Потребляемая мощность (Вт) – это результат умножения силы тока (А) на напряжение питания (В). Обе характеристики можно измерить в домашних условиях с использованием обычного мультиметра.
Как выбрать блок питания для светодиодной ленты
Для успешного подключения светодиодной ленты требуется использовать соответствующий блок питания (БП), который выбирается в зависимости от типа, мощности и напряжения. В данной статье мы подробно обсудим, как осуществить правильный выбор блока питания согласно его техническим характеристикам. Вы также узнаете, как правильно рассчитать мощность блока питания на 12 и 24 Вольта в соответствии с потреблением светодиодной ленты. Информация, представленная в статье, достаточна для самостоятельного вычисления и выбора блока питания для светодиодной ленты на любой случай.
Открытые блоки питания
Это наиболее распространенный вариант, который предназначен для эксплуатации в помещениях. Такие изделия почти не защищены от влаги и пыли, поэтому их не рекомендуется использовать в запыленных помещениях или в условиях повышенной влажности. Характерная особенность открытых блоков – это металлический корпус с перфорацией, что обеспечивает эффективный теплоотвод. Размеры таких блоков могут варьироваться от крупных до довольно компактных.
Преимущества: широкий выбор моделей при доступной стоимости. Однако следует принимать во внимание, что открытые блоки мощностью от 250 Ватт чаще всего оснащены кулером, который издает шум. Поэтому вместо одного мощного блока иногда предпочтительнее устанавливать несколько менее мощных источников питания без вентиляторов. 
Для подключения используются открытые клеммы, которые располагаются на противоположных концах устройства. С одной стороны – входной клеммник 220 В (фаза L, ноль N), с другой – низковольтные выходы (от 1 до 4) на 12, 24 и 48 Вольт с обозначенной полярностью + и -. 
Купить трансформатор.
Закрытые (герметичные) блоки питания
Эта модификация отличается более высокой герметичностью и может быть использована во влажных помещениях или на улице. Плата с электронными компонентами заливается компаундом, что исключает любое внешнее воздействие. Одной из ключевых особенностей является отсутствие писка при диммировании светодиодов (регулировке яркости ленты). Пищат высокочастотные трансформаторы и дроссели, которые громко функционируют в открытых БП, однако в герметичных корпусах их звук практически не слышен. Блоки питания доступны в корпусах двух типов: Пластиковый – эти блоки более компактны и легки, имеют класс защиты IP67 и мощность до 100 Ватт. Это оптимальный вариант для скрытого размещения, например, при создании светодиодной подсветки, благодаря своей миниатюрности и удобной вытянутой форме. 
Металлический – представлены модели с мощностью от 10 до 800 Ватт, уровень защищенности достигает IP67-68, что делает их подходящими для установки на улице. Модели мощностью от 100 Ватт и выше отличаются значительными размерами и весом, а также высокой стоимостью. В то же время изделия до 50 Ватт более компактны и вытянуты. Поэтому такие блоки иногда выбирают для монтажа в помещениях, так как их легко скрыть, например, внутри ниши.
Диммируемые источники питания
Существует несколько способов регулировки яркости светодиодной ленты. Самым простым и популярным методом является использование специального ШИМ контроллера, установленного между блоком питания и лентой. Также применяются специализированные блоки питания, работающие по различным протоколам управления совместно с регулирующим устройством. Ниже приведены основные протоколы: Протокол управления 0-10 В – это стандарт с аналоговым управлением яркостью, где регулировка осуществляется путем поворота потенциометра, расположенного на стене. Диммирование происходит за счет изменения напряжения от 0 до 10 Вольт, что позволяет менять интенсивность светового потока от минимума до максимума.
Протокол управления DALI – это цифровой протокол нового уровня, который превосходит другие варианты по точности и плавности регулирования яркости освещения. Лента управляется с помощью контроллера и пульта (сенсорной панели).
Протокол управления TRIAC – это самый простой стандарт, который не требует установки дополнительных проводов. Достаточно заменить клавишный выключатель на симисторный диммер, и вы сможете регулировать яркость светодиодных лент через сеть 220 В.
Протокол управления TUYA – беспроводной протокол, предназначенный для управления лентой через Wi-Fi и радиоканал. Интенсивность свечения светодиодов регулируется с помощью ШИМ-модуляции, а управление может осуществляться с настенной панели или смартфона через специальное приложение.
Выбор напряжения питания
- 12 и 24 Вольта – для большинства типов светодиодных лент.
- 48 Вольт – для стабилизированной ленты, используемой при организации длинных шлейфов (до 50 метров).
Шлейф создаваемого светодиодного освещения может состоять из ленты различной общей длины (от нескольких сантиметров до десятков метров) и мощности. Очевидно, что потребляемая мощность такой ленты будет различной. Таким образом, источник питания должен подбираться с учетом потребляемой нагрузки.
Как выяснить мощность светодиодной ленты?
Для этого потребуется ознакомиться с описанием продукции, где всегда указано, сколько Ватт потребляет лента на один погонный метр. Чтобы знать общую мощность, необходимо умножить указанное значение на длину устанавливаемого шлейфа.
Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты?
Для выполнения расчетов используется простая формула:
- P – расчетная мощность нагрузки;
- L – общая длина ленты;
- W – мощность одного метра.
К полученному результату следует добавить технологический запас в 15-20%. Это обязательное условие для того, чтобы блок питания прослужил достаточно долго.
- Предположим, у нас имеется 10 метров ленты с потреблением 9,6 Вт/м.
- Вычисляем потребление: 10 м х 9,6 Вт = 96 Вт.
- К полученному значению прибавляем 20% запаса. Запас рассчитывается так: 96 Вт х 0,2 = 19,2 Вт. Теперь суммируем: 96 Вт + 19,2 Вт = 115,2 Вт.
- На основе расчетов мы должны найти изделие с мощностью не менее 115 Ватт.
- Открываем каталог интернет-магазина LedRus и подбираем блок питания с ближайшей величиной мощности в сторону увеличения.
- Согласно этому критерию, подойдет блок питания на 120 Ватт, но можно выбрать и более мощный вариант. Важно помнить, что более мощное устройство будет иметь более крупные размеры и, скорее всего, будет дороже. Поэтому лучше исходить из расчётного значения.
Необходимое оборудование
— Блок питания 12 В
— Светодиодная лента 5 м (12 В)
— Ножницы
— Крестовая отвертка
— Мультиметр
— Переходники (коннекторы)
Какие измерения нужно провести?
- Измерение напряжения питания (В) на начальном и конечном участках ленты. Это необходимо для определения частичной потери напряжения на конечном участке.
- Измерение потребляемого тока (А). Это понадобится для дальнейшего расчета потребляемой мощности.
5 метров ленты
Сначала необходимо подключить светодиодную ленту длиной 5 м к блоку питания.
Подключение выполняется при отключенном напряжении электросети 220 В с соблюдением полярности подключаемых контактов и сторон подключения (см. раздел «Подключение ленты к блоку питания»).
Проведите замер напряжения питания (В) в начале ленты. С помощью вольтметра (одна из функций мультиметра) выполните параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты длиной 5 м.
Затем проведите замер напряжения питания (В) в конце ленты. Снова используя вольтметр, проведите параллельное подключение к конечному отрезку ленты в 5 м.
Сравните результаты измерений.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения в конце ленты возникает в результате сопротивления медной подложки и ограничительных резисторов, используемых в электрической схеме.
Теперь проведите замер показателей тока (А) на ленте длиной 5 м.
Для этого необходимо:
Подключить последовательно амперметр (одна из функций мультиметра), чтобы соединить в одну цепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту длиной 5 м. Проведите замер показателей тока (А) на ленте в 5 м.
Оформите полученные данные для дальнейшего анализа.
Отрежьте от катушки 1 метр отрезка ленты.
Подключите светодиодную ленту длиной 1 м к блоку питания. Как и раньше, подключение выполняется при выключенном напряжении электросети 220 В, соблюдая полярность контактных соединений (см. раздел «Подключение ленты к блоку питания»).
Проведите измерение напряжения питания (В) в начале ленты на 1 м. Подключите вольтметр (одна из функций мультиметра) параллельно к начальному отрезку светодиодной ленты 1 м.
Сравните результаты измерений.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения на конце ленты существует, однако оно значительно меньше, чем на 5 метрах, так как отрезок ленты короче, следовательно, и падение напряжения будет меньше.
Теперь проведите замер показателей тока (А) на 1 м.
Это делается так:
Подключите последовательно амперметр (одна из функций мультиметра), создайте цепь из блока питания, амперметра и светодиодной ленты длиной 1 м. Проведите замер показателей тока (А) на отрезке в 1 м.
Оформите полученные данные для дальнейшего сравнения.
0,5 метра ленты
Отрежьте от катушки 5 м отрезок длиной 0,5 м или разрежьте пополам отрезок в 1 м.
Подключите светодиодную ленту длиной 0,5 м к блоку питания, соблюдая описанные ранее принципы подключения.
Замерьте напряжение (В) в начале отрезка.
С помощью вольтметра (одна из функций мультиметра) произведите параллельное подключение к первому отрезку светодиодной ленты 0,5 м.
Затем выполните замер напряжения (В) в конце отрезка.
Снова при помощи вольтметра выполните параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.
Как рассчитать мощность светодиодной ленты при использовании гибкого неона
Порядок расчета будем осуществлять на примере гибкого неона теплого белого цвета. Такой неон поставляется в бобинах по 50 м, и на 1 метр приходится 80 светодиодов. Потребляемая мощность светодиодов на один метр составляет 6,6 Вт/м. Следовательно, для всего изделия мощность составит 50 * 6,6 = 330 Вт. Дополнительно можно произвести:
- Расчет мощности светодиодного освещения для конкретных объектов (например, рекламной вывески, светящейся надписи магазина, контурной подсветки): умножьте длину используемой ленты в метрах на потребляемую мощность гибкого неона в нашем примере (6,6 Вт/м).
- Размеры потребляемой мощности одним светодиодом в гибкой неоновой ленте можно расчитать как 6,6/80=0,0825 Вт.
- Также возможно провести расчет тока светодиодной ленты: разделите потребляемую мощность на напряжение 220 В. Для 50-метрового отрезка LED-ленты получаем: 330 Вт / 220 В = 1,5 А.
Как рассчитать мощность питания светодиодной ленты при использовании дюралайта
Теперь рассмотрим порядок расчетов на примере светодиодного круглого дюралайта теплого белого цвета. Такой дюралайт продается отрезками по 100 м, ему требуется питание от сети 220 В, следовательно, использование блока питания или трансформатора не требуется.
Потребляемая мощность данной LED-ленты составляет 2,4 Вт/м. Исходя из этого, можно произвести расчет: при длине 100 м мощность питания составит 100 * 2,4 = 240 Вт. Чтобы сделать расчеты для LED дюралайта меньшей длины (например, при создании светодиодной консоли, надписи, вывески или контурной подсветки), необходимо умножить длину использованной ленты на интенсивный показатель 2,4 Вт/м.
Рассмотрим расчет преобразователя
Если освещение с использованием светодиодной ленты на 220 В требует только выпрямителя и фильтра (конденсатора) на соответствующее напряжение, то 5-, 12- и 24-вольтовые мини-сборки нуждаются в дополнительном преобразователе. В данном случае чаще всего используется драйвер с контролем тока или стабилизированный источник питания, рассчитанный на низкое напряжение и с небольшим запасом, чтобы избежать просадок питания.
Простой пример – это драйвер стандартных цокольных лампочек типа Е-27. Лампочка на 3 Вт включает в себя 5-6 светодиодов, которые впаяны в круглую плату с алюминиевой подложкой. Последняя служит для отвода тепла. Рекомендации самодельщиков, которые ремонтировали такие лампочки, сводятся к увеличению сопротивления одного из резисторов в схеме, чтобы снизить нагрев драйвера.
Так, вместо минимальных 18 Ом можно установить резистор на 40. Добавление дополнительных светодиодов в схему не даст эффекта: драйвер имеет запас мощности. Микросхема драйвера все равно будет перегреваться, так как ток установлен с запасом. Такое устройство может потреблять 3-5 Вт, но на выделение лишнего тепла уходит как минимум такое же количество энергии. В 3-ваттных лампочках используются 5-6 двойных светодиодов (включенных парами с внутренним последовательным соединением, двойные кристаллы), каждый из которых в норме потребляет 6 В. На практике же производители, чтобы лампа светилась максимально ярко, выделяют одному двойному кристаллу все 8 вольт. При наличии пяти таких кристаллов это составит 40 вольт, а шесть – 48.
Если лампочка рассчитана на 10 кристаллов при заявленной мощности в 5 Вт, то драйвер выдаёт постоянный ток напряжением уже 80 вольт – в норме он должен выдавать всего 60. Дополнительно 5-10 Вт рассекается в непроизводительном тепле. Нарушенная технология расчёта преобразователя может привести к его выходу из строя, совместно с несколькими светодиодами. Чтобы этого не произошло, домашние мастера, изменив ограничительный резистор в микросхеме, оптимизируют работу устройства. После этого лампочка будет светить не на 3 (или 5) ватт, а на 2-2,5 (3-4), что естественно, снизит её яркость вдвое. Дело в том, что даже в неперегруженном режиме потери на небольшое тепло, выделяемое драйвером (зависит от сложности схемы и качества компонентов), сохраняются на уровне 5-32%.
Вывод: при расчете преобразователя нужно избегать его перегрева. Если мощность 1 м светодиодной ленты равна 6 ваттам, рекомендуется использовать блок питания или драйвер с запасом мощности в 2-3 раза. В этом примере его (максимальная, не пиковая) мощность должна составлять 12-18 Вт. Округляя это значение, не стоит экономить на 20-ваттном адаптере питания.
Срок службы как блока питания, так и вашей светодиодной ленты может составить 10 лет и более.
Как рассчитать потребление?
Рассмотрим практический пример, где необходимо измерить потребность в свете, используя уже имеющиеся светодиодные лампочки с цоколем. Если, например, для кухни-гостиной загородного дома потребуется 3 лампы по 10 ватт (для большой люстры), тогда следует исходить именно из этого значения. Ваша задача – рассчитать, какой длины настенная (или потолочная) светодиодная лента потребуется по периметру помещения.
В качестве примера – светодиодные ленты на светоэлементах SMD-5050. Один метр потребляет шесть ватт. Для создания светопотока такой мощности потребуется 5 м такой ленты. Она будет проходить по одной из стен, например, над диваном и дверью. В итоге три лампы и пять метров светодиодной ленты потребуют 30 Вт за час непрерывной работы. Соответствующие параметры можно проверить, сопоставив результаты светоотдачи светодиодов различных брендов.
Если вы не хотите углубляться в детальные расчеты, получите представление о выдаваемой мощности светодиодных лампочек аналогичного типа и подсчитайте, сколько метров ленты потребуется.
Сколько потребляет светодиодная лента?
Светодиоды прочно вошли в нашу жизнь, применяются в различных отраслях – от строительства до космической промышленности. Наибольшей популярностью пользуются не только светодиодные лампочки, но и светодиодные ленты. Интересно было бы узнать, сколько потребляет светодиодная лента. Обычно такие ленты (полоски) применяются для декорирования интерьеров, придавая помещению уютный вид и создавая потрясающие визуальные эффекты в домашних условиях. Кроме того, данное изделие позволяет эффективно и изящно выделить определенные элементы декора и интерьера. Что же собой представляет светодиодная лента (полоска)? Это специальное устройство с гибким основанием, на котором расположены последовательно соединенные светодиоды. Светодиодные полоски относятся к низковольтному оборудованию, что усложняет их подключение к общей сети 220 Вольт. Поскольку исключение использования блоков питания при прямом подключении неизбежно приведет к их выходу из строя, для подключения светодиодов необходимы специальные трансформаторы. Обычно такие изделия функционируют на двух уровнях пониженного напряжения: 12 и 24 Вольт; однако также можно встретить 18 Вольт. Разберемся, насколько эффективно расходуют электроэнергию эти устройства.
Светодиодные ленты 3528
На сегодняшний день на рынке доступны световые полоски трех основных типов, и потребляемая мощность каждой из них отличается. Первые на рынках – это светодиоды 3528, которые имели простую конструкцию и невысокую мощность. Современные модели ленты 3528 значительно улучшились по сравнению с ранними разновидностями. Они производятся как на обычной, так и на прорезной основе (защищенные от влаги), в результате чего их начали применять в помещениях с повышенной влажностью. Перед тем как рассматривать энергопотребление, необходимо отметить, что величина потребляемого тока в значительной степени определяется количеством устанавливаемых на ленте диодов. Ниже перечислены варианты энергопотребления светодиодной ленты (1 метр) 3528 трех основных типов:
1. LF-3528 240Led – устройства, содержащие 240 диодов на один погонный метр, потребление такой ленты составляет 19,2 Вт (1,6 А).
2. LF-3528 120Led – полоски, на которых размещены 120 диодов на метр, потребляемый ток составляет 9,6 Вт (0,8 А).
3. LF-3528 60Led – ленты, имеющие 60 светодиодов на метр, их потребление – 4,8 Вт (0,4 А).
Стоит отметить, что на рынке можно найти также изделия 3528, где размещено по 30 или 90 диодов. Однако стоит учесть, что полоски первого и второго типов используются достаточно редко из-за сложности монтажа, а также их склонности к перегреву.
Светодиодные ленты 5050
На рынке недавно появились новомодные диоды, называемые 5050. Эти светодиоды характеризуются меньшим количеством диодов, чем в 3528, однако свечения в них становятся значительно более яркими. Это более мощные устройства, их потребление зависит от длины (количества диодов). Эти полоски также делятся на несколько типов, всего их четыре:
1. LF-5050 120Led – устройство с 120 диодами на метр, где потребление не превышает 25 Вт (2,4 А).
2. LF-5050 72Led – ленты с 72 диодами на метр, потребление составляет 15 Вт (1,4 А).
3. LF-5050 60Led – полоски с 60 диодами на метр, их потребление не превышает 15 Вт (1,2 А).
4. LF-5050 30Led – крайний вариант с минимумом диодов, всего 30 штук. Их потребление составляет 7,2 Вт (0,6 А).
