Obliczanie mocy zasilania dla taśmy LED 12V
Sprzęt oświetleniowy LED zużywa znacznie mniej energii niż tradycyjne żarówki lub żarówki halogenowe. Ale wiele urządzeń LED, w tym paski, jest zasilanych napięciem 12,36 woltów. Przy obniżonym napięciu nawet umiarkowana moc powoduje przepływ wystarczająco dużych prądów. Dlatego do wyboru źródła zasilania płótna LED należy podchodzić świadomie.
Impuls lub transformator
Przez wiele dziesięcioleci zasilacze sieciowe były budowane według schematu: transformator obniżający napięcie - prostownik - filtr. Ta zasada nie stała się przestarzała nawet teraz, w wielu przypadkach jest to najlepsza opcja.. Ale wraz z rozwojem elektroniki coraz częściej zaczęto stosować zasilacze impulsowe. Pomimo złożoności obwodów mają niezaprzeczalne zalety:
- łatwość;
- małe wymiary;
- wysoka sprawność, która teoretycznie może wynosić 100%.
Wady obejmują generowanie zakłóceń o wysokiej częstotliwości w sieci (co może prowadzić do awarii wrażliwych urządzeń zasilanych z tej samej sieci) i obciążenia. Aby zwalczyć pierwszy problem, zasilacze są wyposażone w filtry wejściowe (w przypadku niedrogich źródeł są one wykonywane zgodnie z prostym schematem lub nieobecne). Drugi problem dla diod LED nie jest istotny. Dlatego wybór został dokonany – do zasilania urządzeń LED stosuje się lekkie i mocne zasilacze impulsowe.
Dobór zasilacza do charakterystyki elektrycznej
Obliczenie zasilania dla dowolnej taśmy LED należy rozpocząć od napięcia. Musi odpowiadać napięciu zasilania taśmy. Jeśli napięcie źródła jest wyższe, lampa szybko ulegnie awarii. Jeśli jest niższy, będzie świecić w pełni.
Drugim ważnym parametrem jest maksymalna moc. Oblicza się go według następującego wzoru:
Pist \u003d Ruda * Taśmy L * Kzap, gdzie:
- Rist - minimalna moc zasilacza;
- Rud - określony pobór mocy (moc pobierana przez 1 metr płótna);
- Taśmy L - całkowita długość segmentów płótna;
- Kzap - współczynnik bezpieczeństwa, może wynosić od 1,2 do 1,4.
Niektóre ilości należy rozważyć bardziej szczegółowo.
Jak określić pobór mocy jednego metra taśmy?
Najprostszym sposobem jest określenie poboru mocy licznika internetowego zgodnie ze specyfikacją techniczną. Tam ten parametr jest wyraźnie określony. Jeśli jej tam nie ma, ale typ taśmy jest znany, to cechę tę można znaleźć w różnych źródłach.
Jeśli nie jest to możliwe, w wielu przypadkach zużycie jednostkowe można określić za pomocą linijki. Aby to zrobić, musisz zmierzyć Wymiary LED i określ jego współczynnik kształtu.Zgodnie z tą cechą można znaleźć pobór mocy jednej diody LED, policzyć ich liczbę na metr i pomnożyć.
| Dioda LED | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Wymiary, mm | 3,5x2,8 | 5x5 | 5,6x3 | 4,8x3 | 4,8x3 |
| Pobór mocy, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Zużyty prąd, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
Jedynym problemem jest to, że niektóre diody LED są dostępne w różnych wersjach - z jednym kryształem lub z 2-3. W takim przypadku moc będzie się różnić 2-3 razy. A jedynym sposobem na znalezienie pożądanego parametru jest wzięcie najmniejszego kawałka taśmy i zasilenie go ze źródła o wyraźnie większej mocy. Mierząc prąd w amperach i mnożąc go przez napięcie zasilania (12 V lub inne), można uzyskać moc właściwą segmentu (W). Licząc liczbę segmentów w liczniku, możesz osiągnąć żądaną wartość.
Jeśli nie ma amperomierza, możesz zmierzyć rezystancję rezystora zainstalowanego na segmencie przed podłączeniem do źródła zasilania (lub policzyć, jeśli oznaczenie jest dostępne). Po włączeniu zasilania zmierz na nim napięcie i znajdź prąd zgodnie ze znanym stosunkiem: I=U/R, gdzie I - pożądany prąd w amperach, U - napięcie zasilania w woltach, R jest rezystancją rezystora.
Dlaczego współczynnik bezpieczeństwa jest potrzebny i co bierze pod uwagę
Wybierając moc zasilacza bez współczynnika bezpieczeństwa, będzie on działał na granicy swoich możliwości. Ten tryb ma swoje wady:
- „Wat chiński” może być mniejszy niż zwykły wat. Poważnie, oznacza to, że rzeczywista maksymalna moc tanich zasilaczy z Azji Południowo-Wschodniej jest często mniejsza niż deklarowana.
- Niektóre elementy elektroniczne przy maksymalnym prądzie (i maksymalnym nagrzewaniu) mają skróconą żywotność.Dotyczy to zwłaszcza części uzwojenia (transformatory, dławiki), które w niedrogich zasilaczach są wykonywane ręcznie w sposób rzemieślniczy z cienkiego drutu o słabej jakości izolacji.
