A 12 V-os LED szalag tápellátásának kiszámítása

A LED-es világítóberendezések sokkal kevesebb energiát fogyasztanak, mint a hagyományos izzólámpák vagy halogén lámpatestek. De sok LED-es lámpatest, beleértve a szalagokat is, 12...36 voltról működik. Alacsonyabb feszültségen még a mérsékelt teljesítmény is elég nagy áramot okoz. Ezért a LED-szalag tápegységének kiválasztását tudatosan kell elvégezni.

Impulzus vagy transzformátor

Sok évtizeden át a tápegységeket a következő séma szerint építették: lefokozó transzformátor - egyenirányító - szűrő. Ez az elv ma sem vált elavulttá, és sok esetben ez az optimális megoldás.. Az elektronika fejlődésével azonban a kapcsolóüzemű tápegységeket egyre gyakrabban használják. Az áramkörök bonyolultsága ellenére tagadhatatlan előnyeik vannak:

• könnyedség;
• kis méret;
• Magas hatásfok, amely elméletileg akár 100%-os is lehet.

Kapcsolóüzemű tápegység.

Hátránya, hogy nagyfrekvenciás zaj keletkezik a hálózatba (ami meghibásodást okozhat az ugyanarról a hálózatról táplált érzékeny eszközökben) és a terhelésbe. Az első probléma leküzdésére a tápegységek bemeneti szűrőkkel vannak felszerelve (az olcsó források egyszerű áramkörrel rendelkeznek vagy hiányoznak). A második probléma nem fontos a LED-ek esetében. Ezért a választás megtörtént - könnyű és nagy teljesítményű kapcsolóüzemű tápegységeket használnak a LED-eszközök táplálására.

A tápegység kiválasztása az elektromos jellemzők alapján

Bármely LED-szalag tápegységének kiszámítását a feszültséggel kell kezdeni. Ennek meg kell egyeznie a szalag tápfeszültségével. Ha a tápegység feszültsége magasabb, a lámpa gyorsan meghibásodik. Ha ez alacsonyabb, a lámpatest Ha a forrásfeszültség magasabb, a szalag gyorsan meghibásodik, és a fény teljes fényerővel világít.

A második fontos paraméter a maximális teljesítmény. A következő képlettel számítják ki:

Rist=Rood*Lens*Kzapahol:

• Rist - a tápegység minimális teljesítménye;
• Érc - fajlagos energiafogyasztás (1 méter heveder által elfogyasztott energia);
• L szalagok - a szövegrészek teljes hossza;
• Kzap - biztonsági tényezője 1,2 és 1,4 között lehet.

Néhány értéket részletesebben kell megvizsgálni.

Hogyan határozzuk meg egy méter szalag energiafogyasztását?

A méterenkénti energiafogyasztást a legegyszerűbben a műszaki adatlapról lehet meghatározni. Ezt ott kifejezetten kijelentik. Ha nem áll rendelkezésre, de ismeri a szalag típusát, akkor ezt a jellemzőt különböző forrásokban megtalálhatja.

Az 5050-es és a 3028-as LED-ek mérete különbözik.

Ha ez sem lehetséges, sok esetben a fajlagos fogyasztás vonalzóval is meghatározható. Ehhez meg kell mérni LED méretek és határozza meg a formai tényezőt. Ebből a jellemzőből megállapítható az egy LED-re jutó energiafogyasztás, kiszámítható a LED-ek száma méterenként és megszorozható.

Az egyetlen probléma az, hogy egyes LED-ek különböző változatokban kaphatók - egy kristállyal vagy 2-3 kristállyal. Ebben az esetben a teljesítmény is 2-3-szorosára fog változni. És a szükséges paramétert csak úgy lehet megtalálni, ha a legkisebb csíkot egy nyilvánvalóan nagyobb teljesítményű forrásból tápláljuk. Az áramerősség mérésével és a tápfeszültséggel (12 V vagy más) való megszorzásával megkapjuk a szakasz fajlagos teljesítményét (W). Ha megszámolja a méterenkénti darabszámot, megkapja a keresett értéket.

Az áram mérési rendszere.

Ha nincs ampermérője, megmérheti a darabra szerelt ellenállás ellenállását, mielőtt a tápegységhez csatlakoztatja (vagy megszámolja, ha a jelölés rendelkezésre áll). A teljesítmény alkalmazása után mérje meg a feszültséget rajta, és az ismert arány segítségével határozza meg az áramot: I=U/Rahol I - az áram amperben kifejezve, U - a tápfeszültség voltban kifejezve, R - az ellenállás ellenállása.

Az ellenállás 300 ohm a LED-csíkon.

Miért van szükség biztonsági tényezőre és mit vesz figyelembe?

Ha biztonsági tényező nélküli tápegységet választ, akkor az a kapacitásának határán fog működni. Ennek az üzemmódnak is megvannak a maga hátrányai:

1. Egy "kínai watt" kevesebb lehet, mint egy normál watt.. Komolyabb esetben ez azt jelenti, hogy a Délkelet-Ázsiából származó olcsó tápegységek tényleges maximális teljesítménye gyakran kisebb a megadottnál.
2. Néhány elektronikus alkatrész maximális áram (és maximális hő) mellett csökkentett élettartamú. Ez különösen igaz a tekercselő részekre (transzformátorok, induktivitások), amelyeket az olcsó tápegységekben vékony, rossz minőségű szigeteléssel ellátott huzalból készítenek kézzel.
3. Ha egy tápegység rosszul forrasztott érintkezőkkel rendelkezik (ami elég gyakori), akkor azok maximális áram mellett felmelegednek, és a kapcsolat minősége romlik. Ez még több hőt okoz, és így tovább, egészen a meghibásodásig.
4. Ha a helyiség hőmérséklete kissé megemelkedik, az elektronikus egység a határai közé kerül, és az élettartama kiszámíthatatlanul lerövidül.
5. A világítási rendszer energiafogyasztása függ az áramkörtől (bár nem kritikusan). A világítótest konfigurációja tartalmazhat: fényerőszabályozó(ka)t, RGB-vezérlő(ke)t, és vezető (vagy több), egy erősítő (esetleg több) és egyéb eszközök.

LED-szalag csatlakoztatása egy vezérlődobozon keresztül.

Mindezek az eszközök áramot fogyasztanak üresjárathoz és saját szükségleteikhez (belső áramkörök áramellátása stb.), hatékonyságuk nem 100%-os. A LED-lámpák által fogyasztott áramhoz képest ezek kicsik. De ha a tápegység a "peremén" működik, ez a kis kiegészítés kritikussá válhat.

Ezen megfontolások alapján a valós helyzet az, hogy a számított teljesítményhez 20 vagy akár 40 százalékot is hozzá kell adni.

Olvassa el továbbá

LED szalagok kiválasztása síkvilágításhoz

 

A tápegység egyéb jellemzői

A LED tápegység elektromos jellemzőinek kiszámítása után más paramétereket is figyelembe kell venni.

Kialakítás (védettségi fok)

A tápegységek különböző változatokban készülhetnek:

• lezárt - Kültéri telepítésre ajánlott, mivel védve vannak a csapadéktól;
• Nem zárt - a készülékeket lehetőleg beltérben kell telepíteni, mert olcsóbbak.

Ezenkívül a hermetikusan zárt egységek kevésbé hűtöttek, ami azt jelenti, hogy hajlamosak a beltéri túlmelegedésre.

Kültéri használatra alkalmas egység.

A hűtés típusa

Ebben a kategóriában a feszültségforrásokat egységekre osztják:

• szabad hűtéssel;
• kényszerhűtéssel.

A készülék belső terének kényszerszellőztetése egy ventilátor beépítésével történik, amelyet a beépített hőmérséklet-érzékelő kapcsol be és ki. Ezt a kialakítást a nagy teljesítményű egységeknél használják, míg a viszonylag kis teljesítményű egységeket ventilátorok nélkül tervezik.

Kényszerhűtéssel ellátott tápegység.

A ventilátoros elszívó használata csökkenti a készülék méretét a hűtőbordák méretének csökkentésével, de a ventilátor zajos. Minél közelebb van az élettartama végéhez, annál hangosabb lesz a zaj. Ezért az ilyen tápegységeket nem szabad nappaliban vagy olyan helyiségekben (irodákban stb.) elhelyezni, ahol emberek tartózkodnak.

Számítási példa kapcsolóüzemű tápegységre

A LED-szalaghoz való megfelelő tápegység kiválasztásának példájaként a következő feltételek állíthatók be

• Az Apeyron 00-12 RGB kültéri LED szalagot világítótestként használják;
• Tápfeszültség - 12 V;
• Energiafogyasztás - 14,4 W/m;
• A szalagok hossza - 12 m.

Ezenkívül szükség lesz egy RGB-vezérlőre, és ilyen hosszúságú szalaghoz egy erősítőre is szükség van.

A szükséges teljesítmény kiszámításához használja a fenti képletet:

• Lm = 12m;
• Rood=14,4 W/m.

A telepítés kültéri, így a hűtés jó lesz, de van két további fogyasztó az áramkörben. A biztonsági tényező 30% vagy 1,3 lehet feltételezni.

Pист=Руд*Lленты*Кзап=14,4*12*1,3=224,64 Вт.

A kerekítés csak felfelé történhet. A piacon 250 W-os források is kaphatók. A kültéri telepítéshez olyan készüléket kell választania, amely IP68-as minősítéssel rendelkezik.

Egy másik lehetőség. Egy 12 voltos Apeyron SMD2835-60LED monokróm szalagot kell táplálnia. Összesen 1,5 m szalagra van szükségünk 9,6 W/m energiafogyasztás mellett. Nincs szükség fényerőszabályzóra, nincs szükség egyéb tartozékokra. A tápegységet úgy lehet felszerelni, hogy a jó légáramlás biztosított legyen. A közelben nem lehet más hőforrás. A biztonsági tényezőt alacsonyabb, 1,2-es értéken is figyelembe lehet venni. A teljesítményt kiszámítják:

Pист=Руд*Lленты*Кзап=9,6*1,5*1,2=17,28.

Egy 12 voltos, 25 wattos tápegység megfelelő. A természetes hűtéssel rendelkező eszközök erre a teljesítményre készültek, hermetikus kialakításra nincs szükség.

Fontos! Néha a tápegységgyártók a kimenő teljesítmény helyett a legnagyobb üzemi áramot adják meg. Ezt a képlet segítségével kell teljesítményre átszámítani Rist=Uslave*Imaxahol Urab - a tápegység feszültsége és Imax - a maximális üzemi áram.

A videó egy példával zárul.

A LED szalag tápegység terhelhetőségének kiszámítását felelősségteljesen kell elvégezni. Egy kisebb irányú hiba egy drága egység elvesztésébe, nagyobb irányban pedig indokolatlan pénzügyi költségekbe kerülhet.