Подбор блока питания для светодиодной ленты: типы, расчёт, схемы подключений

Какой выбрать БП?

В магазинах осветительных приборов есть несколько вариантов работы с источниками питания. Рассмотрим плюсы и минусы каждого из них:

1. Компактный в пластиковом корпусе. Этот вариант идеален, если в приоритете небольшие размеры, легкий вес и защита от влаги. Такие свойства особенно важны в мероприятиях, связанных с внутренним освещением, где желательно спрятать блок питания. Главный и единственный недостаток — максимальная мощность 75 Вт.
2. Запечатан в металлическом корпусе. В отличие от предыдущей версии, они обеспечивают мощность 100 Вт, чего достаточно для питания двух светодиодных лент. Недостаток — довольно большой размер, что ограничивает область применения такого блока питания. Плюс: высокая надежность и отличная защита от атмосферных воздействий.
3. Типичный негерметичный (открытый). Такие устройства представлены в широком диапазоне значений мощности, она может составлять 100 и более ватт. Открытые блоки питания самые большие по размеру, поэтому их сложнее спрятать во внутренних элементах. Основные преимущества открытых устройств — это максимально доступная цена и широкий модельный ряд.

Особенности изделия и зачем нужен переходник

Популярность светодиодной продукции (ленты и лампочки) привела к появлению широкого ассортимента такой продукции на рынке освещения. Тем более, что ленты в этом деле не последние. Все связано с большой популярностью светодиодных лент, которые обладают следующими достоинствами:

• легко устанавливаются на любой пол, так как имеют самоклеящуюся основу;
• иметь множество ярких расцветок;
• может управляться дистанционным управлением при подключении к цепи контроллера;
• возможность максимально растянуть изделие в зависимости от длины подсветки;
• низкое энергопотребление;

Примечание! Такие изделия потребляют наименьшее количество электроэнергии.

• длительный срок службы.

Самая большая проблема, которая может возникнуть в ситуации с данным типом светодиодной продукции, — это правильный выбор и подключение блока питания. И этого недостаточно, чтобы рассчитать нужный вам тип блока питания. Необходимо соблюдать правила подключения. Только при правильном расчете и подключении можно любоваться ярким и красочным свечением вашей новой светодиодной подсветки.
Потребность в блоке питания для светодиодной ленты обусловлена ​​тем, что эти изделия имеют низкое напряжение. Обычно они рассчитаны на 12 или 24 вольт. В то же время электросеть, по которой течет ток в наших домах и квартирах, имеет 220 вольт. В результате такого несоответствия требуется адаптер (блок питания), который позволит току из сети соответствовать требуемым параметрам напряжения. Только с помощью блока питания можно изменить ток до требуемых параметров, применимых для данного типа светодиодного изделия.

Примечание! Если мощность источника питания недостаточна, ток от сети может вызвать загорание светодиодов.

Поэтому при выборе блока питания необходимо выяснить, какой должна быть его мощность для светодиода определенной длины.

Что нужно учесть при подборе блока питания?

Для подключения светодиодной ленты понадобится блок питания или драйвер. Это разные устройства.

• Драйвер подает стабилизированный ток. Например, 300 мА. А если подключить слишком короткую ленту, то напряжение станет больше номинального и диоды перегорят. А если слишком долго, они будут тускло светиться. Поэтому через драйвер подключается только то осветительное оборудование, для которого предназначен этот адаптер. Справка: Драйверы используются в готовых изделиях, таких как лампочки и гирлянды.

• Источник питания. Регулируется по напряжению. Это значит, что на выходе мы получим ровно 12 В вне зависимости от потребляемой мощности. Блоки питания универсальны и их легче брать, чем драйверы. Следует учесть несколько моментов.

Общая мощность ленты

Единица измерения — Вт / м. Это зависит от 2 значений.

• Тип светодиода. Более слабые ленты используются в декоративных целях и оснащены диодами 3528. Их можно использовать для выделения контуров предметов. А для яркого освещения нужны диоды типа 5050 (самый распространенный) и 2535.
• Количество светодиодов на метр ленты — 30, 60 или 120.

Мощность диодной ленты и марка диодов указывается на упаковке. Например, Venom SMD 5050 60 LED / M 14,4Вт. Его мощность составляет 14,4 Вт на погонный метр.

Вентиляция трансформатора

Блок питания нагревается во время работы, и его необходимо охладить. Это делается несколькими способами.

• Модели с активным охлаждением оснащены кулером, направляющим воздушный поток внутрь корпуса. Их преимущества — высокая мощность и меньший размер, а недостатками — шумность кулера и его износ со временем. Это требуется, когда подключена лента мощностью 800 Вт или более.
• Адаптеры с пассивным охлаждением чаще всего используются в домашних условиях. Они тихие, но занимают немного больше места. И нужно организовать это так, чтобы был приток свежего воздуха. Но они более надежны, так как в них нет движущихся частей. Он лучше защищен от непогоды.

Адаптеры питания различаются степенью защиты.

• Открытым. Самые простые и дешевые модели, но и самые «добрые». Их используют только в условиях окружающей среды, где отсутствует пыль и низкая влажность.
• Полугерметичный. Защищен от легких капризов природы. Крупная пыль и брызги воды им не страшны, но постоянная влажность быстро «убьет» адаптер. На улице их нужно спрятать под навесом, а точнее в монтажный ящик. Степень защиты — IP54.
• Запечатанный. Защищенный корпус не допускает попадания пыли и влаги. Они подходят как для уличного освещения, так и для влажных помещений, таких как ванные комнаты и бассейны. Степень защиты — IP65 или IP68 (* 6 — полная защита от пыли, * 5 — защита от водяных струй, * 8 — устройство выдерживает погружение в воду).

Чтобы лучше понять степени защиты, воспользуйтесь таблицей. Кстати, подходит для всей электроники.

Внутри все эти переходники одинаковы. Выходное напряжение для блока питания ленты составляет 24 В, 12 В или 5 В. Диодная полоса работает на постоянном токе и поэтому не может быть подключена к сети косвенно. Хотя некоторые делают это по ошибке. Последствия: лента перегорает и может возникнуть пожар.

Чтобы светодиоды работали долго, необходимо правильно рассчитать мощность блока питания. Проще всего это сделать по нашему примеру.

Метод преобразования

Как я уже сказал выше, источник питания может быть трансформаторным или импульсным. Если вам нужен относительно маломощный блок питания, то лучше отдать предпочтение импульсной конструкции. Покупка серьезного ТВР окупится только мощностью в сотни ватт — ИБП такой мощности дороги и часто имеют охлаждающие вентиляторы, которые создают шум и собирают пыль.

Исполнение

Степень защиты от окружающей среды зависит от конструкции. Если источник питания будет работать на открытом воздухе или во влажном / пыльном помещении, вам нужно будет выбрать пыле- и влагостойкую конструкцию или, что еще лучше, герметичную конструкцию. Без дырок, без трещин и, конечно же, без вентиляторов. Для жестких механических условий (вибрации, тряски, удары и т.д.) отлично подойдет устройство в прочном металлическом корпусе. Для нормального жилого помещения можно выбрать агрегат в открытом кожухе с множеством вентиляционных отверстий — он будет лучше остывать.

Дополнительные функции

Помимо своей основной работы, блок питания может выполнять некоторые дополнительные функции. Есть, например, устройства со встроенными диммерами (диммерами), таймерами, автоматическими эффектами и даже беспроводными пультами дистанционного управления. Выбор за вами, но имейте в виду, что любые дополнительные функции отражаются в стоимости объекта.

Как определить потребляемую мощность одного метра ленты

Самый простой способ определить энергопотребление веб-счетчика основан на технических характеристиках. Там этот параметр явно указан. Если нет, но тип ленты известен, эту функцию можно найти в разных источниках.

Светодиоды 5050 и 3028 различаются по размеру.

Если это невозможно, во многих случаях удельный расход можно определить с помощью линейки. Для этого нужно измерить размер светодиода и определить его форм-фактор. По этой характеристике можно узнать потребляемую мощность светодиода, посчитать их количество на метр и умножить.

Светодиод	3528	5050	5630	5730-1	5730-2
Габаритные размеры, мм	3,5×2,8	5×5	5,6×3	4,8×3	4,8×3
Энергопотребление, Вт	0,06	0,2	0,5	0,5	1
Ток потребления, А	0,02	0,06	0,15	0,15	0,3

Проблема только в том, что некоторые светодиоды выпускаются в разных вариантах: с кристаллом или с 2-3. В этом случае мощность будет отличаться в 2-3 раза. И единственный способ найти нужный параметр — взять самый маленький кусок ленты и запитать его от явно большего источника питания. Измеряя ток в амперах и умножая его на напряжение питания (12 В или другое), получают удельную мощность разреза (Вт). Подсчитав количество сегментов в одном метре, можно достичь желаемого значения.

Схема измерения тока.

При отсутствии амперметра можно измерить сопротивление резистора, установленного на сегменте, перед подключением к источнику питания (или прочитать при наличии маркировки). После возбуждения измерьте напряжение на нем и найдите ток в соответствии с известным соотношением: I = U / R, где I — желаемый ток в амперах, U — напряжение питания в вольтах, R — сопротивление резистора.

Резистор 300 Ом на светодиодной ленте.

Основные технические параметры блока питания светодиодной ленты

Источник питания светодиодной ленты представляет собой понижающий трансформатор, преобразующий переменное напряжение 220 вольт в постоянное напряжение 12 или 24 вольт. Источники питания для таких осветительных приборов выпускаются в импульсном исполнении, работа которых основана на преобразовании входного напряжения в высокочастотные импульсы, благодаря чему постоянное напряжение на выходе имеет качественное выпрямление. Такие устройства обладают достаточно высоким КПД, компактными габаритами и хорошими техническими характеристиками.

Выходное напряжение БП

За счет конструктивных особенностей производители светодиодных лент выпускают устройства с напряжением питания 12 или 24 вольт постоянного тока. Иногда для очень мощных лент используется напряжение в 36 вольт, но это скорее исключение. Важное правило при выборе трансформатора — выходное напряжение с него должно соответствовать напряжению светодиодной ленты.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты

Важнейшей после напряжения характеристикой для выбора трансформатора для конкретной светоизлучающей ленты является мощность. Этот параметр блока питания должен быть как минимум на 20% выше мощности светодиодной ленты. Обычно на его теле указывается мощность электроприборов. Светодиодные ленты и трансформаторы не исключение. Но бывает, что на светодиодной ленте эта особенность не указывается, и в связи с этим может быть сложно рассчитать необходимый блок питания.

важно понимать, что мощность светодиодной ленты напрямую зависит от типа светодиодов, плотности их крепления на полосе и ее длины.

Различные типы матриц имеют разные значения мощности, которые могут значительно различаться. Например, самые популярные светодиоды имеют следующую мощность:

СветодиодМощность светодиода, Вт

3528	5630	5050	2835	5730
0,11	0,5	0,3	0,2	0,5

Примечание! Цифры в марке светодиода указывают его размер в миллиметрах, например 3528 — 35 мм на 28 мм.

Зная (или посчитав) количество диодов на 1 метр ленты, можно рассчитать мощность по всей ее длине. Для удобства таблицы с мощностью каждого вида ленты давно рассчитаны и доступны бесплатно, ориентируясь на эти таблицы, можно правильно и легко выбрать блок питания для светодиодной ленты.

Тип ленты Плотность светодиода на метр Мощность 1 метра ленты Мощность 5 метров ленты

SMD3014	60 штук	6,0 Вт	30 Вт
120 штуки	12,0 Вт	60 Вт
240 шт	24,0 Вт	120 Вт
SMD3528	30 шт.	2,4 Вт	12 Вт
60 штук	4,8 Вт	24 Вт
120 штуки	9,6 Вт	48 Вт
SMD5050	30 шт.	7,2 Вт	36 Вт
60 штук	14,4 Вт	72 Вт
SMD5630	30 шт.	6,0 Вт	30 Вт
60 штук	12,0 Вт	60 Вт

Усиливая сказанное выше, определяем следующую последовательность расчета и выбора трансформатора для светодиодной ленты:

1. Выберите люминесцентную ленту и рассчитайте необходимую длину;
2. Узнать матрицу светодиодов (визуально или по инструкции пользователя) и их плотность на ленте;
3. Рассчитайте мощность рулетки;
4. Умножьте полученную мощность 1 метра на конечное значение длины ленты;
5. Получите номинальное значение мощности трансформатора.
6. Примите во внимание коэффициент запаса мощности (подробнее об этом ниже), умножьте его на номинальную мощность и получите желаемое значение требуемой мощности устройства.

Например, у нас есть светодиодная лента 12В, длиной 3 метра, со светодиодами SMD 5050, количество светодиодов на 1 метр — 60шт. Потребляемая мощность 1 метра такой ленты составляет около 15 Вт, т.е. 1 м = 15 Вт. Итак, 3 м = 15 Вт * 3 = 45 Вт. Умножаем на коэффициент безопасности 20% и получаем, что нам нужен блок питания 45 Вт * 1,2 = 54 Вт. В этом случае ток потребления такой светодиодной ленты будет равен 54 Вт / 12 В = 4,5 А.

Коэффициент запаса мощности

Для правильного расчета блока питания необходимо учитывать еще один фактор. Если выбрать блок питания с мощностью, равной светодиодной ленте, он перегреется, а это может не только сократить срок службы, но и в случае некачественной сборки спровоцировать возгорание. Поэтому при покупке трансформатора для светодиодной ленты необходимо учитывать запас хода устройства. Обычно выбирают устройство, мощность которого на 20% выше, чем потребляемая мощность светодиодной ленты. Запас мощности гарантированно защитит вас от перегрева устройства и позволит работать от блока питания длительное время и без проблем.

Габаритные размеры

Источники питания бывают разных форм и размеров. Чаще всего мощность устройства определяет его габаритные размеры. Чем выше мощность, тем больше устройство. Кроме того, у мощных устройств есть вентилятор для охлаждения устройства во время работы, что значительно увеличивает требования к размеру и установке.

Чтобы скрыто соединять разные участки ленты, лучше выбрать несколько маленьких питателей, чем один большой. Это окажется немного дороже, но таким образом можно будет безопасно спрятать блоки питания в конструкциях и распределить нагрузку между несколькими устройствами.

Степень защиты от проникновения влаги и пыли

Источники питания, как и светодиодные ленты, выпускаются в вариантах для различных условий эксплуатации и имеют разную степень защиты от влаги и пыли. При выборе трансформатора необходимо учитывать влияние внешней среды на устройство. Например, при использовании в жилых помещениях с нормальной влажностью достаточно защиты IP20 — IP40. Если вы планируете устанавливать блок питания на открытом воздухе, вам необходимо приобрести устройство со степенью защиты IP67, чтобы защитить его от атмосферных осадков. Классификация по качеству защиты от влаги и пыли одинакова для всех электроприборов и устройств, поэтому найти ее не составит труда.

Если мощность блока питания достаточно высока, вентилятор будет использоваться для охлаждения в устройствах без защиты от влаги и пыли. Во время работы он генерирует определенный уровень шума. Если шум устройства неприемлем для выполняемых работ, лучше выбрать водонепроницаемое устройство с пассивным охлаждением.

Наличие охлаждения

При правильном расчете блока питания по мощности подключаемых светодиодных лент он не будет нагреваться и работать стабильно и безопасно. Однако при слишком большой мощности возможен перегрев. Чтобы исключить негативное влияние высокой температуры на устройство, в его конструкции предусмотрена система охлаждения. Он может быть активным или пассивным.

При активном охлаждении в корпус устройства встраивается вентилятор, при этом такие блоки питания не могут быть выполнены во влагозащищенном исполнении из-за необходимости циркуляции воздуха внутри устройства и обмена с окружающей средой. Такие трансформаторы издают шум от работы вентилятора и имеют повышенное энергопотребление, что является отрицательными качествами. Но следует отметить, что активное охлаждение — самый эффективный способ снизить температуру устройства.

Пассивное охлаждение конструктивно выполнено в виде специальных металлических радиаторов, которые устанавливаются в местах наибольшего нагрева платы устройства. Кроме того, благодаря металлическому корпусу устройств происходит пассивное охлаждение как в водонепроницаемом, так и в обычном исполнении.

Подключение светодиодной ленты

Подключить «трансформатор» (переходник) к светодиодной ленте совсем несложно и вряд ли создаст какие-либо трудности. Здесь достаточно решить 3 основных вопроса:

1. Управляйте полярностью подключения.
2. Выберите провод нужного сечения.
3. Выберите схему подключения.

Полярность подключения

Внимательно посмотрите на источник питания и найдите, где на выходных клеммах (выход или выход) стоит знак «плюс», а где — «минус». Если вместо клемм на колодке есть провода, то они дополнительно окрашиваются: соответственно красный «плюс», черный «минус». То же самое проделываем со светодиодной лентой:

Важно! Цвет проводов — красный и черный — условный. Многие производители не соблюдают этот стандарт, их шнуры питания могут быть любого цвета, поэтому позвольте маркировке вести вас.

Выбор сечения провода

Теперь о поперечном сечении. Тот факт, что SL питается от относительно низкого напряжения, не означает, что током, протекающим по проводам питания, можно пренебречь. И наоборот, чем ниже напряжение питания, тем больший ток требуется для выработки мощности.

Если, например, ток всего 300 мА (70/220 = 0,31) протекает через лампочку мощностью 70 Вт с напряжением 220 В, то для питания светодиодной ленты на 12 вольт потребуется ток почти 6 А такая же сила!

Если соединить такую ​​ленту тонкими нитками, в первую очередь на них будет падать натяжение, и лента на полпути засияет. Во-вторых, перегруженные кабели могут перегреться и вызвать пожар. Поэтому сечением провода пренебрегать нельзя.

Как узнать, какой ток будет течь по силовым линиям проводов SL? Расчет прост. Для этого достаточно мощность ленты в ваттах разделить на напряжение ее питания в вольтах. Я сделал этот расчет выше, показав, что для ленты на 70 Вт и 12 В требуется ток 5,83 А. Если есть несколько SL, их мощность необходимо добавить перед расчетами.

Как размер провода зависит от силы тока? Здесь даже не требуется расчет, достаточно обратиться к табличке ниже и выбрать провод сечением не меньше рекомендуемого:

Зависимость сечения кабеля от силы тока и длины линии (медная жила)

Ток, А	Сечение кабеля мм², не менее, с длиной кабеля
2 мес	3м	4 мес	5 мес	6 мес	8 мес	10 м
1.6	0,3	0,4	0,6	0,7	0,9	1.1	1.4
3	0,5	0,8	1.0	1.3	1.5	2.0	2,5
4.1	0,7	1.1	1.4	1,8	2.1	2,9	3,6
8,5	1.5	2.3	3.0	3,8	4.5	6.0	7,5
12	2.1	3.2	4.3	5,4	6.4	8,6	10,7
16	2,9	4.3	5,7	7.1	8,6	11,4	14,3
ветры	3,6	5,4	7.1	8.9	10,7	14,3	17,9
25	4.3	6.4	8,6	10,7	12,9	17,1	21,4

Чаще всего диаметр кабеля питания выбирается равным диаметру кабеля, выходящего из адаптера. Ты не сможешь это сделать! Чем длиннее линия электропитания, тем больше должно быть сечение кабеля.

Выбор схемы включения

Если SL всего один, то схема подключения будет элементарной, рисовать тоже жалко:

немного сложнее, если лент несколько. Типичная ошибка начинающего дизайнера — соединение нескольких основных линий последовательно в одну длинную линию:

Такое соединение перегружает направляющие первой ленты и, как правило, они сгорают. И тогда SL можно выбросить. Если лент несколько, единственно правильным решением может быть только следующее:

Прямой способ подключения

Этот способ, как правило, применяется в случае подключения отрезка осветительного прибора равным 5 М. Можно попробовать подключить более длинные отрезки, если мощность блока питания позволяет. При подключении следуйте этой схеме.

Параллельный способ подключения с одним или двумя БП

Чаще всего, если нужно подключить несколько светодиодных устройств, их подключают параллельно. Главное, чтобы мощности одного блока питания хватило на несколько потребителей. Параллельное подключение двух источников питания значительно лучше по двум причинам. Первая причина в том, что мощность распределяется равномерно. Второе: габариты блока питания будут относительно меньше, что позволяет незаметно их спрятать. Подключите трансформатор для диодной ленты любым удобным для вас способом, согласно схеме ниже.

Способ подключения RGB ленты

В этом случае есть более существенные изменения — появление контроллера в цепочке. Контроллер подключается к источнику питания с соблюдением полярности. А подключение к контроллеру осуществляется по четырем проводам. Один из них — общий провод, а три других соответствуют каждому из цветов светодиодной ленты (зеленый, синий, красный). Подробная схема подключения представлена ​​ниже.

Порядок и правила расчета мощности преобразователя

Основным параметром, по которому выбирается блок питания, является номинальная мощность. Перед тем, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, нужно узнать мощность всей ленты и прибавить запас. Минимальная наценка составляет 30% от общей загрузки.

В первую очередь следует узнать, сколько расходует 1 метр продукта. Эти данные указываются на упаковке или в паспорте ленты. Если упаковка потеряна, мощность можно рассчитать в зависимости от типа используемого светодиода. Данные есть в таблицах.

Затем измеряется длина всех отрезков ленты, которые будут подключены к источнику питания. Мощность рассчитывается по следующей формуле: Pb = Pl * Ll * K, где

• Pb — расчетная мощность источника питания;
• Pl — мощность, потребляемая 1 метром светодиодной ленты;
• Ll — общая длина соединяемых отрезков ленты;
• K — коэффициент безопасности (минимальное значение 1,3).

запас мощности необходим для того, чтобы устройство не работало на максимальной мощности. Если не учитывать этот показатель, то устройство прослужит недолго — корпус и внутренние компоненты схемы перегреются, а точки пайки разрушатся.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Расчет блока можно рассмотреть на примере светодиодной ленты типа SMD 3528 из 120 компонентов на 1 метр. Мощность на 1 м — 7,2 Вт. Рабочее напряжение 12 В. Продается в катушках по 5 метров.

В этом случае мощность всей ленты будет 7,2 * 5 * 1,3 = 46,8 Вт. Значение следует округлить до ближайшей стандартной мощности, в данном случае 48 Вт.

Простой монтаж светодиодной ленты к блоку питания

Эту процедуру нужно проводить строго по схеме, указанной в инструкции. При этом дополнительные осветительные секции монтируются только параллельно, сопротивление соединительных проводов сводится к минимуму, а нагретый воздух обязательно удаляется с нагревательных светодиодных элементов. Сделать это можно с помощью алюминиевых профилей, не забывая о необходимости дополнительного крепления ленты саморезами.

У опытного электрика не должно возникнуть вопросов, как подключить блок питания к светодиодной ленте, так как клеммы в приборе всегда подписаны и объединяются в группы. Необходимо правильно подключить фазный и нулевой потенциалы на входных цепях, при этом допускается их перестановка местами. Кроме того, в выходных цепях важно правильно приложить плюс и минус от устройства подачи к плюсу и минусу гибкой ленты.

Правильный подбор света — залог уюта и комфорта как в помещении, так и на улице. Основная задача функционального уличного освещения для частного загородного дома — обеспечение безопасности. Освещенная зона менее привлекательна для незваных гостей, чем неосвещенная зона.

Существование современной цивилизации невозможно представить без электричества. Его используют во всех сферах жизнедеятельности человека. Конечно, были времена, когда электричество еще не было изобретено, но насколько ограничены были возможности человека той эпохи.

Современные производители адаптеров для светодиодной ленты

Любое электрооборудование рано или поздно выходит из строя. Блок питания для светодиодных ламп не исключение. Большинство производителей SL заявляют о сроке службы от 30 000 до 100 000 часов. При таком длительном периоде блоки питания должны гарантировать свою работоспособность. Выполнить это условие можно только при покупке надежного оборудования.

Лидерами надежности являются:

1. Электростандарт
2. Ферон
3. Гаусс
4. Навигатор
5. Osram

Стоимость этих блоков питания для светодиодных лент высока, в отличие от китайских существительных, но надежность на несколько порядков выше. Прежде всего, они безопасны, в отличие от китайской продукции, с точки зрения короткого замыкания и пожара, которые являются основной причиной пожаров.