Какой выбрать блок питания для светодиодной ленты 12в

Светодиоды постепенно вытесняют традиционные источники света: нити накаливания и газоразрядные (люминесцентные) трубки. До сих пор этот источник света для многих остается загадочным и не совсем понятным для рядового пользователя остается принцип действия маленького кристалла, способного заменить привычную лампочку, не требующую никаких дополнительных устройств, для включения в электрическую сеть.

В плане удобства пользования светодиоды ничем не уступают традиционным лампочкам. Единственным нюансом, без которого невозможно их использование при непосредственном подключении – они рассчитаны на гораздо более низкое напряжение, чет то, которое подается по проводам электросети – 220 вольт, к тому же, они могут работать только от источника постоянного тока, имеющего полярность «+» и «-».

Чтобы реализовать на практике преобразование переменного тока электросети в постоянный ток нужного напряжения существуют блоки питания, которые служат для подключения светодиодных приборов освещения, преимущественно – светодиодных лент (СЛ).

О том, как правильно подобрать трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт, правильно рассчитать его мощность и с минимальным набором инструментов смонтировать работоспособный источник освещения расскажем в статье.

Принцип действия светодиодного блока питания

Блок питания светодиодной ленты (адаптер для светодиодной ленты) представляет собой электронное устройство. Для многих пользователей ассоциируется с понижающим трансформатор. Это не совсем так. Принцип работы трансформатора основан на преобразовании переменного тока в постоянный за счет прохождения через две проволочные катушки. Единственная функция трансформатора – понизить или повысить напряжение на выходе.

Блок питания СЛ принципиально отличается по устройству от трансформатора, хотя, выполняет схожие функции: понижение напряжения до приемлемых для работы светодиода значений и стабилизирует его, не позволяя светодиодам мерцать в процессе работы.

Принцип действия импульсного блока питания наглядно представлен на рисунке:

РИСУНОК 1

Устройство импульсного блока питания СЛ

В отличие от обычного трансформатора в импульсном блоке питания (RGB) преобразование переменного тока сети в постоянный происходит на первоначальном этапе. После этого постоянный ток 220 вольт поступает на электронное устройство – генератор импульсов. В отличие от бытовой частоты в сети, равной 50 Гц, генератор импульсов задает очень большую частоту: от 30 до 150 КГц (30 000 – 150 000 колебаний в секунду). За счет этого достигается практическая бесшумность работы устройства. Человеческое ухо не способно уловить шум, возникающий при работе прибора, в отличие от постоянно гудящего обычного трансформатора.

Ток высокой частоты поступает на миниатюрный трансформатор, имеющий привычный вид, только в десятки раз меньший по размерам. На трансформаторе происходит понижение напряжения до требуемых значений (чаще всего 12 или 24 вольта).

После снижения напряжения на трансформаторе, переменный ток 12 вольт поступает на электронную схему выпрямителя, где преобразуется в постоянный, имеющий полярность  «+» и «-». Импульсный блок питания имеет очень высокий КПД, от 90 до 98%, по сравнению с традиционным, у которого КПД всего

Причины выхода из строя светодиодной ленты

Самой частой причиной выхода ленты из строя является попытка запитать светодиодную ленту не через адаптер для светодиодной ленты, а использовать для этого драйвер. Многие путают эти устройства и тем самым сами создают неприемлемые условия для работы СЛ. Отличие драйвера от блока питания заключается в том, что он стабилизирует на одном уровне не напряжение, а ток.

Каждый светодиод, не смотря на внешнее сходство и заданные параметры, является устройством уникальным в плане потребления тока. В светодиодной ленте один светодиод может потреблять ток в 2,0 А, другой в 2,7А, а третий – 1,7А при одинаковом напряжении.

Такая неравномерность приводит к тому, что светодиоды работают нестабильно. Одни светят ярче, другие тусклее, в результате такой несогласованности светодиоды, потребляющие больший ток быстро перегреваются и выходят из строя.

Никогда нельзя заменять блок питания СЛ драйвером.

Основные критерии выбора блока питания для светодиодной ленты 12в

Чтобы в огромном многообразии представленных в торговых сетях адаптеров для светодиодной ленты, подавляющее большинство которых – продукция «ноунейм» китайского производства, выбрать надежный блок, необходимо будет обратить внимание на ряд конструктивных особенностей.

Метод преобразования

В первую очередь, выбор блока питания для светодиодной ленты следует остановить на моделях, работающих по импульсной схеме преобразования напряжения. Китайские умельцы, экономя на деталях и материалах, часто выдают обычный трансформатор для светодиодных лент за импульсный источник питания. Во-первых, у них разный КПД. Как уже отмечалось, для импульсного – 90-98%, для обычного – не более 50%. Во-вторых, обычный трансформатор сильно нагревается во время работы, что недопустимо при совместном размещении СЛ и питающего устройства на одной dim-планке. В-третьих – во время работы такое устройство будет шуметь, создавая постоянный гул.

Охлаждение

Существует два типа охлаждения адаптеров для светодиодной ленты:

Пассивное – в нем охлаждение происходит за счет отдачи тепла, выделяемого при работе трансформатора на корпус устройства. Для маломощных устройств (до 60 Вт) корпус может быть выполнен из термостойкого полимера. Более эффективны блоки питания, имеющие перфорированный стальной или алюминиевый корпус с пластинами радиатора.

Активное – в таких блоках питания для светодиодов устанавливается вентилятор, поток воздуха от которого направлен на трансформатор. Используется в БП большой мощности – выше 500 Вт.

Выходное напряжение

Выходное напряжение блока питания светодиодной ленты должно соответствовать типу СЛ. Нельзя подключать ленту, рассчитанную на 12 вольт к БП выдающему 24 или 36 вольт. На заводской продукции параметры обязательно указываются на шильде, прикрепленной к корпусу устройства.

Расчет мощности блока питания для светодиодной ленты

Многие не знают, как рассчитать трансформатор светодиодной ленты? Правильно подобрать источник питания светодиодной ленты необходимой мощности можно путем не сложных расчетов, используя формулу:

P = (P₁+P2₂..P_n)*K*J

Где:

• P – общая мощность всех потребителей (рассчитывается в Ваттах (W);
• P₁, P_2, P_n – значения мощности подключаемых СЛ;
• К – коэффициент одновременности: сколько светодиодных лент будет одновременно подключено к одному блоку питания. Практически, используется значение 0,8. Для надежности можно использовать 1;
• J – коэффициент запаса. Используется для создания резерва мощности, для защиты от перегрева. Обычно значение принимают равным 1,5 – 2.

Дополнительные функции

В чистом виде блок питания – функциональное и недорогое устройство, не всегда удобное в работе. Для того, чтобы повысить комфортность для потребителя, производители стремятся совместить в одном корпусе несколько устройств:

• собственно блок питания;
• диммер – устройство, позволяющее регулировать яркость свечения ленты;
• блок дистанционного управления – с пультом, работающим на ИК-лучах.

Подключение светодиодной ленты

Подключение ленты осуществляется двумя способами:

• методом пайки – необходим паяльник и припой;
• с помощью коннекторов – зажимов с контактами, монтируемых на один конец ленты без пайки.

Полярность подключения

Подключение светодиодной ленты должно осуществляться с обязательным соблюдением полярности. Если перепутать «+» и «-» лента просто не будет светиться, поскольку не откроется p-n переход светодиодов. Для удобства пользователей, у маломощных блоков питания 12 В светодиодной ленты, провода выхода имеют разноцветную окраску: отрицательный провод – синий, положительный – красный. Могут быть вариации производителей. Если не корпусе нет дополнительной маркировки, лучше перепроверить полярность мультиметром.

Выбор схемы включения

Светодиодная лента всегда подключается с использованием параллельной схемы. Если от одного БП планируют питать 2 и более СЛ, то каждая из них должна подключаться к блоку питания непосредственно.

РИСУНОК 2

Схема параллельного подключения источников света

Место установки

Выбор места установки блока питания зависит от ряда факторов:

• габаритов БП;
• степени защиты от воздействия окружающей среды;
• нагрева БП во время работы;
• доступности для обслуживания.

Большинство блоков питания, рассчитанных на питание лент до 5 метров, имеют небольшие размеры. Это позволяет монтировать их на din-рейке, совместно со светодиодной лентой, или размещать в нишах, за декоративными полками мебели, в пространстве между черновым и натяжным потолком.

Мощные блоки питания размещают таким образом, чтобы обеспечить их оптимальное охлаждение. Их нельзя размещать в закрытых объемах небольшого размера. Особенно, блоки питания, оснащенные вентиляторами.

Незащищенные блоки питания IP 00 – IP 10 можно размещать только внутри закрытых, сухих помещений. При размещении во влажных помещениях, на открытом воздухе, в бассейнах или аквариумах следует руководствоваться рекомендациями, изложенными в таблице:

ТАБЛИЦА 1

Степени защиты электрооборудования

Выбор сечения провода

Выбор сечения провода для подключения блоков питания светодиодной ленты имеет существенное значение. Особенно, если блок питания и СЛ находятся на некотором расстоянии друг от друга. Это обусловлено возрастанием силы тока в зависимости от мощности подключенных СЛ и длины проводника. Вычислить силу тока не сложно. Для этого надо мощность СЛ ( в ваттах) разделить на напряжение питания (в вольтах). После расчета трансформатора для светодиодной ленты следует обратиться к табличным данным:

ТАБЛИЦА 2

Сечение провода в зависимости от длины проводника и силы тока

Подключение проводов и клемм

При подключении проводов и клемм, даже для 12 V блока питания светодиодов, чтобы избежать искрения и нагрева в месте соединения, концы проводов рекомендуется залудить оловом или использовать промышленные переходники и адаптеры. Нельзя использовать для подключения светодиодной ленты алюминиевые провода. Должны использоваться исключительно медные – одножильные или многожильные. Чтобы вычислить сечение многожильного провода можно воспользоваться формулой:

S = N*D²/1,27

Где:

D – диаметр металлической части провода, измеренный штангенциркулем;

N —  число жил (проволочек).

Современные производители адаптеров для светодиодной ленты

Любое электрооборудование, рано или поздно, выходит из строя. Блок питания для светодиодных ламп не исключение. Большинство производителей СЛ заявляют о сроке эксплуатации от 30 000 до 100 000 часов. При таком длительном сроке, БП должен обеспечивать их работоспособность. Это условие может быть соблюдено только при покупке надежного оборудования.

Лидерами по надежности являются:

1. Elektrostandard
2. Feron
3. Gauss
4. Navigator
5. Osram

Стоимость этих блоков питания LED ленты высока, в отличие от китайских «ноунеймов», но и надежность – на несколько порядков выше. Главное, они безопасны, в отличие от китайской продукции, в плане короткого замыкания и возгорания – основной причины пожаров.