Obliczanie mocy zasilacza dla taśmy LED 12 V

Sprzęt oświetleniowy LED zużywa znacznie mniej energii niż tradycyjne oprawy żarowe lub halogenowe. Jednak wiele opraw LED, w tym taśmy, jest zasilanych napięciem 12...36 V. Przy niższych napięciach nawet umiarkowana moc powoduje przepływ dość dużych prądów. Dlatego wybór źródła zasilania dla taśmy LED musi być przemyślany.

Impulsowy lub transformatorowy

Przez wiele dziesięcioleci zasilacze były budowane według schematu: transformator step-down - prostownik - filtr. Zasada ta nie zdezaktualizowała się do dziś, i w wielu przypadkach jest to najlepsze rozwiązanie.. Jednak wraz z rozwojem elektroniki coraz częściej zaczęto stosować zasilacze impulsowe. Pomimo złożoności układów scalonych mają one niezaprzeczalne zalety:

• lekkość;
• mały rozmiar;
• Wysoka sprawność, która teoretycznie może wynosić nawet 100%.

Zasilacz impulsowy.

Wadą jest generowanie szumów o wysokiej częstotliwości w sieci (co może powodować zakłócenia w pracy wrażliwych urządzeń zasilanych z tej samej sieci) oraz w odbiorniku. Aby zwalczyć pierwszy problem, zasilacze są wyposażone w filtry wejściowe (niedrogie źródła mają prosty obwód lub nie mają go wcale). Drugi problem nie ma znaczenia dla diod LED. Dlatego dokonano wyboru - do zasilania urządzeń LED stosuje się lekkie i wydajne zasilacze impulsowe.

Dobór zasilacza według charakterystyki elektrycznej

Obliczanie mocy zasilacza dla dowolnej taśmy LED należy rozpocząć od napięcia. Napięcie to musi być zgodne z napięciem zasilania listwy. Jeśli napięcie w zasilaczu jest wyższe, lampa szybko ulegnie uszkodzeniu. Jeśli jest ona niższa, oprawa będzie Jeśli napięcie źródła jest wyższe, listwa szybko ulegnie uszkodzeniu, a światło będzie świecić z pełną jasnością.

Drugim ważnym parametrem jest moc maksymalna. Oblicza się go według następującego wzoru:

Rist=Rood*Lens*Kzapgdzie:

• Rist - to minimalna moc pakietu zasilającego;
• Ruda - jednostkowe zużycie energii (moc pobierana przez 1 metr taśmy);
• Taśmy L - jest całkowitą długością odcinków wstęgi;
• Kzap - współczynnik bezpieczeństwa, może wynosić od 1,2 do 1,4.

Niektóre wartości należy rozpatrywać bardziej szczegółowo.

Jak określić zużycie energii przez jeden metr taśmy?

Najłatwiej jest określić zużycie energii na metr na podstawie arkusza danych technicznych. Jest to tam wyraźnie powiedziane. Jeśli nie jest ona dostępna, ale znasz typ wstążki, możesz znaleźć tę charakterystykę w różnych źródłach.

Diody LED 5050 i 3028 różnią się wielkością.

Jeśli i to nie jest możliwe, w wielu przypadkach zużycie jednostkowe można określić za pomocą linijki. Aby to zrobić, należy zmierzyć Wymiary diod LED i określić jego współczynnik kształtu. Na podstawie tej charakterystyki można określić pobór mocy przez jedną diodę LED, obliczyć liczbę diod LED na metr i pomnożyć.

Jedynym problemem jest to, że niektóre diody LED są dostępne w różnych wersjach - z jednym kryształem lub z 2-3 kryształami. W tym przypadku moc również będzie się różnić o współczynnik 2 do 3. Jedynym sposobem na znalezienie wymaganego parametru jest pobranie najmniejszego fragmentu taśmy i zasilenie go ze źródła o ewidentnie większej mocy. Mierząc natężenie prądu w amperach i mnożąc je przez napięcie zasilania (12 V lub inne), można uzyskać moc właściwą sekcji (W). Jeśli policzysz liczbę kresek w metrze, otrzymasz szukaną wartość.

Schemat pomiaru natężenia prądu.

Jeśli nie masz amperomierza, możesz zmierzyć rezystancję rezystora zamontowanego na elemencie przed podłączeniem go do zasilania (lub policzyć ją, jeśli jest dostępne oznaczenie). Po podłączeniu zasilania zmierz napięcie na nim i znajdź natężenie prądu, korzystając ze znanego współczynnika: I=U/Rgdzie I - to natężenie prądu w amperach, U - jest napięciem zasilania w woltach, R - to rezystancja opornika.

Opornik na pasku LED ma wartość 300 omów.

Dlaczego potrzebny jest współczynnik bezpieczeństwa i co on uwzględnia

Jeżeli wybierzesz zasilacz bez współczynnika bezpieczeństwa, będzie on pracował na granicy swoich możliwości. Ten tryb ma swoje wady:

1. Chiński wat" może być mniejszy niż zwykły wat. Co gorsza, oznacza to, że rzeczywista maksymalna moc niedrogich zasilaczy z Azji Południowo-Wschodniej jest często niższa od deklarowanej.
2. Niektóre elementy elektroniczne pracujące przy maksymalnym natężeniu prądu (i maksymalnej temperaturze) mają skróconą żywotność. Dotyczy to zwłaszcza elementów uzwojenia (transformatorów, cewek), które w tanich zasilaczach są wykonywane ręcznie z cienkiego drutu o niskiej jakości izolacji.
3. Jeśli zasilacz ma źle przylutowane styki (co jest dość powszechne), będą się one nagrzewać przy maksymalnym prądzie i jakość połączenia ulegnie pogorszeniu. Spowoduje to jeszcze większe wydzielanie ciepła i tak dalej, aż do awarii.
4. Jeśli temperatura w pomieszczeniu nieznacznie wzrośnie, układ elektroniczny przekracza swoje możliwości, a jego żywotność ulega nieprzewidywalnemu skróceniu.
5. Pobór mocy przez system oświetleniowy zależy od obwodów (choć nie w sposób krytyczny). Konfiguracja iluminatora może zawierać: ściemniacz(i), sterownik RGB kierowca (lub więcej), wzmacniacz (ewentualnie więcej niż jeden) i inne urządzenia.

Podłączanie taśmy LED za pomocą skrzynki sterowniczej.

Wszystkie te urządzenia pobierają prąd do pracy jałowej i na własne potrzeby (zasilanie obwodów wewnętrznych itp.), a ich sprawność nie jest stuprocentowa. W porównaniu z prądami pobieranymi przez diody LED są one niewielkie. Jeśli jednak zasilacz pracuje na "krawędzi", ten niewielki dodatek może okazać się krytyczny.

Na podstawie tych rozważań można stwierdzić, że realną sytuacją jest dodanie do obliczonej mocy 20 lub nawet 40 procent.

Czytaj także

Wybór taśm LED do oświetlenia mieszkań

 

Inne cechy zasilacza

Po obliczeniu charakterystyki elektrycznej zasilacza LED należy wziąć pod uwagę inne parametry.

Konstrukcja (stopień ochrony)

Zasilacze mogą występować w różnych wersjach:

• uszczelniony - Zalecane do montażu na zewnątrz, ponieważ są chronione przed opadami atmosferycznymi;
• Nieuszczelniona - Ze względu na niższą cenę urządzenia najlepiej instalować w pomieszczeniach zamkniętych.

Ponadto urządzenia hermetycznie zamknięte są gorzej chłodzone, co oznacza, że mają tendencję do przegrzewania się w pomieszczeniach.

Jednostka przystosowana do pracy na zewnątrz.

Typ chłodzenia

W tej kategorii źródła napięcia są podzielone na jednostki:

• z możliwością swobodnego chłodzenia;
• z wymuszonym chłodzeniem.

Wymuszona wentylacja przestrzeni wewnętrznej centrali jest realizowana przez zamontowanie wentylatora, który jest włączany i wyłączany przez wbudowany czujnik temperatury. Taka konstrukcja jest stosowana w urządzeniach o dużej mocy, natomiast urządzenia o stosunkowo małej mocy są projektowane bez wentylatorów.

Zasilacz z wymuszonym chłodzeniem.

Zastosowanie wyciągu z wentylatorem zmniejsza rozmiary urządzenia dzięki zmniejszeniu rozmiarów radiatorów, ale wentylator jest głośny. Im bliżej końca okresu eksploatacji, tym hałas staje się głośniejszy. Dlatego zasilaczy tego typu nie należy instalować w pokojach mieszkalnych ani w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie (biura itp.).

Przykład obliczeniowy dla zasilacza impulsowego

Jako przykład doboru odpowiedniego zasilacza do taśmy LED można podać następujące warunki

• Zewnętrzna taśma LED Apeyron 00-12 RGB jest stosowana jako oprawa oświetleniowa;
• Napięcie zasilania - 12 V;
• Pobór mocy - 14,4 W/m;
• Długość listew - 12 m.

Ponadto niezbędny będzie kontroler RGB, a przy takiej długości taśmy także wzmacniacz.

Wykorzystaj powyższy wzór do obliczenia wymaganej mocy:

• Lm = 12m;
• Rood=14,4 W/m.

Instalacja jest zewnętrzna, więc chłodzenie będzie dobre, ale w obwodzie znajdują się dwa dodatkowe odbiorniki. Można założyć, że współczynnik bezpieczeństwa wynosi 30% lub 1,3.

Pист=Руд*Lленты*Кзап=14,4*12*1,3=224,64 Вт.

Zaokrąglenia powinny być wykonywane tylko w górę. Na rynku dostępne są źródła o mocy 250 W. Aby zainstalować urządzenie na zewnątrz, należy wybrać takie, które ma klasę szczelności IP68.

Inna możliwość. Należy zasilić monochromatyczną listwę Apeyron SMD2835-60LED o napięciu 12 V. W sumie potrzebujemy 1,5 m taśmy o poborze mocy 9,6 W/m. Ściemniacz nie jest potrzebny, nie są też potrzebne żadne inne akcesoria. Zasilacz można zainstalować w sposób zapewniający dobry przepływ powietrza. W pobliżu nie powinny znajdować się żadne inne źródła ciepła. Współczynnik bezpieczeństwa można przyjąć na niższym poziomie 1,2. Obliczana jest moc:

Pист=Руд*Lленты*Кзап=9,6*1,5*1,2=17,28.

Odpowiedni jest zasilacz 12 V o mocy 25 W. Urządzenia z naturalnym chłodzeniem są przeznaczone do tej mocy, hermetyczna konstrukcja nie jest potrzebna.

Ważne! Czasami producenci zasilaczy zamiast mocy wyjściowej podają najwyższy prąd roboczy. Wartość tę należy przeliczyć na moc, korzystając z następującego wzoru Rist=Uslave*Imaxgdzie Urab - jest napięciem zasilacza, a Imax - to maksymalny prąd roboczy.

Film kończy się przykładem.

Obliczenie obciążalności zasilacza do taśm LED musi być wykonane w sposób odpowiedzialny. Błąd w mniejszym kierunku może kosztować utratę drogiej jednostki, a w większym kierunku - nieuzasadnione koszty finansowe.