Блок питания для светодиодной ленты

Основной проблемой, с которой сталкиваются мастера и дизайнеры при работе с лентой, является подбор блока питания для светодиодной ленты, так как включать её просто в розетку нельзя. Для её подключения к сети необходимо выбрать и приобрести блок питания для led ленты — это устройство, которое стабилизирует и трансформирует входное напряжение 220 V в  постоянное 12, 24 V. Миниатюрные габариты и непримечательный дизайн позволяют незаметно устанавливать этот прибор в любом удобном месте, не изменяя привлекательности светодиодной конструкции.

 Виды блоков питания

 Выпускаются следующие виды блоков питания:

1. Обыкновенный
2. Импульсный

Обыкновенный блок питания для светодиодной ленты

 Выполняется в виде стандартного трансформаторного устройства, который включает:

• понижающий трансформатор — для понижения входного напряжения с 220В на 12В;
• сглаживающий фильтр используется для сглаживания переменного напряжения;
• выпрямитель, выполняющий задачу выпрямления переменного тока.

Трансформаторный блок питания обладает достоинствами: простота конструкции, возможность работы без нагрузки, относительная надежность. К недостаткам таких устройств относят: приличные габариты, существенный вес, значительный расход металла, низкий КПД всей конструкции.

 Импульсный блок питания для ленты светодиодной

Эти устройства различаются с трансформаторными тем, что функционируют на сверхвысоких частотах (10 — 100 кГц). Поэтому для их работы требуется генератор сверх высоких частот и преобразователь.  Импульсный блок питания для светодиодов также имеет в своей схеме трансформатор, но его габариты и вес существенно меньше, поскольку он функционирует на сверх высоких частотах.

 К преимуществам импульсных устройств относят:

• низкую стоимость;
• высокий КПД (90 — 98%);
• возможность подачи напряжения с большим разбросом.

Импульсный блок питания для ленты имеет и свои недостатки: сложность ремонта, подача в питающую сеть выходных помех.

Отличие блока питания от драйвера

Драйвер – это устройство, схожее по выполняемым задачам с блоком питания, только на выходе он стабилизирует на одном уровне не напряжение, а ток. Так как для питания ленты из светодиодов необходим ток, но у них имеется так называемая вольт-амперная характеристика падения напряжения.

Поэтому если led светильники подключить от импульсного блока, а не драйвера, то режим их дальнейший режим работы может быть непредсказуем. Светить они будут, но с каким режимом и как долго — неизвестно. Для каждого драйвера следует выбирать определенное количество светодиодов. Когда один выходит из строя, то его ток драйвер направит на оставшиеся. Это может стать причиной перегрева и выгорания.

Использование блока питания компьютера в качестве драйвера

Вместо блока питания для диодной ленты из магазина можно взять блок от персонального компьютера. Только необходимо сравнить его характеристики с параметрами led ленты: мощность и постоянное напряжение 12В соответствуют, то можно смело подключать.

Все будет работать, но для качественной и долговечной подсветке лучше выбирать специальные разновидности.

Критерии выбора блока питания 

Метод преобразования

Как описывалось выше, блок питания для светодиодных лент может быть трансформаторным либо импульсным. Для выбора устройства относительно небольшой мощности рекомендуется выбирать импульсные модели.

Охлаждение

Блок питания для led может иметь пассивную и активную систему охлаждения. В первом варианте охлаждение реализуется естественным образом, а во втором — используется вентилятор. Когда у БП мощность небольшая, то прибор с принудительным охлаждением лучше не использовать. Он требует частого технического обслуживания, главное, не имеет защиты от влаги.

Исполнение

Все блоки питания в зависимости от исполнения разделяются на следующие виды:

1. Блок в пластиковом корпусе. Достоинствами таких устройств являются компактные размеры, герметичность, небольшой вес, эстетичный вид. В число недостатков входит затрудненный теплообмен, довольно высокая стоимость, и небольшая максимальная мощность (устройств, с мощностью более 75 Вт не выпускают).
2. Блок питания в компактном перфорированном алюминиевом корпусе. Металлический корпус обеспечивает хороший теплообмен. Такой блок устойчив к воздействию негативных факторов: влаги, перепадов температур, солнечного излучения. Их мощность варьируется в пределах до 100 Вт.
3. Блоки — открытого типа. Наиболее распространенный и недорогой вид. Обычно используются при обустройстве светодиодного освещения в быту. Основными недостатками становятся габариты, в несколько раз превышающие предыдущие разновидности, отсутствие защиты от воздействия влаги, пыли.
4. Сетевой блок питания. Мощность таких приборов обычно не превышает 60 Вт. Обычно сфера их применения ограничивается организацией электропитания светодиодных ленточных конструкций, у которых длина не более 5 м.

Выходное напряжение

Напряжение ленты указывается на упаковке или ленте. На выходе блок должен иметь соответствующие значение напряжение: 12 или 24 В.

Мощность

Мощность светодиодного блока питания должна иметь запас и быть на 15-20% больше, потребляемой лентой. Иногда на блоках питания не указывается номинальная мощность, а пишется только допустимый ток. Для пересчёта ее в мощность необходимо рабочее напряжение (12 или 24 В) умножить на максимально допустимый ток в А.

Дополнительные функции

Некоторые модели блоков могут иметь дополнительные встроенные устройства, такие как диммер, платы дистанционного управления и программирования по времени отключения и включения.

Расчет мощности блока питания для светодиодной ленты

 Расчет минимальной, допустимой мощности для блока питания производится по суммарной потребляемой мощности. К примеру, если потребляемая мощность погонного метра — 4,8 Вт.  То для расчета мощности источника питания необходимо требуемое количество метров (16 метров) умножить на мощность метра:

16 x 4,8 = 76,8 (Вт)

Коэффициент запаса мощности

Следует помнить, что блок питания выбирается из расчета 20% запаса по мощности (это так называемый коэффициент запаса). Поэтому для расчета требуемой минимальную мощность блока требуется общую потребляемую мощность ленты умножить на 1,2. 

Получается, что мощность блока питания — 92,162 Вт. Рекомендуется выбирать блоки — на 100 Вт.

Подключение блока питания

Блоки питания имеют маркировку с указанием видом прибора, его технических характеристик. На клеммном винте имеются обозначения для корректного подвода кабелей:

• L – это фаза;
• N – ноль — вход устройства. С помощью этой клеммы он подключается к сети 220 В.
• G – выход для заземления. В случае отсутствия в доме заземляющего проводника, ее клемму оставляют свободной.

 Выводы +V и –V – выходы с преобразованным напряжением.

Расчет светодиодной ленты на один блок питания

Для обеспечения электропитанием одним адаптером нескольких светодиодных лент, рассчитывают потребляемую мощность каждой, а полученные значения суммируются. Ленты подключаются параллельно.

Расчет трансформатора для светодиодной ленты

Выбирая мощность трансформатор для подключения светодиодной ленты, желательно оставлять 20 — 30% запаса. Другими словами, если вы выбрали трансформатор с мощностью 150 Вт, то лучше не подключать к нему более, чем 100 Вт светодиодной нагрузки.

Причины выхода из строя led ленты

Ленты или их фрагменты часто сгорают, не вырабатывая заявленный ресурс. Причинами этого могут быть:

1. Не фирменные светодиоды, которые при нагреве выходят из строя.
2. Неправильный монтаж становится причиной перегрева светодиодов, повреждения дорожек. Плотная склейка ленты приводит к тому, что вся лента сильнее греется. Не следует допускать изгиба ленты более 5 см.
3. Превышение напряжения питания. Лучше его снизить с 12 до 11.5 — 11.7 В с помощью построечного резистора, установленного рядом с клеммами для проводов. 

Подключение светодиодной ленты

Подключение БП к светодиодной ленте совсем несложное и требует решения следующих вопросов:

Полярность подключения

На выходе блока питания необходимо на клеммах найти маркировку «плюс» и «минус». Дополнительно клеммы у блока могут быть цветные: соответственно красный — «плюс», черный — «минус». Аналогично и на светодиодной ленте необходимо найти соответствующие обозначения.

Выбор сечения провода

Для этого следует мощность ленты в Вт разделить на питающее напряжение — Вольт. Если светодиодных лент несколько, то их мощности нужно сложить. Чтобы определить требуемое сечение провода, следует воспользоваться специальными таблицами с длительно-допустимыми токами и требуемыми сечениями проводов.

Выбор схемы включения

Когда светодиодная лента одна, то схема ее подключения будет максимально проста: выходные клеммы ленты подключаются к питающим проводам, учитывая полярность. Для подключения нескольких лент необходимо использовать параллельную схему подключения.

Ошибки подключения полярности

Поскольку диод — полупроводник, характеризующийся особенностью пропускать ток в одном направлении, и не пропускать в обратном. То при неправильном подключении led –лента к блоку питания светиться не будет. Если поменять полярность, то лента станет светиться. Это качество присуще только светодиодам.

Подключение проводов и клемм

Можно выбрать грамотно блок, приобрести качественную ленту, но при подключении, использовать тонкий кабель и не добиться желаемого сечения. Для грамотного выбора сечения и проводов питания можно воспользоваться двумя способами.

Выбор по нагрузке ленты

Поскольку таблицу соответствия тока и сечения проводов использовать не всегда имеется возможность, то можно воспользоваться универсальной зависимостью. Установлено, что каждые 10А подключенной нагрузки потребует медный провод 1 кв. мм.

Для определения величины тока, которую потребляет подсветка, необходимо общую мощность разделить на величину сопротивления. Далее, расчетную величину тока разделить на 10А, согласно формуле, чтобы получить требуемое сечение провода, используемое при монтаже.

Выбор по мощности блока

Используется не мощность ленты, а мощность блока. Требуется, чтобы выполнялось условие: устройство должно выдерживать 1,35 от номинального тока источника питания.

Помимо нормальной работы ленты, могут возникнуть короткие замыкания. Защита срабатывает при перегрузках 1,05 – 1,35.

Марки провода

Для подключения светодиодной ленты к блоку питания рекомендуется использовать провода марок ШВВП, ПуГВ, КСПВ, а также акустические провода.

Для подключения блока питания потребуется электрический кабель типа ВВГнг — Ls, NYM и др., посредством которого можно передавать напряжения 220В. Использовать для этих целей кабели пожарно-охранной сигнализации, провода акустики недопустимо.