Досвід

Вибір блоку живлення для світлодіодної стрічки

Останнім часом світлодіодні стрічки стали використовувати для освітлення приватних будинків і квартир. Це не дивно, так як їх приємне і тепле світіння доповнює атмосферу домашнього затишку. На ринку продаються різні види стрічок, і для кожного з них необхідно правильно підібрати блок живлення.

Особливості світлодіодних стрічок

Світлодіодна стрічка – це смуга гнучкого матеріалу, що володіє ізоляційними властивостями, яка оснащена двома провідними шинами з мідної фольги, світлодіодами і резисторами.

Гнучка смуга з встановленими світлодіодами створює яскравий джерело світла довжиною до 5 метрів

Світлодіодна стрічка складається з секцій по три діода, кожна з яких підключається до джерела живлення паралельно

Світлодіодну стрічку можна різати на фрагменти з кількістю світлодіодів, кратним трьомПри правильному підключенні проводів до шин харчування на секцію або відрізаний ділянку стрічки почне надходити напруга, яке викличе проходження струму по светодиодам. Завдяки особливостям своєї конструкції, під впливом струму світлодіоди почнуть випромінювати світловий потік (світитися). Варто відзначити, що рівень світіння прямо залежить від величини струму. При занадто маленькому значенні струму діод буде випромінювати тьмяне світіння або взагалі не буде світитися, а при занадто високому – швидко зіпсується і згорить. В основному середнє значення струму для діодів, що використовуються в світлодіодних стрічках, становить від 15 до 20 міліампер (мА).

Класифікація світлодіодних стрічок

Велика розмаїтість одноколірних світлодіодних стрічок зумовило їх класифікацію за кількома основними критеріями. Ці критерії будуть описані нижче.

За типом використаних світлодіодів

Головною відмінною рисою світлодіодних стрічок є тип діодів, використаних при виготовленні вироби. В основному одноколірні світлодіодні стрічки виробляються на базі діодів SMD 3528 і SMD 5050.Абревіатура SMD означає те, що цей електронний компонент призначений для монтажу на поверхню друкованої плати. Повна маркування включає також габарити вироби в міліметрах: наприклад, у світлодіода SMD 3528 довжина становить 3,5 мм, а ширина 2,8 мм.

За щільністю світлодіодів

Світлодіодні стрічки також підрозділяються і за кількістю елементів (діодів), що використовуються в одному метрі стрічки, яке в технічних колах називають щільністю. Варто зазначити, що кількість світлодіодів, яке застосовується при виготовленні одного метра стрічки, впливає на сумарну потужність вироби, а також на його світлові показники (ступінь освітленості).

Чим щільніше розташовані світлодіоди, тим більше їх поміщається на відрізку стрічки і тим яскравіше буде світло

за потужністю

Потужність світлодіодних стрічок, як і іншого радіотехнічного вироби або обладнання, вимірюється в ватах (Вт). Значення цього параметра визначається габаритами діодів і їх щільністю. Наприклад, типова світлодіодна стрічка, виготовлена ​​на основі SMD 3528, споживає:

• 4,8 Вт, якщо на кожному метрі встановлені 60 діодів;
• 9,6 Вт, якщо щільність світлодіодів в два рази більше – 120 діодів на метр;
• 19,2 Вт, якщо діоди стоять в два ряди, і їх загальна кількість на одному метрі 240 шт.

Для стрічки на базі SMD 5050 споживана потужність буде змінюватися наступним чином:

• 30 діодів / метр – 7,2 Вт;
• 60 діодів / метр – 14,4 Вт;
• 120 діодів / метр – 28,8 Вт.

Неважко помітити, що для одного і того ж типу стрічки споживана потужність прямо пропорційно кількості встановлених світлодіодів. Це і зрозуміло – кожен діод споживає однакову кількість ват.

Вибір джерела живлення для світлодіодної стрічки

Для того щоб насолоджуватися приємним і незвичайним освітленням, слід правильно підібрати джерело живлення. Цей крок дуже важливий, так як при неправильному виборі світлодіоди можуть згоріти, а виріб вийде з ладу.

Фактори, що впливають на вибір джерела живлення для світлодіодних стрічок

При виборі джерела (блоку) харчування для світлодіодних стрічок слід орієнтуватися на наступні параметри:

1. Напруга живлення стрічки.
2. Її споживана потужність.
3. Необхідна ступінь захищеності обладнання від впливу вологи.

Як приклад візьмемо світлодіодну стрічку SMD 3528 довжиною 6 м (60 діодів / м).

Напруга живлення світлодіодної стрічки

Як вже говорилося вище, все світлодіодні стрічки діляться на вироби, які живляться від 12 В і 24 В відповідно. Природно, що і вихідна напруга джерела повинно бути рівним одному або іншому значенню. Отже, для того щоб дізнатися напруга живлення світлодіодним стрічки:

1. Відкриваємо її технічні характеристики і шукаємо цікавить параметр.
2. Бачимо, що стрічка харчується від напруги в 12 В.

Відповідно до знайденим значенням напруги і здійснюємо підбір блоку живлення.

Потужність, споживана світлодіодною стрічкою

Для розрахунку потужності джерела живлення слід знову звернутися до технічних характеристик світлодіодної стрічки. На цей раз нас цікавить значення потужності, споживаної на метр вироби (P_{стрічки}= 4,8 Вт / м).

1. За умовою потрібно забезпечити харчуванням світлодіодну стрічку довжиною в 6 метрів, а значить для того щоб знайти повну потужність, яку споживає стрічка (P_потр), скористаємося наступною формулою: P_потр= P_{стрічки} × L = 4,8 Вт / м × 6 м = 28,8 Вт.
2. Варто зазначити, що блок живлення по даному параметру слід вибирати з запасом (близько 30-33%). Тому нам знадобиться джерело постійного струму на 12 В потужністю 28,8 х 1,33 = 38,3 ≈ 40 Вт.

Захист від впливу вологи

Це ще один важливий фактор, який слід враховувати при виборі джерела живлення. При виборі за цим критерієм спочатку треба визначитися з місцем його установки. Якщо планується організація світлодіодного освітлення у ванній кімнаті, то необхідно вибрати блок живлення, що володіє вологозахисними властивостями (IP 65 або IP 68). У звичайному житловому приміщенні сухого типу – спальня або вітальня – можна використовувати простий інтер'єрний джерело.Однак для того щоб вибір джерела був на 100% правильним, крім описаних вище чинників, слід підібрати відповідний тип, грунтуючись на його переваги та недоліки.

Типи джерел живлення

В даний час випускають чотири типи джерел живлення для світлодіодних стрічок.

Таблиця: переваги та недоліки різних типів джерел живлення

1. Компактність (невеликі габарити).
2. Стильний дизайн.
3. Герметичність.

1. Дорожнеча.
2. Обмеженість вихідної потужності (в основному до 100 Вт).
3. Утруднений теплообмін.

1. Герметичність і міцність.
2. Простий і хороший теплообмін.
3. Стійкість до погодних змін.

1. Найвища вартість з усіх типів джерел.
2. Великі габарити і вага.

1. Великий вибір моделей по вихідної потужності.
2. Низька ціна.
3. Проста установка.

1. Надвеликі габарити, які вдвічі перевищують розглянуті вище варіанти.
2. Відсутність захисту від впливу вологи.
3. Негарний зовнішній вигляд.

1. Не вимагає установки в стаціонарному режимі (монтаж на столі або стіні).
2. Простота експлуатації.
3. Відносна невисока вартість.

1. Мала потужність (менше 60 Вт).
2. Громіздкість пристрою, що підключається в електричну розетку.
3. Обмежена довжина кабелю.

Виробники блоків живлення для світлодіодних стрічок

Найбільш популярними і затребуваними виробниками блоків живлення для світлодіодних стрічок є:

1. Cool Neon. Випускає велику лінійку світлодіодних трансформаторів, які можуть використовуватися для вирішення різних цілей і завдань. Продукція компанії оснащена вбудованими захисними пристроями і може використовуватися при температурі від -25 до +45 ° С. Середній термін служби – понад 25 тис. Годин.

У номенклатурі виробів Cool Neon є як відкриті блоки живлення, так і герметичні моделі, здатні працювати при низьких температурах навколишнього повітря

• Lightech. Виробляє блоки живлення, які забезпечують високу стабільність роботи світлодіодної продукції в тому числі і стрічок, що використовуються при температурі від -30 до +50 ° C.Продукція компанії в основному розрахована на експлуатацію протягом 50 тис. Годин і більше. Особливостями цих моделей є:
  1. Широкий діапазон вхідної напруги.
  2. Стійкість до механічних ударів і вібрацій.
  3. Захист від перегріву корпусу.
  4. Стійкість до імпульсних перешкод в мережі.
  5. Захист від короткого замикання.

Lightech випускає герметичні блоки живлення в пластмасових корпусах, що забезпечують високу стабільність вихідних параметрів

Герметичні блоки живлення UnionElecom відрізняються компактністю, максимально високим ступенем вологозахисту алюмінієвого корпусу (IP68) і доступною ціною

Розрахунок потужності трансформатора

Основними параметрами, які застосовуються при розрахунку потужності джерела живлення є: погонне потужність, що витрачається на 1 метри стрічки (P_{стрічки),} кількість діодів на цьому ж відстань і вихідна напруга 12/24 В.Вище ми вже торкалися теми розрахунку потужності на прикладі світлодіодної стрічки SMD 3528 довжиною L = 6 м (60 діодів / м і P_{стрічки}= 4,8 Вт / м) і напругою живлення 12 В. За результатами розрахунків вийшло, що вся ця стрічка споживає P_потр = 28,8 Вт_. Для більшої наочності продублюємо попередній розрахунок сюди:

1. P_потр= P_{стрічки} × L = 4,8 Вт / м × 6 м = 28,8 Вт.
2. Для того щоб блок живлення не перегрівався, слід потужність розраховувати із запасом (береться запас в 33%). Скористаємося формулою: P_БП= P_потр+ 33% = 28,8 + 9,54 = 38,3 Вт.
3. На основі розрахунку підбираємо блок живлення з стандартної лінійки цікавить виробника, наприклад, на 40 Вт.

За аналогічним формулами розрахуємо потужність для світлодіодної стрічки SMD 5050 120 LED (120 діодів на метр). Це виріб має наступними параметрами: P_{стрічки}= 28,8 Вт, щільність 120 діодів / м, напруга живлення 24 В, довжина стрічки L = 2,5 м (припустимо, що ми відрізали необхідну кількість від стандартної довжини в 5 м).

1. P_потр= P_{стрічки} × L = 28,8 Вт / м × 2,5 м = 70,2 Вт.
2. P_БП= P_потр+ 33% = 70,2 + 23,16 = 93,4 Вт.
3. У цьому випадку вибираємо блок живлення на 100 Вт.

Варто зазначити, що використовуючи дані формули, можна легко і просто розрахувати потужність блоку живлення для світлодіодних стрічок з будь-якими параметрами.

Особливості установки блоку живлення

Блоки живлення для світлодіодних стрічок зазвичай встановлюються відповідно до структурної схемою, яка входить в їх комплектацію. В основному перед установкою трансформатора світлодіодну стрічку розрізають на секції, що складаються з необхідної кількості діодів.Місця нарізки позначені двома парами контактних груп (з кожного кінця секції) і маркером у вигляді ножиць. Блок живлення з'єднується паралельно секціях. У процесі підключення необхідно дотримуватись полярності (підключати клеми блоку живлення з позначеннями «+» і «-» до відповідних контактів стрічки), при цьому слід враховувати, що вихідна напруга джерела не повинно перевищувати 12 або 24 В (номінальне напруга стрічки). Розташування блоку живлення не впливає на функціональність пристрою, але його потрібно підбирати з естетичних міркувань.На практиці застосовуються дві схеми підключення світлодіодної стрічки до блоку живлення.

Підключення світлодіодним стрічки до одного блоку живлення

Найчастіше світлодіодна стрічка представляє собою цілісний п'ятиметровий відрізок, який намотаний на пластикову котушку. Як правило, з зовнішньої сторони – на незамотанний на котушці кінець – до стрічки приєднуються проводи, необхідні для з'єднання з блоком живлення. Якщо ж після покупки виявилося відсутність сполучних проводів, то слід взяти будь-які багатожильні дроти червоного ( «+») і чорного ( «-») кольору, відміряти потрібну довжину, якою має бути достатньо, щоб дістати до клем блоку живлення, і припаяти їх, попередньо зачистивши і облуди обидва кінці.

Облужіваем дроти, використовуючи каніфоль і олово, і методом пайки приєднуємо їх до доріжок стрічки. В процесі пайки слід застосовувати малопотужний паяльник і виробляти з'єднання досить швидко, так як є ймовірність того, що від дії підвищеної температури світлодіоди можуть пошкодитися.

Облужівать дроти потрібно швидко, щоб не перегріти їх і не пошкодити світлодіоди

Червоний дріт від світлодіодним стрічки ( «+») потрібно під'єднати до клеми «+ V», а чорний ( «-») – до клеми «-V»; до клем «L» і «N» підключається до мережевої напруги ( «L» – фаза, «N» – нуль)