Обратите внимание. У многих адаптеров питания имеется несколько выходов, предназначенных для подключения двух, трех и более светодиодных лент. При этом максимальная длина светодиодной ленты, подключаемой к одному разъему, не должна превышать 5 метров. В противном случае может произойти перегрузка. Если требуется подключить одновременно несколько светильников, существуют два основных способа их соединения.
Как подобрать блок питания для светодиодной ленты
Светодиодные светильники отличаются от традиционных ламп накаливания значительно более низким потреблением энергии. Однако в результате соединения нескольких светодиодов в одно устройство общий ток может оказаться достаточно высоким, что делает выбор подходящего блока питания для светодиодной ленты важной задачей.
Источники питания для светодиодных лент можно разделить на разные категории в зависимости от их конструктивных особенностей. С точки зрения схемотехники их можно классифицировать на:
- Линейные (трансформаторные).
- Импульсные (хотя к их конструкции также может входить трансформатор).
Каждый из типов имеет свои преимущества и недостатки, однако на рынке питания LED-светильников трансформаторные источники питания уступили место импульсным. При необходимости потребления тока от 2-3 ампер и выше преимущества линейных источников уже неактуальны, и в этой области доминируют импульсные блоки — они и легкие, и мощные. В дальнейшем разговор пойдет только о блоках питания импульсного типа.
В зависимости от способа охлаждения источники питания делятся на следующие виды:
- с естественным охлаждением;
- с принудительным охлаждением.
Адаптеры с естественным охлаждением работают практически без звука, однако, при одинаковой мощности, их размеры больше, поскольку для эффективного теплоотведения требуется большая площадь радиаторов. В то время как устройства с принудительным охлаждением оснащены вентилятором, который может работать непрерывно или включаться по мере необходимости. Это следует учитывать при установке в помещениях, где даже небольшой шум способен вызывать дискомфорт.
По конструкционному исполнению блоки питания могут быть:
При этом первые, как правило, монтируются внутри помещений, тогда как вторые могут быть использованы на открытом воздухе. Герметичные модели, как правило, имеют более высокую цену.
Нужен ли драйвер или достаточно обычного БП
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться, что такое драйвер и какие его функции. Основным параметром, определяющим работу светодиодов, является ток. Если ток ниже номинального значения, светодиод будет светить менее ярко. В случае же превышения установленного производителем тока, светодиод начинает излучать свет более ярко, что сокращает его срок службы. При достижении определенного значения полупроводниковое устройство может выйти из строя мгновенно.
В данном случае под драйвером подразумевается блок питания, который выполняет две функции:
- ограничивает ток, проходящий через светодиод;
- поддерживает этот ток на заданном уровне независимо от входных параметров напряжения (что называется стабилизацией тока).
Вторая функция также помогает компенсировать всплески входного напряжения, которые могут значительно сократить срок службы светодиодов.
При внимательном изучении схемы светодиодной ленты становится понятным, что она состоит из параллельно соединенных ячеек, каждая из которых включает резистор и светодиод, соединенные последовательно. Резистор ограничивает ток, но не способен его стабилизировать — в результате яркость будет изменяться в зависимости от входного напряжения. Если же данный параметр стабилизировать, то, согласно закону Ома, ток также станет стабильным (при неизменном сопротивлении). Таким образом, можно сделать вывод, что если выбрать источник питания, обладающий стабилизацией напряжения, то драйвер не будет нужен.
Что нужно учесть при подборе блока питания?
Для подключения светодиодной ленты необходим либо блок питания, либо драйвер. Эти устройства имеют разные функции.
- Драйвер выдает стабилизированный ток. Например, это может быть ток на уровне 300 мА. Если подключить слишком короткую ленту, то напряжение увеличится до номинального значения, и светодиоды могут выйти из строя. Если же подключить ленту слишком большой длины, она будет светить гораздо тусклее. Поэтому через драйвер следует подключать только тот тип светотехники, на который он предназначен. Справка: драйверы используются в готовых продуктах, таких как лампочки и гирлянды.
- Блок питания. Его выходное напряжение будет отрегулировано. Это означает, что на выходе будет ровно 12 Вольт независимо от потребляемой мощности. Блоки питания являются универсальными и их проще подобрать, чем драйверы. Однако, следует учесть несколько важных моментов.
Общая мощность ленты
Единицей измерения служит Вт/м. Она зависит от двух основных величин.
- Тип светодиодов. Наименее яркие светодиодные ленты предназначены в основном для декоративного использования. Эти ленты обычно оборудованы диодами типа 3528. Они прекрасно подходят для подсветки контуров объектов. Для более яркого освещения используются диоды типов 5050, которые являются наиболее распространенными, и 2835.
- Количество светодиодов на один метр ленты – 30, 60 или 120.
Мощность диодной ленты и тип используемых диодов указаны на упаковке. К примеру, Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W указывает на то, что мощность данной ленты составляет 14,4 Вт на погонный метр.
Вентиляция трансформатора
В процессе работы блок питания нагревается, и его необходимо охлаждать. Это может быть сделано несколькими способами.
- Модели с активным охлаждением обычно оснащены кулером, который обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса. Среди преимуществ можно выделить высокую мощность при компактных размерах, однако имеются и недостатки: вентилятор может издавать шум и требует периодической замены из-за износа. Это решение целесообразно в случаях, когда подключается лента мощностью от 800 Вт и выше.
- Адаптеры с пассивным охлаждением чаще используются в бытовых условиях. Они бесшумны, но занимают больше пространства, и их нужно располагать так, чтобы обеспечить приток свежего воздуха. Тем не менее, такие устройства надежнее, так как в них нет подвижных частей, и они лучше защищены от неблагоприятных погодных условий.
Адаптеры питания различаются по степени защиты.
- Открытые. Это самые простые и недорогие модели, но и самые уязвимые. Их следует использовать только в помещениях, где нет высокой влажности и пыли.
- Полугерметичные. Эти устройства уже защищены от легких природных воздействий. Крупная пыль и водные брызги не страшны, но постоянная влажность может быстро повредить адаптер. На улице их рекомендуется прятать под навес или устанавливать в монтажные коробки. Степень защиты составляет IP54.
- Герметичные. Эти адаптеры обеспечивают полную защиту от пыли и влаги и прекрасно подходят как для уличного освещения, так и для работы в местах с повышенной влажностью, например, в ванных комнатах и бассейнах. Степень защиты варьируется от IP65 до IP68 (*6 — полная защита от пыли, *5 — защита от водяных струй, *8 — устройства, которые могут выдерживать погружение в воду).
Чтобы лучше понять уровни защиты, можно воспользоваться соответствующей таблицей. Эта информация актуальна для всей электроники.
Внутреннее устройство всех этих адаптеров остаётся одинаковым. Выходное напряжение для питания ленты может составлять 24 Вольта, 12 Вольт или 5 Вольт. Светодиодная лента предполагает использование постоянного тока, поэтому подключение её к сети с переменным током можно расценивать как ошибку. Тем не менее некоторые пользователи усекаются в такой ошибке. Это может привести к выходу ленты из строя, а в худших случаях — к возникновению пожара.
Пример расчета на один блок питания
В первую очередь, важно определить мощность подключаемой ленты. Если подключается несколько лент, суммарная нагрузка составляет сумму мощностей всех элементов. Для удобства можно воспользоваться таблицей.
После этого необходимо провести расчет. Его следует выполнять в следующем порядке.
- Предположим, у вас лента модели Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W длиной 4 метра. Таким образом, её общая мощность составит: (14,4 Вт/м) * (4 м) = 57,6 Вт.
- Выберите коэффициент запаса. Это нужно для того, чтобы адаптер функционировал без перегрузки. Если блок питания размещается на улице и хорошо вентилируется, будет достаточно запаса 20%. В ситуациях, когда он установлен в монтажной коробке и в жарком помещении, резерв следует установить минимум на уровне 40%. В наших расчетах возьмем нормальные условия с коэффициентом запаса 30%. Тогда мощность необходимого блока питания составит:
57,6 Вт * 1,3 = 74,88 Вт.
Важно. Для моделей с пассивным охлаждением коэффициент запаса мощности должен быть выше, чем для блоков с вентиляторами.
- Затем нужно округлить результат в большую сторону до ближайшей стандартной величины — в нашем случае это 80 Вт. Выбор необходимого значения мощности облегчит таблица.
- Иногда в спецификациях указывается не мощность, а максимальный выходной ток (в Амперах). В таком случае, мощность блока питания определяется путём деления его мощности на рабочее напряжение ленты:
74,88 Вт / 12 В = 6,24 А.
Это говорит о том, что на выходе адаптер должен обеспечивать ток не менее 6,5 Ампер.
В дополнение к этому можно посчитать потребление электроэнергии. Для этого нужно умножить мощность потребителя на время его работы.
Предположим, светодиодная лента работает в течение месяца, 2 часа в день. В таком случае, расход составит:
57,6 Вт * 2 ч * 30 дней = 3,5 кВт*ч.
57,6 Вт — это фактическое потребление светотехники.
Справка: лампа накаливания мощностью 100 Вт за тот же период времени потребляет вдвое больше — 6 кВт*ч.
После подключения обязательно убедитесь, что блок питания функционирует корректно.
- Самое главное — корпуса не должны перегреваться. Чтобы это проверить, спустя полчаса-час непрерывной работы прикоснитесь к нему рукой. Желательно к металлическим частям. Если рука выдерживает нагрев, был осуществлён правильный выбор адаптера.
- Прислушайтесь к работе устройства. Свист и треск недопустимы. У блока может лишь немного шуметь вентилятор и слабо гудеть трансформатор.
Помните. У адаптеров питания часто есть несколько выходов для подключения двух, трех и более светодиодных лент. Однако длина светодиодной полосы для одного разъема не должна превышать 5 м, иначе произойдет перегрузка. В случае, если требуется подключить несколько осветителей, это может быть выполнено двумя способами.
Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты
Ключевой характеристикой, помимо напряжения, для подбора трансформатора для определенной светодиодной ленты, является мощность. Этот параметр блока питания должен быть выше мощности светодиодной ленты как минимум на 20 процентов. Обычно мощность электроприборов указывается на их корпусе, и светодиодные ленты, и трансформаторы не являются исключением. Однако иногда на светодиодной ленте эта характеристика может не быть указана, и это затрудняет расчет требуемого блока питания.
Важно понимать, что мощность светодиодной ленты напрямую зависит от типа светодиодов, их плотности монтажа на ленте и общей длины.
Разные типы светодиодов имеют различные значения мощности, которые могут значительно отличаться. Например, популярные светодиоды имеют следующие данные по мощности:
| Светодиод | 3528 | 5630 | 5050 | 2835 | 5730 |
|---|---|---|---|---|---|
| Мощность светодиода, Вт | 0,11 | 0,5 | 0,3 | 0,2 | 0,5 |
Обратите внимание! Цифры в названии светодиода указывают его размеры в миллиметрах, например, 3528 означает размеры 35 мм на 28 мм.
Зная (или вычислив) количество диодов на 1 метре ленты, можно рассчитать мощность всей длины ленты. Для удобства существуют таблицы, которые содержат информацию о мощности лент каждого типа; основываясь на этих таблицах, можно легко подобрать подходящий блок питания для светодиодной ленты.
| Тип ленты | Плотность светодиодов на 1 метр | Мощность 1 метра ленты | Мощность 5 метров ленты |
|---|---|---|---|
| SMD3014 | 60 шт. | 6,0 Вт | 30 Вт |
| 120 шт. | 12,0 Вт | 60 Вт | |
| 240 шт. | 24,0 Вт | 120 Вт | |
| SMD3528 | 30 шт. | 2,4 Вт | 12 Вт |
| 60 шт. | 4,8 Вт | 24 Вт | |
| 120 шт. | 9,6 Вт | 48 Вт | |
| SMD5050 | 30 шт. | 7,2 Вт | 36 Вт |
| 60 шт. | 14,4 Вт | 72 Вт | |
| SMD5630 | 30 шт. | 6,0 Вт | 30 Вт |
| 60 шт. | 12,0 Вт | 60 Вт |
Таким образом, можно выделить последовательность расчета и выбора трансформатора для светодиодной ленты:
- Определите тип светодиодной ленты и необходимую длину;
- Уточните тип матрицы светодиодов (визуально или в руководстве пользователя) и плотность их размещения на ленте;
- Произведите расчет мощности метровой ленты;
- Умножьте полученную мощность на общую длину ленты;
- Получите номинальное значение мощности трансформатора.
- Не забудьте учесть коэффициент запаса мощности (подробнее об этом ниже), умножив на номинальную мощность, чтобы получить необходимую мощность устройства.
Например, допустим, у нас есть светодиодная лента на 12 В, длина которой составляет 3 метра, и она оснащена светодиодами SMD 5050, наличие которых составляет 60 шт. на метр. Потребляемая мощность 1 метра такой ленты составляет приблизительно 15 Вт, что значит, что 1 метр = 15 Вт. Соответственно, для 3 метров: 15 Вт * 3 = 45 Вт. Умножаем на коэффициент запаса 20% и получаем, что нам потребуется блок питания на 45 Вт * 1,2 = 54 Вт.
Коэффициент запаса мощности
Для точного расчета блока питания важно учесть еще один фактор. При выборе блока питания с мощностью, равной мощности светодиодной ленты, следует помнить, что он может перегреваться, что сокращает срок его службы и сказывается на надежности. Поэтому, при покупке адаптера для светодиодной ленты, необходимо учитывать запас мощности. Обычно выбирают устройство, мощность которого составляет на 20% больше, чем потребляемая мощность светодиодной ленты. Это позволит избежать перегрева устройства и обеспечит его долговечную эксплуатацию без проблем.
Существуют блоки питания различных форм и размеров. Чаще всего мощность блока питания определяет его габариты: чем выше мощность, тем больше его размеры. Мощные блоки, как правило, оборудуются вентилятором для охлаждения, что также увеличивает размеры и требования к размещению устройства.
Для скрытого подключения нескольких отрезков ленты лучше использовать несколько компактных блоков питания, чем один мощный. Хотя это может быть немного дороже, так вы сможете аккуратно скрыть блоки питания в конструкции и распределить нагрузку на несколько устройств.
Выбор блока питания для светодиодной ленты
Блок питания (БП) является одним из незаменимых компонентов светотехнической конструкции, основанной на светодиодной ленте. Он действует как источник стабилизированного напряжения и представляет собой своего рода трансформатор. В нем происходит преобразование переменного напряжения от сети 220 В в постоянный импульс по более низкому напряжению — 12 В, 24 В, 36 В и т.д. От правильного выбора блока питания зависит как качество работы, так и срок службы световой установки.
При выборе блока питания для светодиодной ленты необходимо учитывать несколько параметров:
- Выходное напряжение.
- Минимальная мощность блока питания.
- Класс IP защиты.
- Габариты.
- Сечение подключения кабеля.
- Диммирование.
Рассмотрим каждый из этих пунктов более детально.
Выбор напряжения
Рабочее напряжение блока питания должно строго соответствовать требованиям светодиодной ленты. Большинство доступных на рынке светодиодных лент имеют напряжение 12 или 24 В. Некоторые реже встречаемые модели работают на 36 В, а также существуют 5-вольтные управляемые SPI-модели.
Сейчас стало распространённым решением использование блока питания для светодиодной ленты, который имеет несколько выходных каналов, каждый из которых способен выдавать различное напряжение. Это особенно полезно для проектов, где требуется соединение лент с разными характеристиками в одной системе.
Минимальная мощность блока
Подбор блока питания по мощности для подключения светодиодной ленты осуществляется на основании общей расчетной мощности светотехнической конструкции. Рекомендуется дополнительно предусмотреть запас 10-15% для мощности (включая КПД прибора). Это позволит предотвратить перегрев элементов устройства и преждевременные поломки, которые могут произойти при работе на предельной нагрузке. Для этого следует найти в характеристиках ленты удельную потребляемую мощность (указанную в Вт на 1 метр длины) и умножить её на общую длину светотехнической конструкции. Это и будет выходной мощностью блока питания, на которую нужно ориентироваться при его выборе.
Класс IP защиты
Правильный выбор уровня защиты корпуса от влаги и пыли — ещё один критический момент, который продлевает срок службы электроприбора. Для жилых помещений вполне можно использовать модели с защитой IP20. В таких устройствах отсутствует защита от влаги (что для жилых помещений обычно не критично), но они обеспечивают защиту от пыли и небольших предметов, проникающих внутрь корпуса.
Обратите внимание: многие блоки питания с IP20- IP40 являются увеличенными благодаря вентиляторам, которые обеспечивают эффективное охлаждение электронных компонентов, что значительно увеличивает их срок службы. Альтернативой могут служить блоки в алюминиевом корпусе с пассивным охлаждением (без вентилятора). Для пространств с повышенной влажностью стоит рассмотреть блоки питания с IP65, для уличного применения лучше выбирать модели с IP67, а для бассейнов (под водой) — с IP68 или IP69.
Габариты
Размеры блока питания следует учитывать, если у вас ограниченное пространство для его установки. Необходимо понимать, что чем выше мощность блока питания светодиодных лент, тем больше его размеры. Спрятать такие блоки от глаз будет непросто, особенно если они громоздкие. Особенно в таких случаях разумно использовать 2-3 более компактных блока меньшей мощности через равные участки ленты. Еще одной проблемой для мощных блоков является высокое тепловыделение. Следует выбирать места установки, где будет обеспечена хорошая циркуляция воздуха.
Расчет требуемого блока питания на примере
С помощью расчета мощности блока питания для светодиодной ленты вы сможете самостоятельно выбрать оптимальный вариант устройства. Наглядно это можно показать на примере. Допустим, нам нужно организовать подсветку спальни размером 3,5 на 4,5 метра.
- Светодиодная лента будет установлена по всему периметру комнаты. Длина ленты, соответственно, составит 3,5*2+4,5*2=16 метров. Это и есть периметр спальни.
- Освещение будет осуществляться с помощью LED-ленты модели RT-A168-10mm 24V Dim-To-Warm (14.4 W/m, IP20, 2835, 5m). Это одна из интересных новинок на рынке светотехнической продукции с функцией моделирования естественного цикла восхода и заката солнца. Управлять работой ленты также можно вручную.
- Что мы знаем об этой ленте? Длина ленты — 5 метров, ширина — 10 мм. Питание — 24 В. Потребляемая мощность составляет 72 Вт (то есть 14.4 Вт на 1 метр). Основана лента на кристаллах с размером SMD корпуса 2.8 на 3.5 мм. Цвет — белый теплый (температура 2900-3100 К). На минимуме диммирования можно достичь светового потока с температурой 1800-1900 К. Плотность размещения светодиодов — 168 диодов на 1 метр длины.
- Из всех этих характеристик на этапе расчета блока питания необходимо обратить внимание на её мощность. Если имеется общая мощность, её нужно разделить на длину и вычислить удельный показатель. В нашем случае это 72/5=14,4 Вт/м.
- Умножаем полученную мощность на общую длину ленты, которую мы планируем использовать для освещения спальни: 16*14,4=230,4 Вт. Для обеспечения стабильной работы рекомендуем предусмотреть дополнительный запас в 10-15%. В результате получаем итоговую мощность 230,4*1,1=254 Вт.
- Переходим в каталог блоков питания и смотрим на варианты, которые предназначены для работы с напряжением 24 В (что соответствует нашим характеристикам ленты). Ближайший подходящий вариант — блок питания ARPV-24300-A на 300 Вт. (в данном случае расчетная мощность округляется в большую сторону). Этот блок имеет размеры: длина 219 мм, ширина 74 мм, высота 46 мм. Если размеры подходят, расчет завершен — блок питания для светодиодной подсветки спальни подобран.
- Если размеры блока не позволяют осуществить аккуратный монтаж, тогда можно подобрать 2 блока по 150 Вт и установить их с шагом 8 метров. Практика показывает, что оптимально устанавливать по одному блоку на каждые 5-10 метров ленты.
