Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Как самому рассчитать мощность блока питания на 12 в для светодиодной ленты

Led лента на 12В – преимущества

Самое главное преимущество двенадцативольтовых лент – это доступность данного напряжения. Подавляющее большинство аккумуляторных батарей выдают именно 12 вольт.

Это
напряжение можно встретить в автомобилях, мотоциклах, в компьютерных системных
блоках.

Специализированные понижающие блоки питания, также идут в первую очередь на 12 вольт.

Чтобы найти
другое напряжение, нужно будет еще постараться. Именно исходя из этой
доступности, сфера применения и ассортимент Led лент на 12 вольт гораздо шире, чем
всех остальных.

Такими
видами делают подсветку в автомобилях, встраивают в портативные лайтбоксы,
рекламные вывески, временно подсвечивают дорожные знаки и т.д.

Там, где ленту можно подключить только от аккумулятора, в виду отсутствия переменного напряжения 220В, всегда выбирают 12-вольтовые источники света.

Второе преимущество – кратность резки. Если вы хоть раз сталкивались с правилами работы со светодиодной лентой, то наверняка знаете, что ее нельзя просто так отрезать в любом месте.

Для этого на
подложке указываются специальные маркеры.

Так вот, у
лент на 12V такая кратность в среднем составляет всего 3 светодиода.

Длина
данного участка зависит от мощности подсветки и колеблется от 2,5см до 5см.

В редких
случаях можно найти модели и с кратностью до 1см!

Представляете, насколько это удобнее в монтаже. Вам не придется ломать голову по поводу того, куда же запрятать лишние хвосты, которые никак не вписываются в длину ваших световых линий на потолке.

Третий плюс
– безопасность. Никто не будет отрицать, что 12в это безопаснее, чем 24в. Такое
низкое напряжение ничего с вами не сделает, даже если вы случайно дотронетесь
до проводов или контактов на ленте мокрыми руками.

Так что в
тех местах, где до ленты могут дотянуться ваши дети, применяйте только 12
вольт. Хотя это никак не отменяет необходимость изоляции всех оголенных
токоведущих частей подсветки.

Зачем нужен усилитель сигнала?

Что такое
усилитель сигнала RGB ленты и чем он отличается от контроллера? В плане отличия, не
сильно обращайте внимание на их внешний вид. В некоторых случаях, попадаются практически идентичные коробочки

В некоторых случаях, попадаются практически идентичные коробочки.

Вся разница в функционале.

Контроллер —
это устройство, которое УПРАВЛЯЕТ светодиодной лентой – включает, выключает,
меняет расцветку, диммирует и т.д.

А усилитель, как следует из его названия, всего лишь увеличивает = усиливает сигнал до определенной мощности. Он также имеет свои технические параметры.

На входе усилителя снимается сигнал с контроллера, а на выходе происходит его усиление на заявленную мощность. Что это дает?

Это
позволяет подключать дополнительный метраж светодиодной ленты. Решили увеличить
длину подсветки в коридоре или спальне?

Покупаете усилитель, подключаете его в самом конце ленты и обходитесь без дополнительных затрат.

Схемы
подключения будут выглядеть примерно следующим образом.

Светодиоды малой мощности

Так же их называют индикаторными. Их смело можно назвать самым распространенным видом светодиодов. Они небольшого размера (2-20 миллиметров в диаметре). Индикаторными их называют по самому частому применению – вы наверняка их видели практически во всей бытовой технике. Практически все белые маломощные светодиоды обладают параметрами 20МА 3,2 вольт. То есть его мощность – 0,06ватт. Так же к этому виду светодиодов относят светодиоды поверхностного монтажа или SMD – светодиоды. Это светодиоды, которые подсвечивают экраны, кнопки и т.п. Так же из них делают светодиодные ленты, часто используемые для декорирования помещений. Ленты бывают либо SMD 3528, либо 5050. SMD 3528 делается как раз из таких индикаторных светодиодов. А вот SMD 5050 сделаны из соединенных по трое светодиодов. Их мощность – в районе 0,2 ватта.

Подключение светодиодной ленты 12 вольт через блок питания

Чаще всего светодиодная лента
подключается к сети через блок
питания на 12 вольт (реже 24 или 36 вольт). Если необходимо создать световые
эффекты или регулировать интенсивность свечения, в схему дополнительно
включается контроллер

При покупке блока нужно обратить внимание на мощность,
указанную на упаковке

Чаще всего требуется резка по размерам,
соответствующим поверхности, на которую прибор будет установлен. Во время
работы остаются отрезки различной длины, их нужно соединить правильно. Самый
простой способ — LED коннекторы, к которым прикладываются контакты, потом
защелкивается крышка. Если отрезков много, не каждого устраивает стоимость этих
элементов.

Пайка дешевле и надежнее. Жало паяльника должно быть шириной 2 мм. Спаиваемые поверхности нужно залудить (покрыть слоем припоя) с обеих сторон. Для этого отклеивается липкая лента. Одна контактная площадка накладывается на другую, перекрытие примерно 3 мм. Для спайки необходимо прогреть их паяльником.

Другой вариант – спаивание с проводами (сечение
0,8 мм). Медные провода нарезаются на куски требуемой длины, с концов на 8-10
мм снимается изоляция, после залуживания лишние 5-7 мм срезаются. Концы
проводов прикладываются к залуженным контактным площадкам, при касании
паяльником получается красивая пайка.

На корпусе блока питания на 12 вольт всегда
имеется табличка с описанием технических характеристик.

Клеммы:

  • L
    и N– подключение к сети;
  • FG
    – заземление;
  • 3
    G – соединены в корпусе, для подключения минуса ленты;
  • 3
    V+ — соединены в корпусе, для подключения плюса ленты.

Провода припаиваются так же, как при
сращивании, но концы лучше закрутить колечком. Провода сетевого шнура во время
пайки можно менять местами, провод заземления присоединяется к соответствующей
клемме.

Если подключается несколько отрезков, провода с одинаковой полярностью припаиваются к одной клемме.

Если нужно подключить к блоку на 12
вольт много коротких отрезков, расположенных от него на значительном
расстоянии, прокладывается магистральная проводка. Отрезки к ней присоединяются
любым удобным способом (клеммными колодками, разъемами, пайкой).

При создании системы из отрезков с
разной мощностью они подключаются в любом порядке, последовательно или
параллельно. Главное, чтобы суммарная длина не превышала 5-и метров.  

Для двух или более многоцветных лент
может оказаться недостаточно одного блока на 12 вольт и одного контроллера.
Чтобы снизить нагрузку, в схему включаются усилители.  Они устанавливаются между отрезками, чтобы
обеспечить равномерность свечения.

Если плотность элементов на полосе большая, во время работы возможен перегрев. Для крепления требуется алюминиевый профиль, отводящий тепло.

Разновидности светодиодов

SMD диоды монтируются на гибкую ленту при помощи технологии поверхностного монтажа (припаиваются к плате). Корпуса DIP оснащены ножками, поэтому перед пайкой крепятся на гибкой плате. Полосы с SMD плоские, излучают свет параллельно монтажной плоскости. DIP – это цепочка из цилиндров, которая используется при тюнинге транспортных средств, для оформления больших банкетных залов, фасадов, конструкций наружной рекламы, площадей, даже деревьев.

Для изготовления монохромных (одноцветных) светодиодных лент используются однотипные диоды. Они могут излучать красный, желтый, зеленый, синий, белый свет, реже оранжевый или розовый. Доступны изделия с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением для медицинских учреждений, оранжерей, теплиц. Белый свет имеет различные оттенки: желтоватый, нейтральный, синий. При установке 3-х кристаллов в один чип он называется RGB.

Светодиодная полоса может быть обычная и водонепроницаемая (в силиконовой оболочке) в маркировке обозначается буквами RTW.

Степень защиты обозначается буквами IP и цифрами:

  • первая – безопасность для людей и уровень защиты от внешних механических воздействий;
  • вторая – уровень защиты от повышенной влажности;
  • 0 – отсутствие защиты.

При установке в отапливаемых помещениях защита большого значения не имеет. Для влажных помещений выбирается гибкая светодиодная полоса с IP67 и IP68. При монтаже вне помещений IP43 и больше.

В стандартной светодиодной ленте количество светодиодов на 1 метр 30 или 60. При двойном увеличении плотности изделие обозначается как «х2». Если светодиоды установлены в 2 ряда, ставится маркировка «2х2» (на одном метре 120 или 240 чипов).

Светодиодные ленты с SMD фронтальные, излучают свет под углом 120 градусов. Гибкие полосы с DIP торцевые, световой поток рассеивается вдоль плоскости установки, поэтому в помещениях они используются для декоративного освещения.

Практические советы по выбору оборудования

  1. Корпус. Светильники над рабочей зоной подвергаются нескольким неблагоприятным воздействиям. В связи с такими условиями эксплуатации должна гарантироваться защита от попадания воды и жира и корпуса должны быть устойчивыми к воздействию высоких температур. Рекомендуется класс защиты по международной классификации не менее IP34,он не допускает попадания разнонаправленных капель воды и частиц пыли диаметром более 1 мм. Для кухонных приборов этого достаточно. 

  2. Безопасность. Все виды светодиодной подсветки работают от низкого напряжения, даже прямой контакт мокрой руки с оголенными проводами не имеет негативных последствий. В связи с этим по такому параметру не выдвигается жестких требований.
  3. Сила света. Здесь все зависит от характера использования кухонной рабочей зоны. Общая рекомендация– сила света не менее 12 люменов на каждый метр зоны. Если планируется монтаж точеных светильников, то их технические параметры рассчитываются в зависимости от количества. Цветовая температура (оттенок) не регламентируется, но потребителям следует знать, что эффективнее всего так называемые холодные светодиоды (белого цвета). 

  4. Блок питания. Правила ПУЭ рекомендуют всегда устанавливать блок питания с мощностью на 25% превышающей максимальное потребление. Дело в том,что длительная работа на предельных нагрузках быстро выводит устройства из строя, они перегреваются, изоляция постепенно теряет свои свойства и возникает короткое замыкание. Иногда такая ситуация может становиться причиной возгорания.
  5. Пульт управления. Сегодня можно выбрать любой вариант, от самого простого и дешевого кнопочного до очень дорогого электронного, подключенного к системе «умный дом».Еще один нюанс. Реализуются блоки питания с постоянной или переменной силой тока,в зависимости от его характеристик освещение стабильное или меняющее свою силу и цвет.

Основные технические характеристики

Чтобы понять, подойдёт ли данный тип LED-ленты для решения поставленных задач, необходимо узнать её параметры. Для этого предлагаем рассмотреть основные технические характеристики светодиодной ленты SMD 5050.

Напряжение питания

Значительная часть светодиодных лент рассчитана на работу от сети постоянного тока напряжением 12 В, что обусловлено несколькими факторами:

  • +12 В – это стандарт, применяемый для многих видов аккумуляторов, включая автомобильные;
  • +12 В позволяет запитать группу из 3-х последовательно включенных светодиодов любого цвета с минимальными потерями на ограничивающем резисторе;
  • +12 В является наиболее безопасным напряжением для человека.

Светодиодная лента SMD 5050 на 12 В – это оптимальный вариант для конструирования подсветки в домашних условиях, т.к. для её подключения можно воспользоваться не только готовым блоком питания, но и блоком питания от компьютера или аккумулятором от ИБП.

Также в продаже можно найти светодиодные ленты SMD 5050 на 24 В и 36 В, подключаемые к соответствующему БП постоянного тока, и с питанием от сети переменного тока 220 В, подключаемые через диодный выпрямитель. Модели с таким напряжением не пользуются большой популярностью по разным причинам, в т.ч. из-за большой кратности резки. Для адресной ленты SMD 5050 напряжение питания составляет 5 В.

Степень защиты от влаги и пыли

Важным параметром при выборе светодиодной ленты является степень защиты от внешнего воздействия твёрдых предметов и воды (IPXX). Пренебрегать этим параметром нельзя, т.к. он влияет на стоимость и на способность изделия противостоять негативному влиянию внешних факторов в процессе эксплуатации. Как правило, внешняя оболочка светодиодных лент SMD 5050 имеет следующий класс защиты:

  1. IP20 – от твёрдых предметов диаметром более 12,5 мм и никак не препятствует попаданию воды. Такое изделие не имеет никакого покрытия и может применяться только внутри сухих помещений (гостиные, спальни, офисы).
  2. IP33 – от твёрдых предметов диаметром более 2,5 мм и от капель воды. В данном случае покрытие выполнено из тонкого слоя лака. Кроме сухих помещений, лента может применяться для подсветки кухни, где существует вероятность попадания на неё водяных капель.
  3. IP54 – с частичной защитой от пыли и брызг воды в виде силиконового слоя только со стороны элементов. Как и в предыдущем варианте, такая лента предназначена для оформления интерьера кухонь и прочих помещений с временно повышенной влажностью.
  4. IP65 – с полной защитой от пыли и струй воды. В данном случае защитный слой – это силиконовое покрытие со всех сторон. Светодиодная лента с IP выше 65 вполне подходит для уличной подсветки и ванных комнат.
  5. IP67 – выдерживает кратковременное нахождение под водой. Визуально от изделий с IP65 отличается типом оболочки (ПВХ профиль и силикон сверху). Она прекрасно подходит для авто- и вело- тюнинга.
  6. IP68 – наивысшая степень пыле и влагозащиты. Такая LED-лента размещена внутри ПВХ-трубки и способна длительно без повреждений выдерживать воздействие воды под давлением. Сфера её применения – украшение бассейнов и фонтанов.

Плотность светодиодов

Этот параметр указывает на количество светодиодов в одном погонном метре ленты и может принимать значения: 30, 60, 120 и 240 шт./м. Чем выше плотность монтажа, тем больше световой поток и мощность потребления светодиодной ленты SMD 5050. Чтобы не допустить деградации светодиодов, ленту с плотностью 120 и 240 светодиодов на метр необходимо клеить на алюминиевый профиль.

Иногда вместо плотности (шт./м.) на бобине можно увидеть надпись «количество – 300 шт.» Это значит, что производитель указал общее количество светодиодов в ленте длиной 5 метров. Соответственно плотность такой ленты стандартная – 60 шт./м.

Световой поток

Для монохромных и RGB светодиодных лент SMD 5050 результирующая величина светового потока зависит от цвета свечения. Известно, что глаз человека лучше всего воспринимает зелёный свет. Поэтому RGB лента, включённая в режиме зелёного света, кажется наиболее яркой. Также не стоит забывать о том, что световой поток LED-ленты «Эконом» класса примерно на 30% ниже, чем у «Премиум» класса. Причём существенная разница в качестве может наблюдаться даже у одного производителя. Например:

  • Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Econom – 180 lm;
  • Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Premium – 270 lm.

На световой поток белой светодиодной ленты SMD5050 влияет цветовая температура (оттенок). Для чипа SMD 5050 нейтрального света (4500-5500°K) нормой считается световой поток 18 лм; тёплого света (3000-4000°K) – 16 лм; холодного света (6000-7500°K) – 20 лм. Умножая данные значения на плотность, получим суммарное количество люмен, испускаемых одним метром светодиодной ленты.

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

Возврат к списку

Это интересно: Обзор сверхъярких светодиодных ламп для авто 4Drive: рассмотрим по полочкам

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации