При использовании осветительных LED-лент необходимы определенные источники питания. Поскольку вариантов освещения с применением таких источников света получается множество, в каждом отдельном проекте нужен правильный выбор. Правильный расчет блока питания для светодиодной ленты – это залог ее продолжительной работы.
Главные вопросы при проектировании освещения
Как умельцам, так и профессионалам, инсталлирующим осветительные системы, содержащие обычные или боле сложные RGB-ленты, приходится искать ответ на типовые вопросы про подбор и расчет мощности блока питания для светодиодной ленты.
Помочь с ответами на эти перечисленные вопросы и раскрыть некоторые нюансы осветительных систем, использующих светодиодную ленту, призвана эта статья.
Для наибольшей безопасности любая электрическая система делается на основе трансформатора. Электрические цепи, которые питаются от него, получаются гальванически развязанными от электрической сети. Зная мощность светодиодной ленты, выбирают трансформатор. Чтобы определить его номинальную мощность, потребляемая мощность светодиодной ленты умножается на коэффициент 1,43. Таким способом обеспечивается оптимальный режим работы всей системы освещения.
Ответ на вопрос, сколько потребляет светодиодная лента, надо искать в законах, описывающих электрические цепи, формулах и соответствующих расчетах. Законы Ома, Кирхгофа и Джоуля-Ленца дают возможность получить искомый результат. Но это еще не все. Чтобы правильно рассчитать мощность светодиодной ленты, также надо узнать:
- к какой модели принадлежат светодиоды в выбранной продукции;
- 12 вольт, 24 вольта или более высокое напряжение требуется для ее питания;
- каково энергопотребление одного светодиода;
- какой получится общая длина излучателей света в осветительной системе, 5 метров или больше.
Пример приблизительного расчета
Например, вы купили в бобине светодиодную ленту длиной пять метров. Это ее стандартная максимальная длина. Либо на самом изделии, либо в техническом паспорте указывается модель примененного светодиода. Весьма вероятно, что это будет SMD 5050. Они были и все еще остаются очень популярными первыми надежными RGB-излучателями для получения белого света в лампах. В их определенном сочетании красного, синего и зеленого света, подобранном соответствующим образом, может присутствовать цвет любой температуры. Либо в техническом паспорте, либо в интернете надо найти электрические параметры этого излучателя света, которые нужны для вычислений потребляемой электроэнергии. Ее единица называется Ватт и обозначается как Вт. Параметры светодиода такие:
Независимо от того, какие светодиоды использованы, на каждом из них напряжение примерно одинаковое. Поэтому по закону Джоуля-Ленца можно определить потребление электроэнергии одним светодиодом как произведение напряжения на силу тока через него. В примере номинальный ток равен 60 мА, то есть 0,06А. Следовательно, энергопотребление одного светодиода в нашем варианте определяется как
0,06 х 3,3 = 0,198 Ватт,
что соответствует приведенному в таблице значению. Если умножить мощность одного светодиода на общее число этих элементов по всей длине, получится величина общего энергопотребления всеми светодиодами. Ее можно использовать, чтобы сделать подбор мощности источника питания. Но поскольку в изделии применены еще и резисторы, также потребляющие электроэнергию, полученное значение надо умножить на коэффициент 1,3. Это простейший и достаточно точный расчет мощности блока питания.
Точный расчет мощности
Более точное определение мощности ленточного осветителя делается по конструкции его участков, расположенных между линиями для нарезки.
- Больше всего выпускается таких моделей, в которых эти участки 12-вольтовые. При этом и для всей светодиодной ленты 12 В – это номинальное напряжение питания.
Но есть ленточные осветители с питающим напряжением 24, 36 и 220 Вольт. Среди них могут быть модели с одинаковым напряжением питания, но количество светодиодов на метр может значительно отличаться.
- Чем больше излучателей приходится на 1 м длины, тем качественнее светит ленточный осветитель. Светодиоды сливаются в одну светящуюся поверхность.
Однако для любых моделей ленточных осветителей всегда указывается потребляемая электроэнергия всей пятиметровой бобины. Измерив расстояние между линиями отреза одного участка и разделив на полученное значение общую пятиметровую длину бобины, получаем потребление электроэнергии одним отрезком.
Затем, умножая эту величину на общее количество участков в используемом отрезке пятиметровой бобины, вы получаете некоторое значение потребляемой электроэнергии. А уже по нему подбираете мощность блока питания для светодиодной ленты своей осветительной системы. Но перед тем как рассчитать мощность источника питания, надо учитывать следующее.
- Четыре контактные площадки на месте разреза означают то, что это RGB-ленточный осветитель. Для него нужен специальный источник питания. Такая система применяется потребителями осветителей для светодиодной подсветки. В ней получается как одинаковая, так и разная сила тока в каждом из трех-четырех контактов. В результате можно получить освещение любого цвета.
Источник питания с контроллером для многоцветного осветителя - Если от одного источника питается ленточный осветитель пятиметровой длины, к нему можно присоединить следующий осветитель, но через специальный усилитель. Если последовательно соединяется много осветителей RGB, используется один контроллер, несколько источников питания и несколько усилителей.
Все ленточные осветители распределяются в нужных местах комнаты или помещения и при этом каждый из них дает одинаковый свет. При этом 1 метр осветителя может обеспечить такой же световой поток, как и одна лампа накаливания 100 Вт. Однако энергопотребление этого метра осветителя будет в 6–10 раз меньше. Свет ленточного осветителя будет равномернее заполнять пространство помещения. Это главные преимущества использования в системах освещения ленточных осветителей с источниками питания.
Если нет потребности в многоцветности света, можно использовать простейшее решение. Это осветитель, подключаемый к электросети через выпрямитель. Для уменьшения пульсации светового потока с частотой электрической сети на выходе выпрямителя-моста ставится электролитический конденсатор 50–100 мкФ 450 В. Соблюдаем полярность, присоединяя ленточный осветитель к выпрямителю. Для управления яркостью излучателей света можно использовать диммер. Его ставят перед выпрямителем.
