Eng Ru
Отправить письмо

Почему нельзя подключать более 5м ленты последовательно. Максимальная длина светодиодной ленты при одном блоке питания


Как подключить 10, 15, 20 или 30 метров светодиодной RGB ленты? - Статья о параллельном соединении

Если вам нужно подключить 5 метров светодиодной ленты, тогда все просто: вам достаточно соединить ее контакты + и - с соответствующими контактами от блока питания и вуаля! Ваша лента работает.

Что же делать если у вас например 30 метров ленты 12v? На первый взгляд все также: соединить всю ленту в линию и подключить к блоку питания. Однако, на практике, если вы это сделаете, у вас получится примерно такой эффект: первые 5 метров будут светить как должны, а дальше яркость ленты будет снижаться по экспоненте: чем дальше, тем тусклее. Причем это не будет зависеть от мощности блоков питания.

Виной всему падение напряжения. Чтобы разобраться обратимся к закону Ома, связывающему потери напряжения на метр ΔU, силу тока l и сопротивление на метр R:

ΔU=IR

Где:

  • R - сопротивление проводов (в омах Ом/м)
  • I - сила тока (в амперах A)
  • ΔU - падение напряжения (в вольтах В/м)

 

Из формулы видно, что падение напряжения напрямую зависит от силы тока и сопротивления линии: Чем больше любая из этих двух переменных, тем большее напряжение мы теряем.

Вернемся к примеру: у нас по-прежнему 30 метров  тускло светящей ленты, подключенной в линию. Что было сделано не так?

1. Для работы нескольких катушек ленты требуется большая сила тока, чем для работы одной. Повысив силу тока, мы увеличили падение напряжения ΔU.

2. Мы увеличили длину линии, что привело к росту общего сопротивления. Если раньше общее сопротивление линии было равно 5м * R, то теперь оно равняется 30м * R. Так как мы увеличили сопротивление, выросло и падение напряжения!

И как подключить больше ленты?

- Нужно понизить силу тока.

 На практике это выглядит так: каждую катушку ленты 12v нужно подключить параллельно. Для этого от блока питания нужно провести не 1 двужильный провод, а несколько - для каждой катушки по отдельности. Далее все как обычно: вы соединяете ленту, соблюдая полярность, и она светит одинаково ярко по всей своей длине.

- Нужно, по возможности, снизить длину линии.

В нашем случае это можно сделать, если установить блоки питания посередине цепи, а не в самом начале. Таким образом можно снизить максимальную длину проводов.

Не правильно:

Правильнее:

Допустим, как подключить несколько десятков метров одноцветной ленты мы разобрались:

1) Параллельно подключить каждые 5 метров к блоку питания.

2) Минимизировать длину линии.

Но как быть с RGB лентой? Ее подключение несколько сложнее, ведь для нормальной работы RGB ленте необходим не только блок питания, но и контроллер. Он преобразует входящее напряжение, отправляя сигнал к ленте по 4м каналам: R, G, B, и +.  Т.е. сначала мы подключаем блоки питания к контроллеру, от которого, затем, питание идет к ленте в виде RGB сигнала. Далее возможны 2 варианта:

1. Мощности контроллера достаточно.

Если вам нужно соединить 20-25 метров RGB ленты 14.4вт, то мощности одного контроллера на 432вт вполне хватит. В таком случае можно просто подключить всю RGB ленту к контроллеру также, как мы бы присоединили одноцветную ленту к блоку питания: каждые 5 метров  запитываем параллельно непосредственно от RGB контроллера.

2. Общая мощность ленты больше мощности контроллера. Если вам нужно подключить, например, 100 метров RGB ленты, то одним контроллером будет не обойтись. Как быть? Использовать усилители, как на фото ниже:

Что такое усилители?

Усилитель, как следует из названия, предназначен для усиления сигнала RGB. Обратите внимание на фото выше.  Что куда подключать:

1.  Input - входящий сигнал R, G, B и + от контроллера. Т.е. вместо того, чтобы вести сигнал от контроллера к ленте, мы направляем его на усилитель.

2.  Output - исходящий сигнал R, G, B и +, к этим зажимам мы присоединяем провода от ленты. По ним пойдет усиленный сигнал.

3.  Power - входящее напряжение 12v. Сюда мы подводим провода от блока питания.

 

А на практике?

На деле это значит, что вы можете подключить сколько угодно RGB ленты и управлять ей с одного пульта.

Чтобы сделать это:

 

Вариант подешевле:

1. Подключаем блоки питания соответствующей мощности к контроллеру RGB и к усилителям.

2. От контроллера ведем исходящий сигнал на усилители и на отрезок ленты, соответствующий по мощности контроллеру.

3. От усилителей провода направляем на остальную часть ленты. Ленту подключаем параллельно: каждые пять метров напрямую к усилителю.

 

Вариант получше:

1. Подключаем блоки питания к контроллеру и усилителям.

2. От контроллера ведем исходящий сигнал только на усилители.

3. И уже от усилителей провода направляем на ленту.

При таком подходе контроллер будет отвечать только за передачу сигнала, а нагрузка, в основном, ляжет на усилители. Кроме того, лента на всем участке будет светить одинаково без потери цвета и силы свечения.

 

Дмитрий Семенов

giant4.ru

Схема монтажа RGB светодиодных лент большой длины.

     Светодиодная RGB лента способна изменять цвет свечения при управлении величиной тока в трех каналах цветности (красном R, зеленом G и синем B). Управление цветом производится с помощью контроллера, включаемого между блоком питания и самой лентой. Как правило, для RGB ленты используют светодиоды в корпусах 5050 или 5060, соответственно такая лента потребляет 14,4 Вт/м (при плотности 60 светодиодов на метр) или 7,2 Вт/м (при плотности 30 светодиодов на метр). Это довольно большая мощность. Длина шлейфа ленты, которую можно подключить ограничена возможностями блока питания или контроллера. Существующие блоки питания для светодиодной ленты имеют мощность до 200 Вт (без применения принудительного охлаждения). Таким образом, максимальная длина шлейфа ленты не более 13,5 метров (для самой распространенной ленты 14,4 Вт/м). Контроллеры бывают разные, но чаще применяют устройства с мощностью 144 Вт, что еще сильнее ограничивает длину шлейфа - до 10 метров.     Часто таких длин не достаточно для оборудования помещения, поэтому приходится объединять в единую систему несколько блоков питания и управляющих устройств. Использовать несколько контроллеров, даже управляемых от одного пульта, нецелесообразно, так как возможны сбои в работе, что может привести к утрате синхронизации цвета свечения отдельных шлейфов системы.     Более правильно использовать в системе один контроллер, а для питания остальных шлейфов ленты использовать усилители управляющего RGB сигнала, поступающего от основного контроллера.      В этом случае контроллер и каждый усилитель питаются от своего блока питания. Схема монтажа в этом случае выглядит следующим образом.     Мощности блоков питания, контроллера и усилителей должны соответствовать потребляемой мощности подключенных к ним шлейфов ленты.     Не следует забывать, что при монтаже ленты повышенной мощности, к которой относится и RGB лента, следует учитывать рекомендации, изложенные в соответствующем посте.

avkost1955.livejournal.com

Почему нельзя подключать более 5м ленты последовательно.

При подключении светодиодной ленты, общим правилом является то, что «нельзя включать более 5м ленты в длину». Разберем подробнее, откуда взялась такая рекомендация.

Проводники, по которым течет ток к светодиодам, не идеальны. У них есть небольшое сопротивление, но его достаточно, чтобы небольшая часть напряжения «осела» от большого тока потребления. Это «осевшее» напряжение, кроме прочего, вызывает разогрев проводника.

К светодиодам, находящимся на дальнем от запитанного конца ленты, доходит уже не 12В, а меньше. В случае длины 5 м, это может быть менее 11В. Понятно, что концы ленты будут иметь разную яркость, здесь справа — начало ленты, слева — конец:

Если подключить еще 5 м ленты, эта ситуация ухудшится, и на выходе первых 5 метров ленты может уже быть даже 10В. Второй 5-и метровый участок будет изначально запитан не от 12В а 10-11В, и иметь низкую яркость. При этом, «осевшие» 2В будут разогревать первые 5м ленты, а точнее говоря — ее начало (бОльшая часть напряжения упадет именно на начальном участке ленты, т. к. там будет максимальный ток — сумма токов всех диодов 10-метровой ленты). Это значительно уменьшит срок службы светодиодов, а в некоторых случаях может привести к перегоранию проводников гибкой печатной платы. Кроме того, яркость свечения диодов на конце 10-метровой ленты будет значительно ниже номинальной, и при стыковке с началом другого куска ленты разницы свечения будет сильно заметна.

На фото конец и начало 10-и метрового куска ленты в одном профиле:

Как видно, разница в яркости неудовлетворительна. В данном случае, для примера взята лента 5050-60led, которая имеет довольно большую мощность. В случае использования ленты меньшей мощности, разница будет меньше, но и она может бросаться в глаза на стыке яркого и тусклого участка.

Чтобы этого не происходило, 5-и метровые участки ленты подключают отдельно каждый, или к своему блоку питания, или к общему для всех:

При этом удаленные от блока питания участки ленты не следует подключать тонким проводом — на нем тоже упадет некоторое напряжение. В случае провода длиной 5-10 м, и нагрузки на него 4...5 А, желательно выбирать сечение более 1.5 мм2

icled.ru

Общие вопросы монтажа светодиодной ленты

Для работы светодиодных лент, как и для любого электрооборудования, прежде всего, необходим источник энергии. Чаще всего электропитание системы светодиодной подсветки осуществляется от однофазной электросети переменного тока напряжением 220 вольт, т.е. от обычной розетки в нашей квартире. Исключение составляют системы с автономным питанием, например, монтируемые в автомобилях, мотоциклах, воздушных шарах, новогодних костюмах и т.д. и т.п.

Светодиодная лента, используемая в интерьерной подсветке, в рекламных конструкциях и во многих других случаях, обычно требует питания стабилизированным напряжением постоянного тока величиной 12 или 24 вольта. Для понижения, выпрямления и стабилизации сетевого напряжения используются блоки питания. Выходное напряжение и мощность блока питания выбирается при проектировании системы и определяется типом и длиной используемой светодиодной ленты. Более подробно о выборе блоков питания Вы можете прочитать в статье «Подбор блоков питания для светодиодной ленты».

Входные провода блока питания подключаются к сети ~220В. Обычно на блоке питания это - коричневый, синий и желто-зеленый провода (соответственно - фаза, ноль и заземление).

Выходные провода подключаются к светодиодной ленте. Красный или коричневый выходной провод - "плюс", черный или синий - "минус". Цвета проводов на ленте тоже выбраны не случайно. На монохромной ленте (белая или цветная, не меняющая цвет) красный провод - "плюс", черный - "минус". При подключении ленты к блоку питания необходимо соблюдать полярность, т.е. красный провод ленты подключать к красному или коричневому выходному проводу блока питания, черный - к черному или синему выходному. Если Вы хотите управлять яркостью ленты или изменять цвет подсветки, ознакомьтесь, пожалуйста, со статьями «Изменение яркости одноцветных лент» или «Управление многоцветными лентами».

Светодиодная лента обычно производится и продается нами 5-ти метровыми отрезками, намотанными на катушку (также, существуют ленты, намотанные по два пятиметровых отрезка на одной катушке). Резать ленту можно с шагом 2.5, 5 или 10 см в зависимости от типа ленты. Ленту резать допускается только в обозначенных местах - между медными контактными площадками. Обычно 12-ти вольтовая лента режется с шагом 3 светодиода, 24-х вольтовая с шагом 6 светодиодов. Существует также лента, которая режется с шагом в один светодиод.

На обратную поверхность большинства лент нанесён клеевой слой. Исключение составляют некоторые виды влагозащищенных лент. Монтаж ленты осуществляется на чистую, гладкую, ровную, сухую, желательно обезжиренную поверхность. Для монтажа достаточно снять с ленты защитный слой и прижать её к подготовленной поверхности.

Напряжение питания на ленту можно подавать с одной стороны отрезка.

Для использования отрезанных кусков ленты, оставшихся без токоподводящих проводов, необходимо эти провода к ним припаять. Пайка производится к медным «пятачкам» на ленте при помощи стандартного припоя и любого неактивного флюса (флюса, не содержащего кислот в своем составе) или сосновой канифоли. Для быстрого и надежного соединения контакты необходимо аккуратно зачистить, например, острием монтажного ножа. Существуют также разъемы, монтирующиеся непосредственно на ленту, но использование подобных разъемов крайне нежелательно ввиду низкой надежности соединения (возможно пропадание контакта, нагревание и обгорание разъемов). Если Вы не «дружите» с паяльником, мы можем по Вашим размерам подготовить отрезки лент с подпаянными к ним проводами нужной длины.

Категорически не рекомендуется подключать ленты длиной более 5-ти метров друг за другом. При таком включении, через ленту, расположенную ближе к блоку питания, протекает ток, превышающий допустимое значение, что вызывает перегрев ленты. В таком режиме лента долго не проработает. При необходимости подключения к одному блоку ленты длиной более 5-ти метров, блок питания можно расположить в месте соединения лент, а ленты развести в две стороны. Если расположить оборудование таким образом невозможно, то подавать питание на каждую 5-ти метровую ленту необходимо через отдельные провода, проложенные от блока питания к ленте.

При выборе проводов для подключения светодиодной ленты необходимо учитывать, что ток в цепи питания ленты довольно большой. Это обусловлено необходимостью передать относительно высокую мощность при невысоком напряжении питания светодиодов. Подход, используемый обычно при выборе проводов для сети 220 вольт, здесь неприемлем. Так, например, чтобы передать мощность величиной 100 ватт при напряжении питания 220 вольт, необходим ток 0.45 ампера. Чтобы передать такую же мощность при напряжении питания 12 вольт, необходим ток 8.3 ампера, т.е. в 18 раз больше! Также, при выборе провода, кроме максимально допустимого тока, необходимо учитывать и падение напряжения на проводах. Например, понижения напряжения с 220 вольт до 219 никто и не заметит, а снижение напряжения питания ленты на тот же 1 вольт с 12 до 11 вольт уже довольно критично. Чем тоньше и длиннее провод от блока питания до ленты Вы будете использовать, тем меньшее напряжение дойдет до ленты. Пониженное напряжение питания в одноцветной ленте приводит к понижению яркости свечения, а в многоцветной, кроме этого, и к смещению цветового баланса в сторону красного цвета. Может даже возникнуть ситуация, когда конец ленты, при включении белого цвета, светится более розовым, чем её начало. Особенно сильно потери на проводах проявляются при использовании 12-ти вольтовой ленты. Именно поэтому использование 24-х вольтовой ленты всегда более предпочтительно, особенно при больших мощностях. Чтобы уменьшить эти потери, желательно все оборудование размещать как можно ближе к ленте. Если такой возможности нет, необходимо использовать провод достаточного большого сечения. 

Соединения проводов между собой лучше всего выполнять при помощи пайки. Если такой возможности нет, то желательно использовать клеммные соединители, например, соединители фирмы WAGO, зарекомендовавшие себя как удобные и надежные устройства.

Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надёжность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.

Перед включением системы обязательно внимательно проверьте правильность выполненного монтажа. Неправильно смонтированное оборудование может выйти из строя при первом же включении. Поломка оборудования, вызванная ошибками монтажа, не является поводом для его гарантийного ремонта или замены.

arlight.ru

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты – База знаний Novolampa.

