Berechnung der Stromversorgung für 12-V-LED-Streifen
LED-Beleuchtungsgeräte verbrauchen viel weniger Strom als herkömmliche Glühbirnen oder Halogenleuchten. Aber viele LED-Leuchten, einschließlich Streifen, werden mit 12...36 Volt betrieben. Bei niedrigeren Spannungen fließen schon bei geringer Leistung recht hohe Ströme. Daher muss die Wahl der Stromversorgung für die LED-Leiste bewusst getroffen werden.
Gepulst oder Transformator
Viele Jahrzehnte lang wurden Stromversorgungen nach dem Schema Abspanntransformator - Gleichrichter - Filter gebaut. Dieser Grundsatz ist auch heute noch nicht überholt, und in vielen Fällen ist dies die optimale Lösung.. Doch mit der Entwicklung der Elektronik wurden Schaltnetzteile immer häufiger eingesetzt. Trotz der Komplexität der Schaltkreise haben sie unbestreitbare Vorteile:
- Leichtigkeit;
- geringe Größe;
- Hoher Wirkungsgrad, der theoretisch bis zu 100 % betragen könnte.
Die Nachteile sind die Erzeugung von hochfrequentem Rauschen im Netz (was bei empfindlichen Geräten, die aus demselben Netz gespeist werden, zu Fehlfunktionen führen kann) und in der Last. Um das erste Problem zu bekämpfen, sind die Netzteile mit Eingangsfiltern ausgestattet (preisgünstige Quellen haben eine einfache Schaltung oder sind nicht vorhanden). Das zweite Problem ist für LEDs nicht von Bedeutung. Die Wahl ist also getroffen - leichte und leistungsstarke Schaltnetzteile werden zur Versorgung von LED-Geräten eingesetzt.
Auswahl eines Netzteils nach elektrischen Eigenschaften
Die Berechnung einer Stromversorgung für einen LED-Streifen sollte mit der Spannung beginnen. Diese muss mit der Versorgungsspannung der Leiste übereinstimmen. Wenn die Quellenspannung höher ist, fällt die Leuchte schnell aus. Ist der Wert niedriger, wird die Leuchte Wenn die Quellenspannung höher ist, fällt der Streifen schnell aus und das Licht leuchtet mit voller Helligkeit.
Der zweite wichtige Parameter ist die maximale Leistung. Sie wird nach der folgenden Formel berechnet:
Rist=Rood*Lens*Kzapwo:
- Rist - ist die Mindestleistung des Netzteils;
- Erze - spezifische Leistungsaufnahme (Leistungsaufnahme für 1 Meter Gurtband);
- L-Bänder - Gesamtlänge der Bahnabschnitte;
- Kzap - Sicherheitsfaktor, kann zwischen 1,2 und 1,4 liegen.
Einige Werte müssen detaillierter betrachtet werden.
So bestimmen Sie den Stromverbrauch eines Meters Band
Die Leistungsaufnahme pro Meter lässt sich am einfachsten anhand des technischen Datenblatts ermitteln. Dies wird dort ausdrücklich festgestellt. Wenn es nicht verfügbar ist, Sie aber den Typ des Farbbands kennen, können Sie dieses Merkmal in verschiedenen Quellen finden.
Ist auch dies nicht möglich, kann in vielen Fällen der spezifische Verbrauch mit einem Lineal ermittelt werden. Dazu müssen Sie Folgendes messen LED-Abmessungen und seinen Formfaktor bestimmen. Aus diesem Merkmal können Sie den Stromverbrauch pro LED ermitteln, die Anzahl der LEDs pro Meter berechnen und multiplizieren.
