Светодиодные светильники отличаются от ламп накаливания гораздо более низким энергопотреблением. Но при соединении LED в комбинированные устройства общий ток может быть достаточно высоким, и выбор подходящего блока питания для светодиодной ленты становится делом ответственным.
Виды блоков питания для светодиодных лент
Источники питания для светодиодных лент можно классифицировать по различным признакам. По схемотехнике они могут быть:
- Линейными (трансформаторными).
- Импульсными (хотя и в них имеется трансформатор).
У каждого типа исполнения есть свои плюсы и минусы, но в сфере питания LED-светильников трансформаторные источники проиграли конкуренцию вчистую. При потребных токах от 2..3 ампер и выше их достоинства сводятся к нулю, и в этой области безраздельно хозяйничают импульсные источники, легкие и мощные. Далее будут рассмотрены только блоки этого типа.
Читайте также: Описание видов и характеристик блоков питания
По типу охлаждения источники делятся на виды:
- с естественным охлаждением;
- с принудительным охлаждением.
Первые практически бесшумны, но при равной мощности их габариты больше – для нормального теплоотведения площадь радиаторов должна быть больше. У вторых источником шума является вентилятор, работающий непрерывно или включающийся периодически. Это надо учитывать при установке в помещении, где даже небольшой шум может вызывать раздражение.
По исполнению блоки питания бывают:
- Негерметичные.
- Герметичные.
Первые устанавливаются в помещениях, вторые могут быть смонтированы на улице. Герметичные стоят дороже.
Нужен ли драйвер или достаточно обычного БП
Чтобы ответить на этот вопрос, надо разобраться, что такое драйвер и в чем состоят его функции. Известно, что параметром, задающим режим работы светодиодов, является ток. Если он ниже номинального, LED будет светить менее ярко. Если ток выше установленного производителем, светодиод излучает более яркий свет, но срок службы его сокращается. При определенном значении полупроводниковый прибор мгновенно выходит из строя.
Под драйвером в данном случае подразумевается блок питания, который выполняет две функции:
- ограничение тока через светодиод;
- поддержание этого тока на установленном уровне вне зависимости от параметров напряжения на входе (стабилизация тока).
Вторая функция также решает вопрос компенсации всплесков входного напряжения, также значительно сокращающих ресурс светоизлучающих диодов.
При изучении схемы светодиодной ленты становится понятно, что она состоит из параллельно соединенных ячеек, выполненных из последовательно включенных резистора и LED. Резистор ограничивает ток, но стабилизировать его не может – яркость будет меняться синхронно с изменением входного напряжения. Если это напряжение стабилизировать, то, по закону Ома, ток также будет стабильным (при неизменном сопротивлении). Отсюда вывод – если выбрать источник питания со стабилизацией напряжения, драйвер не нужен.
Онлайн калькулятор для расчета БП для LED ленты
Пример расчета мощности
Выбор блока питания в первую очередь делают по его выходному напряжению. Оно должно соответствовать напряжению питания ленты. Если на выходе будет меньшее напряжение, светодиоды будут светиться слабо или вообще не зажгутся. Если напряжение БП существенно выше потребного, светильник быстро выйдет из строя (иногда мгновенно).
Второй шаг – расчет мощности блока питания для светодиодной ленты. Она выбирается по формуле Pбп=Pленты*Кзап, где:
- Pбп – наибольшая мощность блока питания, Вт;
- Pленты – мощность, потребляемая лентой;
- Кзап – коэффициент запаса, берется равным 1,2-1,4.
Коэффициент запаса учитывает несколько факторов:
- Завышение паспортной мощности БП относительно фактической (так иногда поступают недобросовестные производители).
- Нежелательность работы блока питания на пределе возможностей (срок службы некоторых элементов может сократиться, особенно в условиях недостаточного охлаждения).
- Наличие плохих контактов (некачественных паек) в силовых цепях, которые при работе на максимальном токе могут быстро стать причиной неисправностей.
- Планируемое расширение схемы в будущем.
- Наличие в схеме питания дополнительных устройств (диммеров, RGB-контроллеров и т.п.), которые также потребляют энергию от блока питания.
Чем больше факторов присутствует в конкретном случае, тем выше надо брать коэффициент запаса.
Потребляемая мощность считается по формуле Pленты=Pуд*L, где:
- Pуд— мощность, потребляемая одним метром светодиодной ленты (паспортная величина);
- L – длина ленты, которую необходимо запитать, м.
В таблице указано энергопотребление самых популярных типов Led лент.
|
Модель SMD светодиода
|
Плотность на 1 м, (шт.)
|
Энергопотребление на 1 м, (Вт)
|
Ток потребления на 1 м, (А)
|
|---|---|---|---|
|
3528
|
30
|
2,4
|
0,2
|
|
60
|
4,8
|
0,4
|
|
|
120
|
9,6
|
0,8
|
|
|
5050
|
30
|
7,2
|
0,6
|
|
60
|
14,4
|
1,2
|
|
|
120
|
28,4
|
2,4
|
|
|
5730
|
30
|
7,2
|
0,6
|
|
60
|
14,4
|
1,2
|
|
|
120
|
28,8
|
2,4
|
Ниже приведены примеры расчетов с конкретными цифрами.