В данной статье рассматриваются основные моменты, на которые следует обращать внимание при выборе блока питания для светодиодной ленты, а также кратко освещаются вопросы о том, что такое PFC и как вычислить диаметр токопроводящей жилы.

Блок питания - это источник напряжения(трансформатор), который преобразует 220В в 12В, 24В или другое необходимое значение рабочего напряжения. Для питания светодиодных лент и модулей чаще всего используются импульсные блоки питания, где в качестве ограничителей тока работают резисторы, в отличие от драйверов, которые представляют собой источники тока, используемые для светодиодов, модулей и ламп, которые не имеют ограничителей тока.

Чтобы подобрать блок питания к выбранной светодиодной ленте нужно обратить внимание на следующие факторы:

  1. Рабочее напряжение светодиодной ленты.
  2. Суммарная мощность светодиодной ленты.
  3. Необходимость защиты корпуса блока питания от воды и пыли.
  4. Габаритные размеры блока питания.

Рассмотрим подробнее каждый фактор.

1. Рабочее напряжение (U)

Рабочее напряжение светодиодной ленты может быть 12 В, 24 В, иногда 36 В, управляемые ленты SPI обычно 5 В. Соответственно оно должно соответствовать выходному напряжению блока питания.

Существуют также блоки питания с возможностью плавной регулировки выходного напряжения, например источники напряжения Arlight серии JTS, такие можно применять в специальных проектах, где требуется нестандартное значение выходного напряжения, а также там, где необходимо скомпенсировать падение напряжения на длинных проводах.

Еще из нестандартных решений можно отметить блоки питания с несколькими каналами, в которых разное выходное напряжение, это может быть полезно, если нужно запитать ленты с разным рабочим напряжением на один источник напряжения.

2. Мощность светодиодной ленты (PСД)

Подбор блока питания по мощности осуществляется по следующему принципу: мощность должна быть равна суммарной мощности светодиодной ленты, умноженной на коэффициент запаса КЗ, равный 25÷30%, если пренебрегать коэффициентом запаса и использовать блок питания на пределе, то он не проработает долго из-за постоянного перегрева элементов.

Суммарная мощность светодиодной ленты вычисляется путем умножения мощности ленты на 1 метр длины PСД на общую длину L.

Таким образом, получаем следующую формулу:

PБП = L*PСД*Kз, где

L - длина ленты (м)

PСД - удельная мощность светодиодной ленты на 1 метр (W/м)>

Kз - коэффициент запаса (ед.)

3. Степень защиты корпуса блока питания от проникновения жидкости и пыли (класс защиты IP)

При выборе блока питания следует учитывать условия, в которых он будет находиться, если это обычное сухое жилое помещение, то подойдет блок питания в защитном кожухе с IP20 (защита от проникновения твердых предметов >12,5 мм, защиты от влаги нет).

Зачастую в блоках питания мощность более 250Вт в исполнении "Защитный кожух" IP20-IP40 используется активное охлаждение в виде кулера(вентилятора). Если Вы планируете рассматривать данные блоки питания, необходимо выбрать конструктив, когда кулер расположен перпендикулярно элементам платы в изделии, следовательно обдув воздуха будет более равномерный (воздух идет вдоль платы), и элементы будут меньше греться. На неудачных моделях вентиляторы расположены над платой и обдув платы источника напряжения происходит неравномерно.

Блоки питания и комплектующие для лент рекомендуется устанавливать в щитовые.

Установка светодиодной ленты в ванную комнату или помещение с повышенной влажностью требует класса защиты не менее IP65 (пылезащищен, защита от струй воды).

А. Б.

(А) Герметичный алюминиевый блок питания IP67 и (Б) блок питания в защитном кожухе IP20.

В условии использования на улице нужно предусматривать степень защиты IP67, такая степень обеспечивает защиту от струй воды под давлением во всех направлениях, возможно даже кратковременное погружение в воду до 1 м. Если необходима работа в погруженном режиме, то тогда используется максимальная защита IP68 или IP69 (при большом давлении воды).

При подборе мощный источников напряжения для светодиодных лент необходимо учитывать, что на блоках питания без защиты от влаги и пыли стоят вентиляторы. Данные вентиляторы сильно шумят при работе и могут создавать дискомфорт. Поэтому в дорогих проектах мы рекомендуем использовать источники напряжения в алюминиевом корпусе с пассивным охлаждением.

4. Габаритные размеры

Также следует обращать внимание на габаритные размеры блоков, в зависимости от того, куда Вы хотите его установить, мощные блоки питания могут достигать достаточно больших размеров, и спрятать такие будет затруднительно, к тому же часто они имеют вентилятор. Поэтому если требуется подключить длинный участок ленты, то можно пересмотреть схему подключения ленты и использовать несколько меньших по мощности блоков.

Также при выборе места установки следует учитывать то, что чем мощнее блок питания, тем больше он нагревается, поэтому рекомендуется обеспечивать достаточно места для теплоотвода, чтобы блок не перегревался.

Пример подбора источника напряжения для светодиодной ленты:

Рассмотрим следующий пример: нужно сделать декоративную светодиодную подсветку в ванной комнате по периметру потолка общей длиной 8 м.

Выбираем подходящую светодиодную ленту с защитой IP65, например, лента Arlight RTW 2-5000SE 24V White 2X (5060,300 LED,LUX), мощность 72 Вт на 5 м.

Основные параметры ленты:

  1. UСД = 24V
  2. PСД = 14,4 W/m

Подбираем мощность блока питания:

PБП = 8m*14,4W/m*1,3 = 149,8 W

Округляем в большую сторону и получаем, что нужно взять блок питания мощностью 150 Вт, его выходное напряжение 24 В, защитане менее IP65, например, блок питания ARPV-SS24150 (24V, 6.3A, 150W).

Что такое PFC в характеристиках трансформаторов(блоков питания)?

Иногда в маркировке блока питания можно увидеть буквы PFC, это аббревиатура PowerFactorCorrection или коррекция коэффициента мощности (коррекция реактивной мощности).

Не углубляясь в технические особенности, это означает, что блок питания выполнен в определенном схемотехническом решении, которое позволяет уменьшить потребление реактивной мощности (мощность имеет активную и реактивную составляющие, на показания счетчика обычно влияет только активная составляющая, но на общее потребление энергоресурсов влияют обе составляющие).

Такие блоки питания имеют высокое значение коэффициента эффективной мощности (Λ)>0,9, что позволяет отнести их к блокам питания высокого класса, низкий пусковой ток, они позволяют сократить нагрузки на токопередающие линии, уменьшить требования к толщине подающего питание провода. При большом количестве используемых блоков не требуется применять специальные пусковые автоматы.

Блоки питания с корректором мощности более экологичны, т.к. эффективнее расходуют электроэнергию.

Как вычислить и подобрать диаметр(или сечение) кабеля между светодиодной лентой и блоком питания?

Расчет сечения и диаметра кабеля для исключения падения напряжения(вольтажа):

При использовании светодиодной ленты важно, чтобы свечение было равномерным по всей длине, для этого падения напряжения на конце линии обычно не должно превышать 0.5 В, при условии, что длинные участки ленты запрещается подключать последовательно.

При расположении блока питания в непосредственной близости от ленты, проблемы, как правило, не возникает, но при удаленном расположении блока необходимо увеличивать толщину жилы для компенсации падения напряжения.

Ниже представлен алгоритм вычисления для блока питания(источника напряжения для светодиодных изделий) максимальной выдаваемой мощностью 150 Вт, выдаваемому напряжению 24 В, падение напряжения не более 0.5 В, расстояние от блока до ленты 10м:

  • Общее сопротивление линии R.

Допустимое падение напряжение делим на максимальный ток, ток вычисляется как мощность/напряжение:

Общее сопротивление линии R = 0,5V / (150W/24V) = 0,08 Om.

  • Сечение жилы S.

Длину линии умножаем на удельное сопротивление материала (для меди 0,018 Ом*мм2/м), делим на сопротивление R.

Сечение жилы S = (10m*0,018 Om*mm2/m )/ 0,08 Om = 2,25 mm2.

  • Диаметр жилы D.

Используем формулу площади круга: радиус равен корню из частного площади и Πи.

Диаметр жилы: D= 2 х √(2,25 mm2/ 3,14) = 1,75 mm.

Таким образом, получаем, что для 10 метрового кабеля от блока питания до истока света (led ленты) падение напряжения составит 0,5В при использовании провода сечением 2,25mm2 (что соответствует диаметру 1,7 мм).

Также из приведенных вычислений видно, что компенсировать падение напряжения можно, используя ленту с большим рабочим напряжением, 24 В или 36 В.

Выбор сечения и диаметра кабеля для исключения потерь мощности при нагревании кабеля:

Если подключать блок питания и светодиодную ленты на большом расстоянии друг от друга, то необходимо не только исключать падение напряжения питания на соединяющем кабеле, но закладывать потери мощности, которые может создавать данный кабель. 

Важно: чем больше сечение кабеля, тем меньше потерь мощности при этом сопровождается. При сложным проектах - необходимо довериться профессионалам для расчета потерь мощности на кабелях. При больших расстояниях подбор максимальной выдаваемой мощности блока питания будет сопровождаться с большим запасом и кабель с большим сечением жилы.

Возврат к списку

novolampa.ru

Мощность светодиодной ленты: как рассчитать

Светодиодные ленты, благодаря своей универсальности, приобретают большую популярность в освещении внутреннего и наружного пространства. Немаловажную роль в выборе этого источника света играет стремительно снижающиеся цены на оборудование.

Энергопотребление светодиодных светильников за один час работы ниже люминесцентных ламп. Для верного выбора надо знать виды и характеристики светодиодных лент.

Типы светодиодных лент

Светодиодная лента представляет собой гибкую печатную плату, на которую припаяны светодиоды.

KED stripKED stripСветодиодная лента

В зависимости от условий эксплуатации, в которых будет использоваться источник света, различают несколько классов защиты: IP 20, IP 22, IP 65, IP 67.

Различные модификации led ленты питаются от постоянного напряжения: 5 В, 12 В, 24 В, 36 В. Есть модификации, работающие от 220 В, блок питания которых – контроллер – встроен в плату. 220-вольтный вариант требует наличия в цепи УЗО (устройства защитного отключения).

Конструктивные особенности разных моделей предусматривают открытые варианты, и модели, вмонтированные в силиконовую трубку.

Различаются изделия по типу применяемых светодиодов. Популярны модели SMD 3528, SMD 5050, SMD 5630, SMD 5730.

сравнить светодиодысравнить светодиодыТаблица: сравнение светодиодов

SМD 3528

SMD 3528 являются типовым стандартом для сверхъярких светодиодов, имеющих корпус для поверхностного монтажа. Название указывает, какой размер имеет диодный элемент 3,5х2,8 мм. Такой светодиод содержит один излучающий кристалл.

Ленты, для изготовления которых использованы указанные светодиоды, за свои технические параметры и низкую цену пользуются заслуженной популярностью.

Одиночный светодиод обладает следующими характеристиками:

Из характеристик ясно, что для питания нужен драйвер 12В. К нему можно последовательно подключить 3 светодиода через понижающий напряжение резистор.

SMD 3528, светодиодыSMD 3528, светодиодыРисунок 1. Внешний вид SMD 3528.

На фотографии видны линии, по которым производится разрезание изделия, между ними как раз находятся светодиоды и резистор.

В характеристиках всегда указано количество светодиодов на 1 метр изделия. Исходя из этого, можно рассчитать мощность отрезка. В стандарте бывает 60, 120,180, 240 светодиодов.

размещение на светодиодной лентеразмещение на светодиодной лентеРисунок 2. Размещение светодиодов.

А – на 1 метр приходится 60 светодиодов, мощность, которую излучает метровый отрезок — 4,8 Вт.

Б – на одном метре расположены 120 led – 9,6 Вт.

В – 180 элементов – 14,4 Вт.

Г – 240 светодиодов – 19,2 Вт.

Лицевая сторона печатной платы бывает белого, черного, коричневого или желтого цвета. Это позволяет подобрать модель, которая будет маскироваться на поверхности разных цветов.

На основании ленты находится клейкий слой, изготовленный из двухстороннего скотча.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Перед наклейкой ленты необходимо очистить поверхность от загрязнений и протереть обезжиривающим средством (ацетон, спирт). При монтаже ленты мощностью 14,4 и 16,8 Вт стоит дополнительно использовать термостойкий клей. При работе основание сильно нагревается – заводской клеящий состав теряет свои свойства, лента перестает держаться на поверхности.

Светятся диоды холодным или теплым белым, синим, зеленым, красным или желтым цветами.

SMD 3528 – лента первого поколения с использованием сверхъярких светодиодов. Активно используется в целях декоративной подсветки локально расположенных предметов. Натяжной потолок, выделенный такой лентой, будет «парить» в воздухе. Кухня и комната приобретут, после подсветки светодиодной лентой эксклюзивный вид. Для организации основного освещения ее мощности вряд ли будет достаточно. На смену таким изделиям приходят ленты SMD 5050.

RGB, Led Strip 3528RGB, Led Strip 3528Лента RGB 3528

 SМD 5050

Светодиоды SMD 5050 состоят из трех диодов 3528, объединенных в одном корпусе, а значит и мощность увеличивается в три раза.

led 5050led 5050LED 5050 крупным планом

На одном погонном метре количество светодиодов может быть разным – 30, 60 или 120 единиц. Мощность светодиодной ленты таких отрезков будет 7,2, 14,4 и 28,8 Ватт соответственно. Такой мощности вполне хватает, чтобы обеспечить освещение рабочей зоны на кухне. Выгодно смотрится подсветка подвесных потолков, мебели, арок проемов в стенах, салонов автомобилей. Гамма свечения имеет стандартный набор: теплый белый, холодный белый, желтый, синий, красный и желтый цвета. В отличие от модели SMD 3528, каждый из светодиодов может включать в себя кристаллы трех основных цветов и может соответственно светиться любым цветом. SMD 5050 сильнее нагревают монтажную ленту, поэтому температура окружающей среды в месте установки не должна превышать 60 градусов.

Внимание! Длительный перегрев резко сокращает срок службы ленты.

SMD 5730

В результате работ по повышению мощности появились модели SMD 5630, SMD 5730. Мощность таких светодиодов составляет 0,5 Вт. Их использование в светодиодных лентах позволяет осуществлять полноценное освещение небольших помещений.

Стоит учесть, что такие изделия бывают только белого цвета, искать другие цвета не стоит.

led, SMD 5730led, SMD 5730SMD 5730

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Внимание! Для продления срока службы китайские производители занижают потребление тока такими лентами. Соответственно светоотдача будет меньше. Ленты SMD 5730 стоит приобретать только надежных брендов.

Ленты формата RGВ

RGB, LEDRGB, LEDСветодиодная лента RGB

Маркировка RGB формируется из первых букв английских слов red, green, blue (в переводе красный, зеленый, синий). Сочетая эти цвета разной интенсивности, получают любой оттенок испускаемого света. Это свойство используется в светодиодных лентах RGB.

Диод SND 3528 содержит только один кристалл и светиться может одним цветом. Для получения оттенков свечения на ленте попеременно установлены три светодиода разных цветов. Подачей различного напряжения на светодиоды получают все разнообразие цветов.

Светодиоды SMD 5050 содержат три кристалла, светящихся разным светом, соответственно сам светодиод будет излучать разные оттенки света.

Внимание! Кристаллы разных цветов управляются определенным уровнем напряжения. Для подключения RGB лент требуются специальные контроллеры.

Управление лентами происходит по четырехпроводной шине. Один из проводников используется как общий. Три других нужны для управления красным, зеленым и синим цветом. Менять их местами категорически запрещается. Ведь расчетный уровень напряжения для красного кристалла не может превышать 2 В, а для синего 3,2 В, что в полтора раза больше. Недолгая работа красного гарантирована.

Если в маркировке присутствует обозначение dd5050rgbw – это значит, что светодиод состоит из четырех кристаллов. Белый цвет получают не сочетанием свечения красного, зеленого и синего, а имеется отдельный светодиодный кристалл белого цвета.

Другие виды

Существуют другие виды светодиодных лент. Основные отличия бывают в типе используемых при изготовлении компонентов, конструктивному исполнению и условиям применения. Одним из распространенных является лента SMD 2835. Однако, в связи с малой мощностью, которую имеет светодиодный кристалл такого светодиода, рассчитывать на достаточный уровень освещенности не приходится.

LED strip SMD 2835LED strip SMD 2835Светодиодная лента SMD 2835

Бывает определенный тип ленты, который может устанавливаться только в алюминиевые профили или в силиконовую трубку.

Отдельные модели могут иметь боковое или угловое направление свечения. Пример таких моделей – DIP ленты. Они изготавливаются по другой технологии. Внешний вид показан на рисунке

к содержанию ↑

Моменты, на которые нужно обратить внимание

Китайские продавцы предлагают ленту в бобинах по 5 м и в маркетинговых целях указывают полное количество светодиодов.

При выборе следует обращать внимание на такие параметры:

  • тип установленных светодиодов. Это будет определять уровень освещенности;
  • мощность потребления. От нее зависят параметры блока питания;
  • количество светодиодов;
  • цвет, монохромная или трехцветная лента нужна;
  • напряжения питания;
  • степень защиты;
  • способы монтажа.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

 Важно! Китайские продавцы упаковывают продукцию в бобины пяти метровой длины. Часто в описании товара указывается, сколько светодиодов установлено на всем «куске» ленты, а не для одного метра. Цифра 300 в технических характеристиках однозначно говорит о том, что подсчет проводился для всей длины ленты. Моделей, которые имеют такое количество светодиодов на отрезке в 1 метр, нет.

Цветовой оттенок и количество цветов

LED strip, colorsLED strip, colorsЦвета светодиодной ленты

Внимание! Выбирая замену вышедшей из строя ленты, следует обратить внимание на производителя. Заводы выпускают продукцию, имеющую отличные друг от друга оттенки свечения. Цвет зависит от такого параметра, как длина волны, узнать его можно в технических характеристиках изделия.

Светодиодные ленты выпускают следующих цветов:

  • холодный белый;
  • теплый белый;
  • красный;
  • зеленый;
  • синий;
  • желтый;
  • RGB, многоцветные.

Приобретает популярность розовый цвет. Производители и продавцы продвигают его продажу, обосновывая полезностью для растений. Обещают, трава, посаженная в аквариум, приобретет пышный вид.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Розовое свечение достигается сочетанием красного и синего цветов. Спектр излучения недорогих изделий не совпадает с диапазоном 440 нм (синий) и 660 нм (красный), который используется для фотосинтеза. Проверить спектр излучения без специальных приборов не получится – остается верить производителям.

Световой поток

Для светодиодов разного цвета, но одинаковой мощности, генерируемый световой поток будет отличаться. Общие параметры указаны в таблицах характеристик светодиодов. Полный световой поток зависит от мощности светодиодов.

Напряжение питания и мощность

Напряжение питания конкретной модели указывается производителем. Существуют изделия с номиналом:

  • +5 В, такое питание применяется в световых приборах, питающихся от разъемов USB компьютеров и их специальных видах, применяемых для отделки элементов одежды. В этом случае используется драйвер преобразующий напряжение батареек 1,5 В в постоянный ток 5 В.
  • +12 В, самый распространенный номинал для питания лент. Используются специальные блоки питания – драйвера.
  • + 24 В, чаще всего применяется в том случае, когда необходимо резервирование питания при пропадании напряжения. Сила тока будет для одинаковых по мощности отрезков в два раза меньше, аккумулятор будет работать дольше. Другой вариант применения лент с таким питанием используется в случаях больших расстояний от источника питания до ленты. Таким способом снижается падение напряжения, вызванное сопротивлением электропроводки.
  • + 36 В. Используется редко. Главная причина в том, что не все производители выпускают продукцию с таким напряжением питания, и найти замену вышедшему из строя блоку питания быстро не удастся. Выгода использования заключается в сниженном токе, который будет потреблять светильник и, соответственно, в применении проводов меньшего сечения.

Энергия, потребляемая лентой должна рассчитываться как произведение количества ампер и напряжения питания. Для измерений используется мультиметр.

Расчет мощности светодиодной ленты можно осуществить, зная ее энергопотребление. Для этого параметр потребления 1 метра умножают на длину применяемого отрезка.

Узнать мощность можно по виду установленных светодиодов. Размеры для разных видов и их параметры приведены ранее.

Степень защиты

Степень защиты обычно указывается в соответствии с международными стандартами, она обязательно указывается производителем на упаковке.

Маркировкой IP 20 обозначаются открытые светодиодные ленты, они применимы для помещений, в которых не требуется влагозащита. Ее можно использовать для подсветки потолков, мебели.

IP 65 – частично влагозащищенное изделие. Подходит для ванных комнат, в рабочих зонах кухни.

IP 68 – лента полностью защищена от влаги. Возможно использование в воде, на глубине до 1 метра. Однако при использовании, например, для подсветки бассейна желательно установить УЗО (устройство защитного отключения) для предотвращения поражения электрическим током.

Определить степень защиты можно по маркировке на упаковке изделия.

LED, степень защитіLED, степень защитіСтепень защиты светодиодных лент

Качество сборки

Качество сборки напрямую зависит от производителя. Надежностью отличается продукция фирм OSRAM, Navigator, Feron, Gauss, Cree, Arlight.

Приобретать ленту лучше в местах, где можно посмотреть ее в работе, подержать в руках.

Возможные дефекты:

  • некачественная пайка;
  • неработающие или мигающие отрезки;
  • спайка изделия из нескольких отдельных кусков.

Если принято решение купить в интернет-магазине, необходимо тщательно изучить отзывы покупателей. В описаниях товара возможно завышение параметров светоотдачи. В некоторых случаях производители, применяя качественные светодиоды, для продления срока их службы устанавливают завышенные по параметрам ограничивающие резисторы. А это значит при долгом сроке службы, что неплохо, нужный уровень освещенности не будет обеспечен.

к содержанию ↑

Расчет светодиодной ленты на один блок питания

Суммируя мощность всех используемых светодиодных лент, получают необходимую мощность блока питания. Для обеспечения длительной и бесперебойной работы устройства следует предусмотреть запас около 20%.

Пример: Используется 5 м SMD 3528 c 60-ю светодиодами на 1 метр, 3 метра SMD 5050 по 120 диодов на 1 м, 2 м SMD 5730 с 60 элементами. Суммарная мощность равна – 5х4,8+3х28,8+2х30= 170 Вт. Следовательно, надо использовать 200-ваттный блок питания.

Использование компьютерного БП в качестве драйвера

Перед тем как использовать блок питания необходимо произвести расчет мощности светодиодной ленты, которая будет к нему подключена.

Компьютерные блоки питания выдают следующие уровни напряжения: +3,3, +5,0, +12, -12 В. Для питания светодиодных лент используют одно из них +12В.

Мощность, которую способен обеспечить блок питания, указана на специальных наклейках. Для нормального функционирования нельзя нагружать блок питания на мощность выше 80% от указанного номинала. В противном случае токовый трансформатор будет перегреваться, возможен его быстрый выход из строя.

Внимание! Подключение компьютерного блока питания без нагрузки нарушает предусмотренные для него режимы работы и приводит к преждевременному выходу из строя.

Для запуска блока питания в работу перед включением необходимо замкнуть два проводника.

При подключении ленты используют разные выходы +12 В, чтобы не перегружать один проводник.Цены на популярные модели

lampaexpert.ru

Максимальное расстояние от трансформатора до светодиодных ламп

Вопрос:

Здравствуйте! Подскажите, если в 2-х комнатную квартиру установить встроенные потолочные светодиодные светильники, то насколько далеко можно разнести местоположения трансформаторов и светодиодных ламп?Не повлияет ли удалённость трансформатора от светодиодной лампы на срок службы и работу последней, если расстояние между ними составляет 10-15 метров?

Ответ:

Обычно рекомендуется не превышать 5 метров длины от трансформатора до лампы. Для самого трансформатора длина проводов значения не имеет – она важна для светодиодных ламп. Падение напряжения на проводах может привести к тому, что остатка напряжения не хватит для запуска драйвера в лампах, либо лампы будут светить не в полную мощность (если в лампах нет драйвера).

Падение напряжения в несколько процентов на срок службы светодиодной лампы не должно повлиять. Во всяком случае, на наши лампы не повлияет точно.

Для численной оценки можете воспользоваться формулами, которые нами приведены в ответе на вопрос о падении напряжения на проводах.

На длину 10-15 метров нужно прокладывать максимально толстые медные провода, не менее 1мм2 в сечении. И для соединений использовать пайку или очень хорошие колодки. Тогда сопротивление 2х15 метров будет менее 1 Ом.

На проводах будет какое-то падение напряжения, но оно не должно быть существенным при правильном монтаже и небольшой подключенной мощности.

Например, для одной лампы мощностью 3 ватта падение напряжения на проводах 2х15 метра составит около 0.2 вольта, что, скорее всего, не создаст проблем.

Однако, уже для 12 таких ламп (суммарной мощностью 36 ватт), подключенных параллельно к одному питающему проводу, падение напряжения может превысить 2 вольта, что может оказаться очень существенным. Поэтому, чем больше мощность, тем более толстые провода нужно использовать: падение напряжения линейно уменьшается с увеличением площади сечения провода. Также можно проложить несколько проводов между трансформатором и лампами.

www.tauray.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта