Расчет блока питания для светодиодов: Выбираем блок питания для светодиодной ленты 12в, 12 вольт

Содержание

Особенности расчета блока питания для светодиодов

 

Светодиодная лента крепко закрепила за собой звание одного из наиболее лучших источников света для дома. Это изделие обладает массой достоинств, что делает ее оптимальным решением как уличной, так и домашней подсветки. Но использование светодиодной ленты имеет один важный нюанс. Здесь нужно правильно рассчитать, какой мощности должен быть блок питания.

Блок питания для светодиодной ленты

Что нужно знать о блоках питания и как происходит расчет их мощность для конкретной светодиодной ленты, вам расскажет данная статья.

Зачем необходим преобразователь

Блок питания (БП) или преобразователь всегда является неотъемлемой частью схемы подключения любой светодиодной ленты. Это связано с тем, что led-продукция такого плана всегда имеет напряжение в 12 или 24 вольт. А вот напряжение в сети питания любого дома имеет напряжение в 220 вольт. Поэтому и необходим преобразователь, чтобы напряжение в сети не вывело из строя светодиодный компонент ленты.
Но выбирая преобразователь напряжения, необходимо совершать расчет требуемой мощности блока питания. Дело в том, что мощность блока питания напрямую зависит от следующих параметров:

  • тип светодиодной ленты, а именно плотность диодов на ее метре длины;

Светодиодная лента

  • общая длина ленты, с помощью которой будет создаваться та или иная подсветка;
  • запас мощности, который всегда должен учитывать расчет данного параметра.

Обратите внимание! В разной литературе запас мощности для блока питания, который должен учитывать расчет, может составлять 20-30 %.

Но нельзя брать меньше 20 %, так как в такой ситуации велика вероятность того, что преобразователь не сможет справиться со своей работой при изменении условий функционирования (например, подключения дополнительного куска ленты).
На прежде, чем рассчитать то, какой мощности вам понадобиться блок питания для светодиодной ленты, нужно разобраться в их видах.

Виды подходящих преобразователей

Сегодня рынок электронике имеет огромный ассортимент блоков питания, которые можно подключить к светодиодной ленте. Кроме преобразователя напряжения, данное устройство может еще называться и электронным трансформатором. Но это уже порядком устаревшее название. Иногда его даже могут назвать «драйвером», что, по сути, является некорректным названием, ведь БП является источником напряжения, а не источников тока.

Чтобы расчет требуемой мощности блок питания не был проведен в пустую, при покупке светодиодной ленты нужно, необходимо знать, какие вообще БП могут к ней подключаться. Их классификация бывает самой разнообразной. Поэтому рассмотрим наиболее часто встречаемые деления на различные виды устройств.
Поскольку блок питания преобразует напряжение, он достаточно сильно нагревает при своей работе. В связи с этим важным параметром выбора данного типа устройства будет способ его охлаждения. По способу охлаждения, преобразователи бывают следующих типов:

  • активные. Из названия видно, что для охлаждения используется активный механизм – вентиляторов. Он установлен в корпусе прибора и обеспечивает его достаточно эффективное охлаждение. Такие БП характеризуются небольшими размерами и высокими мощностями. Поэтому к ним можно подключать много метров светодиодной ленты;

Обратите внимание! Минусом активных устройств является выраженный шум во время работы. Также периодически нужно проводить чистку прибора и смазывание вентилятора.

Активный блок питания для светодиодной ленты

  • пассивные. Внешне они напоминают блок питания для ноутбука. При этом он имеет решетчатую часть корпуса, через которую происходит пассивное охлаждение. Такие модели менее эффективны, так как не всегда могут охлаждать устройство. К ним не рекомендуется подключать длинную подсветку из светодиодов.

Пассивный блок питания для светодиодной ленты

Также преобразователи, которые можно подключать в сему питания светодиодной ленты, могут различаться по своему внешнему виду на следующие группы:

  • черный пластиковый корпус, очень похожий на БП от ноутбука. На корпусе имеется наклейка с указанием на ней всей необходимой информации о технических характеристиках изделия. Для светодиодной ленты они считаются достаточно оптимальным выбором;
  • алюминиевый герметичный корпус. Такие изделия следует приобретать для помещений, где имеется повышенная влажность. Подключать их необходимо к светодиодной продукции влагостойкого типа, которая будет выступать в качестве подсветки на кухне, в ванной комнате или балконе;
  • металлический корпус, в котором имеется контактная площадка, а также отверстия. Данный тип БП нужно использовать только в помещениях, где преобладает сухой микроклимат. Причем размещать их нужно в закрытом месте, которое надежно защищено от пыли и грязи. Это, наверное, самые малоэффективные преобразователи.

Внешний вид блоков питания

Это далеко не полная классификация БП.

Дополнительный вариант классификации

Собираясь провести расчет необходимой мощности преобразователя, нужно учитывать то, что такие устройства могут различаться между собой по функциональности. К примеру, БП для светодиодной ленты может быть простым, т.е. только заниматься преобразованием напряжения. А может иметь встроенный диммер, а также приемник для работы по радиоканалу или инфракрасному каналу от дистанционного управления пульта. Некоторые модели могут быть одновременно оснащенными и диммером и пультом дистанционного управления. Но такие модели будут стоить значительно дороже.

 

Блок питания, работающий от пульта

Каждое дополнительное приспособление позволит вам более эффективно и комфортно использовать всех элементы подсветки и создать уникальные световые эффекты. Но это будет возможно только тогда, когда был проведен правильный расчет мощности требуемой от преобразователя в каждой конкретной ситуации.

Приступаем к вычислениям

Поскольку нельзя воткнуть светодиодную ленту в стандартную розетку, то для ее подключения, как мы уже выяснили, следует использовать блок питания с конкретной мощностью. Размер этого параметра можно вычислить математически. Но для этого нужно знать, как это делается.
На сегодняшний день светодиодные ленты выпускаются с напряжением в 12 и 24 вольт.

Обратите внимание! Большей популярностью пользуется осветительная продукция на 12 вольт, так как она обойдется в разы дешевле.

Чтобы рассчитать мощность необходимо знать тип используемой ленты (например, RGB-ленты SMD 5050) и какое количество светодиодов размещено на одном метре ее длины. Для данного типа ленты на одном метре помещается 30 светодиодов. Чтобы узнать это значение для других моделей, нужно воспользоваться следующей таблицей.

Таблица. Количество светодиодной на один метр ленты

Сам расчет мощности состоит из последующих шагов:

  • вначале выясняем, какую мощность будет потреблять один метр осветительного прибора. Этот параметр уже приведен в таблице;
  • далее нужно рассчитать, какую мощность будет потреблять целая ленты. Для этого нужно просто общую длину подсветки умножить на мощность одного метра. К примеру, в нашем случае необходимо 10 метров (такую длину возьмем для простоты расчетов) умножить на 7,2 ватта. В результате получим 72 ватта.

По сути, это и весь расчет. Нужно только совершить последнее действие, которое, при неправильном выполнении, может свести на нет все ваши математические вычисления.

В необходимую мощность для блока питания, для подключения к нему светодиодной ленты, следует заложить запас, который будет защищать устройство от возможных перегрузок. Обычно запас составляет не менее 20 % от общей мощности осветительный установки, т.е. в нашем случае от 72 ватт. Некоторые рекомендуют, чтоб наверняка, брать целых 30 %.
Обратите внимание! Эти 23 или 30 % запаса, для простоты расчетов, можно представить в виде коэффициента запаса. Для 20 % он будет равняться 1,20, для 25 % — 1,25, а для 30 % — 1,30.
Если брать запас в 30 %, то конечная цифра у нас будет уже не 72 ватта, а 93,4 ватта. Именно такой мощности (допускается округление значения) и следует покупать блок питания того вида, который вам больше понравился по своим техническим характеристикам или особенностям функционирования.
Помните, что правильно рассчитанная мощность преобразователя является залогом длительной и качественной работы подсветки, подключенной к нему. Поэтому к математическим вычисления в данной ситуации нужно подходить очень ответственно, если вы хотите как можно реже ходить в магазин или на рынок за новым БП.

Что лучше — один большой или несколько маленьких?

Совершив все необходимые вычисления, описанные выше. Существует несколько вариантов развития события:

  • покупка одного большого блока питания с необходимой мощностью;
  • установка нескольких преобразователей, имеющий в сумме требуемый уровень мощности.

Вариант схемы подключения БП к светодиодной ленте

Известно, что светодиодная лента продается в катушках по пять метром. Одну такую катушку можно подключать к одному блоку питания. При этом количество БП может варьироваться от общей длины светодиодной ленты. Поэтом каждый протяженный участок подсветки должен подключаться к своему преобразователю. Это означает, что для питания светодиодной подсветки длиной в 15 метров в схему подключения нужно включить целых три блока питания мощности, необходимой для запитки 5 метров ленты (с запасом не менее 20 %).
Многие не понимают, почему в такой ситуации нельзя установить один мощный БП. Так делать не советуют, так как такая схема установки будет иметь следующие недостатки:

  • сам преобразователь будет обладать большими габаритами. В связи с этим его будет очень проблематично спрятать;
  • большие размеры БП и мощность будут приводить его сильному нагреванию. Не всегда получиться в такой ситуации создать качественную вентиляцию воздуха для эффективного охлаждения преобразователя;
  • для охлаждения большого блока питания понадобиться хороший вентилятор, а он, при своей работе, будет создавать значительный шум. Его особенно хорошо будет слышно ночью;
  • чистить вентилятор придется каждые полгода. Если же этого не делать, то он просто сгорит от перегрева;
  • импульсный трансформатор, находящий внутри любого БП, будет издавать дополнительный шум, а именно неприятный писк. Он появиться не сразу, а через некоторое время. Чем чаще будет случаться перегрев, тем сильнее будет писк трансформатора;
  • установка такого преобразователя будет гораздо проблематичнее и длительнее.

Как видим, гораздо проще установить для питания длинной подсветки несколько БП, чем они большой и потом страдать от всего недостатков такой установки.

Заключение

Основной качественной, долго функционирующей светодиодной подсветки, реализованной с помощью ленты, является не только оптимальным образом подобранный и установленный блок питания, но и правильно проведённый расчет его мощности. Теперь зная, как происходит расчет этого показателя, у вас не возникнет проблем с любой led-продукцией.

 

 

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

 

С каждым годом в мире растет популярность светодиодной (led) подсветки, которая организуется не с помощью лампочек, а специальных лент. Это особые осветительные изделия, которые обладают массой преимуществ по сравнению с другими видами светильников. Но, чтобы они работали качественно и долго, led ленты должны подключаться к сети питания через специальный блок.

Стоит отметить, что не каждый продаваемый блок питания (БП) подойдет для вашей светодиодной ленты. Поэтому, чтобы ее работа протекала как надо, в данной ситуации следует рассчитать нужную мощность потребления, которую должен иметь подключаемый к ленте блок питания. Разобраться в этом вопросе вам поможет эта статья.

Особенности изделия и зачем нужен переходник

Популярность светодиодной продукции (лент и лампочек) привела к появление на рынке осветительных приборов обширного ассортимента такого рода изделий. Причем ленты в данном вопросе занимают не последнее место. Все связано с высокой популярностью светодиодных лент, которые обладают следующими преимуществами:

  • легко устанавливаются на любую плоскость, так как имеют самоклеящуюся основу;
  • имеют разнообразные цвета свечения;
  • могут управляться пультом дистанционного управления при подключении к схеме контроллера;
  • возможность удлинять изделие на столько, сколько нужно в зависимости от длины подсветки;
  • низкое энергопотребление;

Обратите внимание! Такая продукция потребляет самое минимальное количество электроэнергии.

  • длительный период службы.

LED

Самой большой проблемой, которая может возникнуть в ситуации с данным видом светодиодной продукции – правильный выбор и подключение блока питания. Причем мало просто рассчитать, какой вам понадобиться блок питания. Необходимо соблюсти правила подключения. Только, если расчет и подключение были верны, можно любоваться ярким и красочным свечением своей новой светодиодной подсветки.
Потребность в наличии блока питания для светодиодных лент основана на том, что эти изделия являются низковольтными. Обычно они рассчитаны на 12 или 24 вольт. При этом сети питания, по которым течет ток, в наших домах и квартирах имеет 220 вольт. В результате такой не состыковки необходим переходник (блок питания), которые будет позволять тому, чтобы ток, идущий от сети, соответствовал требуемым параметрам напряжения. Только с помощью блока питания можно изменить ток до нужных параметров, применимых для данного типа светодиодной продукции.

Обратите внимание! Если мощность, которую имеет блок питания, не будет подходить, то ток, идущий от сети, может привести к перегоранию светодиодов.

Поэтому выбирая блок питания, следует выяснить, сколько должна составлять его мощность для led определенной длины.

Подбираем преобразователь: важные нюансы выбора

Влагозащищенный преобразователь

Осуществляя подборку блока для данного типа осветительной продукции, следует опираться на следующие показатели:

  • имеющееся напряжение питания: 12 или 24 вольт;
  • общая мощность, которую потребляет купленное изделие;
  • потребность в защите блока от повышенной влажности.

Обратите внимание! Если вы покупаете осветительную продукцию для установки в помещения с влажным климатом (ванная комната, бассейн, кухня, лоджий или балкон), преобразователь должен быть защищен от воздействия влаги.

Кроме этого выбор блока следует делать исходя из собственных финансовых возможностей. Чем лучше и качественнее будет блок, тем дороже он будет стоить. Но помните, что некачественный преобразователь, пропуская через себя ток разного напряжения, может довольно быстро выйти из строя.
Самым важным параметром выбора БП является его мощность. Ее расчет основывается на длине изделия (сколько в ней метров), а также других параметров, о которых мы поговорим в следующем разделе.

Параметры расчета мощностей преобразователя

Преобразователь, который меняет характеристику тока, является необъемлемой частью схемы подключения данной осветительной продукции. Если его не будет, то ток сразу же испортит led, сделав ее негодной для дальнейшей эксплуатации. При этом само изделие может иметь разное напряжение и длину (каждый метр имеет большое значение). Поэтому в каждой отдельной ситуации проводится свой расчет мощности.

 

Обратите внимание! Узнать, какой нужен БП для той или иной led ленты, можно узнать из специальной таблицы. Эта таблица приведена ниже.

Таблица для выбора БП

Наиболее чаще люди приобретают продукцию на 12 вольт, так как ее проще найти, и она стоит несколько дешевле.
Мощность для БП является основным параметром. Поэтому, чтобы ток не привел к выгоранию изделия, следует правильно провести расчет. А для этого нужно знать следующие параметры:

  • длина осветительного изделия;

Обратите внимание! Так как led может спокойно наращивать свою длину, то каждый метр здесь влияет на показатель общей потребляемой энергии. Каждый наращенный метр будет повышать этот показатель.

  • сколько диодов имеется (на один метр). В вышеприведенной таблице указано, сколько светодиодов имеет каждый метр конкретного типа ленты.

Размещение диодов на основе

Эти два параметра (длина и количество светодиодов для каждого метра) – основа расчета мощности БП. К примеру, вы хотите подключить к преобразователю 2 пятиметровые RGB-ленты SMD 5050. Значит из таблицы видно, что на один метр такого изделия приходиться 30 светодиодов, а длина самой led составляет два метра.

Детальный пример вычисления нужного показателя

Мощность – параметр, единицей измерения которого является ватт. Чтобы рассчитать ее для конкретной светодиодной ленты, нужно провести следующий алгоритм:

  • вначале следует определить, сколько энергии потребляет один метр. Этот параметр легко определить по вышеприведенной таблице. К примеру, у лент SMD5050 на один метр этот показатель составит 7,2 ватт;
  • затем можно легко вычислить мощность, которую потребляет led в общем. Для этого нужно просто показатель для одного метра умножить на длину. К примеру, вы хотите сделать подсветку из 10-метровой модели SMD5050. В такой ситуации 7,2 ватт умножаем на 10 и получаем 72 ватт.

Вот такая мощность, 72 ватт, будет потребляться десятиметровой SMD5050. Но здесь следует участь, что некоторое количество ватт будет тратиться на преобразование тока. Поэтому важно выбирать преобразователь с однозначно большим значением ватт, чтобы имелся небольшой запас. Он будет компенсировать возможные потери, и сохранять работоспособность подключенной к нему осветительной продукции на надлежащем уровне.

Обратите внимание! Минимальный запас мощности (ватт), которую должен иметь блок питания, должна составлять 30 % от конечной цифры ваших расчетов. В нашем случае 20 % следует вычислять из 72 ватт.

Таким образом, конечная цифра ваших расчетов для продукции с общим потреблением в 72 ватт, с учетом 30 %, составит уже 93,4 ватта. Можно встретить данные, что в качестве запаса следует взять 20-25 %. Какой вариант расчета в итоге вы будете использовать, зависит от вас и от предложенного ассортимента БП.

Виды преобразователей для led-продукции

Теперь осталось только отправиться в магазин или на рынок за нужным нам преобразователем. Выбирать БП можно округленного значения, но максимально приближенного к окончательной цифре ваших расчетов.

Заключение

Несмотря на большое количество преимуществ led-продукции, при использовании лент нужно быть аккуратным в расчете мощности для используемого БП. Если в расчеты закралась ошибка, то при включении продукции в сеть, она может просто перегореть. Работа led-лент будет качественной только при правильно подобранном преобразователе.

 

Расчет мощности и подбор блока питания для светодиодной ленты

Многим интересно, каким образом точно провести расчет блока питания для светодиодной ленты. Вначале выясним, что представляет собой светодиодная лента. Практически, это печатного типа плата, на которой установлены тончайшие провода, а также светодиоды и резисторы, выполняющие сопротивление ограничительного характера.

Светодиодную ленту изобрели в далеком 60-ом году минувшего 20-го века. В результате это изобретение стало причиной возникновения удобного светодиодного устройства, которое в дальнейшем стало очень популярно. Сегодня многие компании-производители предлагают подобные изделия с самыми разными характеристиками.

Светодиодная лента

Достоинства светодиодной техники

Светодиодную ленту часто выбирают благодаря ряду очевидных достоинств:

  1. Для размещения такой ленты требуется простой монтаж. У большинства изделий с обратной стороны размещена клеящая лента-скотч, с хорошей адгезией почти к любой поверхности.
  2. Потребителями было выявлено, что при сравнении с лампой накаливания, эта светотехника служит более длительный период.
  3. Из-за своих конструктивных особенностей, эта светодиодная лента не перегревается.
  4. Ленту можно легко разрезать на составляющие фрагменты — куски. Такие куски могут быть использованы для создания геометрии любой светящейся формы. Подобная характеристика определяет использование светодиодной ленты в многообразии световых рекламных конструкций,и позволяет широко применять ее для подсвечивания разнообразных входных групп и наружных элементов домов, зданий и сооружений.
  5. Это очень экономичный вид освещения.
  6. Разброс расценок на рассматриваемый осветительный прибор довольно широкий. К примеру, имеются очень доступные по цене ленты светодиодной подсветки. Однако, скореей всегоь у них плохие характеристики — они быстро могут выйти из строя.

SMD 5050

Огромным спросом пользуются высокого качества и довольно яркие LED-ленты (либо их просто именуют LED). Довольно часто осветительные приборы этого вида обладают маркировкой SMD 5050.

Цветовая гамма светодиодных лент

Маркировка  SMD обозначает некую технологию изготовления изделия. Она состоит из монтажа различных деталей на печатную плату в автоматическом режиме. А цифра после маркировки сообщает о виде светодиода.

Для работы LED непременно нужен выбор блока. Если вы захотите напрямую подключить светодиодную ленту к розетке, то она может перегореть и освещения тогда не будет. Именно для совершения грамотного приобретения  трансформатора, и нужно провести расчет мощности блока питания.

Различают ленты SMD 5050, у которых плотность светодиодов на 1 метр погонный составляет: 30 , 60, 72, 120 штук. На сегодняшний день особым спросом пользуется техника LED, которая устанавливается в домах. Для освещения, к примеру, кухни можно взять ленту с 30 и 60 светодиодами на 1 метр — таким образом вам удастся обеспечить помещение достаточным освещением. Кроме того,такую ленту можно использовать для освещения аквариума, потолка и так далее.

Для комфорта вычислений пусть характеристики определенных востребованных видов ленточного освещения вида SMD 5050.

SMD 3528

Кроме SMD 5050, выделяют и иную востребованную модификацию светодиодной ленты — SMD 3528. Когда-то самыми первыми на рынке нашей страны появилась эта модификация. У нее размеры светодиодов меньше. Такие светодиоды также принято именовать индикаторными. К тому же они могут излучать меньше яркого светового потока. Безусловно, и мощность блока питания для такой светодиодной ленты потребуется более скромная.

Если требуется определение силы тока, к примеру, для светодиодной ленты 12в, то можно воспользоваться всеми известными со школьных времен формулами. Отметим, что адаптер должен иметь запас порядка 20% потребляемой мощности светодиодной ленты — это также необходимо принять во внимание при определении всех показателей. То есть, если необходимая мощность ленты составляет 24 Ватт, то блок питания потребуется на 30 Ватт. Благодаря такому запасу техника будет работать без перебоя и перегрузки. Когда лент множество либо они очень длинные, мастера рекомендуют подбор нескольких блоков питания. Вы можете воспользоваться и одним блоком, однако у него будут огромные размеры.

Лед ленты SMD 3528

RGB-варианты

Самыми дорогостоящими светодиодными лентами считаются изделия типа SMD 3528 и SMD 5050 — rgb ленты. Количество светодиодов на метр тут составляет 3 диода разнообразных оттенков. А  благодаря их комбинации вы можете получить огромный набор нужных цветов. Но яркость световых потоков РГБ-лент, если все иные свойства идентичны с однотонной, в любом случае меньше.

Для правильной работы подсветка из ленты формата RGB нуждается в особом контроллере. Он даст возможность выбрать цвет освещения, и получить разнообразные режимы работы. Тут тоже можно сделать расчет мощности светодиодной ленты. Разница в том, что в данном случае необходимо будет купить не трансформатор для светодиодной ленты, а контроллер с необходимыми параметрами.

И ещё один важный момент: почти все RGB-контроллеры изготавливаются с расчетом на ленту, длина которой около 15 метров. Если длина превышает эту цифру, то дополнительно понадобится приобретать RGB-усилитель.

Пример подсчета мощности блока питания для ленты SMD 3528

Допустим, у нас есть герметичная лента SMD 3528, и требуется рассчитать мощность этой светодиодной ленты. Имеется плотность 60 светодиодов на 1 метр. Напряжение обычное – 12 Вольт. Мощность светодиодной ленты этого вида 4.8 Ватт/1м. Таким образом, 5 метров ленты расходует 24 Ватт, или 4,8 *5 = 24 Ватт. Любую ленту можно купить обычной длины – пять м.

Сейчас рассмотрим, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты длиной 5 метров и мощностью 24 Ватт. Как утверждают многие, тут надо определить, какой необходим БП мощностью 24 Вт, хотя есть один важный момент.

RGB-ленты

И как подобрать блок питания для светодиодной ленты, чтобы не было перегрева БП? Блоки питания потому так и называются, что всегда питаются от электрической сети. Если такой блок питается от сети недостаточной мощности, то техника может не включиться. Тут важно энергопотребление устройства. Вольтовые приборы нуждаются в добавлении 25 – 30 % мощности про запас. Таки образом, для расчета мощности: 24 Ватт + 30 % = 31.2 Ватт.

Если вы все еще не знаете, сколько потребляет светодиодная лента, тогда предлагаем ознакомиться со следующими подсчетами. Берем 3.5-метровую ленту (мы собираемся собрать на каркасе из гипсокартона полукруг, по периметру данной конструкции устанавливаем ленту). Мощность определенной длины ленты 3.5 м — 16.8 ватт.

А теперь вопрос, как выбрать блок питания для светодиодной ленты длиной 3.5 м и с  полной мощностью, равной 17 Вт?

Подсчеты проводим с помощью следующей простой формулы: 17 Ватт + 30 % = 22 Ватт. Можно подобрать ближайший блок обычной мощностью 24 Ватт.

Таким образом, можно сделать несколько важных выводов.
На сегодняшний день можно встретить типы оборудования с использованием светодиодов (хотя они и не такие востребованные), питающиеся от обыкновенной розетки. И для них подсчет мощности является излишней процедурой. Такие агрегаты создавались для того, чтобы прямо их подключать в сеть.

Светодиодная лента, несомненно, является очень полезным современным товаром. Применение разнообразных светодиодных лент способно сэкономить наше время для решения множества бытовых задач. Но для монтажа таких осветительных приборов во многих случаях нужна определенная сообразительность.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты

При использовании осветительных LED-лент необходимы определенные источники питания. Поскольку вариантов освещения с применением таких источников света получается множество, в каждом отдельном проекте нужен правильный выбор. Правильный расчет блока питания для светодиодной ленты – это залог ее продолжительной работы.

Главные вопросы при проектировании освещения

Как умельцам, так и профессионалам, инсталлирующим осветительные системы, содержащие обычные или боле сложные RGB-ленты, приходится искать ответ на типовые вопросы про подбор и расчет мощности блока питания для светодиодной ленты.

Помочь с ответами на эти перечисленные вопросы и раскрыть некоторые нюансы осветительных систем, использующих светодиодную ленту, призвана эта статья.

Для наибольшей безопасности любая электрическая система делается на основе трансформатора. Электрические цепи, которые питаются от него, получаются гальванически развязанными от электрической сети. Зная мощность светодиодной ленты, выбирают трансформатор. Чтобы определить его номинальную мощность, потребляемая мощность светодиодной ленты умножается на коэффициент 1,43. Таким способом обеспечивается оптимальный режим работы всей системы освещения.

Ответ на вопрос, сколько потребляет светодиодная лента, надо искать в законах, описывающих электрические цепи, формулах и соответствующих расчетах. Законы Ома, Кирхгофа и Джоуля-Ленца дают возможность получить искомый результат. Но это еще не все. Чтобы правильно рассчитать мощность светодиодной ленты, также надо узнать:

  • к какой модели принадлежат светодиоды в выбранной продукции;
  • 12 вольт, 24 вольта или более высокое напряжение требуется для ее питания;
  • каково энергопотребление одного светодиода;
  • какой получится общая длина излучателей света в осветительной системе, 5 метров или больше.

Пример приблизительного расчета

Например, вы купили в бобине светодиодную ленту длиной пять метров. Это ее стандартная максимальная длина. Либо на самом изделии, либо в техническом паспорте указывается модель примененного светодиода. Весьма вероятно, что это будет SMD 5050. Они были и все еще остаются очень популярными первыми надежными RGB-излучателями для получения белого света в лампах. В их определенном сочетании красного, синего и зеленого света, подобранном соответствующим образом, может присутствовать цвет любой температуры. Либо в техническом паспорте, либо в интернете надо найти электрические параметры этого излучателя света, которые нужны для вычислений потребляемой электроэнергии. Ее единица называется Ватт и обозначается как Вт. Параметры светодиода такие:

Таблица основных характеристик светодиода

Независимо от того, какие светодиоды использованы, на каждом из них напряжение примерно одинаковое. Поэтому по закону Джоуля-Ленца можно определить потребление электроэнергии одним светодиодом как произведение напряжения на силу тока через него. В примере номинальный ток равен 60 мА, то есть 0,06А. Следовательно, энергопотребление одного светодиода в нашем варианте определяется как

0,06 х 3,3 = 0,198 Ватт,

что соответствует приведенному в таблице значению. Если умножить мощность одного светодиода на общее число этих элементов по всей длине, получится величина общего энергопотребления всеми светодиодами. Ее можно использовать, чтобы сделать подбор мощности источника питания. Но поскольку в изделии применены еще и резисторы, также потребляющие электроэнергию, полученное значение надо умножить на коэффициент 1,3. Это простейший и достаточно точный расчет мощности блока питания.

Точный расчет мощности

Более точное определение мощности ленточного осветителя делается по конструкции его участков, расположенных между линиями для нарезки.

  • Больше всего выпускается таких моделей, в которых эти участки 12-вольтовые. При этом и для всей светодиодной ленты 12 В – это номинальное напряжение питания.

Но есть ленточные осветители с питающим напряжением 24, 36 и 220 Вольт. Среди них могут быть модели с одинаковым напряжением питания, но количество светодиодов на метр может значительно отличаться.

  • Чем больше излучателей приходится на 1 м длины, тем качественнее светит ленточный осветитель. Светодиоды сливаются в одну светящуюся поверхность.

Однако для любых моделей ленточных осветителей всегда указывается потребляемая электроэнергия всей пятиметровой бобины. Измерив расстояние между линиями отреза одного участка и разделив на полученное значение общую пятиметровую длину бобины, получаем потребление электроэнергии одним отрезком.

Затем, умножая эту величину на общее количество участков в используемом отрезке пятиметровой бобины, вы получаете некоторое значение потребляемой электроэнергии. А уже по нему подбираете мощность блока питания для светодиодной ленты своей осветительной системы. Но перед тем как рассчитать мощность источника питания, надо учитывать следующее.

Последовательное соединение нескольких осветителей RGB

Все ленточные осветители распределяются в нужных местах комнаты или помещения и при этом каждый из них дает одинаковый свет. При этом 1 метр осветителя может обеспечить такой же световой поток, как и одна лампа накаливания 100 Вт. Однако энергопотребление этого метра осветителя будет в 6–10 раз меньше. Свет ленточного осветителя будет равномернее заполнять пространство помещения. Это главные преимущества использования в системах освещения ленточных осветителей с источниками питания.

Если нет потребности в многоцветности света, можно использовать простейшее решение. Это осветитель, подключаемый к электросети через выпрямитель. Для уменьшения пульсации светового потока с частотой электрической сети на выходе выпрямителя-моста ставится электролитический конденсатор 50–100 мкФ 450 В. Соблюдаем полярность, присоединяя ленточный осветитель к выпрямителю. Для управления яркостью излучателей света можно использовать диммер. Его ставят перед выпрямителем.

BY-033/60 220V 5730 WW BROWN светодиодный ленточный осветитель

 

как рассчитать мощность трансформатора ленты на 12 вольт и другой?

Светодиодные ленты могут работать в самых тяжелых условиях, независимо от погоды – изделия прочные и влагостойкие. Например, ими можно осветить улицу или фасад здания. А для долгой работы нужен грамотный расчет блока питания для светодиодной ленты.

Что нужно учесть при подборе блока питания?

Чтобы подключить светодиодную ленту, нужен блок питания или драйвер. Это разные устройства.

  • Драйвер выдает стабилизированный ток. Например, 300 мА. И если подключить слишком короткую ленту, напряжение станет больше номинального, и диоды сгорят. А если слишком длинную, то они будут светить тускло. Поэтому через драйвер подключается только та светотехника, на которую рассчитан этот адаптер. Справка: срайверы применяются в готовых изделиях, таких как лампочки и гирлянды.
  • Блок питания. Он отрегулирован по напряжению. Это значит, что на выходе мы получим ровно 12 В независимо от потребляемой мощности. Блоки питания универсальны и подобрать их легче, чем драйверы. Нужно учесть несколько моментов.

Общая мощность ленты

Единица измерения – Вт/м. Она зависит от 2-х величин.

  • Тип светодиодов. Самые тусклые ленты служат для декоративных целей и оснащаются диодами типа 3528. Ими можно подсветить контуры объектов. А для яркого освещения нужны диоды типов 5050 (самые распространенные) и 2535.
  • Количество светодиодов на одном метре ленты – 30, 60 или 120.

Мощность диодной полосы и марка диодов указывается на упаковке. Например, Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W. Ее мощность – 14,4 Вт на погонный метр.

Вентиляция трансформатора

При работе блок питания нагревается, и его нужно охлаждать. Это делается несколькими способами.

  • Модели с активным охлаждением оснащены кулером, который гонит поток воздуха внутрь корпуса. Их достоинства – большая мощность и меньшие размеры, а минусы – кулер шумит и со временем изнашивается. Такая система нужна, когда подключается лента на 800 Вт и более.
  • Адаптеры с пассивным охлаждением чаще применяются в бытовых условиях. Они бесшумные, но занимают чуть больше места. Да и располагать надо так, чтобы был приток свежего воздуха. Зато они надежнее, поскольку нет подвижных частей. И лучше защищены от непогоды.

Адаптеры питания различаются по степени защиты.

  • Открытые. Самые простые и дешевые модели, но и самые «нежные». Их применяют только в комнатных условиях, где нет пыли и невысока влажность.
  • Полугерметичные. Защищены от легких капризов природы. Крупная пыль и водяные брызги для них нестрашны, а вот постоянная влажность быстро «убьет» адаптер. На улице их нужно прятать под навес, а лучше в монтажную коробку. Степень защиты – IP54.
  • Герметичные. Через защищенный корпус не проникнут пыль и влага. Они подойдут и для уличного освещения, и для работы во влажной среде, такой как ванные комнаты и бассейны. Степень защиты – IP65 или IP68 (*6 – полная защита от пыли, *5 – защита от водяных струй, *8 – устройство выдержит погружение в воду).

Чтобы лучше разбираться в степенях защиты, воспользуйтесь таблицей. Кстати, она подходит для всей электроники.

Внутреннее устройство всех этих адаптеров одинаковое. Выходное напряжение для питания ленты – 24 Вольта, 12 В или 5 В. Диодная полоса работает на постоянном токе, и поэтому подключать в сеть непрямую ее нельзя. Хотя некоторые по ошибке так делают. Последствия – лента перегорает, и может вспыхнуть пожар.

Чтобы светодиоды служили долго, нужно правильно рассчитать мощность блока питания. Проще всего это сделать по нашему примеру.

Пример расчета на один блок питания

Для начала определите мощность подключаемой ленты. А если их несколько, то нагрузка суммируется. Чтобы было проще ориентироваться, воспользуйтесь таблицей.

Дальше переходите к расчету. Его нужно делать в такой последовательности.

  • Допустим, у вас лента модели Venom SMD 5050 60 LEDs/M 14.4W длиной 4 м. Тогда ее общая мощность составит: (14,4 Вт/м) * (4 м) = 57,6 Вт.
  • Подберите коэффициент запаса. Он нужен, чтобы адаптер работал без перегрузки. Если блок используется на улице и хорошо вентилируется, то будет достаточно 20%. А когда он расположен в монтажной коробке, и к тому же в жарком помещении, то коэффициент должен быть минимум 40%. Возьмем в расчет нормальные условия работы, при которых К = 30%. Тогда мощность блока питания должна быть:

57,6 Вт * 1,3 = 74,88 Вт.

Важно. Учтите, что для моделей с пассивным охлаждением коэффициент запаса мощности должен быть выше, чем для адаптеров с вентиляторами.

  • Дальше нужно округлить эту цифру в большую сторону до стандартной величины – 80 В. Выбрать нужное значение мощности вам поможет наша таблица.
  • Иногда в характеристиках указывают не мощность, а наибольший выходной ток (в Амперах). Тогда мощность блока питания следует разделить на рабочее напряжение ленты:

74,88 Вт / 12 В = 6,24 А.

Это значит, что на выходе адаптер должен обеспечить ток не менее 6,5 Ампер.

Бонусом вы можете посчитать расход электроэнергии. Для этого умножьте мощность потребителя на время его работы.

Допустим, наша лента работает месяц, 2 часа каждый день. Тогда расход составит:

57,6 Вт * 2 ч * 30 дней = 3,5 кВт*ч.

57,6 Вт – это фактическое потребление светотехники.

Справка: лампа накаливания на 100 Вт за это же время израсходует тока вдвое больше (6 кВт*ч).

После подключения убедитесь, что блок питания работает правильно.

  • Самое главное – корпус не должен нагреваться. Чтобы это проверить, через полчаса-час непрерывной работы потрогайте его рукой. Желательно металлические части. Если рука свободно выдерживает нагрев, то адаптер подобран правильно.
  • Прислушайтесь к работе. Свист и треск не допускаются. У блока может только шуметь кулер и слегка гудеть трансформатор.

Важно. Часто у адаптеров питания есть несколько выходов для 2-х, 3-х и более светодиодных лент. При этом длина светодиодной полосы для одного разъема не должна превышать 5 м. Иначе будет перегрузка. А если нужно подключить несколько осветителей, то это делается 2-мя способами.

Как рассчитываются несколько блоков?

Когда вам нужно использовать полосу светодиодов длиной 10 и более метров, то отрезки длиной 5 м соединяются с разными выводами блока питания по схеме.

У такого решения есть недостаток – большие потери постоянного тока в проводах. Диоды, которые находятся далеко от адаптера питания, будут светить тускло. Кстати, во избежание таких потерь для передачи тока на большие расстояния используют переменный ток с большим напряжением. Поэтому лучше использовать несколько блоков питания. Они подключаются по такой схеме.

Адаптеры желательно располагать равномерно вдоль всей ленты, а не собирать в одной монтажной коробке. Тогда они не будут перегреваться.

Методика расчета не отличается от той, которая используется для одного блока.

  • Например, нужно осветить комнату 3х6 метров. Периметр составит 18 м. Для освещения используется лента SMD 3528 60 LEDs/M, которая имеет яркость 360 lm/м. п. Ее мощность равняется:

(6,6 Вт/м) * (18 м) = 118,8 Вт.

  • Добавляем коэффициент запаса мощности 25%. На выходе имеем:

118,8 Вт * 1,25 = 148,5 Вт.

Получается, что общая мощность одного адаптера питания должна быть 150 Вт.

Наибольшая длина стандартной светодиодной полосы – 5 м. Для освещения понадобится 3 сегмента по 5 м и 1 сегмент длиной 3 м. На эти 4 сегмента потребуется 2 блока питания.

Первый будет иметь мощность:

(5 м + 5 м) * (6,6 Вт/м) * 1,25 = 82,5 Вт. Выбираем адаптер на 100 Вт.

Мощность другого:

(5 м + 3 м) * (6,6 Вт/м) * 1,25 = 66 Вт. Подойдет блок на 80 Вт.

Условия работы 2-х блоков питания легче, чем одного, ведь в сумме они обладают большей мощностью (180 Вт против 150 Вт). Поэтому такая схема подключения надежнее и не так боится перегрева.

Расчет блока питания для светодиодной ленты в видео ниже.

Как подключить светодиодную ленту без блока питания?

Светодиодные ленты без блока питания имеют важное достоинство: экономия на его теплопотерях за счёт его отсутствия позволяет до предела уменьшить потребляемую мощность. Пространство, необходимое для его работы, освобождается.

Что нужно учесть?

Подключить светодиодную ленту напрямую к сети 220 вольт можно, но с оговорками. Нижеизложенные тезисы вытекают друг из друга.

  • Не экономьте на светодиодах, как это делают производители. Они, как правило, умышленно нарушают расчёт в сторону большей светимости. Диапазон рабочих напряжений на одном светодиоде белого свечения – 2,7-3,2 вольта. Пиковым является 3,8 – но злоупотреблять этим не стоит. Итак, берём напряжение в 3 В на один белый светодиод.

В случае использования красных, зелёных и синих этот параметр меняется в пределах 1,8-2,2 вольта, среднее – всего 2.

  • Чтобы собрать последовательную гирлянду, необходимо подобрать количество светодиодов с запасом. В спецификациях многих бытовых приборов указывали рабочее напряжение 220 В – с точностью до 10%. То есть это диапазон 198-242 В.

Берём верхний предел, так как зачастую напряжение в сети несколько больше 220 В.

  • Для белых светодиодов, разделив 242 – а приближённо, 240 – на 3 вольта, получим 80 светодиодов. Производители часто в одну высоковольтную ленту включает всего лишь 60. Расчёт прост – экономия на количестве светодиодов. С нормальным же расчётом их должно получиться заметно больше. Расчёт производителя: 240 вольт делится на 60, что равно показателю в 4 вольта на один светодиод. Это явно много: каждый из них светится более чем в пиковом режиме, отсюда перегрев и частый (после нескольких месяцев работы) выход из строя всей ленты. Это делается, чтобы потребители чаще покупали светодиоды, а их производители – получали сверхприбыль. Запомните: лучше один раз на 25 лет сделать, чем менять через каждые 4 месяца.

Правильно нагруженный светодиод прослужит заявленные 25-60 тысяч часов, как обещает реклама, а не сгорит спустя 1,5-3 тысячи.

  • Многих пользователей отпугивает то, что в любой точке ленты будет высокое напряжение, наносящее болезненные удары током при случайном прикосновении к токоведущим контактам.

Соответственно, такую светоленту нужно тщательно заизолировать (загерметизировать), чтобы оградить себя от высокого напряжения.

  • Светодиоды, подключённые к бытовой сети с частотой 50 герц, мерцают. В короткий промежуток времени – секунды и минуты – глаза не реагируют на мерцание. Оно становится чуть более заметным, когда пользователь смотрит боковым зрением – как бы невзначай, мимоходом – на мерцание светодиодов. Дело в том, что по сравнению с лампой накаливания светодиод, как и люминесцентная вакуумная трубка, низкоинерционный прибор. То есть чтобы произведённая полупроводниковым кристаллом вспышка погасла, требуется меньшее время, чего не скажешь о более медлительном накале и угасании вольфрамовой нити лампы накаливания.

Газоразрядные приборы также не требуют большего времени при смене полупериодов переменного тока – они гаснут практически мгновенно.

  • Чтобы смягчить эффект мерцания, светодиоды включают попарно – прежде чем набирать гирлянду, их распределяют на пары – встречно-параллельно. То есть второй в паре светодиод включён по отношению к первому «задом наперёд». Это даёт возможность уменьшить «подскоки» обратных тока и напряжения, могущих при броске последнего в сети «пробить» любой из них. Попарно-встречные элементы, из которых собирается лента, удвоят частоту пульсаций – до 100 Гц.

Параллельно ленте можно подключить переменный (неполярный) конденсатор с запасом на 400 В.

  • Светодиоды даже из одной партии чуть заметно отличаются по оптимальному питающему напряжению и току. Вы, наверное, замечали, что подключение светодиодов из разных зажигалок приводило к тому, что и светились они также немного по-разному, а гасли полностью при разном напряжении: одному было достаточно 2,39 В, другой угасал при 2,34 и так далее.

Не используйте светодиоды из разных партий – можете получиться разное свечение.

  • Чтобы полностью избавиться от пульсаций, потребуется высоковольтный диодный мост, он подключается напрямую к сети, а к светодиодам подаётся уже постоянное напряжение 220 В, что полностью исключает пульсации. Параллельно светодиодной ленте включается конденсатор с запасом до 400 В.

Встречно-параллельное, попарное включение светодиодов здесь уже не требуется – половина из них оказалась бы бесполезной из-а обратной для них полярности.

Питание светодиодов переменным током возможно. Они от него не пострадают. Главное, обеспечить запас на случай броска напряжения. Однако пульсация света после первого часа нахождения в помещении с таким светом утомит не только глаза, но и мозг пользователя. Это как работать на старом мониторе с ЭЛТ при частоте 50 Гц – серьёзная головная боль обеспечена при таком подходе.

Этапы подключения

Стадии монтажа и пусконаладки диодной ленты включают в себя следующее: нарезка ленты нужной длины, присоединение коннекторов (если они есть в комплекте), электрическая сборка всей схемы и проверка на герметичность перед включением. Неправильное выполнение работ на любой стадии грозит выходом ленты из строя, ударом тока рядом находящихся людей или случайным возгоранием.

Нарезка ленты нужной длины

Лента на 220 вольт обладает важным отличием: длина кластера из-за большего количества – не единицы, а десятки светодиодов – вынуждает потребителя обрезать значительные участки. При подключении ленты непосредственно в розетку производители оставляют от 60 светодиодов на фрагмент. Если светодиоды двойные (последовательные, а не параллельные пары), количество светодиодов может быть снижено до 30. А это значит, что на каждый из них отводится по 7,5-8 вольт (правильно – не более 6,6). Такое парно-последовательное соединение преобладает в готовых цокольных лампочках, в которых драйвер выдаёт от 40 до 80 вольт постоянного тока (6-12 двойных последовательно-парных светодиодов).

Каждый производитель следует собственной тактике, но вывод остаётся неизменным – светодиоды соединяются последовательно. Параллельно включённые последовательные группы здесь отсутствуют, так как в качестве исходного берётся выпрямленное (постоянное) напряжение 220 вольт, получаемое из переменного, на котором и работает бытовая осветительная сеть. С этой целью лента обладает специальными пометками, на которых слой герметика уменьшен, чтобы потребителю было удобно разрезать ленту и зачистить от изолятора выводы для пайки.

Установка и закрепление коннектора

Для удобства светосборки оснащаются коннекторами. Это позволяет, не нарушая пайку и не перекусывая провода, быстро перенести подвес с лентой, кабель с сетевой вилкой в другое место. Для лент, устанавливающихся на значительно долгий период, можно воспользоваться и «глухой» пайкой – лента не переместится на новое место, а значит, нет смысла вставлять коннекторы. Паяные (несъёмные) соединения по всей длине проводки и светосборки считаются самыми надёжными – в отличие от ослабленных клемм они не искрят, так как присоединены наиболее основательно и не являются вынимающимися при выключении. Коннекторы припаиваются к проводам или обжимаются при помощи специального инструмента вроде того, что применяют для зачистки и обжима витых пар в компьютерных и серверных сетях, работающих по протоколам и стандартам локальных вычислительных систем.

Подключение проводов к выпрямителю

Провода, идущие от светодиодной сборки к розетке, должны подключаться к выпрямителю. Если проигнорировать выпрямитель, то свет от такой светоленты станет мерцающим. Провода от светоленты подсоединяются к «плюсу» и «минусу» диодно-выпрямительного моста. В состав последнего входят 4 высоковольтных диода, рассчитанных на мощность от десятков до сотен ватт. Согласно схеме даже литой мост (сборка выпрямителя в цельном, водонепроницаемом корпусе) предполагает подключение встречно включённых диодных катодов и анодов к светодиодной ленте (две точки на схематичном эскизе), а включение выводов диодов «вразнобой» (катод одного к аноду другого) – присоединение к источнику переменного напряжения. Можно использовать и однополупериодный выпрямитель (один диод), но тогда пульсации будут происходить с частотой 50, а не 100 Гц, так как отрицательная полуволна (полупериод переменного тока) отрезается. Двухполупериодный (два диода) выпрямитель также приведёт к ненужной потере мощности, поэтому лучшим вариантом считается именно диодный мост (4 выпрямительных диода). Для сглаживания пульсаций служит параллельно подключённый к «плюсу» и «минусу» выпрямителя конденсатор.

Проверка герметичности

Промышленные ленты помещаются в силиконовую или полиэтиленовую оболочку, в толще которой и находится сама лента. Она имеет вид сплюснутой трубки. На ней не должно быть никаких проколов, повреждений. Дело в том, что, когда постоянное напряжение попадёт, например, в бассейн из-за повреждения защитной оболочки ленты в процессе её работы, то это может привести к гибели людей, пришедших поплавать. Несмотря на то что вода в целом не проводит ток, принудительно её не дистиллируют, а значит, в ней имеются примеси, и соприкосновение контактов с водой под напряжением опасно для жизни людей в бассейне. Многие владельцы бассейнов и аквапарков используют водонепроницаемые светоленты класса IP-68 для подсветки воды – это создаёт красивый и презентабельный вид, но такая инициатива нуждается в тщательной перепроверке светотехники перед погружением последней под толщу воды.

Возможные ошибки

Нельзя использовать светоленты класса IP-40 в сырых местах, и тем более под водой. Установка светоленты в ванной потребует монтажа устройства защитного отключения, которое может спасти жизнь человеку, принимающему ванну.

Если вы собираете светоленты самостоятельно, пересчитайте количество светодиодов согласно вышеприведённым их параметрам. Не делайте поспешно, отталкиваясь от методов производителя – многие, особенно китайские, экономят на количестве светодиодов, чтобы их изделия перегорали и менялись полностью почаще. Запомните простую истину – 3 вольта на белый и 2 на цветной светодиод. Инфракрасные и ультрафиолетовые светодиоды питаются от совсем другого напряжения, вам они в данном случае не понадобятся, если вы не используете приборы ночного видения. Оптимальный вариант – 80 белых или 120 красных, зелёных, синих светодиодов. Можно взять и несколько больше, если напряжение у вас часто повышенное (почти до 250 вольт, что объясняется неполной нагруженностью и максимальной близостью трансформаторной подстанции). Лучше получить несколько меньше света – чем менять всю ленту каждый сезон. Чтобы запитать ленту на 12, 24 или 5 вольт, используется аналогичный подход к расчёту.

Как подключить светодиодную ленту без блока питания, смотрите в видео.

Как рассчитать выходную энергию фотоэлектрических солнечных систем?

Здесь вы узнаете, как рассчитать годовой выход энергии фотоэлектрической солнечной установки.

Общая формула для оценки электроэнергии, вырабатываемой на выходе фотоэлектрической системы:

E = A * r * H * PR

E = Энергия (кВтч)
A = Общая площадь солнечной панели (м2)
r = Выход или эффективность солнечной панели (%)
H = Среднегодовое солнечное излучение на наклонных панелях (затенения не включены)
PR = Коэффициент полезного действия, коэффициент для потерь (диапазон от 0.5 и 0,9, значение по умолчанию = 0,75)

r - это мощность солнечной панели, определяемая соотношением: электрическая мощность (в кВт) одной солнечной панели, деленная на площадь одной панели.
Пример: мощность солнечной панели фотоэлектрического модуля мощностью 250 Вт с площадью 1,6 м2 составляет 15,6%.
Имейте в виду, что это номинальное соотношение дано для стандартных условий испытаний (STC): излучение = 1000 Вт / м2, температура ячейки = 25 градусов Цельсия, скорость ветра = 1 м / с, AM = 1,5.
Единица номинальной мощности фотоэлектрической панели в этих условиях называется «пиковый ватт» (Wp или кВтp = 1000 Вт или MWp = 1000000 Вт).

H - среднегодовое солнечное излучение на наклонных панелях. От 200 кВтч / м2.год (Норвегия) до 2600 кВтч / м2.год (Саудовская Аравия). Вы можете найти это глобальное значение радиации здесь: База данных солнечной радиации
Вы должны найти глобальное годовое излучение, падающее на ваши фотоэлектрические панели, с вашим конкретным наклоном (наклон, наклон) и ориентацией (азимут).

PR: PR (Performance Ratio) - очень важная величина для оценки качества фотоэлектрической установки, потому что она дает характеристики установки независимо от ориентации, наклона панели.Сюда входят все убытки.

Пример подробных данных о потерях, в которых указано значение PR (зависит от объекта, технологии и размера системы):
- Потери инвертора (от 4% до 10%)
- Температурные потери (от 5% до 20%)
- Потери в кабелях постоянного тока (от 1 до 3%)
- Потери в кабелях переменного тока (от 1 до 3%)
- Затенения от 0% до 80% !!! (для каждого объекта)
- Потери при слабой радиации от 3% до 7%
- Потери из-за пыли, снега ... (2%)
- Прочие потери (?)

Скачать:
Файл Excel для расчета годовых Выход солнечной электроэнергии фотоэлектрической системы:
PV-мощность-расчет-базовый.xls

Конечно, чтобы моделировать производство энергии фотоэлектрической системой с большей точностью и получать ежемесячные, ежечасные или мгновенные электрические значения, вы должны использовать перечисленные здесь инструменты и программное обеспечение: Фотоэлектрические программы и калькуляторы.

Получить расчеты солнечной энергии - Microsoft Store ru-AU

Перейти к основному содержанию Microsoft

Главная

Главная

Главная

  • Главная
  • Устройства
  • Программного обеспечения

Что такое емкостные источники питания для светодиодов?

Некоторое время назад зритель разборки наших 60-ваттных светодиодных ламп написал комментарий о сложности источников питания, установленных в цоколях этих ламп.Мы говорили о некоторых причинах, по которым эти лампочки содержат импульсные источники питания, в предыдущей статье. Но наш последний пост вызвал этот комментарий от другого читателя:

Ну, в некоторых светодиодных лампах нет переключателя. Просто у них простой емкостный капельница и выпрямитель. Если у вас гораздо более высокое напряжение, чем нужно для управления светодиодом, и резистор высокого номинала, выходной ток светодиода становится почти постоянным. Если мы используем переменный ток, мы можем заменить этот резистор реактивным сопротивлением конденсатора и добиться аналогичного результата с очень небольшими потерями энергии через конденсатор.Так зачем беспокоиться о сложности режима переключения, когда обычно выходит из строя светодиодная лампа в первую очередь?

В очередной раз переняв стиль покойного великого Боба Пиза, мы попытаемся объяснить некоторые причины, по которым вы действительно можете использовать емкостный источник питания для светодиодной лампы, но, возможно, вы этого не захотите.

Идея емкостного источника питания достаточно хорошо известна, поэтому у нее есть отдельная страница в Википедии. Если вы обратитесь к этой странице, вы обнаружите, что основная идея действительно состоит в том, чтобы использовать емкостное реактивное сопротивление как средство понижения напряжения в сети до чего-то более низкого, без необходимости использовать для этого трансформатор или какой-то полупроводниковый переключатель.

На странице Википедии также есть фотография светодиодной лампы с емкостным источником питания. Нет никаких ссылок на то, кто это за светодиодная лампа, но в тексте упоминается конденсатор емкостью 1,2 мкФ, обеспечивающий 90 мА для питания 48 белых светодиодов, очевидно разделенных на четыре ветви по 12, каждая из которых использует 20 мА.

Емкостная капельница для светодиодной лампы, которая появляется на странице Википедии: Автор Dantor - собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17806486

Точно нет Множество ссылок на реальные емкостные источники питания на странице Wiki - единственная основная ссылка, когда мы смотрели, была на немецком языке.Однако можно найти заметку к приложению от Microchip, в которой обсуждаются основные емкостные и резистивные источники питания. Но приложение, которое Microchip, похоже, имела в виду в своей заметке, питало микросхемы микроконтроллеров с низким энергопотреблением, а не светодиоды.

Таким образом, мы можем использовать схему емкостного питания, которую Microchip предоставляет в своем примечании к приложению, в качестве примера того, как может выглядеть емкостный источник питания для светодиода. Большинство расчетов схемы сосредоточено на вычислении номинала конденсатора C1, обеспечивающего реактивное сопротивление для «падения».«В качестве светодиода мы выбрали устройство высокой яркости Luxeon Z от Lumileds. Этот светодиод хочет видеть ток возбуждения более 500 мА, и при этом токе у него будет прямое напряжение около 2,8 В.

Модифицированная версия емкостного источника питания, описанная в примечании к приложению Microchip.

Если вы запустите числа для размера C1, вам нужно будет получить 400 мА, вы получите конденсатор в диапазоне 13 мкФ с номинальным напряжением не менее 250 В. Чтобы втиснуть колпачок этого значения в основание светодиодной лампы требует использования конденсаторной технологии, которая экономит пространство.А это, вероятно, означает использование алюминиевого электролитического конденсатора. Проблема в том, что хотя светодиоды более эффективны, чем КЛЛ или лампы накаливания, они по-прежнему выделяют значительное количество тепла - температура перехода, превышающая 90 ° C, часто является нормой.

Светоотдача в зависимости от температуры и прямого тока для Luxeon Z. Эти кривые типичны для светодиодов.

К сожалению, номинальный срок службы электролитических конденсаторов, как правило, находится в диапазоне 20 000 часов (около трех лет), и он снижается, когда цоколь подвергается воздействию высоких температур окружающей среды.Для сравнения, номинальный срок службы самой светодиодной лампы составляет около 45 000 часов с использованием критериев обслуживания светового потока Energy Star по окончании срока службы лампы. Номинальный срок службы микросхемы контроллера импульсного источника питания превышает 100 000 часов, как и номинальный срок службы других полупроводников в источнике питания светодиодов.

Причина, по которой высокие температуры сокращают срок службы электролитического колпачка, заключается в том, что диэлектрический материал в колпачке со временем испаряется. Скорость испарения увеличивается при более высоких температурах. Эффективное последовательное сопротивление уменьшается с повышением температуры, а емкость увеличивается на несколько процентов.
Однако режимы высокотемпературного отказа предсказать сложно. Вы можете закоротить колпачок, что приведет к катастрофическим последствиям, или получить высокое сопротивление, которое просто помешает включению этого светодиода. Но главное, что следует отметить, заключается в том, что электролитический колпачок является наиболее вероятным компонентом, выходящим из строя в блоке питания светодиодов.

Еще один момент, который следует отметить, - это то, что заглушка - это компонент, который устанавливает ток через светодиод. Таким образом, изменения его значения, которые могут возникать с течением времени из-за теплового воздействия, могут изменить светоотдачу светодиодов как с точки зрения светового потока, так и иногда с точки зрения цветовой температуры.

Наконец, емкостные капельницы имеют тенденцию быть неоптимальными, когда в настенном выключателе есть диммер. Прерванный сигнал переменного тока симисторного регулятора яркости содержит множество гармоник. Поскольку емкостное реактивное сопротивление варьируется в зависимости от частоты, капельница будет иметь разное реактивное сопротивление для различных частот гармоник.

В целом, недостатки подхода с капельницей проясняют, почему производители светодиодных ламп обычно выбирают более элегантную конструкцию источника питания.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *