Какой ток нужен для светодиодной ленты

В электрической цепи, где есть источник света, необходим для стабильной бесперебойной работы трансформатор для светодиодной ленты. От напряжения зависит срок жизни любого светодиода. Ленты с такими источниками света – стильный и доступный инструмент, позволяющий оформить интерьер. Они могут быть использованы как внутри здания, так и снаружи. Используются светодиодные ленты и в оформлении квартир и домов. Ими можно подсветить предметы мебели, декор и другие элементы домашней обстановки.

Блоки питания – пожалуй, одно из самых слабых мест светодиодной электрической цепи. Они выходят из строя гораздо чаще самих ламп. Именно по этой причине специалисты не рекомендуют капитально прятать блок, а продумать его место, так чтобы к нему был легкий доступ. Качественная светодиодная лента может прослужить своему владельцу 10 и больше лет.

В данной статье будут описаны основные технические вопросы выбора и подключения трансформаторов для создания светодиодной подсветки. В качестве бонуса к статье добавлен видеоролик с информацией порядка подключения трансформатора. Также статье содержит файл с учебным пособием “Как подключить светодиодную ленту”.

Основные функции

Используют блок питания с целью уменьшения уровня сетевого напряжения. Такие приборы могут быть задействованы при организации систем освещения разнотипных объектов: частного жилья, магазинов, офисов, баров, ресторанов и других помещений, рекламных баннеров и щитов, вывесок. Блок питания используют при организации подсветки, в основе которой лежит светодиодная лента или точечный светоизлучающий диод.

Популярность таких вариантов источника света обусловлена рядом преимуществ: несложный монтаж, высокая интенсивность свечения, сравнительно небольшая стоимость, если сравнивать с полноценными светильниками на базе диодов. Функционирование светодиодной ленты невозможно без блока питания, подходящего по мощности. Чтобы определить нужный вариант конструкции питающего элемента, необходимо выполнить несложный расчет.

Подключение к электрической сети

Производители предлагают к реализации светодиодные ленты с различными параметрами. В большинстве случаев источники питания светодиодных лент – сеть, дающая напряжение в 220 V. Но не все светодиодные приборы рассчитаны на то, чтобы их можно было подключать к обычной розетке. Ленты, которые пользуются наибольшим спросом у потребителя, требуют источник питания с параметрами напряжения на 12 V или на 24 V. Если их подключить напрямую к розетке, они не будут работать и могут сгореть. Эти устройства рассчитаны совсем на другой уровень и тип напряжения и такой светодиодный прибор необходимо подключить через трансформатор. Для светодиодного освещения разработчики представляют специальные трансформаторы для светодиодной ленты, обеспечивающие на выходе стабильное напряжение.

Интересный материал для ознакомления: полезная информация о трансформаторах тока.

Блок питания

Для устанавливаемой световой рекламы с применением светодиодов потребуется отдельный блок питания. В нашем случае такой блок питания и называют трансформатором для светодиодной ленты. Так происходит потому, что в составе таких блоков (кстати еще одно частое название такого устройства — адаптер) изначально использовались трансформаторы. И такие устройства обеспечивали постоянство напряжения на выходе. Сейчас же для питания светодиодных устройств чаще всего используются источники постоянного тока — их называют драйверами, либо еще более сложные устройства — контроллеры.

Но вернемся к блокам питания. Блок питания для светодиодной ленты следует подбирать, учитывая следующие параметры:

• напряжение;
• мощность;
• защита от влаги.

Блок следует подбирать для каждого конкретного случая. Напряжение питания светодиодной ленты должно соответствовать значениям 12 и 24 V. Поэтому выбираем прибор, который способен обеспечить указанное напряжение. Следующий момент – расчет необходимой мощности. Для питания одного метра светодиодной ленты требуется совершенно определенная мощность. Соответственно, мощность блока питания подбирается, исходя из подсчетов: мощность, потребляемая одним метром ленты, помноженная на общую длину подключаемого отрезка.

Обзор видов и принцип работы

Подобные устройства функционируют по сходной схеме: сетевое напряжение 220В преобразовывается в более низкое – 12В. Реализуется данная возможность посредством трансформатора, который обеспечивает понижение напряжения до уровня 12В. Это самый простой блок питания, который позволяет подключить осветительные приборы небольшой мощности. Для установки более мощных светильников используются питающие элементы, рассчитанные на 24В, 36В, 48В. Кроме понижающего трансформатора, в конструкции блока предусматривается выпрямитель, стабилизатор и фильтры (RC или LC).

Существует две разновидности таких приборов, которые отличаются по способу охлаждения:

• с пассивной отдачей тепла;
• с активной системой охлаждения.

В первом случае блок питания может быть выполнен в закрытом или перфорированном корпусе, а снижение интенсивности нагрева корпуса осуществляется посредством естественного охлаждения.

Интересный материал для прочтения: факты о понижающих трансформаторах.

Второй вариант предусматривает вентилятор в конструкции. У такого блока имеются весьма существенные минусы: необходимость регулярной очистки устройства, так как вентилятор нагнетает довольно много пыли, а, кроме того, во время работы слышен навязчивый шум, что не всегда устраивает владельца помещения. Встречаются разные исполнения питающего блока для светодиодной ленты, отличные по габаритам. Если планируется монтаж декоративной маломощной подсветки, можно использовать компактный вариант.

Помимо этого, рынок предлагает модели приборов отличные по материалу, из которого изготовлен корпус: пластик, алюминий. Основное отличие которых заключается в наборе функций:

• обеспечение питания источника света;
• устройства со встроенным диммером;
• возможность дистанционного управления;
• полнофункциональные приборы: с диммером и функцией удаленного управления.

Диапазон мощности подобной техники может варьироваться от 4 до 2 000Вт. Если планируется монтаж подсветки в помещении с повышенным уровнем влажности, используют специальный вид питающего блока – влагозащитный.

Классификация светодиодных лент

Большое разнообразие одноцветных светодиодных лент обусловило их классификацию по нескольким основным критериям. Эти критерии будут описаны ниже.

По типу использованных светодиодов

Главной отличительной чертой светодиодных лент является тип диодов, использованных при изготовлении изделия. В основном одноцветные светодиодные ленты производятся на базе диодов SMD 3528 и SMD 5050. Аббревиатура SMD означает то, что этот электронный компонент предназначен для монтажа на поверхность печатной платы. Полная маркировка включает также габариты изделия в миллиметрах: например, у светодиода SMD 3528 длина составляет 3,5 мм, а ширина 2,8 мм.

По плотности светодиодов

Светодиодные ленты также подразделяются и по количеству элементов (диодов), использующихся в одном метре ленты, которое в технических кругах называют плотностью. Стоит отметить, что количество светодиодов, которое применяется при изготовлении одного метра ленты, оказывает влияние на суммарную мощность изделия, а также на его световые показатели (степень освещённости). Чем плотнее расположены светодиоды, тем больше их помещается на отрезке ленты и тем ярче будет свет. Расчет параметров питания светодиодной ленты представлен в таблице ниже.

По мощности

Мощность светодиодных лент, как и другого радиотехнического изделия или оборудования, измеряется в ваттах (Вт). Значение этого параметра определяется габаритами диодов и их плотностью. Например, типичная светодиодная лента, изготовленная на основе SMD 3528, потребляет:

• 4,8 Вт, если на каждом метре установлены 60 диодов;
• 9,6 Вт, если плотность светодиодов в два раза больше — 120 диодов на метр;
• 19,2 Вт, если диоды стоят в два ряда, и их общее количество на одном метре 240 шт.

Для ленты на базе SMD 5050 потребляемая мощность будет изменяться следующим образом:

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

Нетрудно зковое количество ватт.

Ключевые параметры выбора

Чтобы подобрать питающий элемент для светодиодной ленты, необходимо обратить внимание на несколько основных технических характеристик подобных устройств:

• уровень напряжения на выходе блока обязательно должен соответствовать по значению источнику света, который будет подключен;
• значение мощности прибора, для определения подходящего по нагрузке исполнения следует выполнить простой расчет;
• степень защиты;
• необходимость наличия в блоке дополнительных функций.

Расчет значения достаточной мощности

Чтобы не ошибиться и подобрать питающий элемент для светодиодной ленты нужных параметров, следует для начала определить общую протяженность источника света, на что влияют размеры освещаемого помещения. В технических характеристиках производитель указывает значение мощности участка полосы длиной 1м. Соответственно, чтобы определить максимальный уровень нагрузки на блок питания, следует умножить общую длину ленты на мощность 1м. Дополнительно необходимо прибавить к полученному значению 15-20%.

Таким образом, питающий элемент обеспечивает возможность подключения светодиодных источников света. Но помимо основной функции – питания, такие устройства решают и другие задачи, например, защищают осветительный прибор от перепадов сети благодаря встроенному стабилизатору. Чтобы не ошибиться при покупке, нужно рассчитать значение мощности. Основными параметрами, которые применяются при расчёте мощности источника питания являются: погонная мощность, расходуемая на 1 метры ленты (Pленты), количество диодов на этом же расстояние и выходное напряжение 12/24 В.

Проведем расчёта мощности на примере светодиодной ленты SMD 3528 длиной L = 6 м (60 диодов/м и Pленты=4,8 Вт/м) и напряжением питания 12 В. По результатам расчётов получилось, что вся эта лента потребляет Pпотр = 28,8 Вт. Для большей наглядности продублируем предыдущий расчёт сюда: Pпотр= Pленты × L= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт. Для того чтобы блок питания не перегревался, следует мощность рассчитывать с запасом (берётся запас в 33%). Воспользуемся формулой: PБП= Pпотр+33%=28,8+9,54=38,3 Вт.

На основе расчёта подбираем блок питания из стандартной линейки интересующего производителя, например, на 40 Вт. По аналогичным формулам рассчитаем мощность для светодиодной ленты SMD 5050 120 LED (120 диодов на метр). Это изделие обладает следующими параметрами:

• Pленты=28,8 Вт;
• плотность 120 диодов/м;
• напряжение питания 24 В;
• длина ленты L = 2,5 м.

Предположим, что мы отрезали необходимое количество от стандартной длины в 5 м). Pпотр= Pленты × L= 28,8 Вт/м × 2,5 м = 70,2 Вт. PБП= Pпотр+33%=70,2+23,16=93,4 Вт. В этом случае выбираем блок питания на 100 Вт. Стоит отметить, что используя данные формулы, можно легко и просто рассчитать мощность блока питания для светодиодных лент с любыми параметрами.

Подключение светодиодной ленты к одному блоку питания

Чаще всего светодиодная лента представляет собой цельный пятиметровый отрезок, который намотан на пластиковую катушку. Как правило, с внешней стороны — на незамотанный на катушке конец — к ленте подсоединяются провода, необходимые для соединения с блоком питания.

Если же после покупки обнаружилось отсутствие соединительных проводов, то следует взять любые многожильные провода красного («+») и чёрного («-») цвета, отмерить нужную длину, которой должно быть достаточно, чтобы достать до клемм блока питания, и припаять их, предварительно зачистив и облудив оба конца. Облуживаем провода, используя канифоль и олово, и методом пайки подсоединяем их к дорожкам ленты.

В процессе пайки следует применять маломощный паяльник и производить соединение достаточно быстро, так как есть вероятность того, что от воздействия повышенной температуры светодиоды могут повредиться. После этого свободные концы проводов (не припаянные к ленте) подсоединяем к блоку питания, соблюдая полярность.

Источник: ElectroInfo.net

Напряжение и сила тока

Как следует из курса физики, электрическая мощность (P, Вт) – это произведение тока (I, А) на напряжение (U, В). Применительно к светодиодной ленте это означает, что номинальное напряжение питания нужно умножить на ток, протекающий через светоизлучающие диоды.

Напряжение можно определить визуально. Для этого нужно взять часть LED-ленты в руки и посчитать количество светодиодов, расположенных между двумя линиями разреза:

• 3 светодиода соответствует напряжению питания 12 В;
• 6 светодиодов – 24 В;
• 60 светодиодов – 220 В от сети переменного тока через выпрямитель.

На некоторых изделиях значение напряжения нанесено непосредственно возле линии разреза. Также существуют адресные светодиодные ленты со встроенным ШИМ-модулятором и питанием от +5 В.

Величина протекающего тока зависит от типа установленных светоизлучающих диодов и их общего количества в светодиодной ленте. Самый маломощный SMD 3528 потребляет всего 20 мА, SMD 3014 – 50 мА, SMD 5050 – 60 мА, а SMD 2835 и SMD 5730 – 180 мА. В одном метре может находиться разное количество отдельных SMD-светодиодов. Плотность монтажа бывает 30, 60, 120 и 240 шт./м.

Приобретая лишь часть светодиодной ленты, спрашивайте у продавца паспортные значения мощности, тока и светового потока. Их можно найти на упаковке с бобиной.

Расчёт мощности 1 метра светодиодной ленты

Имея на руках все необходимые данные, несложно рассчитать, сколько потребляет 1 метр LED-ленты:

• U_пит – напряжение питания, В;
• I_1м – ток одного светодиода, А;
• N – количество SMD-светодиодов в 1 метре ленты, шт.;
• K – коэффициент, учитывающий количество светодиодов, включенных последовательно.

Известно, что любая LED-лента с питанием от +12 В состоит из групп светоизлучающих диодов, соединённых параллельно. В свою очередь, в каждой группе по 3 светодиода, соединённых последовательно, а значит, через них протекает одинаковый ток. Поэтому К = 3. Для светодиодной ленты, работающей от +24 В значение К = 6.

Для большей наглядности рассчитаем мощность потребления 1 метра светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м с питанием от источника +12 В:
Для некоторых других популярных изделий с питанием 12 В, мощность указана в таблице.

Расчёт мощности всей длины LED-ленты

Логично предположить, что для расчёта мощности светодиодной ленты длиной больше или меньше 1 метра, нужно полученный результат умножить на общую длину:

L – длина одного или нескольких отрезков, подключаемых к блоку питания.

К примеру, нужен блок питания, чтобы запитать 2 куска светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м длиною 2,5 и 3 метра. Мощность потребления составит:
Чтобы источник питания работал без перегрузок, необходимо полученный результат умножить на коэффициент запаса – 1,2 и округлить до ближайшего стандартного значения. В данном случае подойдёт блок питания мощностью 50 Вт.

Если необходимо посчитать, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лента за определённый промежуток времени, то суммарную мощность придётся перевести в кВт*ч. Для этого воспользуемся формулой:

h – время, в течение которого светодиоды включены, ч.

К примеру, за 8 часов непрерывной работы светодиодная лента из предыдущего примера потребит:

В заключение хочется отметить, что мощность и светоотдача LED-лент серии «эконом», собранных на чипах SMD 5630 и SMD 5730, не соответствует заявленной. В них установлены светоизлучающие диоды с меньшим размером кристалла, а значит, и с меньшим током потребления. Поэтому, покупая дешёвую продукцию, рассчитать её мощность можно только экспериментальным путём после замера тока и напряжения.

Источник: ledjournal.info

Разновидности светодиодов

SMD диоды монтируются на гибкую ленту при помощи технологии поверхностного монтажа (припаиваются к плате). Корпуса DIP оснащены ножками, поэтому перед пайкой крепятся на гибкой плате. Полосы с SMD плоские, излучают свет параллельно монтажной плоскости. DIP – это цепочка из цилиндров, которая используется при тюнинге транспортных средств, для оформления больших банкетных залов, фасадов, конструкций наружной рекламы, площадей, даже деревьев.

Для изготовления монохромных (одноцветных) светодиодных лент используются однотипные диоды. Они могут излучать красный, желтый, зеленый, синий, белый свет, реже оранжевый или розовый. Доступны изделия с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением для медицинских учреждений, оранжерей, теплиц. Белый свет имеет различные оттенки: желтоватый, нейтральный, синий. При установке 3-х кристаллов в один чип он называется RGB.

Светодиодная полоса может быть обычная и водонепроницаемая (в силиконовой оболочке) в маркировке обозначается буквами RTW.

Степень защиты обозначается буквами IP и цифрами:

• первая – безопасность для людей и уровень защиты от внешних механических воздействий;
• вторая – уровень защиты от повышенной влажности;
• 0 – отсутствие защиты.

При установке в отапливаемых помещениях защита большого значения не имеет. Для влажных помещений выбирается гибкая светодиодная полоса с IP67 и IP68. При монтаже вне помещений IP43 и больше.

В стандартной светодиодной ленте количество светодиодов на 1 метр 30 или 60. При двойном увеличении плотности изделие обозначается как «х2». Если светодиоды установлены в 2 ряда, ставится маркировка «2х2» (на одном метре 120 или 240 чипов).

Внимание! Некоторые производители предлагают гибкие полосы с установкой светодиодов в 3 и 4 ряда. При монтаже необходимо учесть, что из-за перегрева их нужно уложить на жесткую металлическую основу.

Светодиодные ленты с SMD фронтальные, излучают свет под углом 120 градусов. Гибкие полосы с DIP торцевые, световой поток рассеивается вдоль плоскости установки, поэтому в помещениях они используются для декоративного освещения.

Напряжение и сила тока

К сети все типы светодиодных лент подключаются через источник питания, стабилизирующий напряжение и ток. Стандартные изделия рассчитаны для работы от 12 вольт, но встречаются гибкие светодиодные полосы на 5 (со встроенным ШИМ-регулятором), 24 и 36 вольт. Хорошие производители значение этого параметра наносят на ленту.

Величина тока полностью зависит от того, какие светодиоды установлены, и сколько их на метре и всей ленте.

Важно! При покупке отрезка (без бобины) значения напряжения и тока нужно спросить у продавца.

Определение мощности

На упаковке мощность одного метра или всего изделия указывается в ваттах. Главное внимание при подборе блока питания следует обратить именно на этот показатель.

Внимание! Недавно стали выпускать светодиодные ленты с напряжением 220 В, для которых преобразователь не требуется, так как они подключаются прямо к сети.

Расчет мощности 1 метра светодиодной ленты

Значение мощности 1 м Led ленты зависит от типа светодиодов, которые на ней размещены, и их количества. Если паспорта нет или значение не указано (не все производители отличаются высоким уровнем ответственности), нужно отмерить метр рулеткой, определить длину и ширину чипов и посчитать, сколько их установлено.

По размерам можно определить тип СМД и найти таблицу со значениями тока (в амперах):

• СМД 3528 – 0,02;
• СМД 5050 – 0,02;
• СМД 5630 – 0,15-0,2;
• СМД 5730 – 0,15-0,3;
• СМД 2835 – 0,06;
• СМД 3014 – 0,03;
• СМД 3020 – 0,02.

Формула мощности:

P = U*I*N/K, где:

U – вольтаж блока питания;

I – ток;

N – количество чипов на метре;

K – количество SMD, соединенных последовательно.

Во всех светодиодных полосах на 12 В в группах, соединенных параллельно, по 3 чипа, поэтому K=3 (для 24 В K=6).

Пример:

Размер чипа SMD 3020 – 30х20 мм, на метре 30 элементов, блок питания 12 В.

P = 12*0,02*30/3 = 2,4 Вт.

Если чипов 60:

P – 24*0,02*60/3 = 9,6 Вт.

Расчет мощности всей длины Led ленты

Если мощность одного метра известна, чтобы получить показатель для всего изделия, нужно полученную цифру умножить на длину.

Например, длина светодиодной полосы ленты SMD 3020 5 метров:

9,6*5 = 48 Вт.

Важно! При выборе блока питания учитывается, что его мощность должна на 20-30% превышать мощность светодиодной ленты.

Расчет преобразователя

При покупке блока для уже имеющейся светодиодной полосы учитывается не только мощность, не менее важно напряжение.

Внимание! Преобразователи на 12 В более доступны и обладают сравнительно низкой стоимостью, при выходе из строя их проще заменить.

Чтобы определить мощность блока, мощность ленты нужно умножить на 0,2 или 0,3. Для рассмотренных выше светодиодов при длине изделия 15 м и 60-и чипах на каждом из них ее мощность:

9,6*15 = 144 Вт.

С учетом коэффициента:

144+144*0,3 = 187,2 Вт

Мощность блока питания должна быть 200 Вт.

Внимание! Если не учесть запас, блок не сможет выдать на выходе стабильное напряжение и будет перегреваться.

Если блок кажется слишком габаритным, светодиодную полосу можно разделить на 2 части, для каждой купить преобразователь на 100 ватт.

Расчет потребления

Перед монтажом системы освещения любому хочется узнать ее энергопотребление.

Объем потребляемой светодиодной полосой электроэнергии в первую очередь зависит от количества диодов. Если использовать рассмотренное выше изделие, то можно сказать, что потребление электроэнергии – это мощность блока питания. Чтобы определить точное значение, необходимо знать, сколько часов ежедневно системой освещения будут пользоваться.

Если она будет работать примерно 3 часа в сутки, расчет следующий:

200 Вт*3/1000 = 6 кВт/сутки.

Источник: svetilnik.info