| LED | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Abmessungen, mm | 3,5х2,8 | 5х5 | 5,6х3 | 4,8х3 | 4,8х3 |
| Leistungsaufnahme, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Stromaufnahme, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
Das einzige Problem ist, dass einige LEDs in verschiedenen Versionen erhältlich sind - mit einem Kristall oder mit 2-3 Kristallen. In diesem Fall wird die Leistung ebenfalls um den Faktor 2 bis 3 abweichen. Und die einzige Möglichkeit, den erforderlichen Parameter zu finden, besteht darin, den kleinsten Abschnitt des Bandes zu nehmen und ihn von einer Quelle mit offensichtlich höherer Leistung zu speisen. Misst man den Strom in Ampere und multipliziert ihn mit der Versorgungsspannung (12 V oder andere), erhält man die spezifische Leistung des Abschnitts (W). Wenn Sie die Anzahl der Balken in einem Meter zählen, erhalten Sie den gesuchten Wert.
Wenn Sie kein Amperemeter haben, können Sie den Widerstand des auf dem Teil montierten Widerstands messen, bevor Sie es an die Stromversorgung anschließen (oder ihn zählen, wenn die Markierung vorhanden ist). Messen Sie nach dem Anlegen des Stroms die Spannung und ermitteln Sie den Strom anhand des bekannten Verhältnisses: I=U/Rwobei I - ist der Strom in Ampere, U - ist die Versorgungsspannung in Volt, R - ist der Widerstand des Widerstands.
Warum wird ein Sicherheitsfaktor benötigt und was wird dabei berücksichtigt?
Wenn Sie ein Netzteil ohne Sicherheitsfaktor wählen, wird es an der Grenze seiner Kapazität betrieben. Dieser Modus hat seine Nachteile:
- Ein "chinesisches Watt" kann weniger sein als ein normales Watt. Schlimmer noch, das bedeutet, dass die tatsächliche maximale Wattleistung von preiswerten Netzteilen aus Südostasien oft geringer ist als angegeben.
- Einige der elektronischen Bauteile haben bei maximalem Strom (und maximaler Hitze) eine geringere Lebensdauer. Dies gilt insbesondere für Wicklungsteile (Transformatoren, Drosseln), die in preisgünstigen Netzteilen aus dünnem Draht mit minderwertiger Isolierung handgefertigt werden.
- Wenn ein Netzteil schlecht gelötete Kontakte hat (was recht häufig vorkommt), erhitzen sich diese bei maximalem Strom und die Qualität der Verbindung verschlechtert sich. Dies führt zu noch mehr Hitze, und so geht es weiter bis zum Ausfall.
- Steigt die Raumtemperatur geringfügig an, stößt die Elektronik an ihre Grenzen und ihre Lebensdauer wird unvorhersehbar verkürzt.
- Der Stromverbrauch des Beleuchtungssystems hängt von der Schaltung ab (wenn auch nicht in entscheidendem Maße). Die Beleuchtungskonfiguration kann Folgendes enthalten: Dimmer, RGB-Controller, Fahrer (oder mehr), einen Verstärker (möglicherweise mehr als einen) und andere Geräte.
Alle diese Geräte verbrauchen Strom für den Leerlauf und für ihren eigenen Bedarf (Strom für die internen Schaltkreise usw.), ihr Wirkungsgrad ist nicht 100 %. Verglichen mit dem Stromverbrauch von LED-Leuchten sind sie gering. Aber wenn das Netzteil im "on the edge"-Modus betrieben wird, kann dieser kleine Zusatz kritisch werden.
Ausgehend von diesen Überlegungen besteht die reale Situation darin, die berechnete Leistung um 20 oder sogar 40 Prozent zu erhöhen.
Weitere Merkmale des Netzteils
Nach der Berechnung der elektrischen Eigenschaften des LED-Netzteils sind weitere Parameter zu berücksichtigen.
Ausführung (Schutzgrad)
Die Netzteile können in verschiedenen Ausführungen erhältlich sein:
- versiegelt - Empfohlen für die Aufstellung im Freien, da sie vor Niederschlag geschützt sind;
- Nicht versiegelt - Die Geräte werden vorzugsweise in Innenräumen installiert, da sie kostengünstiger sind.
Außerdem werden hermetisch geschlossene Geräte weniger stark gekühlt, was bedeutet, dass sie in Innenräumen zur Überhitzung neigen.
Art der Kühlung
In dieser Kategorie werden die Spannungsquellen in Einheiten unterteilt:
- mit freier Kühlung;
- mit Zwangskühlung.
Die Zwangsbelüftung des Geräteinneren wird durch den Einbau eines Ventilators erreicht, der durch den eingebauten Temperatursensor ein- und ausgeschaltet wird. Diese Bauweise wird für Geräte mit hoher Leistung verwendet, während Geräte mit relativ geringer Leistung ohne Lüfter ausgelegt sind.
Die Verwendung eines Lüfters verringert die Größe des Geräts, da die Kühlkörper kleiner sind, aber der Lüfter ist laut. Je näher das Ende seiner Lebensdauer rückt, desto lauter wird das Geräusch. Daher sollten solche Netzteile nicht in Wohnräumen oder in Räumen, in denen sich Menschen aufhalten (Büros usw.), installiert werden.
Berechnungsbeispiel für ein Schaltnetzteil
Als Beispiel für die Auswahl eines geeigneten Netzteils für LED-Bänder können folgende Bedingungen festgelegt werden
- Apeyron 00-12 RGB Outdoor-LED-Streifen wird als Beleuchtungskörper verwendet;
- Versorgungsspannung - 12 V;
- Leistungsaufnahme - 14,4 W/m;
- Länge der Streifen - 12 m.
Darüber hinaus wird ein RGB-Controller benötigt, und für eine solche Bandlänge ist auch ein Verstärker erforderlich.
Verwenden Sie die obige Formel, um die erforderliche Leistung zu berechnen:
- Lm = 12m;
- Rood=14,4 W/m.
Da es sich um eine Außenanlage handelt, wird die Kühlung gut sein, aber es gibt zwei zusätzliche Verbraucher im Stromkreis. Es kann von einem Sicherheitsfaktor von 30 % oder 1,3 ausgegangen werden.
Pист=Руд*Lленты*Кзап=14,4*12*1,3=224,64 Вт.
Es sollte nur nach oben gerundet werden. Auf dem Markt gibt es 250-Watt-Quellen. Sie müssen ein solches Gerät mit der Schutzart IP68 wählen, um es im Freien zu installieren.
Eine andere Möglichkeit. Sie müssen einen 12-Volt-Apeyron SMD2835-60LED-Monochromstreifen mit Strom versorgen. Insgesamt benötigen wir 1,5 m Band mit einer Leistungsaufnahme von 9,6 W/m. Ein Dimmer ist nicht erforderlich, weiteres Zubehör ist nicht notwendig. Das Netzteil kann so installiert werden, dass ein guter Luftstrom gewährleistet ist. In der Nähe sollten keine anderen Wärmequellen vorhanden sein. Als Sicherheitsfaktor kann ein niedrigerer Wert von 1,2 angesetzt werden. Die Leistung wird berechnet:
Pист=Руд*Lленты*Кзап=9,6*1,5*1,2=17,28.
Geeignet ist ein 12-Volt-Netzteil mit 25 Watt. Geräte mit natürlicher Kühlung sind für diese Leistung ausgelegt, eine hermetische Konstruktion ist nicht erforderlich.
Wichtig! Manchmal geben die Hersteller von Netzteilen statt der Ausgangsleistung den höchsten Betriebsstrom an. Dieser Wert muss mit der folgenden Formel in Leistung umgerechnet werden Rist=Uslave*Imaxwobei Urab - ist die Spannung des Netzteils und Imax - ist der maximale Betriebsstrom.
Das Video schließt mit einem Beispiel ab.
Die Berechnung der Belastbarkeit des LED-Streifen-Netzteils muss verantwortungsbewusst durchgeführt werden. Ein Fehler in der kleineren Richtung kann Sie den Verlust einer teuren Einheit kosten, und in der größeren Richtung - zu ungerechtfertigten finanziellen Kosten.