Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

Как рассчитать и выбрать блок питания для светодиодной ленты 12В

Светодиодная лента позволяет организовать подсветку и освещение. При использовании моделей с питанием 220В для подключения нужен небольшой адаптер с диодным мостом внутри. А вот для подключения низковольтных светодиодных лент на 12В или 24В вам понадобится блок питания. А для многоцветных моделей еще и контроллер. О том, как выбрать и рассчитать блок питания для светодиодной ленты по току и мощности мы и поговорим в этой статье.

Виды

Всё сказанное далее справедливо как для распространенной светодиодной ленты на 12В, так и для моделей с напряжением питания 5В или на 24 вольта.

Прежде чем перейти к расчету мощности блока питания для светодиодной ленты, нужно определиться с тем, где он будет установлен, от этого зависит на какой вариант обратить внимание.

По способу охлаждения различают два вида блоков питания:

С активным охлаждением;

С пассивным охлаждением.

Активное охлаждение состоит из радиаторов и вентилятора (кулер, аналогичный тем что устанавливаются в компьютерах). Преимущества этой системы состоит в том, что радиаторы на силовых элементах используются меньших размеров, а значит блок питания будет меньше и легче, чем блок питания с пассивным охлаждением той же мощности.

Однако хорошие массогабаритные показатели блоков питания с активным охлаждением перекрываются существенным недостатком – кулер со временем начинает работать всё громче и громче, из-за механического износа. Поэтому использовать их в жилых помещениях не рекомендуется, поскольку гул во время работы может доставлять дискомфорт пользователю.

Блоки питания с активным охлаждением обычно имеют большую мощность – от 100 ватт и более, в связи с чем отлично подходят для подключения подсветки в больших помещениях, общественных местах или для подключения светодиодной инсталляции большой длины, например, для уличной подсветки (фасада, рекламных щитов и пр.) от одного источника.

Пассивные блоки питания производятся в широком диапазоне мощностей, но наибольшее распространение получили модели мощностью до 100-150 ватт. Их преимущество состоит в том, что они бесшумны в работе. Поэтому их можно не задумываясь устанавливать в спальне или другом жилом помещении. Размеры таких устройств обычно больше чем у активных блоков питания.

На рынке можно встретить изделия отличающиеся классом пылевлагозащищенности (класс IPxx), например, IP22, IP44, IP67. Я же предпочитаю разделить их на два вида:

Герметичные (IP65 и выше) или так называемые «уличные» блоки питания для LED-лент. Их корпус часто напоминает блок питания от ноутбука (черные пластиковый брусок), а герметичные блоки питания высокой мощности выполняются в металлическом кожухе с заглушками по торцам.

Не герметичные. Это те которые выполняются в пластиковом не герметичном корпусе или в металлическом корпусе с перфорацией через которую осуществляется конвекция воздуха при охлаждении элементов.

Когда вы определились где будете устанавливать блок, какой класс защиты нужен и в каком диапазоне мощностей продаются эти блоки можно перейти к расчету схемы питания светодиодной ленты.

Как рассчитать блок питания

Для начала ознакомьтесь с таблицей мощности типовой светодиодной продукции.

Здесь указан тип светодиодов и значение мощности для разного количества штук на погонный метр, а также типовые значения светового потока.

По ней вы можете посчитать общую мощность светодиодной ленты в вашей установке. Допустим вы купили отрезок длинной 4 метра со светодиодами SMD 5050 60 шт/м. Мощность 1 метра ленты 14.4 Ватта. Расчет блока питания по мощности производится так:

1. Определяем сколько всего потребляет нагрузка:

14.4Вт/м*4 м=57,6 Ватт

2. Блок питания должен быть на 20-40% мощнее чем подключаемая к нему нагрузка. Запас выбирают исходя из условий его эксплуатации – если он будет хорошо вентилироваться, то достаточно и 20%, если будет стоять в маленьком замкнутом пространстве, то и 40% может не хватить, особенно если рядом будет проходить, например, отопление. Допустим у нас первый случай (берём запас в 20%), то нужно покупать блок питания мощностью не менее:

Округляем до 70 Вт. Можно больше, но не меньше — выбираем ближайшую величину доступную в магазине. Ниже вы видите типовой ряд номинальных мощностей блоков питания с классом защиты IP20 из каталога оптовых поставщиков, кстати под буквой В – обозначен блок питания с активным охлаждением (кулером).

Но иногда случается так, что на этикетке блока питания указана не мощность, а максимальный выходной ток, тогда для расчета по току нужно мощность разделить на напряжение:

69,12 Вт /12 В= 5,76 А

То есть выходной ток должен быть (округлим) не меньше 6 ампер.

Схема подключения

Расчёт достаточно прост. Но есть некоторые особенности в подключении светодиодной ленты большой длинны, что особенно актуально при подсветке потолка по периметру комнаты. Рассмотрим несколько типовых схем подключения и правил, которые нужно учесть.

Главное правило – не подключать больше 5 метров ленты в одну линию. Светодиодные ленты продают в бухтах по 5 метров не просто так. Их токопроводящие дорожки рассчитаны на ток потребления именно этих 5 метров. Если к концу такого отрезка подключить следующие куски ленты, то будут просадки напряжения к концу линию, она будет греться и быстро выйдет из строя.

ОБЩАЯ ДЛИННА ВСЕХ ОТРЕЗКОВ СВЕТОДИОДНОЙ ЛЕНТЫ ПОДКЛЮЧЕННОЙ ДРУГ К ДРУГУ НЕ ДОЛЖНА ПРЕВЫШАТЬ 5 МЕТРОВ.

Если вам нужно подключить больше 5 метров, то есть два варианта:

1. Прокладывайте кабель от блока питания до каждого следующего отрезка.

2. Прокладывать кабель 220В и подключать их к новому блоку питания.

В первом случае нужно учесть, что сечение провода для линии 12В должно быть не меньше 0,75 мм², точно рассчитывается по току. К сведению, 5 метров светодиодной ленты SMD5050 60 шт/м потребляет 72Вт или 6А тока. Приведем несколько типовых схем подключения светодиодной ленты.

К одному блоку питания отрезка общей длины до 5 метров:

Нескольких лент к одному блоку питания общей длинной больше 5 метров:

Подключение подсветки большой протяженности к двум блокам питания:

Как вы можете убедиться, в выборе блока питания для светодиодной ленты нет ничего сложно. Нужно учесть 3 фактора:

2. Метраж ленты и конечная схема подключения и монтажа.

3. Ток потребляемый лентой.

Таким образом вы можете определить мощность и количество блоков питания, необходимых для организации подсветки или освещения.

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

Светодиодные ленты рассчитаны на относительно невысокое напряжение питания 5, 12, 24 или 36В. У нас в сети 220В, поэтому подключение подсветки напрямую к розетке невозможно. Чтобы система LED освещения работала, подключать ее нужно только через блок питания (драйвер, трансформатор). Это сравнительно недорогое устройство, которое преобразует 220 В сети в напряжение, которое необходимо ленте. Так трансформатор обеспечивает надежную и долговечную работу LED подсветки. Когда покупатель определился с системой освещения, обычно появляется вопрос о том, как подобрать блок питания для светодиодной ленты. Эта статья как раз посвящена решению данной проблемы.

Для выбора нужно знать параметры вашей LED подсветки и предлагаемых БП. К основным характеристикам драйверов относятся:

напряжение;
мощность;
класс защиты;
габариты;
наличие диммирования.

Рассмотрим каждый из этих параметров подробнее, чтобы вы смогли наверняка рассчитать, какой блок питания нужен для светодиодной ленты в вашем случае.

Выбор напряжения питания

Для начала при выборе драйвера стоит узнать напряжение питания LED ленты. Обычно распространены изделия с напряжением 12 или 24В. Трансформатор должен иметь такое же значение. Принцип здесь простой:

откройте технические характеристики ленты и найдите нужный вам параметр;
допустим, лента питается от напряжения 12В;
тогда выбирайте блок питания 12В.

Для светодиодной подсветки с напряжением 24В, соответственно, подходит БП на 24В.

Как узнать минимальную мощность блока

Следующий критерий выбора – значение мощности драйвера. Это очень важный момент, так как от расчета мощности блока питания для светодиодной ленты зависит, сколько он проработает.

У каждой ленты своя яркость, а значит и своя потребляемая мощность на 1 погонный метр. Обычно, чем ярче диоды, тем выше показатель потребляемой мощности. Обычно вы можете найти этот параметр перед покупкой в характеристиках LED ленты на сайте. А если вы уже купили подсветку, то смотрите значение на упаковке, например, 4,2 или 28,8 Вт/м.

Теперь приведем пример того, как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты:

Допустим, у нас есть 10 метров ленты с потреблением 9,6 Вт/м.
Определяем потребление следующим образом: 10 м * 9,6 Вт = 96 Вт.
К полученному значению прибавляем 15–20% запаса мощности – обязательное условие, чтобы БП прослужил достаточно долго. Запас в 20% рассчитывается следующим образом: 96 Вт * 0,2 = 19,2 Вт. Теперь прибавляем это значение: 96 Вт + 19,2 Вт = 115,2 Вт.
Согласно расчетам, для работы 10 м ленты с удельным потреблением 9,6 Вт нужен трансформатор питания мощностью не меньше 115 Вт. Полученное значение нужно сравнить с параметрами имеющихся на рынке драйверов.
Заходим в каталог интернет-магазина LedRus и выбираем ближайший по мощности трансформатор с округлением в большую сторону. В нашем случае идеально подходит БП на 120 Вт, но можно поставить и более мощный драйвер. Трансформатор с меньшей нагрузкой проработает дольше, но он может быть больше и стоить дороже, поэтому слишком мощный БП тоже не лучший вариант.

Теперь, зная эту схему на примере, вы можете рассчитать блок питания для светодиодной ленты самостоятельно с учетом параметров своей подсветки. Методика определения получается сравнительно простая.

Обратите внимание! Все БП мощностью от 250 Вт имеют встроенный вентилятор, который шумит при работе. Вы слышали, какие звуки издает кулер системного блока компьютера? Вентилятор драйвера работает примерно так же, и этот шум придется слышать всякий раз, когда вы включаете свет. Если вас это не устраивает, вместо одного мощного драйвера можно установить блоки мощностью поменьше, которые идут без кулера. Например, вместо трансформатора на 500 Вт можно подключить два БП по 250 Вт без системы охлаждения. Как видите, при любой ситуации есть выбор.

Класс IP защиты

Следующий шаг подбора блока питания для светодиодной ленты заключается в выборе класса ip защиты. Этот параметр показывает, насколько драйвер защищен от внешних воздействий, то есть пыли, грязи и влаги.

Блоки питания выпускают со следующими классами защиты:

IP20-33 – открытые БП с минимальной защитой. Такие модели обычно имеют перфорированный (дырявый) корпус, из которого хорошо отводится тепло. Эти драйвера подходят только для сухих отапливаемых помещений, но даже в таком случае это не лучший вариант, так как внутренние части прибора не защищены от пыли, мелких предметов, шерсти домашних животных и т. п. Все это негативно влияет на систему в целом. Зато открытые драйверы наиболее экономичные.
IP65 – закрытые БП (обычно в пластиковом корпусе). Такой вариант хорошо подходит для размещения внутри помещений или автомобилей. Такой драйвер внешне напоминает БП от ноутбука. Прибор хорошо защищен от проникновения воды под любым углом, поэтому подходит для комнат с высокой влажностью. Если собираетесь организовать подсветку в ванне или на кухне, стоит купить как раз такой драйвер. Но трансформатор с классом ip65 нельзя использовать для наружного применения и погружения под воду.
IP67-68 – герметичные БП с максимальной защитой. Корпус обычно выполнен из алюминия и полностью герметичен. Попадание влаги или пыли ему не грозит, благодаря чему трансформатор одинаково хорошо подходит для размещения внутри и снаружи зданий. Такие драйвера используют для подсветки наружных рекламных вывесок, фасадов зданий, а также в условиях очень высокой влажности. Устройства выдерживают погружение под воду на определенную глубину и время, а также работают при широком диапазоне температур от -25 до +85 градусов.

