Cálculo do fornecimento de energia para a fita LED de 12 V
O equipamento de iluminação LED consome muito menos energia do que as tradicionais luminárias incandescentes ou de halogéneo. Mas muitas luminárias LED, incluindo tiras, são alimentadas a partir de 12...36 volts. Em tensões mais baixas, mesmo a potência moderada provoca correntes bastante elevadas. Por conseguinte, a escolha do fornecimento de energia para a faixa LED deve ser feita conscientemente.
Pulsado ou transformador
Durante muitas décadas, as fontes de alimentação foram construídas de acordo com o esquema: transformador - rectificador - filtro. Este princípio não se tornou hoje obsoleto, e, em muitos casos, é a solução óptima.. No entanto, com o desenvolvimento da electrónica, a comutação de fontes de alimentação tem sido utilizada cada vez mais frequentemente. Apesar da complexidade dos circuitos, têm vantagens inegáveis:
- leveza;
- pequeno tamanho;
- Alta eficiência, que em teoria poderia ser igual a 100%.
As desvantagens são a geração de ruído de alta frequência para a rede (que pode causar avarias em dispositivos sensíveis alimentados pela mesma rede) e para a carga. Para combater o primeiro problema, as PSUs estão equipadas com filtros de entrada (as fontes de baixo custo têm um circuito simples ou não têm filtros). O segundo problema não é importante para os LEDs. Portanto, a escolha é feita - as fontes de alimentação de comutação leves e potentes são utilizadas para alimentar dispositivos LED.
Escolha de uma fonte de alimentação por características eléctricas
O cálculo de uma fonte de alimentação para qualquer fita LED deve começar com a voltagem. Esta deve corresponder à tensão de alimentação da tira. Se a tensão da fonte for superior, a luminária falhará rapidamente. Se for inferior, a luminária Se a tensão da fonte for superior, a tira falhará rapidamente e a luz brilhará em pleno brilho.
O segundo parâmetro importante é a potência máxima. É calculado utilizando a seguinte fórmula:
Rist=Rood*Lente*Lente*Kzaponde:
- Rist - é a potência mínima da central eléctrica;
- Ore - consumo de energia específica (energia consumida por 1 metro de cintas);
- L cassetes - é o comprimento total das secções da web;
- Kzap - factor de segurança, pode situar-se entre 1,2 e 1,4.
Alguns valores devem ser considerados com mais detalhe.
Como determinar o consumo de energia de um metro de fita
A forma mais fácil de determinar o consumo de energia por metro é a partir da ficha de dados técnicos. Isto está aí explicitamente declarado. Se não estiver disponível, mas conhece o tipo de fita, pode encontrar esta característica em várias fontes.
Se isto também não for possível, em muitos casos o consumo específico pode ser determinado com uma régua. Para o fazer, é necessário medir Dimensões do LED e determinar o seu factor de forma. A partir desta característica pode encontrar o consumo de energia por LED, calcular o número de LEDs por metro e multiplicar.
| LED | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Dimensões, mm | 3,5х2,8 | 5х5 | 5,6х3 | 4,8х3 | 4,8х3 |
| Consumo de energia, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Consumo actual, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
O único problema é que alguns LED estão disponíveis em versões diferentes - com um cristal ou com 2-3 cristais. Neste caso, a potência também diferirá por um factor de 2 a 3. E a única forma de encontrar o parâmetro requerido é pegar na secção mais pequena da tira e alimentá-la a partir de uma fonte de potência obviamente superior. Medindo a corrente em amperes e multiplicando-a pela tensão de alimentação (12 V ou outra), pode-se obter a potência específica da secção (W). Se contar o número de barras num contador, obterá o valor que procura.
Se não tiver um amperímetro, pode medir a resistência da resistência montada na peça antes de a ligar à fonte de alimentação (ou contá-la se estiver disponível uma marcação). Após aplicar a energia, medir a voltagem através dela e encontrar a corrente utilizando a relação conhecida: I=U/Ronde I - é a corrente em ampere, U - é a tensão de alimentação em volts, R - é a resistência da resistência.
Porque é necessário um factor de segurança e o que este tem em conta
Se seleccionar uma fonte de alimentação sem um factor de segurança, esta funcionará no limite da sua capacidade. Este modo tem as suas desvantagens:
- Um "watt chinês" pode ser inferior a um watt normal. Mais grave, isto significa que a potência máxima real das fontes de alimentação baratas do Sudeste Asiático é frequentemente inferior à declarada.
- Alguns dos componentes electrónicos com corrente máxima (e calor máximo) têm uma vida útil reduzida. Isto é especialmente verdade para peças de bobinagem (transformadores, indutores), que em fontes de alimentação de baixo custo são feitas à mão a partir de fio fino com isolamento de baixa qualidade.
- Se uma fonte de energia tiver contactos mal soldados (o que é bastante comum), estes aquecerão à corrente máxima e a qualidade da ligação deteriorar-se-á. Isto irá causar ainda mais calor, e assim por diante até ao fracasso.
- Se a temperatura ambiente subir ligeiramente, a unidade electrónica atinge os seus limites e a sua vida é imprevisivelmente encurtada.
- O consumo de energia do sistema de iluminação depende do circuito (embora não de forma crítica). A configuração do iluminador pode conter: dimmer(es), controlador RGB, motorista (ou mais), um amplificador (possivelmente mais do que um), e outros dispositivos.
Todos estes dispositivos consomem correntes para ociosidade e para as suas próprias necessidades (energia para circuitos internos, etc.), a sua eficiência não é de 100%. Em comparação com as correntes consumidas pelas luzes LED, elas são pequenas. Mas se a PSU estiver a funcionar no modo "no limite", esta pequena adição pode tornar-se crítica.
Com base nestas considerações, a situação real é acrescentar à potência calculada quando 20 ou mesmo 40 por cento.
Outras características da fonte de alimentação
Após o cálculo das características eléctricas da fonte de alimentação LED, existem outros parâmetros a considerar.
Desenho (grau de protecção)
As unidades de alimentação podem ser de diferentes versões:
- selado - Recomendado para instalação ao ar livre, uma vez que estão protegidos contra a precipitação;
- Não selado - As unidades devem ser instaladas preferencialmente no interior porque são menos dispendiosas.
Além disso, as unidades hermeticamente seladas são menos refrigeradas, o que significa que tendem a sobreaquecer dentro de casa.
Tipo de arrefecimento
Nesta categoria as fontes de tensão estão subdivididas em unidades:
- com refrigeração gratuita;
- com arrefecimento forçado.
A ventilação forçada do espaço interno da unidade é conseguida através da montagem de um ventilador que é ligado e desligado pelo sensor de temperatura incorporado. Este desenho é utilizado para unidades de alta potência, enquanto as unidades de potência relativamente baixa são concebidas sem ventoinhas.
A utilização de um extractor de ventiladores reduz o tamanho da unidade ao reduzir o tamanho dos dissipadores de calor, mas o ventilador é ruidoso. Quanto mais próximo do fim da sua vida útil, mais alto se torna o ruído. Por conseguinte, tais fontes de alimentação não devem ser instaladas em salas de estar ou em salas com pessoas nas mesmas (escritórios, etc.).
Exemplo de cálculo para uma fonte de alimentação em modo de comutação
Como exemplo de como seleccionar uma fonte de alimentação adequada para a fita LED, podem ser estabelecidas as seguintes condições
- A fita LED exterior Apeyron 00-12 RGB é utilizada como aparelho de iluminação;
- Tensão da fonte de alimentação - 12 V;
- Consumo de energia - 14,4 W/m;
- Comprimento das tiras - 12 m.
Além disso, será necessário um controlador RGB, e para tal comprimento de fita, é também necessário um amplificador.
Utilizar a fórmula acima para calcular a potência necessária:
- Lm = 12m;
- Rood=14,4 W/m.
A instalação é ao ar livre, pelo que o arrefecimento será bom, mas há dois consumidores adicionais no circuito. Um factor de segurança de 30% ou 1,3 pode ser assumido.
Pист=Руд*Lленты*Кзап=14,4*12*1,3=224,64 Вт.
O arredondamento só deve ser feito para cima. Há fontes de 250W disponíveis no mercado. Tem de escolher um dispositivo com a classificação IP68 para o instalar no exterior.
Outra opção. Tem de alimentar uma faixa monocromática de 12 volts SMD2835-60LED de Apeyron. No total, precisamos de 1,5 m de fita com um consumo de energia de 9,6 W/m. Não é necessário um dimmer, nenhum outro acessório é necessário. A fonte de alimentação pode ser instalada para que o bom fluxo de ar seja assegurado. Não deve haver quaisquer outras fontes de calor nas proximidades. Um factor de segurança pode ser tomado a um nível inferior de 1,2. A potência é calculada:
Pист=Руд*Lленты*Кзап=9,6*1,5*1,2=17,28.
Uma fonte de alimentação de 12 volts com 25 watts é adequada. Os dispositivos com arrefecimento natural são feitos para esta potência, não é necessário um desenho hermético.
Importante! Por vezes, os fabricantes de fontes de alimentação indicam a corrente de funcionamento mais elevada em vez da potência de saída. Isto deve ser convertido em energia utilizando a fórmula Rist=Uscravo*Imaxonde Urab - é a voltagem da fonte de alimentação e Imax - é a corrente máxima de funcionamento.
O vídeo conclui com um exemplo.
O cálculo da capacidade de carga da fonte de alimentação da fita LED deve ser feito de forma responsável. Um erro na direcção mais pequena pode custar-lhe a perda de uma unidade cara, e na direcção maior - a custos financeiros injustificados.