышенной температуры на устройство в конструкции предусмотрена система охлаждения. Он может быть активным или пассивным.

В случае активного охлаждения в корпус блока монтируется вентилятор, при этом такие блоки питания не могут быть выполнены во влагозащищенном исполнении из-за необходимости циркуляции воздуха внутри блока и обмена с окружающей средой. Такие трансформаторы издают шум от вентилятора и имеют повышенную потребляемую мощность, что является отрицательными характеристиками. Но стоит отметить, что активное охлаждение — самый эффективный способ снизить температуру устройства.

Пассивное охлаждение осуществляется конструктивно в виде специальных металлических радиаторов, которые устанавливаются в местах, где плата устройства нагревается больше всего. Пассивное охлаждение также происходит за счет металлического корпуса устройства, как в водонепроницаемом, так и в обычном исполнении.

Коррекция коэффициента мощности

В характеристиках источников питания иногда указывается наличие коррекции реактивной мощности. В документации на устройство он упоминается как PFC или Power Factor Correction. Это означает, что блок питания имеет высокие технические показатели по энергосбережению и полезному использованию потребляемой мощности. К тому же такие трансформаторы позволяют группировать их без специальных пускателей и экологичны благодаря высокому КПД.

Материал корпуса

Корпус устройства может быть изготовлен из пластика, алюминия или другого металла. Алюминиевая крышка используется не только для уменьшения веса устройства и защиты его от повреждений, но и для пассивного охлаждения блока питания. Металлический корпус также защищает от механических воздействий и охлаждает устройство, но весит намного больше, чем алюминий. Пластиковый материал для корпуса используется для устройств, предназначенных для работы со светодиодными лентами с малой мощностью и отсутствием возможности повреждения.

Наличие RGB-контроллера

Для подключения и использования RGB и RGBW лент недостаточно просто купить понижающий блок питания. В этом случае вам также понадобится контроллер RGB-полосы, позволяющий менять цвет подсветки полосы с помощью различных устройств управления (пульт, монитор и т д.). Некоторые блоки питания оснащены такими регуляторами и предназначены исключительно для многоцветных лент. Они дороже обычных трансформаторов. Для одноцветных светодиодных лент использование контроллера необязательно.

Коэффициент запаса мощности

Не используйте коэффициент мощности менее 30%. Зачем это вообще нужно, спросите вы?

Это необходимо для того, чтобы блок питания не работал на пределе своих возможностей. Если выбирать блок строго по значению мощности полосы, то долго он не проработает. И то, если это качественный продукт.

Нагрев корпуса в этом случае будет стабильно на уровне 60-70 градусов. А как же внутренние элементы схемы!

При этом вполне возможно появление посторонних звуков.

Нормальный блок (без вентилятора) вообще не должен шуметь — ни свистеть, ни трещать.

Также при перегреве возможна поломка некачественной пайки. Нередко именно она является частой причиной поломок устройства.

Нелуженые провода элементов со временем окисляются и контакт просто пропадает. Обычным людям, не имеющим отношения к радиотехнике, бывает сложно найти такую ​​неисправность.

И они просто выбрасывают блок в мусорку. Хотя он нужен был только для ремонта, хорошая пайка одного из контактов была.

Подключение проводов и клемм

После того, как вы определились с типом и током, необходимо произвести правильное подключение. Зажимы должны быть отмечены на всех блоках. Это может быть трудно смешать вместе. Самое главное понять, что означают эти надписи.

Первые выводы обозначены как L и N. Это контакты для подключения питающего напряжения 220 Вольт. L — фаза, N — ноль.

Но по большому счету здесь не важна фазировка или полярность. Поэтому не обязательно выяснять, где у вас в проводе ноль, а где фаза. Блок будет работать так же.

Конструктивно БП имеет на входе мостовой выпрямитель, и ему все равно, на какую пару диодов подается фаза. Хотя изначально предохранитель находится в цепи фазы L.

Обратите внимание, что некоторые устройства могут быть подключены либо к сети 220 В, 50 Гц, либо к сети 110 В, 60 Гц (напряжение в США). Для этого у них есть переключатель сбоку.

Установите его на 220В, иначе при первом подключении можно спалить внутренние элементы устройства.

Затем идет значок земли. Это место подключения заземляющего проводника, если у вас трехпроводная сеть и дома есть обычный контур заземления.

Когда дома в розетках только фаза и ноль, без заземляющего провода Ре — эта клемма остается пустой. Ничего к нему подключать не нужно.

Затем идут клеммы со значками «+V» и «-V». Это точно такой же выход светодиодной ленты.

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

При подключении светодиодной ленты 12-24В обязательно соблюдайте полярность.

Соответственно, «+V» — это место подключения плюсового провода, а «-V» — минусовой.

В тех случаях, когда +V и -V 4 ​​или более, все эти выходы параллельны. Поэтому неважно куда вы подключаете 4 провода из 2-х диапазонов, под две клеммы «+» и «-» или под четыре.

Однако производители рекомендуют при параллельном подключении нескольких диапазонов использовать все клеммы на блоке питания.

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

Когда вам не важны габариты, можно поставить даже б/у ушной блок питания от компьютера. Самое главное, чтобы свойства подходили.

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

Чтобы понять на самой ленте, где контакты, посмотрите внимательно на подложку. Если явных надписей с «+» «-» нет, то ищите другие обозначения.

Например, где будет надпись 12V, это плюсовой контакт, а где буквы GND — минус.

Когда лента уже идет с припаянными проводами, черный обычно указывает на минус, а красный — на плюс.

Однако не стоит полагаться только на цветы. Всегда проверяйте саму ленту.

Регулировка напряжения на блоке питания

Также может быть регулировочный винт на корпусе справа от края. Обозначается как ADJ.

Он уменьшает или увеличивает выходное напряжение. Например, когда ваша сеть стабильно ниже 220В (200-205В), светодиоды в полосе будут гореть не так ярко, как должны.

Это можно отрегулировать с помощью этого винта. Однако специалисты не рекомендуют делать выход более 12В. Считается даже лучше, если выходное напряжение будет чуть ниже. Это значительно продлит срок службы ваших светодиодов.

Помните, что блок питания напрямую влияет на срок службы ленты, если он имеет выходное напряжение более 12 вольт. Все остальные проблемы обычно связаны с перегревом, деградацией кристалла и некачественными производителями.

Причины выхода из строя светодиодной ленты

Светодиодные ленты выходят из строя по-разному. Если это от перенапряжения, сгорают сразу все элементы или перестают светиться некоторые сегменты.

Если от перегрева яркость теряется неравномерно по всей полосе. Некоторые светодиоды ярче, другие тусклее.

В конце срока службы светодиоды постепенно тускнеют до определенного момента. После достижения минимума деградация яркости прекращается.

Иногда случается так, что лента начинает самопроизвольно мигать. Если мигает все одновременно — причина в блоке питания. Если сегменты, то проблема в самой ленте.

Подключение RGB ленты

Если у вас разноцветная лента — RGB, в этом случае вам все равно нужно подключить контроллер.

Он всегда устанавливается после блока питания. Входное напряжение 12 или 24 вольта.

То есть теперь вы подключаете RGB ленту не к источнику питания, а к контроллеру. Разноцветная лента имеет всего 4 провода.

Каждый провод отвечает за свой цвет:

•  синий Синий — клемма «В» на контроллере

•  зеленый Зеленый — клемма G

•  красный Красный — зажим R

• черный или другой цвет провода, отличный от первого — клемма V+

Разъем питания — это то место, куда подключаются шнуры питания.

Здесь тоже нужно соблюдать полярность. Плюс с блока на «+V» на контроллере, минус на «-V».

Как видите, соединить блок и светодиодную ленту не сложно. Самое главное разобраться в надписях и клеммах.

Место установки

Ну и наконец, следует рассмотреть вопрос о том, где физически можно разместить блоки питания. Здесь есть несколько рекомендаций:

• в первую очередь нужно обеспечить воздушное пространство по 20 см с каждой стороны вокруг места установки БП. Это необходимо для естественной вентиляции.

• не размещайте его вблизи обогревателей и горячих поверхностей. Это приводит к перегреву и снижает максимально допустимую нагрузку на соединение.

• если в схеме используется два или более источника питания, не размещайте их близко друг к другу.

• не размещайте блок питания под прямыми солнечными лучами.

• не желательно размещать БП в местах, куда в дальнейшем не будет доступа для обслуживания. Всегда предусматривайте технологический проем или съемную панель.

• ТЕГИ
• блок питания
• блок питания 12В
• соединительная полоса
• расчет тока источника питания

Подбор ленты.

Светодиодные ленты бывают разного напряжения: 12, 24 и 230 Вольт (самое распространенное, остальное знать не обязательно).

Блок питания и светодиодные ленты. Фото автора статьи Драйверы и светодиодные ленты. Фото автора статьи Блок питания и светодиодные ленты. Фото автора статьи.

Лента на 230 В.

Если не хотите заморачиваться, лучшим вариантом будет лента на 230 вольт. Подключается напрямую к розетке с вилкой. Все предельно просто, но у него есть много недостатков, один из которых – короткий срок службы и высокое тепловыделение. Также нельзя разрезать ленту на мелкие кусочки, как в случае с вариантами на 12-36 вольт. Больше используется на открытом воздухе из-за хорошей влагозащиты.

лента 230 вольт «питается» напрямую от сети напряжением 230 вольт. Ему не нужен источник питания.

Лента на 12-36 В.

А вот использовать «низковольтную» светодиодную ленту, тогда этих недостатков можно легко избежать. Сами светодиоды не так сильно греются, как лента на 230 вольт, поэтому эта лента безопаснее. Срок службы ремня обычно большой, но срок службы блока зависит от качества и условий эксплуатации. Но об этом ниже (рубрика «выбор блока питания»).

Светодиодная лента. Фото автора статьи (извините за качество) Светодиодная лента. Фото автора статьи (извините за качество).

Характеристики.

Пришли к выводу, что 230 вольт плохо, а 12-36 хорошо (для дома или квартиры внутри). Характеристики для выбора светодиодной ленты приведены ниже. Важно отметить, что речь идет об обычной ленте (SMD), а не о RGB (разноцветной) ленте).

Цветовая температура:

3000 Кельвинов и ниже — это будет теплый цвет, как у лампы накаливания галогенной. И чем ниже, тем краснее свет.

От 3000 до 6000 К – нейтральный белый свет, 3000 – ближе к теплому, 6000 ближе к белому.

Выше 6000 К — Холодный свет (чем выше, тем больше синего).

Яркость полосы:

Для упрощения выбора по этому параметру он будет рассчитываться по мощности ленты. Можно сказать, что чем прочнее лента, тем ярче она светит, но это не всегда так. Некоторые полосы могут различаться по световому потоку в два раза при одинаковой силе, но в целом это правило работает почти всегда. Если вам нужна лента для декоративного освещения, берите не более 6 Вт/метр (400-600 люмен/метр). Если вам нужно сделать основное освещение из этих полос, то берите по возможности более 10 Вт/метр (400-600 люмен/метр).

В принципе, для выбора диапазона данных больше не требуется. Достаточно. Лента обычно крепится на скотч уже на светодиодной ленте. Для большей надежности можно через каждые 20-30 см добавлять точку суперклея. Перейдем к блоку питания.

Подбор блока питания.

Для диапазонов 12 В и 24 В обычно требуются источники постоянного напряжения, поэтому для их подключения необходимо использовать блок питания. Блок питания — это устройство, похожее на трансформатор, но отличающееся по принципу, а не по сути. Чтобы выбрать блок питания, нужно знать, какую ленту брать.

Блок питания для светодиодной ленты. Фото автора статьи (сорри за качество) Блок питания для светодиодной ленты. Фото автора статьи (извините за качество).

Для описания принципа выбора блока питания я просто приведу пример, где вы также сможете рассчитать, какое устройство вам нужно.

Пример:

Нужно создать освещение в четырех нишах. Две ниши по 3,5 метра каждая, две другие по 1 метру. Лента была собрана и куплена по 10 Вт/метр. Для начала нужно понять, можно ли установить блок на четыре секции или нет.

Один блок питания.

Если можно из блока соединить все секции параллельно, т.е каждую секцию подключить к блоку отдельно, а не последовательно. Выбрать один блок немного проще, чем выбрать несколько. Берем все наши ленты и складываем общую длину ленты и получаем: 9 метров. Умножаем на мощность счетчика, получаем 9х10=90 Вт будет потреблять лента. Блок надо брать с небольшим запасом, я беру коэффициент 1,4. Умножаем на мощность ленты и получаем: 126 Вт. Ищем значение, близкое по стоимости: либо 120, либо 150. В принципе, можно брать и 120, 150 слишком много запаса, а это пустая трата денег.

Важно! Главное при этом иметь кабель сечением не менее 1,5 кв.мм и соединять эти участки параллельно, а не последовательно (каждый участок подключать к блоку отдельно, а не всю ленту один за другим. В противном случае , произойдет уменьшение яркости: начало будет светить ярко, а конец будет тусклым).

Блок питания для светодиодной ленты. Фото автора статьи Драйвер для светодиодной ленты. Фото автора статьи Блок питания для светодиодной ленты. Фото автора статьи.

Несколько блоков питания.

Если невозможно связать все одним блоком, необходимо выбрать свой блок для каждого раздела. Так как у нас есть 2 х 2 равных сечения, мы сделаем 2 расчета.

Первый расчет.

Берем одну из 3,5 метровых лент. Умножаем на мощность счетчика, получаем 3,5х10=35 Вт будет потреблять лента. Блок надо брать с небольшим запасом, я беру коэффициент 1,4. Умножаем на мощность ленты и получаем: 49 Вт. Мы ищем близкое значение: либо 40, либо 60. Я предпочитаю 60 Вт, потому что 40 может не подойти.

Второй расчет.

Берем одну из лент 1 метр. Умножаем на мощность счетчика, получаем 1х10=10 Вт будет потреблять лента. Блок надо брать с небольшим запасом, я беру коэффициент 1,4. Умножаем на мощность ленты и получаем: 14 Вт. Ищем близкое значение: либо 15, либо 20-25. Я склоняюсь к 20-25 Вт, потому что 15 может не хватить.

Общий:

2 блока питания по 60 Вт и 2 блока питания по 20-25 Вт. Каждый блок питания для своего участка. Вы можете установить силу блока выше необходимой, но не наоборот. Если блок будет работать вполсилы, то он, скорее всего, проработает дольше, чем тот, который всегда будет «пахать» на полную мощность.

Как подключить блок питания.

Все предельно просто. Для этого я просто добавлю фотографии ниже. В описании под картинкой я напишу что и куда подключать. Три картины: Первая — Кирпич с односторонним кирпичом; второй блок с двухсторонним блоком (первая страница); третий — блок с двусторонним блоком (вторая сторона).

Назначение клемм выгравировано над блоком. L – фаза от 230 В; N — ноль от 230 В; «-V» — минус на 12-вольтовую линию для ленты; «+V» — соответственно плюсовая 12-вольтовая линия для ленты; Центральный зажим для заземления Назначение зажимов выгравировано над блоком. L – фаза от 230 В; N — ноль от 230 В; Третий вывод для заземления. Назначение клемм выгравировано над блоком. «-V» — минус на 12-вольтовую линию для ленты; «+V» — это соответственно плюс 12-вольтовой линии для ленты. Назначение клемм выгравировано над блоком. L – фаза от 230 В; N — ноль от 230 В; «-V» — минус на 12-вольтовую линию для ленты; «+V» — соответственно плюсовая 12-вольтовая линия для ленты; Центральная клемма для заземления.

Особенности установки блоков питания

При выборе устройства необходимо учитывать его конструкцию и общие параметры, например, вид корпуса (стандартный плоский и широкий или длинный и тонкий).

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

Не рекомендуется устанавливать блоки питания вблизи обогревателей и оборудования, выделяющего тепло (например, комнатные батареи). Блоки нельзя ставить друг на друга. Минимальное расстояние между подключенными блоками питания должно быть не менее 20 см.

При соблюдении этих простых правил блоки питания для светодиодных лент будут работать долго и надежно.