Важно отметить: хотя мы подбирали блок питания для монтажа в спальне, выбор был сделан в пользу герметичной модели (степень влагозащиты IP67). Можно было бы рассмотреть негерметичные БП, так как они дешевле. Однако проблема здесь не только в влаге (внутри жилого помещения влажность не будет высокой), но и в пыли. Пыль может негативно повлиять на надежность работы блока питания и самих светодиодов в целом.
В каталоге товаров компании Промэлектроника представлено огромное количество блоков питания, предназначенных для работы с LED-лентами. Если вы все же не уверены в правильности своих расчетов или хотите получить профессиональную консультацию и помощь в выборе, обращайтесь к нашим менеджерам. Связаться с ними можно по телефону или через форму обратной связи.
Подключение светодиодной ленты
Подключение «трансформатора» (адаптера) к светодиодной ленте является достаточно простым процессом, который не должен вызвать у вас трудностей. Необходимо решить три ключевых вопроса:
- Разобраться с полярностью подключения.
- Выбрать провода нужного сечения.
- Определить схему подключения.
Полярность подключения
Тщательно осмотрите блок питания и найдите на выходных (output или out) клеммах обозначения плюс и минус. Если на блоке представлены провода, то они также имеют соответствующие цветовые обозначения: красный для плюса, черный для минуса. То же самое необходимо сделать и со светодиодной лентой:
Важно! Цветовая маркировка проводов — красный и черный — условная. Многие производители не придерживаются этого стандарта, и провода у их блоков питания могут быть разного цвета, поэтому необходимо ориентироваться только на соответствующую маркировку.
Зависимость сечения провода от тока и длины линии (провод медный многожильный)
Сечение провода мм², не менее, при длине линии
Очень часто диаметр питающего провода выбирают равным диаметру выходящих проводков из адаптера. Так делать неправильно! Чем длиннее питающая линия, тем большее должно быть сечение провода.
Выбор схемы подключения
Если у вас имеется лишь одна светодиодная лента, подключение будет довольно простым и не требует дополнительной схемы:
К чуточку более сложной задаче относится подключение нескольких лент. Типичная ошибка начинающего дизайнера заключается в последовательном соединении нескольких СЛ в одну длинную цепь:
Такое подключение может перегрузить линии питания первой ленты, что обычно приводит к их сгоранию. В таком случае светодиодную ленту можно будет считать испорченной. Если планируется подключение нескольких лент, единственно правильным решением будет следующее:
к содержанию ↑
Отличия блока питания от драйвера
Существуют распространенные ошибки, когда блок питания, обеспечивающий питание светодиодной ленты, путают с драйвером для питания светодиодов. Блок питания и драйвер – это абсолютно разные устройства, и путать их не следует!
Светодиодный драйвер является, по сути, стабилизатором тока. Он ограничивает величину тока, проходящего через светодиоды, и отвечает за поддержку этого значения на заданном уровне независимо от изменений входного напряжения. Драйверы устойчивы к коротким замыканиям, но могут выйти из строя при работе на холостом ходу.
В отличие от этого, адаптер для светодиодной ленты не контролирует выходной ток; он выдает ток в зависимости от потребления самой ленты. Устройство лишь поддерживает стабильное напряжение, в то время как ток контролируется специальными токоограничивающими резисторами. Если светодиодной ленте требуется, например, 12 В, то блок питания точно выдаст 12 В, поскольку именно от этого параметра зависит работа LED-светильников. Эти блоки питания уязвимы к коротким замыканиям, но могут нормально работать на холостом ходу из-за нулевого выходного тока.
Блок питания сможет выдать светодиодам нужный ток только в случае, если его величина не превышает максимально допустимую для конкретного блока питания. В противном случае он будет перегружен и выйдет из строя.
Таким образом, замена адаптера на драйвер (или наоборот) может привести к различным неприятным последствиям: в лучшем случае устройство просто не будет работать, в худшем — отключатся как осветительный прибор, так и блок питания, всё зависит от спецификаций и мощности оборудования.
На этом мы заканчиваем нашу тему по блокам питания для светодиодных лент. Теперь вы обладаете полным пониманием того, какие варианты существуют на рынке, и сможете выбрать нужный адаптер самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.
