Ikea73.ru

IKEA Стиль
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подключать мощные светодиоды, от чего

Как подключать мощные светодиоды, от чего

Эта тема поможет вам разобраться с подключением мощных светодиодов, которые еще называют High Power LED
их мы используем для светодиодных ламп для растений или как их некоторые называют — фитоламп.
Многие плавают в вопросе, как подключать светодиоды, что следует учитывать, какие параметры. Много вопросов возникает на тему, от чего нужно запитать светодиоды. Чем же руководствоваться при подключении и сборе своей первой светодиодной лампы для выращивания рассады или других растений.

Подключение светодиодов очень простое, вспомните школьный курс физики и соблюдайте некоторые правила.
Как же правильно подключить светодиод, чтоб он не сгорел и светил Вам долго.
Главный параметр у светодиода — ток(I), а не напряжение (V),
т.е. светодиод надо запитывать стабилизированным током, величина которого указывается производителем на конкретный тип светодиодов.
Обычно 1W имеет максимально допустимый ток 350 mA
3W — максимум 700 мА и 5W — 1400 mA, но у пятиватных светодиодов могут отличаться из-за соединения нескольких чипов разными способами.
Запомните, превышение тока — верная смерть светодиода. Так же как и плохой теплоотвод, но про теплоотвод в другой раз.

Ток на светодиоды можно ограничить резистором и подключить от блока питания, а можно подключить к драйверу светодиодов (стабилизатору тока). Подключение светодиодов через драйвер является предпочтительнее, так как драйвер обеспечивает стабильный ток на светодиоде независимо от изменения напряжения на его входе.

Подключение светодиода к драйверу.
Мы подключаем светодиоды последовательно. Плюс к минусу, плюс к минусу.
Плюс первого светодиода на вывод драйвера с плюсом и последнего светодиода минус к минусу драйвера.

Вложенный файл:

Вложенный файл:

При последовательном подключении светодиодов падение напряжения на светодиоде, указанное производителем, умножается на количество светодиодов в цепочке. Например, у нас 3 светодиода с номинальным током 350 mA. и падением напряжения 3.0 вольта, 3.0х3=9 вольт, т.е. нам будет нужен стабализированный источик тока 350 mA. 9 Вольт, а берём с запасом 10-12 вольт.
Можно использовать в цепочки светодиоды разной длины волны. Например, синие 445 и красные 660 нм, падение напряжения на них разное.
На синих 3,2-3,3 В, на красных 2,2 В , напряжения складываются и мы подбираем нужный источник питания, блок питания или драйвер для мощных светодиодов. Запас 15-20% принимайте это как должное.

Параллельное соединение —
плюс соединяется с плюсом, минус с минусом. При параллельном соединении суммируется ток, падение напряжения остаётся неизменным, т.е., если у Вас 3 светодиода с параметрами: 350 mA. 3.0 V., то 0.35+0.35+0.35=1.05 А. Вам нужен источник тока с параметрами 3-5 V. 1.05 А

Вложенный файл:

Вложенный файл:

Если мы используем драйвер для светодиодов, то резисторы нам не нужны.

Последовательно-параллельное соединение, можно использовать, но помнить, что нужно хорошо сбалансировать нагрузку в каждой ветви.
Иначе может получится перекос и одни светодиоды будут гореть ярко и скоро перегорят, а другие будут светить тускло.

В случае подключения светодиодов к источнику питания без стабилизации, нам нужно ограничить ток резистором.
Этот вариант для самых экономных, его можно использовать для экспериментов, а так же если не жалко светодиодов и денег.
Или если вам нужно подключить всего несколько светодиодов для подсветки растения, например 3-5 шт. которых возможно хватит для подсвечивания одного не большого растения. В общем я его не советую, это минимум защиты, минимум срока службы, минимум надёжности и высокая вероятность, что
лампа для растений вас подведёт в самый не подходящий час.

Но всё же, у нас есть лишний БП и нет денег. рассмотрим и такой вариант

Если поискать в интернете, легко найти онлайн программы для расчета сопротивления, там вы введёте параметры и получите сопротивление и мощность резистора, который вам нужно подключить.

