Какой трансформатор нужен для светодиодной ленты


Если вы воткнете светодиодную ленту напрямую в розетку (а некоторые почему-то делают именно так), то она мгновенно сгорит, почернеет и пустит дым. Светить после этого, она уже никогда не будет. Так делать, категорически вам не советую.

Светодиодные ленты питаются напряжением 12 или 24 вольт. Я использую ленту на 12 вольт. Почему? Потому, что ее проще купить и она дешевле.

Для того, чтобы превратить сетевое напряжение 220 вольт в 12, используется импульсный блок питания. Его основной параметр — это мощность, которую он способен отдать светодиодной ленте. Как рассчитать мощность блока питания, я вам покажу на конкретном примере.

Расчет блока питания для светодиодных лент

Сначала, необходимо выяснить, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Подробно о типах лент, я рассказывал в статье Виды светодиодных лент. Чему равна мощность одного метра ленты, вы можете посмотреть в этой таблице:

Мощность одного метра ленты — 7,2 ватта. Всего 10 метров (две бобины по 5 метров). Умножаем 10 метров на 7,2 ватта, получаем 72 ватта. Это мощность, которую потребляет лента.


Важный момент! Блок питания обязательно должен иметь запас по мощности минимум 30%. Иначе, он быстро сгорит от перегрузки. Соответственно, 72 ватта плюс 30%, получается 93,4 ватта.

Вот именно такой мощности нужен блок питания, чтобы запитать 10 метров светодиодной ленты SMD 5050 c 30 светодиодами на метре. Существует, как минимум, три варианта блоков питания, которые можно купить в магазинах, продающих светодиодные ленты.

Компактный герметичный блок питания в пластиковом корпусе (1)

Небольшой размер, легкий, влагозащищенный. Однако, его мощность не бывает больше 75 ватт. Поэтому, чтобы запитать две ленты, потребуется два блока питания по 50 ватт. Используется в подсветке интерьеров, т.к. его проще всего спрятать.

Герметичный блок питания в алюминиевом корпусе (2)

Мощность 100 ватт и его одного хватит, чтобы запитать сразу две ленты. Однако, весит он больше килограмма и имеет большие габариты. Используется, в основном, для подсветки уличных вывесок, т.к. очень надежен и хорошо защищен от внешних воздействий (солнце, мороз, дождь).

Открытый блок питания (3)

Этот тоже выдает 100 ватт, но имеет самые большие размеры. Лично я не встречал ни разу, чтобы его использовали для подсветки потолков или стен. Его невозможно спрятать в нишу. Применяется для питания аппаратуры, обычно устанавливается в аппаратные отсеки или специальные шкафы. Его достоинство — это более низкая стоимость.


Итак, чтобы подобрать блок питания, сначала смотрим тип ленты, которую хотим запитать. Далее, смотрим в таблице, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Умножаем это значение на длину ленты, получаем мощность блока питания. Выбираем из имеющихся в продаже вариантов блоков питания тот, который вам больше подходит.

Источник: www.drive2.ru

Назначение

Выпускаемые промышленностью светодиодные ленты питаются постоянным напряжением 12 или 24 вольт. Чаще применяют ленты, рассчитанные на 12 В. Поэтому питать светодиодные ленты непосредственно от осветительной сети 220 В нельзя. Для их питания необходим понижающий трансформатор. Точнее – блок питания на 12 В. Так как светодиоды работают на постоянном токе, блок питания помимо понижающего трансформатора должен содержать выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Выпрямитель, подключаемый к вторичной обмотке трансформатора, служит для преобразования переменного тока в постоянный. В качестве выпрямителя могут использоваться диоды, собранные по мостовой или полумостовой схеме. Рабочий ток диодов должен превышать суммарный рабочий ток светодиодных лент, подключаемых к блоку питания.

На выходе выпрямителя получается пульсирующее напряжение. Частота пульсаций равна удвоенной частоте питающей сети. Для устранения пульсаций применяются сглаживающие фильтры. На практике для сглаживания пульсаций применяются электролитические конденсаторы с рабочим напряжением, превышающим выходное напряжение трансформатора. Величина емкости конденсаторов зависит от мощности блока питания.


Пульсации напряжения питания напрямую влияют на коэффициент пульсаций светового потока. Чем ниже коэффициент пульсаций света, тем комфортнее чувствует себя человек, находясь в помещении с искусственным освещением. Если емкость конденсаторов сглаживающего фильтра выбрана правильно, то коэффициент пульсаций светового потока не будет превышать нескольких процентов, что считается хорошим показателем.

Имея небольшие навыки в электротехнике из трансформатора, диодов и конденсаторов можно самостоятельно, своими руками изготовить блок питания для LED.

Виды

Для питания светодиодных лент применяют два типа блоков питания содержащих:

  • обычный понижающий трансформатор;
  • импульсный преобразователь напряжения (электронный трансформатор).

В качестве понижающего трансформатора, в зависимости от типа LED ленты, подойдет любой трансформатор 12В или 24В соответствующей мощности с выпрямителем и сглаживающими конденсаторами. Это может быть трансформатор, намотанный на Ш-образном или тороидальном сердечнике.

Хорошо подходят, имеющиеся в широкой продаже, тороидальные трансформаторы, предназначенные для питания низковольтных ламп для точечных светильников. Они имеют компактные размеры и мощность достаточную для подключения светодиодной ленты.


тороидальный трансформатор

Блоки питания для светодиодных лент, выпускаемые промышленностью, обычно выполняются в виде импульсных преобразователей напряжения (инверторов). В них сетевое напряжение последовательно выпрямляется, преобразуется в высокочастотное напряжение (до 40 кГц), трансформируется импульсным трансформатором, выпрямляется и сглаживается. На таком же принципе основана работа блоков питания компьютеров, телевизоров и многих других электронных устройств.

Благодаря сравнительно большой частоте преобразования, импульсные блоки питания значительно выигрывают по массогабаритным показателям у трансформаторных БП. По той же причине они не гудят, у них низкий коэффициент пульсаций. Большим достоинством импульсных блоков питания является то, что они выдают стабильное напряжение в широком диапазоне входного сетевого напряжении.

импульсные блоки питания

Расчет

Независимо от того, какой тип трансформатора предполагается применить для питания светодиодной ленты, сначала нужно определить мощность подключаемой нагрузки. Для этого необходимо знать, какую мощность потребляет один погонный метр ленты и сколько метров будет потрачено для организации освещения. Такую информацию можно получить из технической документации на данный тип LED или узнать ее у продавца.


К сожалению, часто заявленные технические характеристики не соответствуют реальным. В случае если возникли сомнения, лучше произвести несложные измерения, чтобы узнать реальные цифры. Для этого светодиодную ленту необходимо подключить к подходящему источнику напряжения и измерить потребляемый ток. Таким источником может послужить лабораторный блок питания, зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов или сам аккумулятор на 12 или на 24 вольт.

Измерения тока проводят, включив в разрыв цепи амперметр постоянного тока или используя токоизмерительные клещи постоянного тока. Вычислить мощность, потребляемую подключенной лентой можно по формуле:

P=U*I

Где P – потребляемая мощность; U – напряжение; I – потребляемый ток.

Разделив полученное значение на длину подключенной ленты, получим мощность одного погонного метра светодиодной ленты. Зная «метраж» ленты, которую предполагается установить, легко вычислить потребляемую мощность. Мощность блока питания лучше выбрать с запасом в несколько десятков процентов. Это позволит избежать излишнего нагрева, повысит надежность системы освещения.

Выбор

Как выбрать мощность трансформатора мы уже обсудили. Однако в некоторых случаях целесообразнее применить несколько трансформаторов небольшой мощности вместо одного мощного аппарата. Это может быть сделано, например, по соображениям расположения отдельных участков светодиодной ленты. Или, исходя из габаритов, когда встает вопрос, куда спрятать трансформатор большой мощности.


Мы уже останавливались на достоинствах «электронных» трансформаторов. Однако применяемые в них электронные компоненты более требовательны к эффективному охлаждению. Часто для охлаждения электроники таких БП, внутрь корпуса устанавливают вентиляторы.

К выбору блоков питания следует подходить с некоторой осторожностью, так как со временем вентиляторы иногда начинают довольно громко шуметь и для устранения шума приходится предпринимать меры. Лучше остановить свой выбор на преобразователях, в которых корпус служит радиатором для отвода тепла. Такие корпуса имеют развитую ребристую поверхность.

трансформатор с радиатором

Выбирая трансформатор необходимо учесть место его установки. Если освещение предполагается устанавливать на улице или в сырых помещениях, необходимо выбирать аппарат с соответствующим классом защиты.

Дополнительно про выбор трансформатора можете посмотреть интересное видео. Автор дает полезные замечания, которые обязательно пригодятся при выборе трансформатора.

Подключение светодиодной ленты к трансформатору


Подключение светодиодной ленты к блоку питания не представляет особой сложности. При подключении главное не перепутать полярность и подключить плюс к плюсу, а минус к минусу. На светодиодной ленте и на блоках питания полюса обычно промаркированы. Часто для подключения LED ленты к заводским БП используются специальные разъемы. Они имеют специальные выступы – «ключи» и, поэтому, ошибиться с подключением невозможно.

Для подключения блоков питания к сети необходимо использовать кабель в двойной изоляции. Сечение жил кабеля должно быть не меньше 1.5 мм2. Для подключения низкого напряжения, в зависимости от мощности нагрузки, подойдет провод или кабель с сечением жил от 0.75 мм2 или больше. Такое небольшое сечение объясняется тем, что светодиоды потребляют в 8 – 10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания. Подключение кабелей к трансформаторам должно осуществляться с помощью штатных разъемов или с помощью винтовых или пружинных зажимов.

Подключение «трехцветных» (RGB) светодиодных лент имеет некоторые особенности. RGB ленты обычно работают со специальными контролерами. Поэтому при подключении трехцветных светодиодных лент к блоку питания подключается не сама лента, а контроллер, который в свою очередь питает светодиоды. Также существует ограничение на длину ленты подключаемой к контроллеру. Поэтому для наращивания цепочки светодиодных лент используются специальные усилители. Эти усилители также должны получать энергию от блока питания.


схема подключения rgb ленты к траснформатору

Еще следует сказать несколько слов об электромагнитной совместимости. Импульсные блоки питания для светодиодных лент могут быть причиной помех. Поэтому стоит подумать о применении сетевых фильтров. Для эффективного подавления помех они должны располагаться в непосредственной близости от БП.

Как самому сделать трансформатор

Простейший трансформатор для светодиодной ленты можно изготовить самостоятельно. Сначала необходимо рассчитать мощность и потребляемый светодиодной лентой ток. Исходя из потребляемой мощности, выбрать понижающий трансформатор на 12 В. Также понадобятся четыре выпрямительных диода или диодный мост в интегральном исполнении. Максимально допустимый ток диодов должен превышать ток, потребляемый светодиодной лентой. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения потребуются электролитические конденсаторы. Рабочее напряжение конденсаторов 12-тивольтового БП должно быть не ниже 25В. Суммарную емкость можно подсчитать исходя из 3000 микрофарад на один ампер нагрузки. Все детали нужно спаять по приведенной ниже схеме.

схема трансформатора

Получившуюся конструкцию нужно поместить в подходящий для нее корпус.


Учитывая все вышеизложенное, можно сказать, что применение качественного трансформатора является необходимым условием длительной и надежной работы светодиодной ленты. При этом он должен иметь запас по мощности, обеспечивать низкий коэффициент пульсаций, не бояться бросков сетевого напряжения и иметь класс защиты соответствующий условиям эксплуатации.

Источник: ledno.ru

Сегодня светодиоды семимильными шагами входят в обыденную жизнь человека. С их помощью производится либо полное освещение помещения, либо декоративная подсветка каких-либо элементов интерьера. Уже никого не удивишь подсветкой рабочей зоны на кухне, подсветкой потолков комнат по периметру, подсветкой картин и т.д. Данная тема стала очень популярной, так как начала пользоваться спросом. Поэтому во многих магазинах электротоваров можно найти большое количество компонентов, касающихся светодиодного освещения.

Большим преимуществом использования светодиодов в быту над обычными лампами стало следующее:

  1. Большой срок службы до 50 000 часов.
  2. Низкое потребление, что составляет некую экономию при оплате счетов за электроэнергию.
  3. Высокая светоотдача. Практически вся энергия преобразуется в свет, а не в тепло как у ламп накаливания.
  4. Можно реализовываться любые дизайнерские решения.
  5. Имеется возможность менять цвет освещения с помощью RGB светодиодов.
  6. Отсутствуют вредные вещества (ртуть, фосфор и т.д.)

Напрямую в электросеть включать светодиоды нельзя. Для этого существуют разные устройства: блоки питания на основе трансформаторов и драйверы. Все они преобразуют переменное напряжение в постоянное, ограничивают выходное напряжение или ток. Дальше попробуем разобраться в чем различия и что лучше выбрать для светодиодов — трансформатор или драйвер. Более доступными и дешевыми являются трансформаторы.

Трансформатор

Это блоки питания, которые преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное, например, 12 В. Они имеют достаточно простую, но громоздкую конструкцию. Например, блок мощностью 100 Вт будет занимать место ориентировочно 70×140×40 мм. Поэтому необходимо сразу продумывать, где их можно размещать. Например, для подсветки рабочей зоны кухни для трансформатора придется выделить место в шкафчике.

При использовании трансформатора обязательно нужно считать мощность подключаемых светодиодов или светодиодных лент. Иначе можно его просто перегрузить, что приведет к перегреву блока и выходу из строя. Трансформатор не имеет встроенного ограничения по потребляемому току. При электропитании от него светодиоды будут брать такой ток, который им необходим. Также нагружать на 100% такие блоки питания нельзя. Рекомендуется подбирать трансформаторы, таким образом, чтобы их мощность превышала мощность подключаемой нагрузки ориентировочно на 30 процентов.

К плюсам использования трансформаторов можно отнести: наличие гальванической развязки с сетью, что обеспечивает электробезопасность для человека, более низкую стоимость, доступность во многих магазинах. К минусам можно отнести большие габаритные размеры, возможность появления гула во время работы и отсутствие контроля потребляемого тока светодиодами. Драйвер немного отличается от трансформатора, хотя эти оба устройства предназначены для электропитания светодиодов.

Драйвер

Можно сказать, что драйвер является источником тока для светодиодов. Внутри него находится некая схема, которая выдает стабилизированный ток. У него выходное напряжение варьируется в зависимости от количества подключенных светодиодов и от их мощности. Например, если к драйверу с током 300 мА подключить один светодиод на 300 мА мощностью 1 Вт, то падение напряжения на диоде будет 3,3 В и он будет потреблять ток 300 мА. При последовательном подключении двух аналогичных светодиодов ток останется на прежнем уровне 300 мА, а суммарное напряжение будет составлять 6,6 В. Поэтому при выборе драйвера нужно смотреть не только на его ток, но и на пороги выходного напряжения. Даже при покупке мощных светодиодов с ними идет информация только о потребляемом токе и их мощности.

При планировании подключения драйверов у себя дома необходимо учитывать еще такой параметр, как пусковой ток. Блок мощностью 150 Вт может кратковременно иметь пусковой ток до 65 А. Это указывается в его паспорте. Поэтому на это обращайте особое внимание при выборе модели драйвера и при выборе номинала и время-токовой характеристики , который будет защищать цепь освещения.

К минусам использования драйверов можно отнести большую их стоимость и соответственно они реже встречаются в продаже. Выше мы рассмотрели два разных блока питания для подключения светодиодов и светодиодных лент. Узнали, что они из себя представляют, в чем их различия, плюсы и минусы. Что лучше выбрать трансформатор или драйвер однозначно сложно сказать. Тут нужно исходить из конкретной ситуации и какие функции от светодиодного освещения необходимо реализовать. Поэтому перед выбором необходимо взвесить все преимущества и недостатки использования обоих устройств в данной ситуации и только потом принимать решение.

Источник: Компания «Уралэнерго».

Источник: www.elec.ru

Определение мощности трансформатора

В зависимости от типа диодов, предусмотренных в ленте, входное напряжение питания может быть разным: 12В, 24В, 36В. Чем больше значение этого параметра, тем дороже осветительный прибор и потребуется более мощный блок питания, который тоже предлагается по высокой цене. Чтобы не ошибиться и подобрать нужную модель, необходимо предварительно рассчитать мощность трансформатора.

Для этого достаточно лишь определиться с тем, какой вариант ленты нужен. Следует также рассчитать достаточный уровень освещенности на участке, где будет устанавливаться подсветка. Производитель обычно указывает в характеристиках изделия мощность 1 м LED-ленты. Умножив значение данного параметра на общую протяженность диодной полосы, можно получить уровень создаваемой нагрузки на трансформатор.

Например, если мощность 1 м ленты равна 7,2 Вт, а ее общая длина – 10 м. Умножив эти значения, получится 72 Вт – расчетная нагрузка подключаемого осветительного прибора. Но чтобы выбрать блок питания на 12 вольт, к полученной величине рекомендуется прибавить небольшой запас по мощности.

Экономить не следует, а значит, можно взять запас, равный 30%. Соответственно, итоговое значение мощности трансформатора для LED-ленты составляет 93,4 Вт.

Классификация и принцип действия

Блок питания существует в двух исполнениях:

  • на основе трансформатора;
  • импульсный прибор.

Оба варианта подают на вход осветительного прибора 12 вольт. Трансформаторный блок питания характеризуется довольно крупными габаритами, что порой усложняет задачу по монтажу. Есть и другие минусы у таких моделей: подверженность перегрузкам в сети, а также невысокий КПД. Импульсный аналог, наоборот, компактный, благодаря чему его легко спрятать в любом месте.

Принцип действия подобных устройств заключается в понижении сетевого напряжения до нужного уровня (12В, 24В). Причем в отличие от драйверов (обеспечивают стабильный ток), используемых для питания светодиодов в LED-лампах, блок питания является источником напряжения.

Соответственно, осветительный прибор не ограничивается по току данным устройством. Для этой цели конструкцией диодной ленты предусмотрены токоограничивающие резисторы.

Встречаются разные виды трансформаторов, отличных по конструкции:

  1. компактный пластиковый корпус;
  2. алюминиевый герметичный корпус;
  3. перфорированный корпус.

Каждый из вариантов рассчитан на эксплуатацию в разных условиях. Например, второй вариант может контактировать с водой без изменений характеристик, а блок питания с перфорированным корпусом, наоборот, используется только в сухих помещениях и должен быть хорошо защищен от пыли.

Что следует учесть перед покупкой?

Трансформатор для LED-осветительных элементов подбирается на основании трех основных критериев:

  1. Входные и выходные характеристики. Блок питания с одной стороны подключается к сети 220 вольт, а с другой стороны к ленте – 12 вольт. Это наиболее популярный вариант, но может потребоваться установка подсветки напряжением 24 или 36 вольт. Соответственно, на выходе блока питания должно быть эквивалентное напряжение. Существуют универсальные устройства, рассчитанные на 12 вольт и 24 вольт в зависимости от характеристик ленты. Их цена будет выше.
  2. Мощность. Чтобы LED-лента не вышла из строя, и сам трансформатор не сгорел, уровень мощности последнего не должен быть ниже, чем нагрузка осветительного прибора. Это в теории, на практике же следует подбирать блок питания, мощность которого превышает эквивалентный параметр ленты на 25-30%. Определить нужное значение довольно просто и вполне можно сделать расчет самостоятельно (см. выше).
  3. Защищенность от внешних факторов. На данном этапе необходимо оценить условия эксплуатации ленты 12В: пыль, влага, прямой контакт с водой, установка на улице или работа в сухом помещении. В каждом из случаев нужно выбирать разные конструкции блоков питания. Для помещений с нормальным уровнем влажности подойдут интерьерные модели, незащищенные от контакта с водой. Для ванных, бассейнов следует использовать герметичный алюминиевый вариант.

Выбор производителя

Рынок предлагает множество китайских «безымянных» приборов. Их цена заметно ниже. Но в этом случае сложно спрогнозировать, как долго прослужит такой прибор и подключенная к нему лента 12 вольт.

блока питания Mean Well для светодиодной лентыНаиболее востребованы изделия марки Mean Well (Тайвань). В ассортименте продукции представлены модели для сухих помещений и для уличной эксплуатации. Этот производитель предлагает множество универсальных исполнений блоков питания, рассчитанных на напряжение 12 вольт и 24 вольта.

Если в будущем возникнет желание увеличить освещаемую площадь, можно просто заменить ленту. При этом блок питания останется тот же. Еще один производитель, который пользуется популярностью – Haitalk. Его продукция предлагается по более доступной цене.

Источник: ProOsveschenie.ru

@СлаваОрлов, Извините, мне кажется Вы не совсем понимаете суть вопроса.
Галогеновая лампочка — это лампа накаливания. В лампе элемент, излучающий свет, это пружинка (нить) из твердосплавного материала (вольфрам), которая имеет значительное сопротивление электрическому току. Ток через галогенку определяется по Закону Ома с учётом напряжения на лампе и сопротивления вольфрамовой нити в разогретом состоянии, которое значительно повышается при разогреве.
Что касаемо светодиодов, необходимо иметь в виду, что открытий p-n переход в диоде имеет крайне малое дифференциальное сопротивление (доли ома). Исходя из сказанного, если Вы подключите источник напряжения, например 12 вольт, к светодиоду, то ток, проходящий через светодиод будет запредельно большим (по тому же Закону Ома) и выжжет полупроводниковый переход. Светодиод просто сгорит. Именно по этому в светодиодных лентах, которые запитываются от напряжения 12 вольт используют так называемые балластные сопротивления, ограничивающие ток через светодиоды. Эти сопротивления напаяны на светодиодной ленте и визуально видны.
Но.
Ток, проходящий через балластные сопротивления нагревает их и выделяет на сопротивлениях тепловую мощность. Получается, что КПД (коэффициент полезного действия) таких светильников невысок, так как значительная часть подводимой энергии со стороны блока питания расходуется не на создание светового излучения, а на нагрев балластного сопротивления. Как декоративную подсветку светодиодные ленты использовать можно, как светильники — экономически не выгодно.
Для повышения КПД, из светодиодных светильников (и лампочек тоже) исключают балласт. Но для питания таких светодиодных сборок никак нельзя использовать источники напряжения. Для питания таких светильников используют источники тока. По ново-модному это токовые драйверы. Суть токового драйвера в отличии от классического источника напряжения в создании не заведомо известного стабилизированного напряжения, а в создании стабилизированного тока. Для токового драйвера не существует понятия "напряжение". Оно не определено, в определённых границах. Определён только ток, который необходим для работы той или иной светодиодной сборки. По большому счёту для работы светодиода (или светодиодной сборки) должен быть определённый ток, не превышающий предельное значение. Источник тока с такой задачей успешно справляется.
По аналогии, для источника напряжения определено напряжение, например, 12 вольт, а ток не определён (в определённых границах).
Исходя их сказанного выше, к светодиодной ленте, имеющей балластные сопротивления можно подключить источник напряжения, к светодиодной сборке — нет.

Источник: www.forumhouse.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.