Cálculo de la alimentación de la tira LED de 12 V
Los equipos de iluminación LED consumen mucha menos energía que las luminarias tradicionales incandescentes o halógenas. Pero muchas luminarias LED, incluidas las tiras, se alimentan de 12...36 voltios. A tensiones más bajas, incluso una potencia moderada hace que fluyan corrientes bastante elevadas. Por lo tanto, la elección de la fuente de alimentación para la tira de LED debe hacerse conscientemente.
Pulsado o transformador
Durante muchas décadas, las fuentes de alimentación se construían según el esquema: transformador reductor - rectificador - filtro. Este principio no ha quedado obsoleto en la actualidad, y en muchos casos, es la solución óptima.. Pero con el desarrollo de la electrónica, las fuentes de alimentación conmutadas se utilizan cada vez más. A pesar de la complejidad de los circuitos, tienen ventajas innegables:
- la ligereza;
- tamaño pequeño;
- Alta eficiencia, que en teoría podría ser igual al 100%.
Las desventajas son la generación de ruido de alta frecuencia en la red (que puede provocar fallos en dispositivos sensibles alimentados por la misma red) y en la carga. Para combatir el primer problema, las fuentes de alimentación están equipadas con filtros de entrada (las fuentes baratas tienen un circuito simple o no lo tienen). El segundo problema no es importante para los LED. Por lo tanto, la elección está hecha: se utilizan fuentes de alimentación conmutadas ligeras y potentes para alimentar los dispositivos LED.
Elegir una fuente de alimentación por sus características eléctricas
El cálculo de una fuente de alimentación para cualquier tira de LED debe comenzar con el voltaje. Debe coincidir con la tensión de alimentación de la tira. Si el voltaje de la fuente de alimentación es mayor, la lámpara fallará rápidamente. Si es inferior, la luminaria Si el voltaje de la fuente es mayor, la tira fallará rápidamente y la luz brillará a pleno rendimiento.
El segundo parámetro importante es la potencia máxima. Se calcula mediante la siguiente fórmula:
Rist=Rood*Lens*Kzapdonde:
- Rist - es la potencia mínima del grupo electrógeno;
- Mineral - consumo específico de energía (energía consumida por 1 metro de cinta);
- Cintas L - es la longitud total de las secciones de la web;
- Kzap - factor de seguridad, puede estar entre 1,2 y 1,4.
Algunos valores deben ser considerados con más detalle.
Cómo determinar el consumo de energía de un metro de cinta
La forma más fácil de determinar el consumo de energía por metro es a partir de la ficha técnica. Esto se dice explícitamente allí. Si no está disponible, pero conoce el tipo de cinta, puede encontrar esta característica en varias fuentes.
Si esto tampoco es posible, en muchos casos se puede determinar el consumo específico con una regla. Para ello hay que medir Dimensiones del LED y determinar su factor de forma. A partir de esta característica se puede encontrar el consumo de energía por LED, calcular el número de LED por metro y multiplicar.
| LED | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Dimensiones, mm | 3,5х2,8 | 5х5 | 5,6х3 | 4,8х3 | 4,8х3 |
| Consumo de energía, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Consumo de corriente, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
El único problema es que algunos LEDs están disponibles en diferentes versiones: con un solo cristal o con 2-3 cristales. En este caso, la potencia también diferirá en un factor de 2 a 3. Y la única manera de encontrar el parámetro requerido es tomar la sección más pequeña de la tira y alimentarla desde una fuente de potencia obviamente superior. Midiendo la corriente en amperios y multiplicándola por la tensión de alimentación (12 V u otra), se obtiene la potencia específica de la sección (W). Si cuenta el número de piezas por metro obtendrá el valor que busca.
Si no dispone de un amperímetro, puede medir la resistencia de la resistencia montada en la pieza antes de conectarla a la fuente de alimentación (o contarla si se dispone de la marca). Una vez aplicada la potencia, mide la tensión a través de ella y halla la corriente utilizando la relación conocida: I=U/Rdonde I - es la corriente en amperios, U - es la tensión de alimentación en voltios, R - es la resistencia del resistor.
Por qué es necesario un factor de seguridad y qué tiene en cuenta
Si selecciona una fuente de alimentación sin factor de seguridad, funcionará al límite de su capacidad. Este modo tiene sus desventajas:
- Un "vatio chino" puede ser menos que un vatio normal. Y lo que es más grave, esto significa que la potencia máxima real de las fuentes de alimentación baratas del sudeste asiático suele ser inferior a la declarada.
- Algunos de los componentes electrónicos a máxima corriente (y máximo calor) tienen una vida útil reducida. Esto es especialmente cierto en el caso de las piezas de bobinado (transformadores, inductores), que en las fuentes de alimentación de bajo coste se fabrican a mano con alambres finos con un aislamiento de baja calidad.
- Si una fuente de alimentación tiene los contactos mal soldados (lo que es bastante común), se calentarán a máxima corriente y la calidad de la conexión se deteriorará. Esto provocará aún más calor, y así sucesivamente hasta el fracaso.
- Si la temperatura ambiente aumenta ligeramente, la unidad electrónica llega a sus límites y su vida útil se acorta de forma imprevisible.
- El consumo de energía del sistema de iluminación depende de los circuitos (aunque no de forma crítica). La configuración del iluminador puede contener: atenuador(es), controlador RGB conductor (o más), un amplificador (posiblemente más de uno) y otros dispositivos.
Todos estos dispositivos consumen corrientes para el funcionamiento en vacío y para sus propias necesidades (alimentación de los circuitos internos, etc.), su eficiencia no es del 100%. En comparación con las corrientes que consumen las luces LED, son pequeñas. Pero si la fuente de alimentación está funcionando al "borde", este pequeño añadido puede llegar a ser crítico.
Basándose en estas consideraciones, la situación real es añadir a la potencia calculada cuando el 20 o incluso el 40 por ciento.
Otras características de la fuente de alimentación
Después de calcular las características eléctricas de la fuente de alimentación de los LED, hay otros parámetros que hay que tener en cuenta.
Diseño (grado de protección)
Las fuentes de alimentación pueden ser de diferentes versiones:
- sellado - Se recomienda su instalación en el exterior, ya que están protegidos de las precipitaciones;
- Sin sellar - Las unidades se instalan preferentemente en el interior porque son menos costosas.
Además, las unidades selladas herméticamente están menos refrigeradas, lo que significa que tienden a sobrecalentarse en el interior.
Tipo de refrigeración
En esta categoría las fuentes de tensión se subdividen en unidades:
- con refrigeración gratuita;
- con refrigeración forzada.
La ventilación forzada del espacio interior de la unidad se consigue montando un ventilador que se enciende y apaga mediante el sensor de temperatura incorporado. Este diseño se utiliza para las unidades de alta potencia, mientras que las unidades de potencia relativamente baja se diseñan sin ventiladores.
El uso de un extractor de aire reduce el tamaño de la unidad al reducir el tamaño de los disipadores, pero el ventilador es ruidoso. Cuanto más se acerque el final de su vida útil, más fuerte será el ruido. Por lo tanto, estas fuentes de alimentación no deben instalarse en salas de estar o en habitaciones con personas (oficinas, etc.).
Ejemplo de cálculo para una fuente de alimentación conmutada
Como ejemplo de cómo seleccionar una fuente de alimentación adecuada para la tira de LED, se pueden establecer las siguientes condiciones
- La tira LED para exteriores Apeyron 00-12 RGB se utiliza como accesorio de iluminación;
- Tensión de alimentación - 12 V;
- Consumo de energía - 14,4 W/m;
- Longitud de las tiras - 12 m.
Además, se necesitará un controlador RGB y, para una longitud de cinta tan grande, también se necesita un amplificador.
Utiliza la fórmula anterior para calcular la potencia necesaria:
- Lm = 12m;
- ROD=14,4 W/m.
La instalación es exterior, por lo que la refrigeración será buena, pero hay dos consumidores adicionales en el circuito. Se puede asumir un factor de seguridad del 30% o 1,3.
Pист=Руд*Lленты*Кзап=14,4*12*1,3=224,64 Вт.
El redondeo sólo debe hacerse hacia arriba. Hay fuentes de 250W disponibles en el mercado. Hay que elegir un dispositivo de este tipo con clasificación IP68 para instalarlo en el exterior.
Otra opción. Tiene que alimentar una tira monocromática Apeyron SMD2835-60LED de 12 voltios. En total necesitamos 1,5 m de cinta con un consumo de energía de 9,6 W/m. No se necesita un regulador de intensidad, ni otros accesorios. La fuente de alimentación puede instalarse de forma que se garantice un buen flujo de aire. No debe haber ninguna otra fuente de calor en las proximidades. Se puede tomar un factor de seguridad en un nivel inferior de 1,2. Se calcula la potencia:
Pист=Руд*Lленты*Кзап=9,6*1,5*1,2=17,28.
Una fuente de alimentación de 12 voltios con 25 vatios es adecuada. Los dispositivos con refrigeración natural están hechos para esta potencia, el diseño hermético no es necesario.
¡Importante! A veces, los fabricantes de fuentes de alimentación indican la corriente de funcionamiento más alta en lugar de la potencia de salida. Esto debe convertirse en potencia mediante la fórmula Rist=Esclavo*Imaxdonde Urab - es la tensión de la fuente de alimentación y Imax - es la corriente máxima de funcionamiento.
El vídeo concluye con un ejemplo.
El cálculo de la capacidad de carga de la fuente de alimentación de tiras LED debe hacerse de forma responsable. Un error en la dirección más pequeña puede costarle la pérdida de una unidad costosa, y en la dirección más grande - a costos financieros injustificados.