Содержание
Как закоренелый электронщик, продолжаю делиться опытом и наработками. Стараюсь излагать без технических терминов, чтобы было понятно от ребенка до бабульки. В этот пасмурный день будем выбирать правильный блок питания для светодиодной ленты на 12В, далее по тексту сокращенно «БП». Конечно led лента бывает и на 24 вольта, принцип подбора и расчета одинаковые, но самая распространённая это на 12В. Напряжения 24В. используется для проектирования освещения большой мощности, оно снижает используемую силу тока и сечение проводов в 2 раза. Светодиодное освещение с большим успехом вытесняет привычные нам люстры и светильники. Освещение по периметру помещения смотрится современно и необычно.
Виды источников питания
БП с активным охлаждением, круглое отверстие вверху
В магазинах блоки могут по старинке могут называться «электронный трансформатор». Во времена моей молодости не было сотовых телефонов и импульсных источников питания на микросхемах. Мне и многим другим непонятно современное название «драйвер», что с английского вообще переводится, как «водитель». По смыслу оно никак не связано с электричеством. Фактически термин «блок питания» и «драйвер» обозначают разные устройства. БП является источником напряжения, а драйвер это источник тока, например как в светодиодной лампе.
Пассивное охлаждение, корпус IP20
По системе охлаждения существует два вида, с активным и пассивным:
- активное охлаждение – в корпусе установлен вентилятор, как в компьютерном ящике. Вентилятор позволяет уменьшить габариты корпуса и повысить мощность. Но недостатком будет шум от вентилятора, который со временем будет только увеличиваться. Через пару лет весь внутренности надо будет чистить, а вентилятор смазывать или менять, большой поток воздуха приносит много пыли. Я как любитель абсолютной тишины не использую такие;
- пассивное – корпус как у питания ноутбука, или сверху закрыт решеткой.
По исполнению делятся на несколько видов:
- корпус как у блока ноутбука, из черного пластика с наклейкой с техническими характеристиками. Считаю оптимальным вариантом;
- герметичный корпус из алюминия для влажных помещений, не боится воды и конденсата. Хорошо зарекомендовали себя;
- металлический корпус с отверстиями и контактной площадкой, применяется для сухих помещений, монтируется в недоступном месте, желательно в закрытом объеме для защиты от пыли.
Герметичный в алюминиевом корпусе IP67
По функциональности:
- может быть простым, только обеспечивать питание;
- более функциональные имеют встроенный диммер;
- может быть встроено дистанционное управление пульта по инфракрасному каналу или радиоканалу;
- самые дорогие имеют сразу диммер и дистанционное управление, это помогает избавиться от нагромождения этих блоков в разных местах.
Расчет мощности блока питания на 12V
Схема подключения к светодиодным лентам
Проведем простой расчет, для популярной светодиодной ленты на SMD 5050 длиной 3 метра, мощностью 14,4W и имеющей 60 led/м.
- Вычисляем потребление всей ленты, 3 метра
14,4W * 3м. = 43W - Добавляем 20% на запас, который пойдет на потери в проводниках
43W * 1,2 = 52W - Получили, что минимальная мощность блока должна быть 52W. Ближайшая подходящая модель обычно имеет 60W, соответственно её и выбираем.
Кроме потерь в проводах и в самой светодиодной ленте, немалую роль играет и качество конструкции, схем и комплектующих БП. Если он средней стоимости и не супер высокого качества, то указанные характеристики будут предельно допустимыми, на них он будет работать нестабильно. Приведу пример из практики, на БП 60 Вт. подключил ленты на 55 Вт., но после 10 минут работы лента начинал мигать. При нагреве электрические параметры немного меняются, напряжение падало. Мощности чуть-чуть не хватало. Разобрал и внутренним регулятором понизил напряжение с 12,5 до 11,5 В. Этого было достаточно для стабильного и полноценного освещения комнаты.
Блок питания своими руками
Электронный трансформатор изнутри
Иногда требуется сделать небольшую подсветку светодиодной лентой на кухне или лоджии, из остатков светодиодной ленты, но покупать никак не хочется, из-за расходов превышающих стоимость всей проектируемой конструкции. Первым приходит мысль сделать электронный траснформатор своими руками. Покупать у китайцев на АлиЭкспресс не вариант, придется очень долго ждать доставки. Но есть более интересные варианты о которых многие забывают, но я постоянно пользуюсь. Я не буду публиковать здесь схемы на 12V, об этом напишу отдельно и подробно.
Сейчас многие приборы питаются от внешних блоков питания на 12В и имеют мощность от 10 до 50 Вт. Это могут быть планшеты, телевизоры, электробритвы, ноутбуки, компьютеры, роутеры и маршрутизаторы. Грубо говоря, 10W обеспечивает яркость на 700-800 люмен, что соответствует яркости лампы накаливания на 60W. Наверняка подобный БП валяется у вас в кладовке или гараже. Если дома у вас не нашлось, спросите у соседа, у него точно есть.
Пример маломощных, от 6W до 40W
Можно купить источник питания очень недорого на Авито. У многих дома валяется какой то БП на 12 вольт, они не знают куда его деть, выбрасывать жалко, поэтому они его продают через объявление. Продавец не знает его реальной стоимости и ставит низкую или среднюю цену. Так как мы покупаем не в магазине, а по объявлению, то мы можем торговаться. В результате таких торгов я покупаю по символической цене в 50-100 руб. Выгодно обеим, продавец избавился от ненужной безделухи, а я купил полезный прибор дешево, заплатил в 5 раз меньше чем в магазине. Считаю эффективней потратить время на поиск по объявлениям, чем искать детали и паять самостоятельно.
Обзор цен в магазинах
Даже не смотря на мировой кризис и различный санкции в отношении России, китайцы продолжают исправно работать и наводнять своей продукцией российский рынки. Стоимость напрямую зависит от качества, тут китайцы предлагают свободу выбора. Если вас не интересует электронный трансформатор очень высокого качества, за исключением, если вы проектируете освещение в бункере на случай ядерного конфликта. Если эксплуатировать будете в домашних условиях отапливаемого помещения, а не в предельных температурных режимах, то вам будет достаточно недорого китайского блока.
Модельный ряд одного производителя, размеры корпусов
Покупать у китайцев не советую, в половине случаев они обманывают и завышают электрические характеристики. Поэтому надежней, быстрей, дешевле купить в ближайшем интернет магазине, ваши потраченные нервы и время тоже стоят немало.
Чтобы вы имели общее представление о среднем уровне цен в России, составил таблицу соответствия цены и мощности. Обычно она бывает кратной 12, при токе 1 Ампер получается 12W. Уровень цен будет меняться в зависимости от фирмы производителя и города, в котором находится интернет-магазин.
Мощность, Ватт | Обычный корпус IP20, цена | Герметичный IP67, IP68, цена | Дорогой герметичный |
6W | 190 | 250 | 300 |
12W | 220 | 350 | 750 |
24W | 300 | 500 | 950 |
36W | 450 | 650 | 1200 |
48W | 500 | 750 | 1400 |
60W | 550 | 800 | 1600 |
72W | 600 | 850 | 1700 |
80W | 650 | 900 | 2000 |
100W | 750 | 950 | 2200 |
120W | 850 | 1050 | 2400 |
150W | 950 | 1200 | 4000 |
180W | 1050 | 1450 | 4400 |
200W | 1250 | 1550 | 4600 |
250W | 1350 | 1700 | 5000 |
360W | 1500 | 1850 | |
400W | 1600 | 2000 |
Модельный ряд и размеры герметичных источников
Современные условия жизни диктуют нам необходимость смотреть в будущее, быть экономными в повседневности и применять в интерьере качественные материалы. Дороговизна электроэнергии заставляет чаще задумываться о том, сколько киловатт расходует тот или иной бытовой прибор, и как быстро крутит счетчик при включении одного или нескольких источников освещения. Светодиод потребляет в 10 раз меньше электроэнергии, чем обычный светильник – это факт.
Перед установкой изделия важно правильно рассчитать мощность светодиодной ленты на метр. Маломощная продукция применяется для подсветки витрин и лайт-боксов, для придания интерьеру интимности и уюта. Мощные ленты используются для освещения зданий, бассейнов, искусственных водоемов и деревьев.
Расчет мощность светодиодной ленты
Мощность светодиодной ленты зависит от количества светодиодов и от их качества. На 1 м изделия может располагаться 120 или 240 диодов. Самыми востребованными считаются 12-вольтовые изделия, они применяются чаще, чем 18-ти и 24-вольтовые модели. Импульсный блок питания, преобразующий 220 В в 12, необходим для эксплуатации светодиодов, и его мощность напрямую зависит от того, насколько мощная светодиодная лента будет к нему подключена. Для долгой эксплуатации изделия необходимо учитывать сечение провода.
Чтобы рассчитать мощность светодиодной ленты на 1 м, необходимо:
- Знать метраж изделия и его мощность. Необходимо умножить два показателя. Например, 5 м ленты умножить на 15 Вт = 75 Вт.
- Добавить к полученному результату минимум 20% коэффициента запаса. 75 Вт + 20% = 90 Вт – мощность светодиодной ленты 5-ти метровой длины.
- Узнать мощность 1 м: 90:5=18 Вт.
Для более удобного и быстрого расчета, можно воспользоваться таблицей мощности светодиодных лент.
Меры предосторожности при эксплуатации мощных светодиодов
Чем больше мощность светодиода, тем внимательнее нужно подходить к установке и эксплуатации изделия. Соблюдая несколько правил, вы обезопасите себя от неприятностей.
Во-первых, лента не должна иметь повреждений. Во-вторых, учитывайте электрическую полярность при подключении продукции. В-третьих, опасайтесь несбалансированного падения напряжения, вследствие чего могут повредиться светодиоды. В-четвертых, соединяйте отрезки ленты только параллельно. Последовательное соединение мощных светодиодов может привести к их перегоранию.
Приступить к покупкам
Раздел: Одноцветная
Часто в интернете поднимается вопрос о несоответствии мощности светодиодной ленты указанным на упаковке характеристикам.
В этом материале мы подробно объясним, как проводятся замеры мощности ленты, с чем связано падение мощности на 5 метрах, и почему мы указываем мощность для 1 метра.
Формула расчета потребляемой мощности ленты (Вт)
Потребляемая мощность (Вт) — это произведение силы тока (А) на напряжение питания (В). Обе эти характеристики мы можем измерить в домашних условиях с помощью обычного мультиметра.
Необходимое оборудование
— Блок питания 12 В
— Светодиодная лента 5 м (12 В)
— Ножницы
— Отвертка крестовая
— Мультиметр
— Переходники (коннекторы)
Какие замеры нужно произвести?
- Замер напряжения питания (В) на начальном и конечном участках ленты. Для нахождения частичной потери напряжения питания на конечном участке ленты.
- Замер потребляемого тока (А). Для дальнейшего вычисления потребляемой мощности.
Проведение измерений
5 метров ленты
Для начала необходимо подключить светодиодную ленту 5 м к блоку питания.
Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).
Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 5 м.
Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 5 м.
Сравнить полученные результаты.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания в конце ленты вызвано сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.
Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.
Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.
Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.
1 метр ленты
Отрезать от катушки 5 м отрезок 1 м.
Необходимо подключить светодиодную ленту 1 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).
Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 1 м.
Сравнить полученные результаты.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.
Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.
Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 1 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.
Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.
0,5 метра ленты
Отрезать от катушки 5 м отрезок 0,5 м или разрезать пополам 1 м.
Необходимо подключить светодиодную ленту 0,5 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).
Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты.
Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.
Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты.
Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.
Сравнить полученные результаты.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах, и не существенно меньше, чем на 1 метре. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.
Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.
Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 0,5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.
Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.
Результаты замера
При замерах выходное напряжение питания с блока питания (в начале ленты) было стабильным 12 В.
При замере напряжения питания на конечном участке 5 метров мы получили падение напряжения на 2-2,5В. Как говорилось ранее, это связано с сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.
При замере 1 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.
При замере 0,5 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.
Теперь рассмотрим полученные измерения силы тока.
Мы видим, что для светодиодной ленты с указанной потребляемой мощностью (Вт/м) -14,4 Вт/м она имеет следующие значения:
— для 5 метров — 5,4А
— для 1 метра — 1,2А
— для 0,5 метра — 1А
В последнем случае (для отрезка 0,5 м) полученное значение силы тока превышает все ранее измеренные. Здесь стоит учитывать тот факт, что использование светодиодной ленты менее 0,5 м не рекомендуется из-за того, что в самом начале светодиодной ленты получается максимальное значение силы тока, что вызывает повышенный нагрев начального участка и приводит к быстрой деградации светодиодов.
Произведем подсчет потребляемой мощности на замеренных участках.
Для 5 метров — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт
Для 1 метра — P(Вт) = 12В * 1,2А = 14,4 Вт
Для 0,5 метра — P(Вт) = 12В * 1А = 12 Вт
На самом стабильном участке ленты в 1 метр мы получаем потребляемую мощность, указываемую в характеристиках.
Рассмотрим, как получают потребляемую мощность (Вт) на ленте в 5 м.
Для этого берут значение потребляемой мощности с 1 метра и умножают его на 5 м. Полученное значение считается максимальным значением потребляемой мощности.
Еще раз хотим акцентировать ваше внимание, что это прежде всего необходимо для правильного расчета потребляемой мощности (Вт) источника питания — блока питания.
В процессе создания световых решений возникает необходимость использования отрезков различной длины, и расчет необходимой потребляемой мощности блока питания может вызвать ряд затруднений.
Но, зная показания со стабильного общепринятого участка в 1 м, мы можем с уверенностью проектировать и воплощать в жизнь самые требовательные световые проекты.