Андрей Смирнов
Время чтения: ~7 мин.
Просмотров: 0

Разработка источников питания для уличного светодиодного освещения

Какие трансформаторы лучше использовать для светодиодов

Для питания светодиодов нужны трансформаторы, преобразующие переменное напряжение 220 В (стандартное сетевое значение) в постоянный ток (в нашем случае —12 В). При этом, надо, чтобы никаких пульсаций напряжения после диодного моста не возникало, для чего используются сглаживающие конденсаторы. Это ограничивает возможности обычных блоков питания, которые не могут обеспечить достаточного качества и мощности выдаваемого напряжения.

Рассчитывать на то, что можно подключить лампу к стандартному выпрямителю, не следует — можно испортить светильник или получить неравномерное свечение, с пульсациями или мигающим режимом. Стандартный электронный драйвер, установленный в LED лампу на 220 В, тоже не подойдет — его мощность рассчитана только на единственный прибор и не позволит присоединить дополнительную нагрузку.

 Необходимо учитывать недостатки:

  • большие габариты;
  • во время работы он издает гул, который со
    временем усиливается;
  • потребление энергии довольно высокое, поскольку
    КПД устройства составляет 50-70%, все остальное — потери на нагрев и гул;
  • сложность скрытого монтажа — объемный блок
    непросто куда-то спрятать.

Эти минусы ограничивают
применение трансформаторов в пользу импульсных источников. Однако, среди
любителей и домашних мастеров они получили широкое распространение из-за
надежности, дешевизны и простоты применения.

Понижающие ток трансформаторы для светодиодных ламп и лент с 220 вольт до
12

Для подключения светодиодных лент или ламп используются специальное устройство (драйвер электронный), преобразующее 220 В в постоянное напряжение 12 В с заданной мощностью. Приобрести такой драйвер отдельно возможно не всегда, и обходится он не дешево. Это стало причиной изготовления альтернативных источников питания на базе трансформатора.

Здесь необходимо сразу учесть, что одним только подключением устройства вопрос решить не удастся. Дело в том, что на выходе трансформатора будут необходимые 12 В, но переменного тока. Поэтому после трансформатора понадобится установить диодный мост, который выдает пульсирующее напряжение. Это уже не переменка, но и от постоянной осциллограммы еще очень далеко.

Для того, чтобы получить качественную прямую на осциллограмме, надо параллельно выходу диодного моста поставить конденсатор такого номинала, чтобы полностью исключить пульсации тока. Чем больше его емкость, тем ровнее будет график, но слишком большие значения емкости также вредны. Возникает большой пусковой ток, который может быть опасным для осветительных приборов. Поэтому надо подбирать номинал так, чтобы график получался максимально ровным, но не более того.

Основным преимуществом
трансформаторного источника является полная гальваническая развязка с сетью
питания 220 В

Это важно именно для домашних мастеров и любителей украшать свои
комнаты светодиодными лампами. Если при выполнении каких-либо работ человек
прикоснется рукой к оголенным контактам, ничего страшного не произойдет

Типы блоков питания для светодиодных лент

Вольтовые блоки питания различаются по материалу и уровню герметичности корпуса.

Герметичный корпус может быть изготовлен
из алюминия или пластика. Для помещений, в которых присутствует конденсат или
вода, лучше подходит металл. Он более прочный и надежный, хорошо отводит тепло.
Основной недостаток – сравнительно большой вес.

Корпус из пластика более компактный,
имеет небольшой вес и привлекательный внешний вид. Недостатки: плохой
теплообмен, ограничение по мощности (до 100 Вт) и высокая стоимость.

Самый популярный и дешевый вариант –
отрытый БП на 12 В. Его можно использовать только в помещениях и транспортных
средствах. Мощность небольшая (до 75 Вт), поэтому в одном помещении может
потребоваться несколько БП. Это оптимальный вариант для монтажа в подвесные
потолки. Недостатки – незащищенность от пыли и влаги, непривлекательный внешний
вид.

Полугерметичные блоки питания на 12 В (Slim)
подходят для кухонь и устройства светодиодного освещения под навесами.

Сетевые блоки самые миниатюрные, мощность до 60 Вт. Подходят для светодиодных ленточных изделий с длиной до 5-и метров. Основные преимущества – отсутствие необходимости в стационарной установке и низкая стоимость.

Подключение светодиодной ленты к блоку питания

Подключение светодиодной ленты дело довольно простое, но в то же время, если вы с электричеством, как говорится на Вы, то лучше доверить эту процедуру специалисту.

Начнем с самого начала.

Поскольку светодиодные ленты расчитаны 12 В постояннонго напряжения, то необходимо приобрести помимо самой ленты еще и блок питания, так называемый драйвер. Для нашей ленты нам необходим блок питания на 30 Вт. Расскажу почему. 

Светодиодная лента 3528/60 потребляет 4,8 Вт электрической энерги на 1 м. То есть 5 метров ленты потребляют — 24 Вт. Для питания ленты драйвер надо брать с запасом по мощности + 15-20 % от ее потребления. То есть драйвер для нашей светодиодной ленты на 30 Вт, как раз то что нужно. При условии, что вы ее будете использовать всю, то есть все 5 метров. При недостаточно мощном блоке питания, лента будет светиться, но не будет выдавать 100 % своей яркости. Использование более мощного блока питания нецелесообразно лишь с точки зрения трат на него лишних денежных знаков. А применять можно хоть 60 Ваттный, хоть 100 Ваттный драйвер на 5 метров. Но повторюсь — это не имеет смысла и применимо лишь в случае когда нет подходящего драйвера.

После этих процедур ваша лента должна светиться. Если необходимо постоянно включать/выключать светодиодную ленту, то нужно в цепь включить какой-нибудь выключатель. Этот выключатель лучше ставить в разрыв линии N. Так при отключении выключателя мы отключим полностью питание и на драйвере и на светодиодной ленте.

Отрезаем и подпаиваемся. 

Далее мы рассмотрим подключение отдельного куска светодиодной ленты. То есть допустим вам надо использовать не все 5 метров, а только лишь 2 метра ленты.

1. Коннекторы для соединения двух кусков светодиодной ленты между собой (Рис.7).

3. Коннекторы для соединения rgb светодиодной ленты с rgb контроллером (Рис.9). 

Более подробно по модификациям коннекторов можно узнать в интернет магазине http://led-portal.ru  

Далее подключаем светодиодную ленту к блоку питания (драйверу), а его уже непосредственно к сети 220В. В случае rgb светодиодной ленты сначала подключаем контроллер rgb, а далее от него стандартно к блоку питания(драйверу). Естественно всегда соблюдаем полярность.

Принцип действия осветительного прибора

Схема подключения светодиодной ленты проста в применении. Питание прибора обеспечивается за счет источников электроэнергии в 12v. Для преобразования напряжения сети в 220в нужен источник питания со стабилизатором тока, то есть драйвером, представляющим собой переходник. Для этих устройств, обладающих отличиями, характерен разный способ функционирования.

Одиночные светодиоды соединяются последовательно, а сама схема блока питания функционирует при наличии ограничительного резистора. Для питания светодиода требуется именно ток. При его падении в цепи ток протекает через все элементы, то есть эти самые 2–3 В нужны для функционирования устройства.

Светодиоды — это приборы, обладающие чувствительностью к величине тока, который нужно стабилизировать. Иначе его превышение отрицательно скажется на сроке службы устройства. Разобравшись в том, какой блок питания нужен для светодиодного освещения, можно обеспечить стабилизацию напряжения источника тока.

Для всех полупроводников характерен повышенный уровень зависимости от температуры. Лента — это основа температурных измерителей электронного типа. Если температура внешней среды изменяется, то одновременно происходит смена силы тока, протекающего через осветительный прибор при условии постоянного входного напряжения питания светодиодной ленты.

Применение стабилизаторов связано с тем, что светодиодное освещение зачастую необходимо там, где диапазон температурных колебаний не слишком высок. Другим преимуществом применения стабилизаторов является параллельное подключение осветительных приборов. При падении напряжения в такой цепи сила тока начинает расти. Драйверы обычно применяются для освещения на улице, поскольку колебания температур являются большими.

Основные выводы

Выбор уличных светодиодных осветительных приборов огромный, их устройство практически не зависит от мощности. При покупке дешевых моделей стоит учесть, что в ближайшее время может потребоваться ремонт.

Причинами неисправности служат как недоработки производителя, так ошибки при установке.

Если повреждения незначительные, важно правильно подобрать заменяемые детали (не только по мощности, но и по току). Ремонтом заниматься целесообразно, если его стоимость не превышает цену нового прибора

Ремонтом заниматься целесообразно, если его стоимость не превышает цену нового прибора.

Самое уязвимое место светодиодного прожектора – блок питания.

Чтобы не ломать голову, какой драйвер купить, его делают своими руками. Это позволяет учесть параметры напряжения и мощности. Вариантов изготовления можно найти множество, оптимальный выбирается в зависимости от конкретных обстоятельств. При наличии в доме неисправного компьютера и корпуса нерабочего источника света расходы минимальные.

Предыдущая
ПрожекторыСветодиодный прожектор своими руками

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