Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

Для полноценной работы светодиодной ленты (не зависимо от рабочего напряжения) требуется дополнительное устройство в виде источника питания. Для светодиодных лент с рабочим напряжением 12 и 24 Вольта необходим трансформатор, который понижает напряжение 220 Вольт до значения рабочего напряжения ленты и выпрямляет его, то есть переменное напряжение промышленной частоты становится постоянным напряжением уровня 12 или 24 Вольта.

Если говорить о светодиодной ленте с рабочим напряжением 220 Вольт, то для полноценной работы этих устройств необходимо наличие диодного моста, который выпрямляет переменное напряжение промышленной частоты без изменения уровня напряжения на выходе этого диодного моста.

После того, как мы определились с понятием источника питания для светодиодных лент с различным значением рабочего напряжения можно поговорить о том, что является основным критерием выбора источника для питания led лент.

Мощность трансформатора (блока питания) – основной технический параметр, который влияет на подбор источника под выбранную ранее светодиодную ленту.

Каким образом производится расчет необходимой мощности для ленты. На упаковке каждой светодиодной ленты должны быть указаны основные технические характеристики изделия. В том числе и мощность потребления. Она указывается в Ваттах на погонный метр ленты. Таким образом, если в Вашем проекте участвует более одного метра ленты, необходимо умножить указанное на упаковке значение потребляемой led лентой мощности, на длину используемой в Вашем случае ленты.

Допустим, что Вы купили светодиодную ленту, потребляемая мощность одного метра которой – 4,8 Ватта. В Вашем проекте необходимо использовать 10 метров (для простоты расчетов). Умножаем 10 метров на 4,8 Ватта, получаем 48 Ватта. Это суммарная потребляемая лентой мощность.

Очень важно помнить, что выходная мощность источника питания должна быть на 30% больше суммарной потребляемой лентой мощности.

Pисточника=1,3х∑Рленты

Для нашего случая нужен источник с мощностью 1,3х48 Ватт, то есть 62,4 Ватта. Следует знать, что на рынке источника питания с таким значением выходной мощности Вы не найдете. Следует выбрать ближайший по значению выходной мощности в сторону увеличения. Подойдет блок питания 75 Ватт.

Источники питания для светодиодной ленты 12 Вольт могут отличаться друг от друга по размеру и степени защиты от воды (степень IP). Также в конструкции мощных трансформаторов для дополнительного охлаждения присутствуют вентиляторы.

Если Вы хотите подключить светодиодную ленту 12 Вольт к источнику питания в помещении с низкой влажностью, то лучше всего использовать стандартные источники питания. При этом Вам нужно будет подобрать их по размерам под Ваши нужды.

Не забывайте, что большинство блоков питания для светодиодной ленты 12 Вольт мощностью от 300 Ватт имеют вентилятор, который в процессе работы издает громкие звуки. В основном лучше использовать несколько источников питания для светодиодной ленты без вентиляторов.

В том случае, когда влажность в помещении достаточно высокая или когда Вы хотите установить источник питания для ленты 12 Вольт на улицу лучше всего купить блок питания в пластиковом или алюминиевом корпусе. Таким образом, Вы снизите риск аварийных ситуаций в случае контакта воды с блоком питания.

Алюминиевый влагозащищенный источник питания Пластиковый влагозащищенный источник питания

Ну а для светодиодных лент с рабочим напряжением 220 Вольт применяются вилки со встроенным диодным мостом, которые позволяют подключить такую вилку в сеть переменного тока промышленной частоты и соединить ее с лентой.

Каждая вилка так же как и трансформатор имеет выходную мощность, которая ограничена внутренними составляющими.

Источник: led-profit.ru

Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты

Общие вопросы выбора блока питания

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.

Читайте также:  Как крепить обрешетку к пеноблоку

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.

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.

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.

Читайте также:  Забилась ванна как прочистить в домашних условиях

Источник: arlight.ru

Выбираем и подключаем трансформатор для светодиодной ленты

Полупроводниковые наборные осветительные элементы используют для работы низкое напряжение 12В. Чтобы запитать их от одно- или трехфазной сети (220/380 вольт) потребуется трансформатор для светодиодной ленты или блок питания. Далее речь пойдет об основных видах преобразователей напряжения, принципах их работы и особенностях выбора.

Что такое светодиодная лента?

Любой современный человек, при выборе схемы и типа освещения, пытается сочетать следующие основные факторы:

  • Низкое потребление электроэнергии. Это логично, ибо цены на энергоносители постоянно растут, равно как и их потребление,
  • Высокий уровень освещения. Этот критерий является производным от предыдущего либо тесно связанным с ним. Если перефразировать это утверждение, то при замене, например, лампы накалывания 100 Вт на перспективное устройство, уровень освещенности должен оставаться на том же уровне или быть выше него,

Сама лента представляет собой достаточно гибкую печатную плату стандартной шириной от 8 до 20 мм при длине 5 м. На ней располагаются медные дорожки, по которым на светодиоды подается электрический ток. Размещение происходит при помощи специального припоя на равноудаленном расстоянии друг от друга. Суммарная толщина ленты с напаянными полупроводниковыми элементами составляет порядка 2-3 мм. Геометрические размеры светодиодов заложены в их маркировке. У модели SMD3528 они составляют 3,5 мм×2,8 мм.

Кроме светодиодов в схему включаются ограничивающие ток резисторы. Соединение происходит последовательно: группа светодиодов (как правило, 3 шт), а затем группа резисторов. Количество последних определяется исходя из уровня рассеиваемого тепла.