- Jeśli zasilacz ma słabej jakości lutowane styki (jest to dość powszechny przypadek), to przy maksymalnym prądzie będą się nagrzewać i jakość połączenia ulegnie pogorszeniu. Spowoduje to jeszcze większe nagrzewanie i tak dalej w kółko aż do awarii.
- Przy niewielkim wzroście temperatury w pomieszczeniu jednostka elektroniczna przechodzi w tryb graniczny, a jej żywotność jest nieprzewidywalnie skrócona.
- Moc pobierana przez system oświetleniowy zależy od schematu (choć nie krytycznie). Konfiguracja oświetlacza może zawierać: ściemniacz(y), sterownik RGB, kierowca (lub kilka), wzmacniacz (może więcej niż jeden), inne urządzenia.
Wszystkie te urządzenia pobierają prądy na biegu jałowym i na własne potrzeby (zasilanie obwodu wewnętrznego itp.), ich sprawność nie jest równa 100%. W porównaniu z prądami pobieranymi przez lampy LED są one niewielkie. Ale jeśli zasilacz działa na krawędzi, ten mały dodatek może stać się krytyczny.
Na podstawie tych rozważań, zgodnie z rzeczywistą sytuacją, kiedy do obliczonej mocy należy dodać 20, a kiedy 40 procent.
Inne właściwości zasilacza
Po obliczeniu charakterystyki elektrycznej zasilacza do taśm LED należy zwrócić uwagę na inne parametry.
Wykonanie (stopień ochrony)
Zasilacze dostępne są w następujących wersjach:
- zapieczętowany - zaleca się instalowanie na zewnątrz, ponieważ są chronione przed opadami;
- nieszczelny - lepiej montować w pomieszczeniu, bo są tańsze.
Ponadto hermetycznie zamknięte zasilacze są mniej chłodzone, co oznacza, że będą podatne na przegrzewanie się w pomieszczeniach.
Typ chłodzenia
W tej kategorii źródła napięcia dzielą się na urządzenia:
- z naturalnym chłodzeniem;
- z wymuszonym chłodzeniem.
Wentylacja wymuszona przestrzeni wewnętrznej urządzenia realizowana jest poprzez zainstalowanie wentylatora, który jest włączany i wyłączany za pomocą wbudowanego czujnika temperatury. Taka konstrukcja ma wystarczająco mocne źródła, a te stosunkowo niskoprądowe są wykonywane bez wentylatorów.
Zastosowanie okapu zmniejsza gabaryty urządzenia poprzez zmniejszenie rozmiarów grzejników, ale wentylator jest głośny. Im bliżej końca życia, tym głośniejszy hałas. Dlatego takich źródeł nie należy instalować w salonach, a także w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie (biuro itp.)
Przykład obliczenia mocy zasilacza impulsowego
Jako przykład, jak dobrać odpowiedni zasilacz do taśmy LED, możesz ustawić warunki:
- Taśma Apeyron 00-12 zewnętrzna RGB działa jako urządzenie oświetleniowe;
- napięcie zasilania - 12 V;
- pobór mocy - 14,4 W/m;
- wymagana długość segmentów to 12 m.
Potrzebny będzie też kontroler RGB, a do niego (przy takiej długości płótna) także wzmacniacz.
Wymaganą moc obliczamy według powyższego wzoru:
- taśmy L=12 m;
- Rud=14,4 W/m.
Instalacja jest na zewnątrz, co oznacza, że chłodzenie będzie dobre, ale w obwodzie są dwa dodatkowe odbiorniki. Możesz przyjąć współczynnik bezpieczeństwa równy 30% lub 1,3.
Pist \u003d Ore * Taśmy L * Kzap \u003d 14,4 * 12 * 1,3 \u003d 224,64 W.
Wystarczy tylko zaokrąglić w górę. Źródła 250 W są powszechnie dostępne.Konieczne jest wybranie takiego urządzenia z IP68, aby zainstalować je na ulicy.
Inny wariant. Niezbędne jest zasilanie monochromatycznej taśmy Apeyron SMD2835-60LED o napięciu 12 woltów. Łącznie potrzeba 1,5 metra taśmy o zużyciu energii 9,6 W/m. Ściemniacz nie jest potrzebny, inne dodatkowe urządzenia nie są potrzebne. Zasilacz można zainstalować, aby zapewnić dobry przepływ powietrza. W pobliżu innych źródeł podwyższonej temperatury nie powinno być. Współczynnik bezpieczeństwa można przyjąć na niższym poziomie, równym 1,2. Moc obliczana jest:
Pist \u003d Ore * Taśmy L * Kzap \u003d 9,6 * 1,5 * 1,2 \u003d 17,28.
Wystarczy zasilacz 12V 25W. Urządzenia z naturalnym chłodzeniem są wykonane na taką moc, hermetyczna konstrukcja nie jest konieczna.
Ważny! Czasami producenci zasilaczy zamiast mocy wskazują najwyższy prąd roboczy. Musi być zamieniony na moc zgodnie ze wzorem Rist=Upraca*Imax, gdzie Ty pracujesz jest napięcie zasilania i Imax - najwyższy prąd roboczy.
Na końcu wideo jest przykład.
Do kwestii obliczania obciążalności zasilacza taśmy LED należy podchodzić odpowiedzialnie. Błąd po stronie mniejszej może kosztować utratę drogiego węzła, a po stronie większego - nieuzasadnione koszty finansowe.