Как видно, с увеличением мощности блока питания снижается его стоимость за ватт. На первый взгляд, может показаться более привлекательным приобрести один, достаточно мощный блок питания. Трансформатор, предназначенный для светодиодной ленты, должен рассчитываться с запасом примерно в 30% для обеспечения надежной работы.
Расчет блока питания для светодиодной ленты
Светодиодные ленты предназначены для функционирования в разнообразных условиях, включая неблагоприятные погодные ситуации. Эти изделия отличаются долговечностью и водонепроницаемостью, что позволяет им эффективно освещать как уличные пространства, так и фасады зданий. Однако для того чтобы светодиодная лента работала долго и без сбоев, необходимо правильно выбрать источник питания.
Что нужно учесть при подборе блока питания?
При подключении светодиодной ленты необходимо использовать блок питания или драйвер, которые представляют собой разные устройства, выполняющие различные функции.
- Драйвер обеспечивает выход стабилизированного тока. Например, если драйвер рассчитан на 300 мА, то подключение слишком короткой светодиодной ленты может привести к увеличению напряжения выше допустимого, что повлечет за собой выход из строя диодов. В случае подключения слишком длинной ленты, они будут светиться недостаточно ярко. По этой причине через драйвер подключается только та световая техника, для которой он был специально разработан. Справка: драйверы обычно используются в готовых изделиях, таких как лампочки и гирлянды.
- Блок питания отличается тем, что он регулируется по напряжению. Это значит, что на выходе вы получите постоянное значение в 12 В, независимо от всей потребляемой мощности. Блоки питания обладают универсальными характеристиками, что упрощает их выбор, по сравнению с драйверами. Тем не менее, при выборе блока питания также стоит учитывать несколько важных аспектов.
Общая мощность ленты
Мощность светодиодной ленты измеряется в ваттах на метр (Вт/м) и зависит от двух ключевых факторов.
- Тип используемых светодиодов. Наименее мощные варианты, такие как диоды типа 3528, чаще всего применяются для декоративной подсветки и могут использоваться для освещения контуров объектов. Для достижения яркого освещения необходимо использовать более мощные диоды, такие как 5050, которые также являются наиболее распространенными, или 2535.
- Количество светодиодов, расположенных на одном метре ленты, что может быть 30, 60 или 120 штук в зависимости от типа ленты.
Показатели мощности светодиодной ленты и типы использованных диодов указаны на упаковке. Например, Venom SMD 5050 60 LED/M 14.4W. Это означает, что её мощность равна 14,4 Вт на погонный метр.
Вентиляция трансформатора
Работа блока питания сопровождается его нагревом, поэтому необходимо предусмотреть его охлаждение. Это может достигаться различными способами.
- Модели, обладающие активным охлаждением, оснащены кулером, который обеспечивает нагнетание воздуха внутрь корпуса. Преимущества таких систем заключаются в их высокой мощности и компактных размерах. Однако следует учитывать, что кулер может создавать шум и по истечении времени может изнашиваться. Использование такой системы необходимо при подключении ленты мощностью 800 Вт и выше.
- Адаптеры с пассивным охлаждением чаще всего применяются в быту. Они функционируют без шумов, однако занимают больше места. Важно поместить их в условия, способствующие притоку свежего воздуха. Тем не менее, они отличаются большей надежностью, поскольку в них отсутствуют подвижные части, что также делает их более защищенными от плохих погодных условий.
Источники питания различаются по степени защиты от неблагоприятных факторов окружающей среды.
- Открытые источники. Это простейшие и наиболее доступные модели, однако они самые чувствительные к повреждениям. Используются исключительно в помещениях с низким уровнем загрязнения и влажности.
- Полугерметичные источники. Они обладают защитой от незначительных атмосферных воздействий. Сильная пыль и водяные брызги не представляют опасности, но постоянное воздействие влаги может быстро свести на нет их работоспособность. Такие модели стоит размещать под навесами или в монтажных коробках. Степень защиты таких источников — IP54.
- Герметичные источники. Их конструкция предотвращает попадание пыли и влаги. Они могут использоваться как для уличного освещения, так и в помещениях с высокой влажностью, таких как ванные комнаты или зоны вокруг бассейнов. Степень защиты — IP65 или IP68 (*6 — полная защита от пыли, *5 — защита от водяных струй, *8 — устройство может быть погружено в воду).
Чтобы лучше понять уровни защиты, можно ознакомиться с таблицей, которая подходит для всех электронных устройств.
Внутренняя конструкция всех этих адаптеров в целом схожа. Общий выходной ток для питания диодной ленты может составлять 24 В, 12 В или 5 В. Ленты функционируют на постоянном токе, поэтому их запрещено подключать к сети переменного тока непосредственно, несмотря на то что некоторые пытаются это сделать по ошибке. Это приводит к сгоранию светодиодов и возможно возникновение пожара.
Пример расчета на один блок питания
Сначала необходимо определить общую мощность подключаемой ленты. Если подразумевается несколько лент, массы их мощности следует суммировать. Воспользуйтесь следующей таблицей, чтобы получить нужные данные.
Далее следует продолжить расчеты, придерживаясь нижеприведенной последовательности.
- Предположим, у вас есть светодиодная лента модели Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W и планируется длина 4 метра. Таким образом, ее общая мощность составит: (14.4 Вт/м) * (4 м) = 57.6 Вт.
- Теперь подберите коэффициент запаса. Он необходим для того, чтобы адаптер функционировал без перегрузки. Если блок питания будет использоваться на улице и получать достаточную вентиляцию, достаточно запаса 20%. В ситуации, где он будет помещен в закрытую коробку в помещении с высокой температурой, коэффициент запаса должен составлять минимум 40%. Мы примем стандартные условия для расчета, где К = 30%. Поэтому мощность блока питания должна составлять:
57,6 ВТ * 1,3 = 74,88 ВТ.
Обратите внимание! Для моделей с пассивным охлаждением нужно применять более высокий коэффициент запаса мощности, чем для адаптеров с активным охлаждением.
- Следующим этапом округлить полученное значение до ближайшей стандартной величины – 80 В. Подобрать необходимую величину мощности поможет таблица.
- В некоторых случаях спецификации могут указывать не мощность, а максимальный выходной ток в Амперах. В таком случае мощность блока питания необходимо поделить на рабочее напряжение ленты:
74,88 ВТ / 12 В = 6,24 А.
Это говорит о том, что адаптер должен обеспечивать выходной ток не менее 6,5 Ампер.
Как дополнительную информацию, вы можете рассчитать общее потребление энергии. Для этого умножьте стабилизированную мощность вашего устройства на время его использования.
Например, если ваша лента работает два часа в сутки на протяжении месяца, то общее потребление составит:
57,6 Вт * 2 часа * 30 дней = 3,456 кВт/ч.
57,6 Вт — это то количество энергии, которое фактически потребляет лампа.
Примечание: Лампа накаливания мощностью 100 Вт за аналогичный период потребляет в два раза больше энергии (6 кВтч).
После подключения важно проверить работоспособность источника питания.
- Прежде всего, корпус блока не должен перегреваться. Чтобы удостовериться в этом, необходимо потрогать его в течение 30-60 минут непрерывной работы. Рекомендуется проверять металлические части. Если рука свободно выдерживает нагрев, значит адаптер был правильно подобран.
- Прислушайтесь к его работе. Звуки свиста и треска не допускаются. У блока питания может только шуметь кулер и слегка гудеть трансформатор.
Важно! У некоторых блоков питания могут быть несколько выходов, предназначенных для двух, трех или более светодиодных лент. Длина светодиодной ленты, подключенной к одной розетке не должна превышать 5 метров, иначе это приведет к перегрузкам. Если вам потребуется подключить несколько светильников, есть два метода, как это можно сделать.
Основные технические параметры блока питания для светодиодной ленты
Блок питания для светодиодной ленты представляет собой понижающий трансформатор, который преобразует переменное напряжение 220 вольт в постоянное напряжение 12 или 24 вольта. Такие источники питания изготавливаются в импульсном исполнении, где используется преобразование входного напряжения в высокочастотные импульсы с результатом качественного выпрямления постоянного напряжения на выходе. Эти устройства обеспечивают высокий коэффициент полезного действия (КПД), компактные размеры и отличные технические характеристики.
Исходя из особенностей конструкции, производители светодиодных лент создают устройства, имеющие режимы питания на 12 или 24 вольта постоянного тока. В некоторых случаях для очень мощных лент используется напряжение 36 вольт, но это скорее исключение. Важное правило при выборе трансформатора — выходное напряжение должно соответствовать напряжению вашей светодиодной ленты.
Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты
После напряжения один из важнейших параметров при выборе трансформатора для конкретной светодиодной ленты — это мощность. Этот параметр источника питания должен как минимум превышать мощность светодиодной ленты на 20%. Обычно мощность указана на корпусе электронных устройств. Светодиодные ленты и трансформаторы не становятся исключением. Тем не менее, бывает так, что характеристики мощностей светодиодной ленты отсутствуют, и это может затруднить расчет необходимой мощности блока питания.
Необходимо понимать, что мощность светодиодной ленты напрямую зависит от типа светодиодов, плотности их размещения и длины ленты.
Разные типы светодиодов имеют различную мощность, которая может значительно отличаться. Например, типичные значения мощности для различных светодиодов таковы:
| ЧТО ТАКОЕ ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА СВЕТОДИОДОВ? | 3528 | 5630 | 5050 | 2835 | 5730 |
|---|---|---|---|---|---|
| Какова мощность светодиодов? | 0,11 | 0,5 | 0,3 | 0,2 | 0,5 |
Памятка: цифры, указанные на газах светодиодов, указывают их размеры в миллиметрах, например, 3528 — это означает 35 мм на 28 мм.
Если вам известна (или вы определили) плотность светодиодов на метре ленты, вы сможете рассчитать общую мощность на всю длину ленты. Чтобы упростить эти вычисления, уже давно разработаны таблицы, содержащие мощность различных типов лент, которые доступны в открытом доступе. Используя эти таблицы, вы сможете легко выбрать необходимый источник питания для вашей светодиодной ленты.
| Тип ленты | Плотность светодиодов на 1 метр | Мощность на метр ленты | Номинальная мощность для 5-метровой 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 |
Для более полного понимания описанных выше расчетов и выбора трансформатора для светодиодной ленты, выполните следующую последовательность действий:
- Выберите тип светодиодной ленты и вычислите необходимую длину;
- Выясните конкретную модель светодиодов (визуально или согласно руководству пользователя) и их плотность на ленте;
- Проведите расчет мощности один метра ленты;
- Умножьте значение мощности на длину всего куска ленты;
- Получите номинальную мощность трансформатора.
- Обязательно учтите запас мощности (подробности расскажем ниже). Умножьте полученное значение на данный коэффициент и получите необходимую мощность устройства.
К примеру, имеем светодиодную ленту 12 В длиной 3 метра, использующую диоды SMD 5050, их количество на метре составляет 60 штук. Потребляемая мощность одного метра такой ленты равна 15 Вт. Перемножая на длину в 3 метра, получим 15 Вт * 3 = 45 Вт. Умножив на коэффициент запаса 20%, узнаем, что нам необходимо устройство мощностью 45 Вт * 1,2 = 54 Вт. Потребляемая мощность данной светодиодной ленты составит 54 Вт / 12 В = 4,5 А.
Коэффициент запаса мощности
При точном расчете мощности блока питания необходимо принимать во внимание еще один важный аспект. Если вы выберете блок питания с номиналом, полностью соответствующим мощностям светодиодной ленты, это может привести к его перегреву, что не только сократит срок его службы, но и повысит риск возгораний в результате некачественной установки. По этой причине рекомендуется приобретать трансформатор с запасом мощности на 20% больше, чем фактическое потребление светодиодов. Это обеспечит работоспособность блока без перегрева, позволяя вам использовать его длительное время без каких-либо проблем.
Читайте также: Принципиальная схема и настройка светового барьера: важные моменты для оптимальной работы.
Расчет светодиодной ленты на один блок питания
Как было отмечено ранее, мощность драйвера для светодиодного освещения должна быть рассчитана с определенным запасом. Таким образом, максимально допустимая длина ленты, которую можно подключить, рассчитывается по следующей формуле:
Длина (м) = Мощность модуля / (1,3 * Nсмд/м * Pсмд).
Nсmd/m — количество матриц smd на погонный метр;
Pсмд — номинальная мощность одного светодиода;
1,3 — поправочный коэффициент.
Расчет трансформатора для светодиодной ленты
Мощность источника питания можно рассчитать аналогичным образом:
Мощность = длина (м) * 1,3 * Nсmd/m * Pсмд.
Использование компьютерного БП в качестве драйвера
Одним из доступных стабильных источников питания 12 В является компьютерный блок питания. Однако расчет мощности драйвера для светодиодов на его основе имеет некоторые особенности. Системный блок требует наличия различных напряжений, таких как 3,3 В, 5 В и 12 В. Поэтому такие устройства имеют несколько выходных цепей, что позволяет делить выходное напряжение.
На канал 12 В приходится около 50% номинальной нагрузки.
Фактическая мощность такого блока питания определяется по формуле: номинальная мощность * 0,5 / 1,3.
Таким образом, для питания светодиодной ленты от блока питания мощностью 150 Вт потребуется примерно 60 Вт. Эти «раритеты» можно приобрести на радиорынке всего за 2-3 доллара, что вдвое дешевле стандартных драйверов.
Подсветка для кухни
Такой вариант декорирования станет настоящим украшением вашей кухни. Мы предлагаем воспользоваться нашим конструктором, который позволит вам выбрать комплект освещения всего за несколько минут.
Как выбрать блок питания для светодиодной ленты по степени защиты
Исходя из помещения, в котором будет установлена светодиодная лента, стоит учитывать степень защиты блока питания. Защита обозначается символами IP, за которыми следуют цифры, указывающие уровень влагостойкости. Различают следующие степени защиты источников питания:
- IP20. Источники с этим классом защиты подходят для установки в помещениях с минимальным риском механических воздействий. Эти блоки не контактируют с водой и обеспечивают защиту от мелких предметов размером не менее 12,5 мм. Применяются для освещения в жилых зонах, таких как гостиные, спальни и детские комнаты.
- IP65. Эти трансформаторы идеально подходят для установки на кухне. Они защищены от попадания струи воды и пыли. Однако использование на открытом воздухе или в помещениях с высокой влажностью не допускается, поскольку они не выдерживают длительного контакта с водой.
- IP67. Блоки данной категории абсолютно герметичны и выдерживают погружение под воду до 1 метра. Такие источники используются в ванных комнатах, на кухне и даже на улице. Они защищают от попадания капель воды и пыли. Если необходимо установить ленту на большую глубину, рекомендованы трансформаторы категории IP69, обеспечивающие наивысшую защиту.
Важно подбирать источник питания с тем же уровнем защиты, как и светодиодная лента. Если использовать компоненты с разными уровнями защиты в одной среде, это может привести к преждевременному выходу отдельных частей из строя.
Габариты
Размеры трансформатора нужно выбирать с учетом особенностей помещения и окружающей среды. Нельзя забывать об оставлении свободного пространства возле устройства для обеспечения надлежащего охлаждения и циркуляции воздуха. Не рекомендуется размещать крупные трансформаторы рядом с источниками тепла. Излишнее тепло может привести к преждевременному выходу диодов из строя.
В высокоэффективных блоках нередко устанавливаются элементы для охлаждения. Предпочтительно выбирать трансформаторы, в которых охлаждающий элемент расположен перпендикулярно по отношению к радиаторам.
RGB-ленты обеспечивают возможность изменения цвета освещения в зависимости от настроения. Для управления цветами с помощью пульта дистанционного управления между ним и лентой следует устанавливать диммер или блок управления. Для обеспечения хорошего сигнала от пульта рекомендуется поместить его в доступном для управления положении. Трансформатор для RGB-светодиодной ленты лучше использовать в помещениях с минимальным риском механических повреждений.
Как подобрать блок питания для светодиодной ленты – методика расчёта
Вы можете самостоятельно рассчитать необходимые значения, используя следующую формулу: N = L * U * K, где N — мощность, рассчитанная в ваттах, U — потребляемая мощность ленты, определенная на 1 метр, L — длина светодиодной ленты с диодами, K — коэффициент избыточности (обычно 20%).
При расчётах обязательно учитывайте коэффициент запаса. Часть энергии теряется в проводах во время работы ленты. Если не учитывать этот фактор, блок питания будет работать на пределе мощности, что приведет к перегреву, а в худшем случае может вызвать короткое замыкание и сбои в работе освещения.
Чтобы правильно выбрать осветительные приборы, целесообразно использовать специальный калькулятор для расчёта блока питания для светодиодных лент. Трансформатор нужной мощности обеспечит стабильное светодиодное освещение в помещении и снизит вероятность перегрева светодиодов. Рекомендуем использовать наш онлайн-калькулятор для расчета мощности блока питания для светодиодных лент.
Степень защиты от пыли и влаги
При выборе блока питания следует учитывать класс защиты от пыли и влаги, что также актуально для самой ленты. Более подробно о классе защиты IP можно узнать из специальных источников.
Обязательно, чтобы блок питания соответствовал не только заявленной мощности светодиодной ленты, но и классу пыле- и влагозащиты.
Для помещений с нормальным, сухим микроклиматом (например, спальни) подходит множество стандартных блоков питания с защитой от пыли и влаги IP20.
Корпус таких блоков выполнен из алюминия, железа или других металлических материалов и имеет вентиляционные отверстия для обеспечения дополнительного охлаждения. Однако, стоит учитывать, что такие блоки питания плохо защищены от пыли и вообще не имеют защиты от влаги.
Герметичные блоки питания (IP65 и IP67) находят применение в пространстве с повышенной влажностью, в промышленных условиях или на открытом воздухе. Это относится не только к ванным комнатам, но и к кухне, где также часто наблюдается высокая влажность.
Электрические контуры блоков питания полностью заключены в водонепроницаемый компаунд, однако уровень защиты от влаги зависит от категории:
- IP65 – защищен от попадания воды, но не выдерживает погружения.
- IP67 – защищен от попадания воды и кратковременного погружения на глубину до 1 метра.
Важно отметить, что защита устройства не обеспечивает защиту контактов, поэтому их следует дополнительно герметизировать при необходимости.
Что еще важно знать: герметичные устройства имеют сложную конструкцию и низкую теплотворную способность. Для улучшения охлаждения желательно использовать дополнительные системы принудительной вентиляции при подключении мощных лент и/или блоков питания, особенно в помещении.
Один блок питания большой мощности или несколько маломощных
Существует практическая разница между использованием одного мощного блока питания и несколькими маломощными устройствами.
Несколько маломощных блоков питания
При подключении длинной и мощной светодиодной ленты в обычных помещениях (где требуется дополнительная звукоизоляция, например, спальня, гостиная и т.д.) стоит рассмотреть использование нескольких маломощных блоков питания.
Эти устройства обладают компактными размерами и могут быть установлены в ограниченном пространстве. Корпус маломощных блоков обеспечивает достаточное охлаждение без принудительной вентиляции. Тем не менее, для лучшего рассеивания тепла важно обеспечить свободное пространство вокруг этих блоков (обычно достаточно около 20 см с каждой стороны).
Один мощный блок питания
Один мощный блок питания подходит для подключения светодиодных лент, характеризующихся большой длиной и мощностью.
Эти устройства могут использоваться в случаях, когда имеется достаточно пространства для таких блоков, а также в средах с общей фоновым шумом, например, в магазинах или офисах.
Основной недостаток: такие устройства требуют активной вентиляции для отвода тепла, что может вызвать некоторый дискомфорт в тихих помещениях (например, спальни и гостиные).
Особенности установки блоков питания
При выборе устройства необходимо учитывать его конструкцию и габариты, например, форму корпуса (это могут быть плоские и широкие, или длинные и узкие трансформаторы).
Дополнительно важно обеспечить соблюдение вентиляционных требований и норм пожарной безопасности, а также доступность блока для последующего обслуживания и ограничения перспектив случайного контакта детей с устройством.
Не рекомендуется располагать блоки питания вблизи оборудования, которое генерирует тепло (например, обогревателей или печей). Не следует ставить устройства друг на друга. Минимальное расстояние между подключенными блока питания должно составлять не менее 20 см.
При соблюдении этих простых рекомендаций блоки питания для светодиодных лент обеспечат вам долгий и надежный срок службы.