Таким образом, выбор блока питания для светодиодной ленты в данном случае зависит от условий размещения. Если вы организуете подсветку на улице или в комнатах с высоким уровнем влажности, стоит однозначно выбирать герметичный прибор. А для закрытых помещений с нормальной влажностью можно сэкономить и взять открытый БП.

Габариты

Когда вы решили, какой блок питания выбрать для светодиодной ленты по напряжению, мощности и классу защиты, самое время задуматься о его габаритах. Размеры драйвера имеют немаловажное значение, если его нужно спрятать. Производители позаботились об этом и предусмотрели несколько вариантов БП с разными габаритами, но одинаковыми параметрами.

При оценке размеров возможны следующие варианты:

габариты устраивают, устройство помещается, например, за карниз или под плинтус – оставляем как есть;
слишком большой прибор, непонятно, куда его спрятать – можно сделать специальную нишу, полку или полость в стене, которая закрывается декоративной дверцей;
все равно не помещается – выводим трансформатор в техническое помещение.

Стоит учитывать, что мощный драйвер может иметь достаточно большие габариты, так что в порой разумнее пересмотреть схему подключения подсветки. Возможно, один трансформатор стоит заменить несколькими маленькими БП с меньшей мощностью, которые намного легче спрятать. Кроме того, существуют модели драйверов с одинаковыми параметрами, но разной формой: прямоугольные широкие или вытянутые в длину, квадратные. В продаже также бывают компактные БП, но они стоят дороже обычных.

Обратите внимание! Устанавливать трансформатор нужно в месте, где предусмотрена циркуляция воздуха для естественного охлаждения прибора. Кроме того, нужно предусмотреть удобный доступ к устройству для обслуживания и замены. При правильном выборе БП прослужит долго, но случаи выхода из строя все же нельзя полностью исключать.

Выбор сечения кабеля для подключения

Устанавливать драйвер стоит не вплотную к LED ленте, а на некотором расстоянии от нее, но не больше 15–20 метров. Чем дальше трансформатор от источников света, те большее сечение кабеля требуется.

Если прибор находится на значительном расстоянии, нужно учитывать потери мощности, которые может создать соединяющий провод. Зависимость в этом случае простая: кабели с большим сечением дают меньшие потери мощности.

Диммирование

Сейчас многие пользователи отдают предпочтение LED лентам с диммером. Устройство позволяет менять интенсивность подсветки, регулируя количество энергии, которое передается от сети к подсветке.

Владельцы светодиодных лент часто ищут диммируемые БП, полагая, что яркость светодиодного освещения можно менять с помощью реостатного диммера, который располагается в цепи перед блоком. Это распространенная ошибка, так как LED лента в действительности управляется отдельными контроллерами и диммерами, которые устанавливаются между трансформатором и источником света. То есть диммируемые БП не нужны, так как управление осуществляется после блока.

Однако спрос порождает предложение, и теперь в продаже широко распространены диммируемые драйверы. Но их использование сопровождается сложностями, так как такие БП работают нестабильно и менее надежны, чем стандартные устройства. Кроме того, диммирование происходит не плавно, а рывками, а пользователь не может снизить яркость ниже определенного порога в 10-30% от общей яркости источника света.

Так происходит, потому что основное количество современных LED лент с классическими диммерами работают некорректно. Старые диммеры рассчитаны на более мощные источники света, они не воспринимают минимальную нагрузку от светодиодов на сниженной яркости. «Регуляторы» начинают работать, только когда потребление источника света преодолевает какой-то порог, который индивидуален для каждого диммера.

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

В данной статье рассматриваются основные моменты, на которые следует обращать внимание при выборе блока питания для светодиодной ленты, а также кратко освещаются вопросы о том, что такое PFC и как вычислить диаметр токопроводящей жилы.

Блок питания – это источник напряжения(трансформатор), который преобразует 220В в 12В, 24В или другое необходимое значение рабочего напряжения. Для питания светодиодных лент и модулей чаще всего используются импульсные блоки питания, где в качестве ограничителей тока работают резисторы, в отличие от драйверов, которые представляют собой источники тока, используемые для светодиодов, модулей и ламп, которые не имеют ограничителей тока.

Чтобы подобрать блок питания к выбранной светодиодной ленте нужно обратить внимание на следующие факторы:

Рабочее напряжение светодиодной ленты.
Суммарная мощность светодиодной ленты.
Необходимость защиты корпуса блока питания от воды и пыли.
Габаритные размеры блока питания.

Рассмотрим подробнее каждый фактор.

1. Рабочее напряжение (U)

Рабочее напряжение светодиодной ленты может быть 12 В, 24 В, иногда 36 В, управляемые ленты SPI обычно 5 В. Соответственно оно должно соответствовать выходному напряжению блока питания.

Существуют также блоки питания с возможностью плавной регулировки выходного напряжения, например источники напряжения Arlight серии JTS, такие можно применять в специальных проектах, где требуется нестандартное значение выходного напряжения, а также там, где необходимо скомпенсировать падение напряжения на длинных проводах.

Еще из нестандартных решений можно отметить блоки питания с несколькими каналами, в которых разное выходное напряжение, это может быть полезно, если нужно запитать ленты с разным рабочим напряжением на один источник напряжения.

2. Мощность светодиодной ленты (PСД)

Подбор блока питания по мощности осуществляется по следующему принципу: мощность должна быть равна суммарной мощности светодиодной ленты, умноженной на коэффициент запаса КЗ, равный 25÷30%, если пренебрегать коэффициентом запаса и использовать блок питания на пределе, то он не проработает долго из-за постоянного перегрева элементов.

Суммарная мощность светодиодной ленты вычисляется путем умножения мощности ленты на 1 метр длины PСД на общую длину L.

Таким образом, получаем следующую формулу:

L – длина ленты (м)

PСД – удельная мощность светодиодной ленты на 1 метр (W/м)>

Kз – коэффициент запаса (ед.)

3. Степень защиты корпуса блока питания от проникновения жидкости и пыли (класс защиты IP)

При выборе блока питания следует учитывать условия, в которых он будет находиться, если это обычное сухое жилое помещение, то подойдет блок питания в защитном кожухе с IP20 (защита от проникновения твердых предметов >12,5 мм, защиты от влаги нет).

Зачастую в блоках питания мощность более 250Вт в исполнении “Защитный кожух” IP20-IP40 используется активное охлаждение в виде кулера(вентилятора). Если Вы планируете рассматривать данные блоки питания, необходимо выбрать конструктив, когда кулер расположен перпендикулярно элементам платы в изделии, следовательно обдув воздуха будет более равномерный (воздух идет вдоль платы), и элементы будут меньше греться. На неудачных моделях вентиляторы расположены над платой и обдув платы источника напряжения происходит неравномерно.

Блоки питания и комплектующие для лент рекомендуется устанавливать в щитовые.

Установка светодиодной ленты в ванную комнату или помещение с повышенной влажностью требует класса защиты не менее IP65 (пылезащищен, защита от струй воды).

А. Б.

(А) Герметичный алюминиевый блок питания IP67 и (Б) блок питания в защитном кожухе IP20.

В условии использования на улице нужно предусматривать степень защиты IP67, такая степень обеспечивает защиту от струй воды под давлением во всех направлениях, возможно даже кратковременное погружение в воду до 1 м. Если необходима работа в погруженном режиме, то тогда используется максимальная защита IP68 или IP69 (при большом давлении воды).

При подборе мощный источников напряжения для светодиодных лент необходимо учитывать, что на блоках питания без защиты от влаги и пыли стоят вентиляторы. Данные вентиляторы сильно шумят при работе и могут создавать дискомфорт. Поэтому в дорогих проектах мы рекомендуем использовать источники напряжения в алюминиевом корпусе с пассивным охлаждением.

4. Габаритные размеры

Также следует обращать внимание на габаритные размеры блоков, в зависимости от того, куда Вы хотите его установить, мощные блоки питания могут достигать достаточно больших размеров, и спрятать такие будет затруднительно, к тому же часто они имеют вентилятор. Поэтому если требуется подключить длинный участок ленты, то можно пересмотреть схему подключения ленты и использовать несколько меньших по мощности блоков.

Также при выборе места установки следует учитывать то, что чем мощнее блок питания, тем больше он нагревается, поэтому рекомендуется обеспечивать достаточно места для теплоотвода, чтобы блок не перегревался.

Пример подбора источника напряжения для светодиодной ленты:

Рассмотрим следующий пример: нужно сделать декоративную светодиодную подсветку в ванной комнате по периметру потолка общей длиной 8 м.

Выбираем подходящую светодиодную ленту с защитой IP65, например, лента Arlight RTW 2-5000SE 24V White 2X (5060,300 LED,LUX), мощность 72 Вт на 5 м.

Основные параметры ленты:

PБП = 8m*14,4W/m*1,3 = 149,8 W

Что такое PFC в характеристиках трансформаторов(блоков питания)?

Иногда в маркировке блока питания можно увидеть буквы PFC, это аббревиатура PowerFactorCorrection или коррекция коэффициента мощности (коррекция реактивной мощности).

Не углубляясь в технические особенности, это означает, что блок питания выполнен в определенном схемотехническом решении, которое позволяет уменьшить потребление реактивной мощности (мощность имеет активную и реактивную составляющие, на показания счетчика обычно влияет только активная составляющая, но на общее потребление энергоресурсов влияют обе составляющие).

Такие блоки питания имеют высокое значение коэффициента эффективной мощности (Λ)>0,9, что позволяет отнести их к блокам питания высокого класса, низкий пусковой ток, они позволяют сократить нагрузки на токопередающие линии, уменьшить требования к толщине подающего питание провода. При большом количестве используемых блоков не требуется применять специальные пусковые автоматы.

Блоки питания с корректором мощности более экологичны, т.к. эффективнее расходуют электроэнергию.

Как вычислить и подобрать диаметр(или сечение) кабеля между светодиодной лентой и блоком питания?

Расчет сечения и диаметра кабеля для исключения падения напряжения(вольтажа):

При использовании светодиодной ленты важно, чтобы свечение было равномерным по всей длине, для этого падения напряжения на конце линии обычно не должно превышать 0.5 В, при условии, что длинные участки ленты запрещается подключать последовательно.

При расположении блока питания в непосредственной близости от ленты, проблемы, как правило, не возникает, но при удаленном расположении блока необходимо увеличивать толщину жилы для компенсации падения напряжения.

Ниже представлен алгоритм вычисления для блока питания(источника напряжения для светодиодных изделий) максимальной выдаваемой мощностью 150 Вт, выдаваемому напряжению 24 В, падение напряжения не более 0.5 В, расстояние от блока до ленты 10м:

Допустимое падение напряжение делим на максимальный ток, ток вычисляется как мощность/напряжение:

Общее сопротивление линии R = 0,5V / (150W/24V) = 0,08 Om.

Длину линии умножаем на удельное сопротивление материала (для меди 0,018 Ом*мм2/м), делим на сопротивление R.

Сечение жилы S = (10m*0,018 Om*mm2/m )/ 0,08 Om = 2,25 mm2.

Используем формулу площади круга: радиус равен корню из частного площади и Πи.

Диаметр жилы: D= 2 х √(2,25 mm2/ 3,14) = 1,75 mm.

Таким образом, получаем, что для 10 метрового кабеля от блока питания до истока света (led ленты) падение напряжения составит 0,5В при использовании провода сечением 2,25mm2 (что соответствует диаметру 1,7 мм).

Также из приведенных вычислений видно, что компенсировать падение напряжения можно, используя ленту с большим рабочим напряжением, 24 В или 36 В.

Выбор сечения и диаметра кабеля для исключения потерь мощности при нагревании кабеля:

Если подключать блок питания и светодиодную ленты на большом расстоянии друг от друга, то необходимо не только исключать падение напряжения питания на соединяющем кабеле, но закладывать потери мощности, которые может создавать данный кабель.

Важно: чем больше сечение кабеля, тем меньше потерь мощности при этом сопровождается. При сложным проектах – необходимо довериться профессионалам для расчета потерь мощности на кабелях. При больших расстояниях подбор максимальной выдаваемой мощности блока питания будет сопровождаться с большим запасом и кабель с большим сечением жилы.

Особенности выбора блока питания для светодиодной ленты

Для того чтобы обеспечить надёжную работу светодиодов в сети 220В, требуется установить блок питания для светодиодной ленты. Правила выбора этого устройства включают в себя расчёт мощности и определение типа. А в процессе монтажа требуется учесть некоторые нюансы.

Светодиодные ленты уже давно вошли в число самых популярных источников освещения и используются как в быту, так и в промышленности. Однако прямое подключение таких устройств к обычной сети 220В невозможно – светодиоды практически сразу выйдут из строя. Для того чтобы пользоваться современными технологиями с помощью стандартной розетки следует приобрести блок питания для светодиодной ленты – сравнительно недорогое устройство, на выбор которого, однако, придётся потратить определённое время.

Чаще всего с проблемой подбора подходящего по характеристикам БП сталкиваются при использовании лент на 12В, распространённых из-за своей доступной цены. А основные способы её решения заключаются в расчёте требуемой мощности и количества источников. И, наконец, заключительными этапами можно назвать выбор подходящей модели по типу исполнения и функциональности, а затем монтаж выбранного устройства.

Расчет параметров блока питания

Правильно подобрать блок питания светодиодной ленты 12В можно, зная её основные характеристики и сравнив их с параметрами имеющихся на рынке моделей БП. В первую очередь, учитывают мощность и длину используемого для освещения устройства. Производительность обычно указывается производителями ленты в её характеристиках на упаковке (для большинства моделей её значение равно 4–30 В/м – чем больше мощность, тем ярче будут гореть светодиоды). А длина, необходимая для создания необходимых условий, определяется рулеткой.

Известные параметры осветительного оборудования учитываются при выборе блока, напряжение которое тоже равно 12В, а мощность представляет собой расчётную величину. Последний показатель можно назвать основным, а методика его определения сравнительно простая. Хотя и требует принять во внимание небольшой запас производительности (в пределах 10–30%) для обеспечения правильной работы и габариты выбранного блока питания.

Совет: Размеры источника могут иметь значение, если его требуется замаскировать. Слишком большой прибор лучше всего заменить несколькими БП с меньшей производительностью, которые проще спрятать – например, за гипсокартоном на потолке, под плинтусом или с помощью специальной полки. Крупногабаритный блок требует размещения внутри специально сделанной стенной ниши или мебели.

Для того чтобы лучше понять, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, можно рассмотреть пример устройства освещения рабочей зоны кухни:

Общая длина по периметру равна 8 метрам;
Для освещения выбрана лента типа SMD 5050 марки Epistar с 60 диодами размером 5х5 мм на 1 метр длины. Подбор осуществляется по высоте размещения светодиодов (1 м), создаваемому ими световому потоку (1200 лм/м) и требуемому стандартом уровню освещённости станка (не меньше 1000 лк);
С учётом показателя 14,4 Вт/м, взятого с упаковки устройства или с сайта, продающего такое оборудование, определяется потребление – 14,4х8=115 Вт;
Принимается 30-процентный запас, при котором мощность равна 115х1,3=149,5 Вт;
Находим блок питания на 150 Вт.
Размеры всех доступных для покупки источников достаточно большие, поэтому стоит установить две меньшие модели, рассчитанные на 75 Вт каждая.

При разделении ленты на несколько частей каждая подключается к своему источнику. Как правило, расстояние между ними находится в пределах 5–10 м. Если, устанавливая блок питания, требуется разрезать ленту, это делается только в специально отмеченных местах. Если меток нет, рекомендуется проводить разрезы между группами по 3 светодиода.

Наглядная таблица мощности блока питания для 1 метра Led ленты

Д иодов на 1 метре

SMD 3 5 28

4,8 Вт

120

SMD 3 5 28

16 Вт

SMD 5050

14 Вт

120

Самый простой и популярный вариант – открытая модель в пластиковом корпусе. Такой блок питания светодиодных лент частично защищён только от попадания пыли и подходит для применения исключительно внутри помещений или автомобилей. В машине источник может использоваться для питания освещения потолка или приборной панели. В квартирах блок питания в стандартном исполнении IP20 в основном предназначен для освещения жилой зоны. Из-за сравнительно небольшой мощности источников (до 75 Вт) в каждой комнате может быть установлено 2–3 прибора, обычно маскируемых за подвесным потолком.

Герметичные модели представляют собой блоки в корпусах, защищённых практически от любого внешнего воздействия. Плата устройства полностью заливается силиконом и находится внутри прозрачного стекла. Такие источники подходят для создания наружного освещения автомобиля, для фасадов зданий, а также в условиях повышенной влажности и запылённости. Их размер и вес заметно больше по сравнению с обычными источниками, зато увеличены и такие параметры как:

мощность (до 100 Вт), позволяющая питать более длинную ленту;
надёжность и защищённость от попадания влаги, благодаря чему блоки питания могут устанавливаться и в здании, и на улице. Чаще всего их применяют для освещения вывесок.

Особенность полугерметичного блока – средние размеры и сравнительно доступная цена. Их устанавливают в помещениях с повышенной влажностью, но с небольшой вероятностью попадания воды на источник питания. Например, в ванной или на кухне, и даже на улице – для осветительных приборов под навесами. Их назначением может быть и питание светодиодов, применяемых в промышленности. Для приведенного в примере производственного участка вполне достаточно полугерметичного варианта.

Основные варианты подключения лед лент к блоку питания

Обычное подключение к блоку питания лед ленты Схема использование 2 параллельных блоков питания малой мощности Схема подключения одного мощного блока питания под несколько лед лент

Особенности монтажа

Сделанный расчет мощности блока питания для светодиодной ленты и покупка самого источника могут оказаться не последними этапами подготовки к монтажу освещения. Если одно устройство необходимо для простой одноцветной системы, достаточно просто соединить его с осветительным прибором. При необходимости установки нескольких блоков (желательно одинаковой мощности и соединённых с частями ленты на равном расстоянии) следует обеспечить их срабатывание с помощью общего пульта или регулятора.

Для более сложных систем, использующих, например, разноцветную ленту RGB, требуются не только источники питания. Дополнительными приборами являются контроллеры и усилители. Задача первых управление цветами и регулировка уровня освещённости, вторых – передача сигнала от одной группы светодиодов к другой с сохранением яркости и синхронности изменения цвета. Желательно, чтобы каждое устройство питалось от отдельного источника.

Применяя блоки питания светодиодной ленты RGB и сами ленточные светодиоды, можно обеспечить периодическое изменение освещения в помещении или на улице. Поэтому такие системы пользуются популярностью в качестве подсветки витрин, автомобилей, фонтанов и даже колонн или лестниц. Устанавливают устройства данного типа и на подвесных потолках, и в любых труднодоступных местах, что позволяет сделать гибкость ленточных светодиодов.

Схема подключение с контроллером RGB светодиодной ленты

Совет: С целью упрощения конструкции усилитель и контроллер могут подключаться к тому же блоку питания, что и сама лента. Однако это заметно увеличивает размеры источников.

Кроме того, при установке блока любого типа требуется:

обеспечить в процессе монтажа циркуляции воздуха, необходимой для охлаждения источника. Не рекомендуется монтаж устройства в помещениях с полным отсутствием вентиляции;

предусмотреть доступ к блоку для упрощения его обслуживания или замены в случае выхода из строя;
устанавливать источники не вплотную к светодиодной ленте или другим блокам, а на некотором расстоянии.

Также рекомендуется, чтобы температура в помещении, где устанавливается блок питания для светодиодной ленты, находилась в пределах –10 – +45 градусов. Если эти условия не соблюдаются, применяют герметичные источники со степенью защиты IP67. Для них допускается использование в температурном диапазоне от –25 до +85 градусов.

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты. Формула расчета мощности.

Что такое блок питания для светодиодных лент? Это прежде всего преобразователь сетевого напряжения 220В, в рабочее напряжение ленты 12 или 24В.

Блоки питания (сокращенно БП) бывают:

Поэтому выбирают их в зависимости от места установки.

Приобретается БП отдельно от ленты и в комплекте с ней не идет. Главный параметр выбора – его номинальная мощность. Как же подобрать и рассчитать необходимый под ваши нужды соответствующий блок?

Для этого в первую очередь необходимо знать мощность всей ленты. Плюс прибавить к ней определенный запас по ваттам. Минимум этого запаса – 30% от общей мощности.

Как подсчитать мощность светодиодной ленты? Для начала узнайте сколько потребляет 1 метр. Эти данные обычно указываются на упаковке.

Если упаковки нет, то можно воспользоваться таблицей и примерно рассчитать мощность, в зависимости от типа светодиодов и их количества на 1 метр.

После этого замерьте длину всех отрезков, которые будут подключаться к блоку.

Далее расчет мощности блока питания нужно сделать по формуле:

Для примера: у вас есть лента 4,8Вт/м. Ее протяженность – 18 метров. Формула расчета мощности показывает, что вам необходим БП мощностью в 112Вт.

При этом всегда выбирайте блок, ближайший в большую сторону. Для данного случая это 120Вт.

Коэффициент запаса мощности меньше 30% не используйте. Зачем он вообще нужен, спросите вы?

Он необходим, чтобы блок питания не работал на пределе своих возможностей. Если вы подберете блок строго по значению мощности ленты, то проработает он совсем не долго. И то, если это качественное изделие.

Нагрев корпуса в этом случае будет стабильно составлять 60-70 градусов. А что говорить о внутренних элементах схемы!

При этом вполне возможны появления посторонних звуков.

Также при перегреве возможны нарушения некачественной пайки. Зачастую, именно она является частой причиной выхода прибора из строя.

Не облуженные выводы элементов, со временем окисляются и элементарно пропадает контакт. Найти такую неисправность простым обывателям, не связанным с радиотехникой, бывает сложно.

И они просто выкидывают блок в мусорку. Хотя для его починки, всего-то нужно было хорошенько пропаять один из контактов.

После того, как определились с типом и мощностью, необходимо выполнить правильное подключение. На всех блоках обязательно идет маркировка клемм. Перепутать бывает сложно. Главное разобраться, что означают эти надписи.

Первые клеммы обозначают как L и N. Это контакты подключения напряжения питания 220 Вольт. L – это фаза, N – ноль.

Но по-большому счету, фазировка или полярность здесь не важны. Поэтому не обязательно выяснять, где у вас в проводке ноль, а где фаза. Блок будет работать одинаково.

Конструктивно в БП на входе стоит мостовой выпрямитель, и ему все равно к какой паре диодов будет подана фаза. Хотя предохранитель изначально и стоит в фазной цепи L.

Обратите внимание, что некоторые блоки могут подключаться как в сеть 220В 50Гц, так и 110В 60Гц (напряжение в США). Для этого у них сбоку имеется переключатель.

Затем идет значок заземления. Это место куда подключается заземляющий проводник, если у вас трехпроводная сеть и дома есть нормальный контур заземления.

Когда в розетках дома только фаза и ноль, без заземляющего провода Pe – данная клемма остается пустой. Ничего подключать на нее не нужно.

Иногда вместо “-V” может быть надпись “COM“.

Соответственно “+V” это место, куда подключается плюсовой провод, а “-V” – минусовой.

На тех корпусах, где +V и -V по 4шт и более, все эти выхода запараллелены. Поэтому без разницы, куда вы подключите 4 провода от 2-х лент, под две клеммы “+” и “-” или под четыре.

Однако производители рекомендуют при параллельном подключении нескольких лент, использовать все клеммы блока питания.

Чем мощнее БП, тем больше у него выходных клемм для подключения светодиодных лент.

Когда для вас не принципиальны габариты, то можно даже поставить б/ушный блок питания от компьютера. Главное, чтобы его характеристики подходили.

То есть, выходное стабилизированное напряжение 12 или 24В, и необходимая мощность с 30% запасом. Правда, такие модели обычно идут с вентилятором и будут сильно шуметь, имейте это ввиду.

Когда лента уже идет с припаянными проводами, то как правило, черный цвет обозначает минус, а красный – плюс.

Однако доверяться только цветам не стоит. Всегда проверяйте саму ленту.

Еще на корпусе с самого краю может быть регулировочный винт. Обозначен он как ADJ.

Он убавляет или добавляет выходное напряжение. Например, когда у вас в сети стабильно ниже чем 220В (200-205В), то и светодиоды в ленте будут гореть не так ярко, как должны.

Подрегулировать это можно с помощью данного винта. Однако специалисты не советуют делать выход больше 12В. Считается даже лучше, если выходное напряжение будет немного меньшим. Это здорово продлит срок службы ваших светодиодов.

Запомните, что источник питания напрямую влияет на срок работы ленты, если у него выход больше 12 Вольт. Все остальные проблемы, как правило связаны с перегревом, деградацией кристаллов и некачественными производителями.

Причины выхода из строя светодиодной ленты

Светодиодные ленты выходят из строя по разному. Если от перенапряжения – то сгорают все элементы сразу, или перестают светить некоторые сегменты.

Если от перегрева, то неравномерно теряется яркость по всей ленте. Одни светодиоды светят ярче, другие тусклее.

Когда вышел срок службы, то светодиоды равномерно теряют яркость до определенного момента. После достижения минимума, яркость деградации прекращается.

Иногда бывает, что лента начинает самопроизвольно мигать. Если мигает вся одновременно – причина в блоке питания. Если сегментами – то проблема в самой ленте.

Если у вас лента многоцветная – RGB, то в этом случае еще нужно подключить контроллер.

То есть, теперь вы подключаете RGB ленту не к источнику питания, а к контроллеру. У многоцветной ленты всего 4 провода.

Как выбрать блок питания?

О чем статья?

1 – Виды блоков питания.

Блоки питания, они же – трансформаторы, источники питания, адаптеры и так далее предназначены для преобразования переменного тока (AC) 220v в постоянный ток (DC) 12v, 24v или 220v. В основном, если дело касается светодиодной ленты, мы выделяем 3 основных вида блоков питания: интерьерные, герметичные и сетевые.

Интерьерные блоки питания – это не герметичные металлические трансформаторы “с сеткой”, как на картинке:

Плюсы:

Низкая стоимость в пересчете на 1 ватт мощности.
Корпус металлический, поэтому лучше отводит тепло, не позволяя блоку сильно нагреваться.
Неплохая долговечность.
Высокая мощность (до 600 ватт). Если вам нужно подключить большую длину ленты, будет проще и дешевле сделать это, используя несколько больших блоков, чем большое количество маленьких.
Для мощных (более 200 ватт) моделей предусмотрен охлаждающий вентилятор (куллер), который еще более эффективно отводит тепло, продлевая срок службы блока.

Минусы:

Нельзя перекрывать доступ воздуха к “сетке”. Если вы запакуете блок в герметичную, не позволяющую отвести тепло “коробку”, он испортится за несколько месяцев, а может и недель.
Корпус не защищен от попадания пыли и влаги. Из-за этого он довольно капризный: его нельзя использовать в помещениях с повышенной влажностью и запыленностью.
Неудобные размеры. Интерьерные блоки питания сильно варьируются по размеру в зависимости от мощности, это бывает неудобно, если вам требуется спрятать трансформатор в узкую нишу, отверстие или т.д. Для таких случаев есть решение: узкие или герметичные блоки питания , которые больше в цене, но меньше в размерах.
Непривычное подключение. Допустим, вы заказали интерьерный блок питания, получили его, распаковали и увидели коробочку как на фото выше. Ни проводов, ни “вилки”, вообще ничего. Что делать? Ранее мы писали о том, как подключить светодиодную ленту , там вы найдете подробную инструкцию.
Мощные (более 200 ватт) модели, оснащенные куллером гудят при работе (как ноутбук). Это часто мешает спать людям, решившим поставить ленту в жилую комнату. Если у вас хороший слух, но нужна мощность больше 200 ватт, берите мелкие блоки и соединяйте их в цепь по схеме ниже. Это будет немного дороже, зато светодиодную ленту можно будет с комфортом включать по ночам.

Итого:

Интерьерные блоки питания это хороший выбор в 90% случаев. Они подойдут вам, чтобы подсветить потолки, полки в шкафу, рабочую зону на кухне, кровать и так далее. Однако эти блоки не созданы для использования во влажном помещении и иногда могут превышать “проходные” размеры. В таких случаях вам могут пригодиться герметичные блоки питания.

Герметичные блоки питания – это алюминиевые или пластиковые трансформаторы, со степенью защиты от пыли и влаги ip67. Это значит что их можно безопасно использовать даже погрузив в воду на глубину не более 1 метра.

Плюсы:

Очень высокая устойчивость к любым условиям: воде, пыли, перепадам температур, конденсату.
Как следствие, может использоваться на улице, в аквариуме, на пыльном чердаке, в фонтане и т.д.
Размеры, как правило, меньше чем у других видов трансформаторов.
Низкий процент брака.

Минусы:

Высокая стоимость. Герметичные блоки питания стоят в 2 -3 раза дороже не герметичных аналогов.
Ограниченная мощность: максимальный блок питания ip67 что я видел – 300 ватт (как на картинке выше). Это создает трудности,если вам нужно подключить большой объем ленты, однако вы можете использовать ту же схему подключения, что и для интерьерных блоков, чтобы их мощность суммировалась (см. через одну картинку выше).
Вес. Не уверен, может ли это кого-то смутить, но влагозащищенные источники питания в несколько раз тяжелее, чем их не влагозащищенные аналоги. Например, блок питания 150w весит около 2 килограмм.

Итого:

Герметичные блоки питания – не дешевый, но наверное самый надежный источник питания для светодиодной ленты. Если вам нужно “на века” – это ваш вариант. Например, на витрине нашего магазина в г. Ярославль пластиковые герметичные блоки работают каждый рабочий день с 9.00 до 17.00. Менять их приходится примерно раз в пять лет. При этом пластиковые герметичные блоки обычно считаются менее надежными чем их металлические аналоги.

Сетевые блоки питания – пластиковые трансформаторы с вилкой для прямого подключения через розетку. Они очень похожи на привычные всем адаптеры от ноутбуков или зарядки для телефонов.

Плюсы:

Интуитивно понятное, удобное соединение. Просто вставьте штеккер в контроллер, никакой термоусадки или изоленты не требуется. Если вы не хотите иметь дел с проводами, это отличный выбор. Однако это не актуально если у вас одноцветная лента без диммера или контроллера. В таком случае вам все равно придется присоединять специальный коннектор “мама” к вашей ленте: зачищать и скручивать провода, изолировать их и т.д.

Минусы:

Невысокая надежность.
Низкая мощность. Максимальная мощность адаптера – 84 вт, этого хватит, чтобы соединить 5 метров ленты 5050 14.4вт, но не более того.
Занимает розетку. Для кого-то это плюс, для кого-то – минус. Я скорее причислю это к минусам, т.к. обычно удобнее вывести провода 220v где-нибудь в нише или вообще разместить блок в электрощите, а не подводить под питание отдельную розетку.

Итого:

Сетевые адаптеры – дорогой и недолговечный источник питания. Единственный их плюс, на мой взгляд, – это удобство монтажа.

2 – Как рассчитать мощность блока питания.

Чтобы ваш блок питания служил вам верой и правдой нужно подбирать блок достаточной мощности . Если мощности не хватает, трансформатор все равно будет работать и ваша лента будет светить. Однако блок будет работать с перегрузкой, сильно разогреваясь и издавая едва уловимый, пищащий звук. Конечно, вскоре он перегреется и выйдет из строя, а лента погаснет. Чем больше перегрузка, тем быстрее сгорит блок.

В случае, если блок питания более мощный, чем требуется, это приведет к противоположному эффекту: он будет меньше греться при работе и его срок службы увеличится. В теории, чем больше запас мощности, тем больше срок службы. На практике, нет необходимости покупать блок в два раза больше чем требуется, вполне хватает запаса в 20%. Эти “лишние” 20% мощности тратятся на сопротивление проводов и предохраняют от перегрева при скачках напряжения в сети.

Формула для расчета потребляемой мощности светодиодной ленты:

P общ = P ленты *m + 20%

P – мощность (в ваттах W)
m – длина подключаемой светодиодной ленты (в метрах)

P ленты , как правило, указывается на упаковке в ваттах :

Например, нужно подключить 15 метров ленты 3528 12v 60led 4,8w. Чтобы рассчитать необходимую мощность блока, мы берем потребление ленты (4,8w), умножаем на 15 метров и получаем 72w. Затем прибавляем 20%, получаем 86,4w. Это значит, что нам нужен трансформатор мощностью как минимум 86.4 ватт. Ближайшая по мощности модель блока питания – 100w.

Также вам может пригодиться формула для расчета мощности блока питания:

P – мощность (в ваттах W)
I – сила тока (в амперах A)
U – напряжение (в вольтах V)

Зачем это нужно? Иногда производители не пишут на блоке мощность P , указывая только силу тока I и напряжение V. В этом случае вы легко сможете найти мощность, умножив силу тока на напряжение.

3 – Какое напряжение выбрать?

Если вам понравилась статья, расскажите о ней друзьям.

Какое напряжение нужно для светодиодной ленты? Если формулы и разъяснения не для вас, можете промотать ниже, а я начну издалека.

Сразу проясню, что яркость ленты на 14,4w 12v равна яркости ленты на 14,4w 24v и 220v . Разницу в выборе напряжения создает падение напряжения ΔU , которое приводит к потере яркости в зависимости от длины ленты.

Падение напряжения рассчитывается по формуле ниже. Вообще говоря, рассчитывать его нам не нужно, обратите внимание только на то, от чего оно зависит:

R – сопротивление линии (в омах Ом)

I – сила тока (в амперах A)
ΔU – падение напряжения (в вольтах В)

Как видно из формулы, чем ниже сила тока I тем ниже падение напряжения ΔU . Чуть ранее мы рассматривали формулу для мощности:

P – мощность (в ваттах W)
I – сила тока (в амперах A)
U – напряжение (в вольтах V)

Исходя из формулы, увеличив напряжение U в два раза, мы можем снизить силу тока I в два раза , сохраняя изначальную мощность.

А что на практике?

На практике, если вы подключите 5 метров ленты 12 вольт и сравните яркость первого и последнего светодиода, вы не увидите никакой разницы. Однако, если вы соедините 10 метров 12 вольтовой ленты в линию, то в конце она будет светить заметно тусклее, чем в начале. Это связанно именно с падением напряжения.

Затем, если вы точно также подключите 10 метров 24 вольтовой ленты, эффекта “потери света” не будет. Она будет светить одинаково от начала до конца. А если соединить в 2 линии 20 метров 24 вольт и 10 метров 12 вольт, положить их рядом, и сравнить последние светодиоды обеих линий, станет очевидно, что они примерно равны по яркости.

Увеличивая напряжение, мы уменьшаем необходимую силу тока и, таким образом, увеличиваем максимальную длину линии . Максимальная длина линии светодиодной ленты примерно равна:

12 вольт – 5 метров.
24 вольта – 10 метров.
220 вольт – 50 метров для мощной ленты и 100 метров для ленты послабее.

Важный факт.

При расчете сечения проводов обязательно учитывайте, что нужно брать 1 мм 2 медного кабеля на каждые 13А (ампер) силы тока для скрытой проводки и 17А – для открытой. Если этот лимит превысить, провода будут перегреваться при постоянной работе.

Плюсы и минусы.

12 вольт.

+ не может ударить током человека.

+ может “пережить” короткое замыкание. В случае замыкания + и – лента и блок не сгорят и не взорвутся, они будут понемногу нагреваться, но если вы вовремя заметите свою ошибку, ничего страшного не произойдет.

+ самая доступная лента и блоки. Это касается и цены и наличия.

– только параллельное соединение. Это имеет значение если вам нужно подключить больше 20 – 30 метров ленты в единую цепь.