Для одного блока
Первый пример – с RGB-лентой Ribbon Flex SMD5050 RGB на напряжение 12 в. Пусть требуется запитать 8 метров данной ленты, установленной в закрытом помещении, один метр потребляет 6 ватт. Кроме ленты и БП в схеме присутствует RGB-контроллер. Куски LED-ленты нельзя соединять последовательно так, чтобы общая длина получилась более 5 метров – будут перегреваться токоведущие дорожки самого светильника. Поэтому два куска полотна надо разбить минимум на два участка так, чтобы общая длина каждого не превышала 5 метров. В данном случае удобно сделать 5+3 метра.
Рассчитывается общая потребляемая мощность — Pленты=Pуд*L=6*8=48 ватт. Так как в схеме присутствует дополнительный прибор (контроллер), коэффициент запаса берется не менее 1,3. Отсюда минимальная мощность блока питания 48*1,3=62,4 ватта.
В технических характеристиках иногда вместо мощности указывается наибольший ток. В мощность его можно пересчитать по формуле P=U*I, где:
- P – мощность, ватт;
- U – напряжение, вольт;
- I – ток, ампер.
В рассмотренном случае БП должен обеспечивать ток не менее 5,2 А.
Округлять рассчитанное значение можно только в большую сторону.
В данном случае есть соблазн обойтись БП на стандартную мощность 60 ватт (5 ампер), но лучше чуть переплатить и приобрести источник на 75 ватт (ток 6,25 А). Так надежнее. Исполнение негерметичное, можно выбрать с принудительным охлаждением, но на такую мощность подобную конструкцию используют редко.
Для нескольких
Может получиться так, что в хозяйстве имеется неиспользуемый источник питания, есть желание запитать от него LED-светильник, но его мощности не хватает. Тогда ленты можно разбить на две группы и запитать одну от имеющегося БП, а для второй приобрести новый. Смысл такого решения в том, что можно будет приобрести источник меньшей мощности, а значит, по более низкой цене. Пусть имеется отрезок ленты Apeyron electrics 2835-120LED-IP20-WW на напряжение 24 В длиной 5 м с потреблением 12 Вт на 1 м, и блок питания на 24 вольта мощностью 24 Вт (ток 1 А). Для питания подобного светильника понадобится источник 12*5*1,2=72 ватт, покупать придется 75-ваттный прибор.
Несложные расчеты показывают, что мощности 24 ватта хватит на запитку 2 метров ленты, а с учетом коэффициента запаса – не более полутора. Значит, надо рассчитать блок питания на оставшиеся 3,5 метра.
Минимальная мощность оставшейся части составит 3,5*12=42 ватта. Умножив на коэффициент запаса (можно взять по минимуму – 1,2, так как лента монохромная, а диммера в схеме нет), получается минимальная мощность 50,4 ватта (2,1 А). Можно взять БП мощностью 50 Вт, но лучше 55-60. Следующий вопрос – схема включения. Соблазнительно поставить два БП параллельно, но так делать нельзя. Придется тщательно настраивать напряжение каждого источника, чтобы обеспечить распределение мощностей, но со временем настройка будет уходить, поэтому в итоге получится так, что один источник станет нагрузкой для другого. Поэтому ленту придется разрезать в соотношении 1,5/3,5 и запитать каждый отрезок от своего БП. В итоге вместо БП 75 W придется покупать БП 60 W. Определенная экономия налицо, но стоит ли оно того – надо решать в каждом отдельном случае.
О схемах подключения светодиодной ленты можно узнать перейдя по ссылке.
Где лучше приобретать адаптеры
«Всю контрабанду делают в Одессе, на Малой Арнаутской улице»
(С) И.Ильф, Е.Петров, «12 стульев»
В настоящее время все источники питания, несмотря на заверения некоторых продавцов, выпускаются в Юго-Восточной Азии, у малоизвестных и совсем неизвестных производителей. Поэтому выбирать изделие по изготовителю большого смысла нет. Приобретать адаптеры, подходящие по техническим характеристикам, можно по двум параметрам:
- стоимость;
- удобство.
Удобство подразумевает способ покупки. Если рядом есть магазин (или рынок), в котором продаются электронные устройства и имеется подходящий по техническим параметрам источник питания, то есть смысл присмотреть покупку там. Если такой торговой точки нет, можно воспользоваться услугами интернет-магазинов. Если есть возможность выбирать, подбор можно производить также по наиболее выгодной цене, но не стоит ничего доводить до крайности. Слишком низкая стоимость в большинстве случаев подразумевает низкое качество и недолгий срок службы, а в худшем случае еще и пожароопасность.
Расчет БП для питания светодиодных лент несложен. Но к нему надо отнестись ответственно, потому что при халатном отношении к этому этапу выбора можно получить аварийную ситуацию с непредсказуемыми последствиями, либо переплатить.