Закон Ома из школы: U= R*I,
отсюда R = U/I , где R — сопротивление — измеряется в Омах ,
U — напряжение- измеряется в вольтах (В)
I — ток- измеряется в амперах (А).

Или вот пример, который я нашел в интернете:
Источник питания Vs = 12 в , светодиод — 2,0 в , 20 мА , найти R. Преобразуем миллиамперы в амперы: 20мА = 0.02 А . Теперь посчитаем R , R = 10/0.02 R = 500 Om. Так как на сопротивлении у нас рассеивается 10 вольт ( 12 — 2.0 ), необходимо посчитать мощность сопротивления (чтоб оно не сгорело) Р = U *I, считаем: P = 10*0.02A = 0.2Bт . R = 500 Om , 0.2Bт .
Просто подставьте свои параметры.

Подключение одного светодиода :

При последовательном подключении порядок расчета тот же, только нужно учесть, что падение напряжения на резисторе будет меньше, т.е. от источника питания (Vs) надо отнять суммарное падение напряжения на светодиодах (VL): VL = 3*2 =6В (источник у нас 12В значит 12 — 6 = 6В), подставляем R = 6/0,02 = 300 Ом. Считаем мощность Р = 6*0.02 = 0.12вт. Берём резистор 300 Ом 0.125 вт. от будет обогревателем

При последовательно-параллельном виде подключения расчёт резистора будет таким же, как и для последовательного подключения, следует лишь учесть, что потребление от источника питания увеличится в 3 раза (0.02 + 0.02 + 0.02 = 0.06 А) При подключении светодиода через резистор необходим стабилизированный источник питания, т.к. при изменении напряжения будет меняться ток, проходящий через диод.

Читайте так же:
Кабели допустимый ток пуэ 1

Если вдруг вы решите стабилизировать ток, для этого есть простейший стабилизатор LM 317 (ЛМ 317)

Вложенный файл:

Напоминает он транзистор, имеет 3 вывода и поверхность для соединения с радиатором.

В таблице даны значения сопротивления (R1) и выходного тока (Iвых),

R, Om I, mA
3.9 320
1.8 700
1.3 1000

данную схему можно считать простейшим светодиодным драйвером. Следует учитывать, что при токе больше 350 мА микросхему следует ставить на радиатор. К достоинствам данной схемы можно отнести малое количество деталей и простоту изготовления.
Недостатки: низкий КПД, не достаточно защиты. Нужны дополнительные элементы, их нужно на чём-то крепить.

Драйвер светодиода или источник стабилизированного тока для питания светодиодов.
Существует много разных драйверов для светодиодов, что значительно упрощает разработку светотехнических приборов на основе светодиодов для различных целей и выбора компонентов.
Например: AC — DC драйвер работает от переменного входного напряжения. Бывает со входом, рассчитанным на 85 — 280 вольт или 12 — 24 вольта, может иметь в схеме корректор коэффициента мощности (ККМ), фильтры радиопомех, всевозможные защиты, повышающие надёжность и безопасность эксплуатации драйвера, и наличие или отсутствие гальванической развязки выхода и питающей сети. Так как в этих драйверах применяется импульсная схема преобразования входного напряжения, эти драйверы имеют высокий КПД.
Например, там где висит лампа стало жарко или попали солнечные лучи весеннего палящего солнца, радиатор нагрелся сильнее, если у вас есть защита, то она сработает, или драйвер при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ) изменит частоту мерцания и вы станете её замечать глазом. Появится мерцание, но ничего не сгорит. При понижении температуры все будет работать как и раньше.
Если это БП, светодиоды скорее всего подгорят или выгорит люминофор. Если самый простой источник питания, он от перегрузки может начать сильно греться, если дешевый китайский — может спалить квартиру, так как пластик возможно не термостойкий.
И где экономия?
При работе с драйвером, не имеющим гальванической развязки по питанию, для избежания поражения электрическим током, следует быть особенно внимательным. Мне попадался такой драйвер и меня щипало, долго светились светодиоды при касании к радиатору. Приятного мало.
DC — DC драйвер — работающий от постоянного входного напряжения. Бывают понижающие (buck) и повышающие (boost) но об этом можно почитать отдельно.

Мы можем использовать драйвер с током большим в два раза от максимального, но при этом подключить светодиоды параллельно, ток при этом будет разделён на количество веток.
Очень важно, расстояние от драйвера до нагрузки должно быть минимальным, толщина провода — с запасом. Так мы сможет сократить потери и продлить срок эксплуатации дорогостоящих компонентов.
Вроде бы всё, если есть вопросы или замечания, давайте их разберём!

Виды и характеристики драйверов для светодиодных источников света

Драйвер для светодиодного светильника — важнейший элемент схемы, обеспечивающий хорошую яркость, эффективность и продолжительную эксплуатацию источников света. С его помощью происходит трансформация переменного тока промышленной сети напряжением 220 В в постоянный ток нужного значения (12/24/48 В). Разберемся во всех функциях электротехнического элемента и укажем важные критерии выбора устройств.

Понятие сетевого драйвера и его предназначение

Драйвер — электронный компонент, на который поступает напряжение переменного тока, происходит стабилизация и выходит напряжение постоянного тока. Здесь важно понимать, что речь идет о получении тока. Для преобразования напряжения используются обычные блоки питания (на корпусе указывается значение выходного напряжения). Блоки питания эксплуатируются в диодных лентах.

Блоки питания и драйвера для светодиодных осветительных приборов

Главная характеристика преобразователя для светодиодных осветительных приборов — выходной ток. Для нагрузки используют вспомогательные led-диоды или другие полупроводники. Практически всегда драйвер питается от промышленной сети 220 В, а диапазон напряжения на выходе начинается от 2 – 3 и заканчивается десятками Вольт. Чтобы подключить три светодиода на 3 Вт, необходим электронный драйвер с выходным напряжением 9 – 21 В и током 780 мА. При небольшой нагрузке универсальное устройство характеризуется низким коэффициентом полезного действия (КПД).

Для питания фар транспортных средств применяют источник с постоянным напряжением от 10 до 35 В. Если мощность невысокая, драйвер необязателен, но потребуется соответствующий резистор. Данный компонент — незаменимая часть бытового выключателя, но при коммутации led-диода к переменной сети 220 В нельзя рассчитывать на надежную и долговечную работу.

Принцип работы

Преобразователь выступает источником тока. Разберемся в отличиях изделия от блока питания — источника напряжения.

На выходе каждого преобразователя напряжения имеем определенное напряжение, которое не связано с нагрузкой. К примеру, если подключить к блоку питания 12 В сопротивление 40 Ом, через него будет идти ток 300 мА. Если установить два резистора параллельно, то в сумме получится ток 600 мА, хотя напряжение останется идентичным.

Что касается драйвера, он дает одинаковый ток, несмотря на изменяющееся в меньшую или большую сторону напряжение. Возьмите резистор 30 Ом и соедините его с драйвером на 225 мА. Напряжение упадет до 12 В. Если выполнить коммутацию двух параллельно соединенных резисторов по 30 Ом каждый, ток все равно останется равным 225 мА, но напряжение уменьшится вдвое — до 6 В.

Читайте так же:
Как устанавливается сенсорный выключатель света

Преобразование тока для светодиодов

Отсюда вывод: качественный драйвер гарантирует нагрузке заданный выходной ток независимо от изменяющегося напряжения. В результате led-диод при подаче напряжения 5 В будет светить одинаково ярко в сравнении с источником питания на 10 В при условии сохранения идентичного тока.

Технические характеристики

Необходимость покупки драйвера возникает, если был найден интересный светильник без преобразователя тока. Другой вариант — создание источника света с нуля путем приобретения каждого элемента отдельно.

Перед покупкой преобразователя тока изучите три главные характеристики:

  • выходной ампераж;
  • рабочая мощность;
  • выходной вольтаж.

Выходное напряжение рассчитывается исходя из схемы подключения к питанию и числа светодиодов. Значение тока оказывает воздействие на мощность и уровень свечения. Выходного тока драйвера для led-диодов должно быть достаточно для постоянного и яркого свечения.

Мощность изделия должна быть выше суммарного значения всех светодиодов. Для расчета используется формула P = P (led) × X, где

  • P (led) — мощность диода;
  • X — число диодов.

Для гарантии продолжительной эксплуатации драйвера нужно ориентироваться на запас мощности — покупайте преобразователи номинальной мощностью на 20 – 30 % выше требуемого значения. Не забывайте о цветовом факторе, непосредственно связанном с падением напряжения. Последняя величина изменяется в зависимости от разных цветов.

Срок годности

Срок эксплуатации драйвера несколько меньше по сравнению с оптической составляющей светодиодного светильника — порядка 30 000 часов. Это связано с рядом причин: скачками напряжения, изменениями температуры, влажности и нагрузкой на преобразователь.

Одно из уязвимых мест — сглаживающий конденсатор, в котором со временем испаряется электролит. В большинстве случаев это происходит при монтаже в помещениях с высокой влажностью или подключении к сети, в которой есть скачки напряжения. Подход приведет к повышению пульсаций на выходе устройства, что негативно воздействует на led-диоды.

Нередко срок службы драйвера уменьшается из-за частичной загруженности. Если используется устройство мощностью 200 Вт с уменьшенной в два раза нагрузкой (100 Вт), половина от номинального значения вернется в сеть, что вызовет перегрузку и более частые сбои питания.

Виды драйверов

Существуют две основные категории преобразователей тока для светодиодов — линейного и импульсного типов. На линейном оборудовании выход — генератор тока, гарантирующий стабилизацию при любых перепадах сетевого напряжения. Компонент выполняет плавную подстройку без образования электромагнитных волн высокой частоты. Простые и дешевые изделия с КПД ниже 80 %, что ограничивает область использования до светодиодов и лент малой мощности.

Принцип действия импульсных драйверов сложнее — на выходе образуется серия импульсов тока высокой частоты.

Частота появления импульсов тока всегда постоянна, но коэффициент заполнения может изменяться в диапазоне 10 – 80 %, что приводит к изменению значения выходного тока. Компактные габариты и высокий КПД (90 – 95 %) обусловили широкое распространение импульсных драйверов. Их главный недостаток — большее число электромагнитных помех (в сравнении с линейными).

На стоимости драйвера сказывается наличие или отсутствие гальванической развязки. В последнем случае устройства обычно дешевле, но надежность значительно ниже из-за вероятности поражения током.

Диммируемый драйвер

Диммер — устройство, позволяющее регулировать яркость источников света. Большинство драйверов поддерживают данную функцию. С их помощью понижается интенсивность освещения в светлое время суток, расставляются акценты на определенных предметах интерьера, выполняется зонирование комнаты. Все это предоставляет возможность снижения затрат на электроэнергию и увеличение ресурса отдельных компонентов.

Диммируемый драйвер для светодиодов

Китайские драйверы

Дешевые и низкокачественные китайские драйверы характеризуются отсутствием корпуса. Величина выходного тока обычно не превышает 700 мА. На фоне минимальной стоимости и (возможно) наличия гальванической развязки недостатки выглядят куда более серьезными:

  • короткий срок эксплуатации;
  • ненадежность — дешевые элементы для схем;
  • большие радиочастотные помехи;
  • многочисленные пульсации;
  • слабая защита от высокой температуры и повышения/снижения сетевого напряжения.

Как подобрать драйвер

Если хотите получить качественное устройство, которое прослужит несколько лет и будет выполнять требуемые функции, рекомендуем избегать приобретения дешевых китайских изделий. Далеко не всегда физические параметры таковых совпадают с заявленными значениями. Не покупайте приборы, у которых отсутствуют гарантийные талоны.

Самый простой, средний по качеству и цене вариант — преобразователь тока без корпуса, подключаемый к промышленной сети напряжением 220 В. Выбирая ту или иную модификацию устройства, можно использовать его для одного или нескольких светодиодов. Это отличные элементы, применяемые в лабораторных исследованиях и экспериментах. Для квартиры и дома желательно покупать драйверы с корпусом, поскольку при его отсутствии снижаются надежность и безопасность эксплуатации.

Готовые микросхемы преобразователей тока для светодиодных светильников

На рынке можно встретить готовые микросхемы для преобразования тока. Ниже рассмотрим наиболее популярные из всех:

  1. Supertex HV9910 — импульсный преобразователь с током до 10 мА, не поддерживающий развязку.
  2. ON Semiconductor UC3845 — устройство импульсного типа, выходной ток которого равен 1 А.
  3. Texas Instruments UCC28810 — драйвер импульсного типа с поддержкой развязки и выходным током не более 750 мА.
  4. LM3404HV — отличный вариант для питания светодиодов высокой мощности. Работа построена по принципу преобразователя резонансного типа. Для поддержания номинального тока используется резонансная цепь, состоящая из конденсатора и полупроводникового диода Шоттки. При выборе сопротивления RON есть возможность задать требуемую частоту коммутации.
  5. Maxim MAX16800 — линейный драйвер для малого напряжения (12 В). Выходной ток насчитывает не более 350 мА. Данная схема драйвера для светодиодной лампы — отличный вариант для мощного led-диода или фонарика. Поддерживается диммирование.
Читайте так же:
Выбивает автомат при включении света выключателем

Самостоятельная сборка преобразователя для светодиодов 220 В

Рассмотренная схема напоминает блок питания импульсного типа. Для примера возьмем простой блок питания импульсного типа, не имеющий гальванической развязки. Главные преимущества подобной схемы — простота и надежность.

При выборе метода действуйте осторожно, поскольку отсутствуют какие-либо ограничения по выходному току. Светодиоды будут питаться от положенных им 1,5 – 2 А, но если по неосторожности коснуться руками оголенных проводов, значение тока вырастет до десятков ампер и произойдет сильный удар.

Простейшая схема преобразователя тока на 220 В содержит три каскада:

  • делитель напряжения с емкостным резистором;
  • несколько диодов (мост);
  • стабилизатор напряжения.

В первом каскаде емкостной резистор используется для самостоятельной подзарядки конденсатора, не имеет отношения к работе самой схемы. Номинал не имеет значения и обычно составляет от 100 кОм до 1 МОм при мощности не более 1 Вт. В этих целях нельзя выбирать электролитический конденсатор.

Ток через конденсатор проходит до тех пор, пока он полностью не зарядится. Чем ниже емкость конденсатора, тем быстрее завершится процесс. Конденсатор на 0,3 мкФ пропустит через себя меньшую часть от общего напряжения сети.

Схема подключения светодиодов с помошью гасящего конденсатора

Диодный мост используется для трансформации переменного напряжения в постоянное. После того как конденсатор «отсечет» практически весь вольтаж, диодный мост выдаст постоянный ток с напряжением 20 – 22 В.

На третьем каскаде устанавливают сглаживающий фильтр для стабилизации напряжения. Конденсатор и диодный мост уменьшают напряжение. Любые изменения напряжения в сети сказываются на выходной амплитуде диодного моста. Для уменьшения пульсации параллельно в схему подключают электролитический конденсатор.

Самостоятельная сборка преобразователя на 10 Ватт

Если хотите своими руками соорудить сетевой драйвер для питания мощного светодиода, воспользуйтесь электронными платами от испорченных экономок. Зачастую подобные светильники прекращают работу именно из-за перегоревших ламп, хотя электронная плата продолжает функционировать. Все компоненты могут применяться для создания блока питания, драйвера и прочих электротехнических приборов. В процессе потребуются конденсаторы, диоды, транзисторы и дроссели.

Разберите вышедшую из строя ртутную лампу мощностью 20 Вт (подходит для драйвера на 10 Вт). В таком случае гарантируется, что дроссель выдержит оказываемую нагрузку. С увеличением потребностей мощности для сетевого драйвера придется выбирать более мощную экономку или вместо дросселя воспользоваться аналогом с огромным сердечником.

Выполните 20 витков на обмотке и паяльником подключите ее к выпрямителю (диодному мосту). Подайте напряжение от промышленной сети 220 В и мультиметром измерьте полученное значение на выходе диодного моста. При использовании инструкции получится значение в районе 9 – 10 В. Светодиодный источник потребляет 0,8 А при номинале 900 мА. Поскольку вы будете подавать ток уменьшенного значения, сможете продлить срок эксплуатации led-диода.

Простой драйвер для 10-ваттного светодиода

Заключение

Несмотря на кажущуюся простоту и надежность, светодиоды более сложны и требовательны, нежели другие источники света. Взять те же источники питания. К примеру, если превысить мощность тока питания люминесцентной лампы на 15 – 25 %, характеристики не ухудшатся. В случае светодиодов срок их эксплуатации снизится в несколько раз. Наличие сетевого драйвера гарантирует подачу одинакового выходного тока независимо от скачков напряжения сети. По этой причине не стоит экономить на покупке данных устройств.

О питании светодиодов пульсирующим током

PWM.png

Светодиод, как следует из названия, пропускает ток только в одном направлении, но выбор остается довольно широким. Можно питать его именно что постоянным током, можно отдельными импульсами (скажем, ШИМ), или током треугольной формы, где на постоянную составляющую наложены пульсации 5-10%, как это часто бывает на выходе DC-DC конвертора.

На вопрос, что эффективнее, ответ однозначный: постоянный ток и никак иначе!

Световой поток в лучшем случае зависит линейно от силы тока, а на самом деле в какой-то момент его рост замедляется, частично из-за насыщения люминофора, частично из-за Оже-рекомбинации носителей заряда, при которой кинетическая энергия электронов и дырок бесцельно уходит в тепло.

Напряжение же при увеличении силы тока растет, причем как на самом PN-переходе, так и на омическом сопротивлении. Получается вариационная задача, ответ которой прост — ток не должен меняться вообще, если он будет пульсировать вокруг некоторого среднего, это может только уменьшить световой поток (при той же величине среднего тока) и увеличить потребляемую мощность.

Зачастую, однако, требуется количественный ответ — насколько снизится общий к.п.д светильника, если вместо постоянного тока мы применим пульсирующий той или иной формы? Ведь чем сильнее мы хотим сгладить пульсации, тем более массивные нужны конденсаторы и дроссели, регулировка яркости может стать более сложной, ведь одно дело сделать источник постоянного тока и время от времени отключать его с внешнего ШИМа, а другое — получить источник тока, плавно регулируемый от нуля. Наличие точного ответа позволит сделать разумный выбор между многочисленными схемотехническими решениями.

Читайте так же:
Максимальный ток кабеля 3х6 по ту

Сегодня добавил такую фичу в свой Led_luminance_vs_power, как всегда грубовато в плане юзер-интерфейса, но работать можно.

params.png

В описании светодиода мы теперь можем задать, каким именно током мы его питаем, причем отдельно можно задать высокочастотные и низкочастотные пульсации. Скажем, если светодиод подключен к драйверу, который дает пульсации 10% треугольной формы на частоте 40 кГц, поставим галочку «ВЧ пульсации», тип — треугольные, ампл. 0.1 (она здесь замеряется относительно среднего тока). Если же мы еще задействовали ШИМ-вход и подаем туда импульсы с частотой 1 кГц и заполнением 0.1 (т.е за импульсом в 0,1 мс следует пауза 0,9мс), то надо еще поставить галочку «НЧ пульсации», дальше все по тексту.

Конкретные частоты программу не интересуют, НЧ пульсации считаются существенно более медленными, чем ВЧ, т.е модулируют их.

Результаты применения ШИМ показаны выше, а влияние пульсаций треугольной формы (что характерно для понижающих DC-DC преобразователей) — ниже.

Triangle.png

Как видно, ШИМ — не лучшее решение. Его можно использовать, но перед светодиодом должен стоять фильтр, который львиную долю пульсаций вырежет, иначе мы серьезно теряем в эффективности, до 30-40%. Пульсации треугольной формы куда менее страшны, даже 100% пульсации (т.е ток линейно растет от нуля до удвоенного среднего, линейно падает до нуля и т.д.) понижают эффективность на 12%, а пульсации в 25% — лишь на 2%, жить можно.

Свежую версию программы можно скачать отсюда.

Осталось немного — скоро вернемся к практике! Те светильники, которые я сделал несколько лет назад, работают до сих пор, но хочется сделать еще лучше.

Подбор блоков питания для светодиодной ленты.

Для правильного подбора блока питания (БП) для системы светодиодной подсветки необходимо знать параметры подключаемой светодиодной ленты и параметры предлагаемых блоков питания.

Первый параметр ленты, влияющий на выбор БП – напряжение питания ленты. Чаще всего это 12 или 24 вольта. На какое напряжение рассчитана лента, на такое же напряжение выбирается и блок питания.

Второй параметр ленты, требующийся нам для расчета блока питания – потребляемая мощность на 1 метр ленты. Этот параметр обязательно приводится добросовестным производителем в характеристиках ленты и обычно обозначается на упаковке ленты. Мощность светодиодных лент, имеющихся в нашем ассортименте, варьируется в диапазоне от 4.2 до 31 Вт/м. Обычно, чем выше потребляемая мощность ленты, тем она ярче светит. Правда, тут вносит неоднозначность такой показатель как КПД, но на приводимый расчет блока питания он не влияет, поэтому принимать во внимание сейчас мы его не будем.

Следующий показатель – длина подключаемой к БП ленты. Тут все просто. Длина – есть длина. Измеряется в метрах.

С лентой разобрались, теперь разбираемся с блоками питания. Основные характеристики БП – выходное напряжение, максимально допустимый ток, который может длительное время отдавать блок питания в нагрузку, и выходная мощность блока питания.

С выходным напряжением все просто. Лента 12-ти вольтовая, и блок питания нужен на 12 вольт, лента на 24 вольта – блок питания берем на 24 вольта.

Следующий параметр — максимальный ток, отдаваемый блоком питания – параметр очень важный, но в стандартных расчетах для систем со светодиодной лентой используется редко. Хотя, зная его всегда можно определить выходную мощность блока питания. Нужно просто перемножить выходное напряжение в вольтах на максимальный ток в амперах и получим мощность в ваттах. Например, блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным током 5 ампер имеет выходную мощность 60 ватт.

А выходная мощность блока питания – это как раз тот параметр, который нужен для наших расчетов.

Для наглядности, давайте рассмотрим расчет требуемого БП на примере.

1. Имеем комнату со сторонами 5х4 м. Хотим расположить ленту за карнизом по периметру комнаты. Длина периметра в таком случае составит 18 м. Соответственно, такой же длины у нас будет и лента.

2. Выбираем ленту не самую слабую, но и не самую яркую, например, ленту с артикулом 010346, модель RT 2-5000 24V Warm 2x (3528, 600 LED, LUX).

3. Из обозначения видно, что это лента длиной 5 метров, с питанием 24 вольта, теплого белого цвета, двойной плотности (но не двухрядная), светодиоды 3528 (размер SMD корпуса светодиода 3.5х2.8мм), 600 светодиодов на 5 метров (или 120 светодиодов на метр).

4. Из характеристик, имеющихся на сайте или указанных на упаковке, узнаем, что потребляемая мощность этой ленты – 48 ватт на 5 метров (9.6 Вт/м)

5. Умножаем длину ленты на потребляемую мощность 18*9.6 = 172.8 Вт.

6. Добавляем минимум 10-ти процентный запас по мощности, получаем 182.8 Вт.

7. Выбираем ближайший по мощности блок питания с округлением в большую сторону. Это блок питания мощностью 200 Ватт с выходным напряжением 24 вольта (как мы помним лента у нас с питанием 24 вольта).

8. Смотрим на сайте габариты блока питания. Артикул 013138, модель ARPV-24200 (24V, 8.3A, 200W) — 238x130x60 мм.

Читайте так же:
Выключатель клавишный с подсветкой 25а 250в

9. Далее возможны варианты:

a) нормально, габариты устраивают – оставляем как есть;

b) ого! куда же я его такой здоровый дену? – делим ленту на два участка, выбираем два блока питания меньшего размера и, соответственно, меньшей мощности — по 100 ватт каждый — и подключаем к каждому блоку питания по 9 метров ленты;

c) опять не помещается — делим ленту на четыре фрагмента, ставим четыре блока питания по 50 ватт.

Удобнее всего монтировать оборудование, когда один блок питания устанавливается на каждые 5 или 10 метров ленты.

В рассмотренном примере мы использовали герметичный блок питания. Вы можете спросить, зачем в обычной комнате ставить герметичный блок. Ведь есть же блоки в защитном кожухе, они дешевле. Да, есть. Да, дешевле. Но они незащищены не только от влаги, но и от пыли, от попадания в них мелких предметов, домашних «животных», наконец. Все это неблагоприятно сказывается на надежности системы в целом. Кроме того, на сегодняшний момент все блоки питания для светодиодной ленты это импульсные преобразователи напряжения. Поэтому от открытых блоков питания, как бы качественно они не были сделаны, в полной тишине может быть слышен слабый «комариный» писк. Правда блоки питания в защитном кожухе бывают большей мощности, чем герметичные блоки, но и здесь есть свои подводные камни. Негерметичные блоки с мощностью более 200 ватт требуют принудительного охлаждения и снабжаются встроенными вентиляторами. Как гудит куллер системного блока компьютера у Вас под столом, слышали? Хочется Вам по ночам, при включении подсветки слышать аналогичное жужжание? В общем, делайте свой выбор.

И еще одна важная рекомендация. Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надежность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.

Особенности выбора блока питания для системы с регулировкой яркости или системы с многоцветной лентой.

Если в результате описанного выше расчета получилось, что мы вполне обходимся одним блоком питания и размер его нас устраивает, то никаких особенность в подборе блока для системы подсветки с управлением лентой нет. Дальше эту статью можно не читать.

Во всех остальных случаях, нужно решить еще одну задачу. Задача заключается в следующем. Если мы хотим управлять лентой – будь то изменение яркости или изменение цвета – мы должны установить между блоком питания и лентой соответствующее устройство управления – диммер или RGB контроллер. Следовательно, если мы делим мощность на два блока питания, то должны поставить два устройства управления. Делим на четыре блока, должны поставить четыре устройства. И т.д. И все это должно срабатывать одновременно, от одного регулятора или от одного пульта. Но вопросы синхронизации – это отдельная тема и сейчас она нас не интересует. Сейчас мы занимаемся электропитанием. Можно, конечно, оставить все как есть, и поставить на каждый блок питания по отдельной управляющей коробочке, но наша цель (точнее, Ваша цель) уменьшить количество коробочек и дополнительных проводков в системе (а соответственно, уменьшить стоимость оборудования и монтажных работ).

Если мы используем 24-х вольтовую ленту, то можно прибегнуть к одной хитрости. Мы можем взять два одинаковых блока питания на напряжение 12 вольт, соединить их последовательно и получить на выходе такой системы напряжение 24 вольта и удвоенную мощность. Схема подобного соединения приведена на рисунке.

Электросхема подключения

При таком включении необходимо учесть особенности конструкции блоков питания. Некоторые БП выполнены таким образом, что их металлический корпус соединен с минусовым выходом. При использовании подобных блоков в рассматриваемой схеме требуется изолировать корпуса БП друг от друга и от любых металлических поверхностей.

Некоторые «умельцы» предлагают для увеличения мощности соединять выходы блоков питания параллельно. Подавляющее большинство БП не допускают такого соединения. Это связанно с тем, что двух идеальных блоков питания с абсолютно одинаковыми выходными напряжениями не бывает. Как бы ни старался производитель, но хоть на сотые доли вольта оно будет отличаться. Напряжение на выходе блока стабилизируется специальной электронной схемой, которая постоянно следит за выходным напряжением и в случае его отклонения от нормы, старается вернуть его в заданный диапазон. В случае соединения в параллель двух блоков с разными напряжениями, каждый из них начнет «перетягивать одеяло» на себя. Рано или поздно это закончится выходом БП из строя. Кроме того, в момент включения такой системы один блок может мешать запуститься другому. В результате, могут появиться периодические моргания ленты при включении подсветки. Ради справедливости, следует заметить, что существуют блоки питания, допускающие параллельное соединение, но это отдельный, довольно редко встречающийся класс. Возможность такого соединения обязательно указывается в документации на блок питания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector