Виды блоков питания для светодиодных лент 12 вольт

Блок питания для светодиодной ленты 12В: выбор оптимального устройства

Содержание

Виды блоков питания для светодиодных лент 12 вольт
Блок питания для светодиодной ленты 12В: расчет и подключение прибора
Варианты расчета блока питания для светодиодной ленты
Пример подключения светодиодной ленты к блоку питания
Схема параллельного подключения блоков питания светодиодной ленты
Цена блока питания для светодиодной ленты 12В
Как сделать блок питания для светодиодной ленты своими руками
Выполнение ремонта блока питания для светодиодных лент

Используя в интерьере светодиодную подсветку, важно чтобы ее работа была стабильной, долговечной и не оказывала вредного воздействия на зрение человека. Корректное функционирование светодиодных приборов обеспечивают преобразователи напряжения, выбирать которые следует, произведя некоторые расчеты. Правильно подобранный блок питания для светодиодной ленты 12В предохранит светодиоды от перепадов напряжения и преждевременной потери качества свечения.

Блок питания также известен как малогабаритный трансформатор или проводник

Виды блоков питания для светодиодных лент 12 вольт

В отличие от обычных ламп накаливания, светодиодные конструкции нельзя подключать к сети 220В. Они выпускаются с питающим напряжением 12В или 24В. В качестве подсветки в домашних интерьерах наиболее востребованы светодиодные ленты 12В. Для получения требуемого напряжения используют специальные адаптеры – источники питания, преобразующие напряжение в сети 220В до необходимой величины 12В.

Перед тем как выбрать блок питания для светодиодной ленты, следует ознакомиться с их типами и характеристиками. Стабилизаторы для светодиодных изделий отличаются по таким критериям:

мощность – 5; 15; 30; 60; 100; 150; 200 и 350 (Вт);
функциональность – обеспечивают только питание, со встроенным диммером (светорегулятором) и/или с дистанционным управлением;
система охлаждения – с активным и пассивным охлаждением. При активной системе в корпус встраивается вентилятор, издающий определенный шум, что может вызвать дискомфорт;

Блок питания для светодиодной ленты 12В

степень защиты – бывают модели герметичные и негерметичные;
исполнение корпуса – пластиковый, алюминиевый герметичный для помещений с большим уровнем влажности, металлический с перфорацией и контактными площадками (используется для сухих помещений и требует установки в закрытом месте во избежание попадания пыли).

Стабилизаторы напряжения являются обязательным элементом высококачественного освещения, обеспечивающим максимальную эффективность работы светодиодных источников света. Они снабжают светодиоды электроэнергией необходимых параметров, защищая от возможных скачков напряжения и преждевременного выхода из строя. Благодаря блокам питания, светодиодные ленты излучают равномерное свечение без мерцания.

Блок питания для светодиодной ленты 12В: расчет и подключение прибора

Чтобы понять, какой блок питания нужен для светодиодной ленты, необходимо сделать определенные расчеты, учитывающие не только напряжение на выходе, но и величину тока, выдаваемую в нагрузку. Поэтому для каждой конкретной подсветки следует вычислить суммарное значение тока, потребляемого всеми светодиодами в ленте.

Внутреннее строение блока питания

Варианты расчета блока питания для светодиодной ленты

Перед тем как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, необходимо ознакомиться с сопроводительной документацией к изделию, где указан потребляемый ток одного погонного метра. В случае отсутствия таких данных, расчет можно произвести самостоятельно.

К примеру, рассчитаем общее количество светодиодов для ленты 12В длиной 15 м, плотностью 30 светодиодов типа SMD 5050 на метр: 15 (м) х 30 (шт.) = 450 шт. Учитывая, что каждый светодиод SMD 5050 потребляет ток величиной 0,02А (это значение приведено в таблице параметров диодов), суммарное значение потребления тока всего отрезка ленты составляет 9А (450х0,02 = 9). Следовательно, будет необходим источник питания 12В со значением тока допустимой нагрузки 9А.

Полезный совет! Габаритные блоки питания достаточно сложно скрыть в закарнизной конструкции. Поэтому для подсветки потолков не рекомендуют использовать ленты с большой плотностью светодиодов, под которые нужны мощные преобразователи.

По сроку эксплуатации светодиодные носители не выходят из строя более трех лет

При расчете мощности блока питания для светодиодной ленты, перемножаем напряжение и полученное значение тока: 12Вх9А = 108 Вт. Следовательно, приемлемым будет стабилизатор мощностью не менее 108Вт. Однако следует учесть, что блок подбирается с 20-процентным запасом мощности, иначе он быстро выйдет из строя от перегрузки. Значит, требуемая мощность составит: 108х1,2 = 129,6Вт, т. е. для данного случая оптимальным будет выбор блока питания для светодиодной ленты 12В – 150 Вт.

Кроме того, рассчитать мощность преобразователя можно используя данные об основных характеристиках гибких LED-изделий. Выбрав нужный тип ленты, находим в таблице соответствующее значение мощности одного метра и умножаем на общую длину подсветки. Учитывая запас мощности, получаем нужную мощность блока питания.

Таблица основных технических показателей светодиодных лент 12В:

Класс светодиодов	Размер светодиода, мм²	Мощность светодиодной ленты, Вт/м	Плотность ленты, шт./м	Значение светового потока, лм/м
SMD 3528	3,5х2,8	2,4	30	150
		4,8	60	300
		9.6	120	600
SMD 5050	5х5	7,2	30	360
SMD 5050	5х5	14,4	60	720

Пример подключения светодиодной ленты к блоку питания

Монтировать подсветку к выбранной поверхности необходимо после того, как к светодиодной ленте подключен блок питания. Используем для примера подключение ленты к блоку, корпус которого выполнен из металла и имеет отверстия для охлаждения составляющих элементов и клеммной планки. Одна из стенок корпуса снабжена табличкой с указанием маркировки для корректного подключения проводов.

Клеммы с обозначением «L» и «N» – фаза и ноль, предназначены для подключения к сети 220В. Заземление обозначено символами «FG». Клеммы с маркировкой «G» объединены между собой и предназначены для подключения отрицательного вывода светодиодной ленты. Три клеммы с символами «V» также соединены внутри адаптера и к ним подключается соответственно положительный вывод. Следует заметить, что такая маркировка используется и на других моделях преобразователей.

Схема параллельного подключения светодиодной ленты до 5 м

Для подключения одноцветной ленты, подсоединяем провода к клеммам, учитывая полярность. Вилка сетевого шнура имеет три провода с оболочкой коричневого, синего и желто-зеленого цвета. Коричневый и синий провода крепим к клеммам «фаза» и «ноль», не боясь перепутать, так как их можно менять местами. Желто-зеленый провод соединяют строго с клеммой заземления. Если заземление отсутствует, клемму не используют: это не имеет значения для функционирования ленты.

Обратите внимание! Отсутствие в сетевом шнуре провода заземления является нарушением техники безопасности при выполнении электромонтажных работ.

Вышеизложенный пример схемы подключения светодиодной ленты к блоку питания подходит для использования подсветки из одной ленты длиной до 5 м. Если требуется подключить несколько отрезков ленты, то необходимо применить схему параллельного подключения.

Блок питания для светодиодной ленты

Схема параллельного подключения блоков питания светодиодной ленты

Если при оформлении интерьера возникает необходимость подсветки нескольких элементов декора, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, применяется параллельное подключение отрезков ленты к преобразователю напряжения. Такая схема используется и в случае, когда линия освещения конструкции достаточно длинная и превышает 5 м.

Последовательное соединение отрезков приведет к неравномерному распределению нагрузки, вследствие чего светодиодная лента будет работать некорректно, излучая слабый свет на конечном участке. Не исключено, что крайний отрезок ленты вообще не будет светиться, тогда как начальный начнет перегреваться и быстро выйдет из строя. Это говорит о том, что подключать конец первого отрезка к началу второго нельзя.

Схема подключения одно- и трехцветной светодиодной ленты

При параллельном соединении, каждый отрезок светодиодной ленты должен независимо от остальных подключаться к источнику питания. Это можно сделать, подсоединив каждый отрезок ленты к блоку питания отдельными проводами. Но параллельное подключение можно сделать и другим способом: проложить основную линию провода от преобразователя, к которой впоследствии можно подключить отдельные участки светодиодной ленты.

Чтобы контакт проводников ленты с основным проводом был надежным и крепким, используют пайку или соединение посредством специальных разъемов – коннекторов. Использование для соединения разъемов значительно упрощает ремонт подсветки в том случае, если при эксплуатации возникнут неполадки. Если ленту необходимо проложить по сложной траектории, можно применить в качестве магистрального провода саму ленту.

Чтобы блок питания 12v прослужил дольше, необходимо правильно рассчитать потребляемую мощность диодного модуля

Источник

Блок питания светодиодной ленты с конденсатором

В наше время в быту, торговле и на производстве широко используются светодиодные ленты самой разной мощности и светимости. Одни ленты используются в качестве дежурного освещения или оформления витрин магазинов, другие как основное освещение в комнате. О том, какие типы лент, где используются, и какую лампу накаливания можно заменить каждой из них мы писали в статье «Применение и выбор светодиодной ленты«.

Если вы уже сделали выбор светодиодных лент, которые будут использоваться в доме, то необходимо выбрать тип и мощность блока питания. Прямо в розетку включать ленты нельзя. Это приведет к мгновенному выходу ленты из строя, дыму, а иногда и пожару. Правильно сделать расчёт и выбор блока питания для ленты вам поможет наша статья. Нужно отметить, что встречаются ленты, рассчитанные на напряжение 220v. Эти ленты режутся на отрезки по одному метру и широкого распространения не получили, прежде всего из-за опасности поражения электрическим током и пониженной надежности. Если в такой ленте сгорает один светодиод, то гаснет и нуждается в замене целый метр ленты. В отличие от нее в ленте на 12V необходимо заменить только участок с тремя диодами. А в некоторых случаях, в зависимости от места установки, это не очень заметно и не требует немедленного ремонта.

Типы блоков питания

Прежде всего, нужно определить, где будет установлен блок питания. От этого зависит тип блока, который вам нужно будет приобрести. Блоки питания делятся на три типа:

в пластмассовом корпусе, как блоки питания ноутбука или планшета. Их легко спрятать под подвесным потолком или в шкафу, но мощность их не очень велика. Мощность таких блоков не более 75Вт;
в алюминиевом корпусе, герметичные; Их мощность может быть до 100Вт. Эти блоки больших размеров, но не боятся воды и низких температур. Их используют в подсветке рекламы и витрин магазинов;
в перфорированном корпусе, со встроенными кулерами или без них. Эти блоки могут быть любой мощности. Если в них встраивается кулер, то блок при работе шумит. Их целесообразно использовать, если в доме или квартире прокладывается отдельная сеть 12V. В любом случае, блоки этого типа нельзя устанавливать в замкнутое пространство. Для нормального охлаждения эти блоки нуждаются в хорошей циркуляции воздуха.

Блоки питания могут быть разной сложности. В некоторых встраивается диммер — устройство, позволяющее регулировать яркость свечения ленты. Они могут быть с дистанционным управлением и программируемые по времени включения и отключения. Если диммера нет, а вы хотите его установить, то придется покупать его отдельно. В некоторых блоках питания есть возможность регулировки выходного напряжения для компенсации падения напряжения в длинных проводах. Блоки питания отличаются еще и ценой. От дешевых, но вполне надежных до дорогих, известных фирм. Очень дешевые блоки непонятных производителей лучше не покупать. Никто не даст гарантию, что он будет работать длительное время, а не сгорит через две недели или при коротком замыкании. В тоже время, в хороших блоках есть защита короткого замыкания и от перегрузки.

Нужен ли мощный блок питания для светодиодной ленты

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Прежде всего, необходимо определить мощность, потребляемую лентами. Для этого мощность одного метра ленты, указанную на ней, умножают на общую длину. Если от одного блока питания подключены светодиодные ленты разных типов, то эту операцию повторяют для каждого типа в отдельности, после чего складывают получившиеся значения. Кроме этого необходимо брать 25-30% мощности запаса для большей надежности и долговечности блока для светодиодной ленты.

Предположим, вы хотите установить на кухне подсветку столов рабочей зоны. Для этого необходимо 2,5м ленты SMD5050 с плотностью 60 диодов на один метр. Мощность такой ленты 14,4Вт метр. Умножаем 14,4Вт на 2,5м. Получаем потребляемую мощность ленты 36Вт. Для получения запаса мощности в 30% 36Вт умножаем на 130% или на 1,30, в зависимости от используемого калькулятора. Получаем минимальную мощность блока питания 46,8Вт. Выбираем ближайшее значение из имеющихся в продаже – 60Вт. Если же необходимо подключить ленты разных типов, то задача усложняется. Предположим, что на кухне подсвечена не только рабочая зона, но и пол. Значит, кроме 2,5м ленты SMD5050 плотностью 60 диодов на метр и мощностью 36Вт подключаем 4м ленты SMD3528 плотностью 60 диодов. Мощность ленты SMD3528 считаем также, как и SMD5050. Получаем 19,2Вт. Складываем полученные значения 36Вт и 19,2Вт. Получаем 55,2Вт. Учитывая 30% запас мощности блок питания нужен не менее чем 71,76Вт. Ближайшее большее стандартное значение – 72Вт. Его и покупаем.

Определив необходимую мощность, можно решить, каких и сколько блоков питания необходимо. Блок недостаточной мощности быстро выйдет из строя, а слишком мощный блок будет дороже необходимого.

Для управления яркостью используется диммер. Его мощность должна соответствовать мощности блока питания.

Определив необходимую мощность, можно решить, каких и сколько бп для светодиодных лент необходимо. Блок для диодной ленты недостаточной мощности быстро выйдет из строя, а блок с лишней мощностью будет дороже необходимого.

Подключение RGB-ленты

RGB-лента подключается через RGB-контроллер. Мощность его выбирается также, как и для обычной ленты. Если от одного контроллера нельзя запитать все отрезки из-за большой мощности ленты или расстояния между ними, то используется RGB-усилитель. Каждый усилитель запитывается через отдельный блок питания, или, если есть возможность, можно несколько усилителей подключить к одному блоку питания. Подробнее об этом рассказывается в статье «Подключение светодиодной ленты«.

Нестандартные блоки питания

У многих людей или у их друзей или соседей есть блоки питания, оставшиеся от старой радиоаппаратуры. Иногда их можно использовать. Но не всегда напряжение, указанное на корпусе соответствует реальному. В некоторых случаях эти значения истинны только при подключении номинальной нагрузки. Можно использовать блок питания от старого компьютера. Для включения блока без компьютера обычно необходимо замкнуть между собой черный и зеленый провода. Иногда к ним нужно добавить серый.

Можно также разрезать ленту на участки по три светодиода, соединить последовательно и запитать их через диодный мост и конденсатор, сглаживающий пульсации. Необходимо 19, а лучше 20 отрезков. Но этот способ очень трудоемкий и ненадежный. Если нарушится одна из паек или перегорит один диод, то погаснет вся лента. Ленту также нужно использовать водонепроницаемую и места подключения изолировать термоусадочной трубкой.

Подключение светодиодной ленты через конденсатор

Мощный блок питания для светодиодной ленты не получится, но если нужно подключить небольшой отрезок, например, для настольной лампы, то можно просто подключить от сети 220v, через конденсатор. Емкость конденсатора определяется по току отрезка ленты, который вы хотите подключить таким образом. Для этого мощность метра ленты делят на 10, 20, 30 или 40. Это зависит от того, какая плотность светодиодов или сколько участков по три светодиода в метре ленты. Полученную мощность делим на 12V (напряжение питания) и полученное число умножаем на количество используемых участков. Емкость конденсатора С1 берется 1.4mkF на каждые 0.1А, напряжение конденсатора не меньше 300V. При недостаточной емкости лента будет светится тускло, а при повышенной быстро сгорит. Тип конденсатора МГБО или К73.Конденсатор, сглаживающий пульсации напряжения и светимости С2 электролитический, емкостью 200mkF и напряжением 15V. Диоды выбираются по току, напряжением 300V.

Пример рассчёта

Например, если мы хотим заменить в настольной лампе лампу накаливания мощностью 10Вт, то нам нужен отрезок ленты SMD3528 плотностью 60 диодов, длиной 0,5 метра, содержащий 5 участков по три светодиода. В метре этой ленты 10 таких участков, следовательно, один участок имеет мощность 4,8Вт, деленную на 10 – 0,48Вт и ток, 0,48Вт, деленные на 12V — 0,04А. 5 участков дают общий ток 0,2А. Следовательно, емкость конденсатора С1 не больше 2.8mkF, a C2 — не меньше 40mkF.

Если взять конденсатор типа К73 и диодный мостик с конденсатором С2 на плате от сгоревшей энергосберегающей лампы, то получившуюся схему без труда можно спрятать в основании лампы или корпусе зарядного устройства от старой мобилки. Лампу нужно брать из расчета не менее 20Вт мощности на 0,1А тока отрезка ленты.

ВАЖНО! В таких схемах лента находится под напряжением 220V, поэтому она должна быть спрятана под рассеивателем, на пластмассовом основании либо использовать водонепроницаемую ленту, даже в сухом месте. На место подключения нужно одеть кусочек термоусадочной трубки.

После выбора блока питания светодиодные ленты нужно подключить. О том, как это сделать расскажет статья «Подключение светодиодных лент«.

Источник

Расчет конденсатора для светодиодов

Необходимость подключить светодиод к сети – частая ситуация. Это и индикатор включения приборов, и выключатель с подсветкой, и даже диодная лампа.

Существует множество схем подключения маломощных индикаторных LED через резисторный ограничитель тока, но такая схема подключения имеет определённые недостатки. При необходимости подключить диод, с номинальным током 100-150мА, потребуется очень мощный резистор, размеры которого будут значительно больше самого диода.

Вот так бы выглядела схема подключения настольной светодиодной лампы. А мощные десяти ваттные резисторы при низкой температуре в помещении можно было бы использовать в качестве дополнительного источника отопления.

Применение в качестве ограничителя тока конде-ров позволяет значительно уменьшить габариты такой схемы. Так выглядит блок питания диодной лампы мощностью 10-15 Вт.

Принцип работы схем на балластном конденсаторе

В этой схеме конде-р является фильтром тока. Напряжение на нагрузку поступает только до момента полного заряда конде-ра, время которого зависит от его ёмкости. При этом никакого тепловыделения не происходит, что снимает ограничения с мощности нагрузки.

Чтобы понять, как работает эта схема и принцип подбора балластного элемента для LED, напомню, что напряжение – скорость движения электронов по проводнику, сила тока – плотность электронов.

Для диода абсолютно безразлично, с какой скоростью через него будут «пролетать» электроны. Расчет конде-ра основан на ограничении тока в цепи. Мы можем подать хоть десять киловольт, но если сила тока составит несколько микр оампер, количества электронов, проходящих через светоизлучающий кристалл, хватит для возбуждения лишь крохотной части светоизлучателя и свечения мы не увидим.

В то же время при напряжении несколько вольт и силе тока десятки ампер плотность потока электронов значительно превысит пропускную способность матрицы диода, преобразовав излишки в тепловую энергию, и наш LED элемент попросту испарится в облачке дыма.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Разберем подробный расчет, ниже сможете найти форму онлайн калькулятора.

Расчет емкости конденсатора для светодиода:

С(мкФ) = 3200 * Iсд) / √(Uвх² — Uвых²)

С мкФ – ёмкость конде-ра. Он должен быть рассчитан на 400-500В;
Iсд – номинальный ток диода (смотрим в паспортных данных);
Uвх – амплитудное напряжение сети — 320В;
Uвых – номинальное напряжение питания LED.

Можно встретить еще такую формулу:

Она используется для маломощных нагрузок до 100 мА и до 5В.

Расчет конденсатора для светодиода (калькулятор онлайн):

Ток, потребляемый нагрузкой (A);
Входное напряжение Uвх (V);
Выходное напряжение Uвых (V);

Ёмкость конденсатора (мкФ).

Для наглядности проведём расчёт нескольких схем подключения.

Подключение одного светодиода

Для расчета емкости конде-ра нам понадобится:

Максимальный ток диода – 0,15А;
напряжение питания диода – 3,5В;
амплитудное напряжение сети — 320В.

Для таких условий параметры конде-ра: 1,5мкФ, 400В.

Подключение нескольких светодиодов

При расчете конденсатора для светодиодной лампы необходимо учитывать, что диоды в ней соединены группами.

Напряжение питания для последовательной цепочки – Uсд * количество LED в цепи;
сила тока – Iсд * количество параллельных цепочек.

Для примера возьмём модель с шестью параллельными линиями из четырёх последовательных диодов.

Напряжение питания – 4 * 3,5В = 14В;
Сила тока цепи – 0,15А * 6 = 0,9А;

Для этой схемы параметры конде-ра: 9мкФ, 400В.

Простая схема блока питания светодиодов с конденсатором

Разберём устройство без трансформаторного блока питания для светодиодов на примере фабричного драйвера LED ламы.

R1 – резистор на 1Вт, который уменьшает значимость перепадов напряжения в сети;
R2,C2 – конде-р служит в качестве токоограничителя, а резистор для его разрядки после отключения от сети;
C3 – сглаживающий конде-р, для уменьшения пульсации света;
R3 – служит для ограничения перепадов напряжения после преобразования, но более целесообразно вместо него установить стабилитрон.

Какой конденсатор можно использовать для балласта?

В качестве гасящих конденсаторов для светодиодов используются керамические элементы рассчитанные на 400-500В. Использование электролитических (полярных) конденсаторов недопустимо.

Безтрансформаторные схемы не имеют гальванической развязки. Сила тока цепи при появлении дополнительного сопротивления, например прикосновение рукой с оголённому контакту в цепи, может значительно увеличится, став причиной электротравмы.

Источник

Расчет и выбор блока питания для светодиодной ленты

Типы блоков питания

в пластмассовом корпусе, как блоки питания ноутбука или планшета. Их легко спрятать под подвесным потолком или в шкафу, но мощность их не очень велика. Мощность таких блоков не более 75Вт;
в алюминиевом корпусе, герметичные; Их мощность может быть до 100Вт. Эти блоки больших размеров, но не боятся воды и низких температур. Их используют в подсветке рекламы и витрин магазинов;
в перфорированном корпусе, со встроенными кулерами или без них. Эти блоки могут быть любой мощности. Если в них встраивается кулер, то блок при работе шумит. Их целесообразно использовать, если в доме или квартире прокладывается отдельная сеть 12V. В любом случае, блоки этого типа нельзя устанавливать в замкнутое пространство. Для нормального охлаждения эти блоки нуждаются в хорошей циркуляции воздуха.

Нужен ли мощный блок питания для светодиодной ленты

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Для управления яркостью используется диммер. Его мощность должна соответствовать мощности блока питания.

Подключение RGB-ленты

Нестандартные блоки питания

Подключение светодиодной ленты через конденсатор

Пример рассчёта

Источник