Предназначение и классификация трансформаторов

Главное предназначение блока питания или трансформатора заложено в его названии – преобразование сетевого напряжения с 220 вольт до 12В. На практике используются четыре основных вида блоков:

  1. В пластиковых корпусах. Главным их достоинством закономерно является компактность, презентабельный внешний вид и малый вес. Можно также упомянуть и герметичность, но она одновременно приводит к возникновению главного недостатка таких систем – сложности теплообмена. Это прямо ограничивает мощность осветительного прибора, какой можно подключить. На рисунке справа можно видеть блок на 12 вольт,
  2. В алюминиевых корпусах. В сравнении с предыдущим видом, более дорогой и увесистый. Но герметичный металлический корпус напротив не утрудняет, а способствует теплообмену. Такие приборы более прочные, надежные и долговечные. Они устойчивы к негативному влиянию внешней среды, поэтому используются во внешней рекламной продукции,
  3. Открытого типа. Наиболее массовый и дешевый, ввиду своей простоты, вариант трансформатора. Более габаритный, нежели предыдущие модели, к тому же имеет менее презентабельный внешний вид. Также имеют довольно низкий уровень пыле- и влагозащищенности (если они вообще предусмотрены конструкцией),
  4. Компактного типа. Маленький, простой конструктивно и в эксплуатации прибор, где реализован принцип нестационарного монтажа. Мощность их не превышает 60 Вт. Используются для питания лент стандартной длины (не более 5 м). Такой блок очень просто подключить, что является главным его достоинством.

Принципы подбора и расчета трансформаторов на 12 и 24 В

Поскольку светодиодная лента является расходным материалом, а не комплектным изделием, то блок питания к ней необходимо выбирать, исходя из следующих критериев:

  1. Рабочее напряжение. В массовом производстве используются ленты на 12 и 24 вольт. Определить его можно по каталожным картам, где указаны все их технические характеристики,
  2. Потребляемая мощность. Этот критерий необходим из соображения нормальной работы освещения, без перегрева трансформатора. Здесь опять-таки придется обратиться к техническим данным, а точнее, к такому параметру, как удельная мощность на каждый погонный метр светодиодной ленты,
  3. Степень пыле-, влагозащищенности. Этот критерий важен, исходя из условий эксплуатации, точнее, места установки. В гостиной этим параметром можно свободно пренебречь, тогда как подсветка в ванной или на улице прямо обязывает к поиску защищенных решений.

А теперь попробуем рассчитать необходимые параметры и выбрать блок питания для упомянутой ранее светодиодной ленты типа SMD 3528. Как помнится, из обозначения мы можем определить размеры отдельного светодиода (3,5 мм×2,8 мм), но они никак не влияют на расчет блока. Поэтому, обратившись к техническим характеристикам определяем ключевые критерии:

  • Напряжение – 12В,
  • Удельная мощность – 4,8 Вт/м.

Исходя из этого можно определить, что рабочим, выходным напряжением трансформатора должно быть 12 вольт. Расчет мощности ведется с учетом длины ленты, которую требуется запитать. К примеру, необходимо подключить к сети 4-метровую светодиодную ленту. Рассчитать необходимую мощность с учетом 25-процентного запаса можно по формуле:

Учитывая это, по каталогам трансформаторов нужно подобрать блок с ближайшей большей мощностью, например, PV-30 (12В, 30Вт). Поскольку он собран в герметичном алюминиевом корпусе, это позволяет использовать его в условиях повышенной влажности, а улице.

Как подключить ленту: обзор схем

Несмотря на все выше сказанное и очевидные технические ограничения по напряжению (12 или 24 вольт), светодиодную ленту можно подключить через блок питания или без него (бестрансформаторное подключение).

Типичная трансформаторная схема подключения на 12 В выглядит следующим образом:

Схема эта реализована для простой одноцветной ленты, на торцах которой контакты обозначены символами «+» и «−». Она реализуется тогда, когда общая длина не превышает стандартных 5 м. В противном случае необходимо прибегать к наращиванию осветителей, соединяя их контакты. Следует отметить, что схема последовательного соединения практически не реализуется по причине падения напряжения, а также повышения токов, снижающих срок службы светодиодов. Выходом из сложившейся ситуации может стать параллельная запитка двух участков от одного трансформатора на 12 или 24 В с большей мощностью, или параллельная работа на двух компактных блоках для каждой из лент.

Если же используется трехцветная RGB лента, то после блока питания на 12 или 24 В придется включить электронный контроллер. Он имеет четыре контактных выхода: три – на каждый из цветов и один – на общее питание светодиодной ленты.

При необходимости подключить несколько лент, длиной более 5 м, прибегают к тем же приемам.

Подключить осветитель бестрансформаторным способом можно, основываясь на принципе обратного соединения светодиодов (плюс с минусом). В этом случае переменный ток 220 вольт не принесет ущерба для 12В лент, но может возникнуть риск пробоя в момент подачи напряжения. Чтобы этого избежать, в схему вводят диодный выпрямитель, который дополнительно будет выравнивать мерцание отдельных участков.

При такой схеме существует риск прикосновения к оголенным контактам в местах соединения, поэтому в массовом производстве она не реализуется.

Источник: electricvdele.ru

Что лучше выбрать для светодиодов — трансформатор или драйвер

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.

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.

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: www.elec.ru