Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Напряжение питания лент

Основной параметр светодиодных лент – это напряжение питания. Конечно, оно отличается от того, что у нас в розетках. По напряжению ленты разделяются на три группы:

  1. Питание 12 В.
  2. Питание 24 В.
  3. Питание 36 В.
    Блок питания для светодиодной ленты 3 вт

Причем ток обязательно постоянный! Если без блока питания включить ленту в сеть, то она выйдет из строя. Напряжение блока должно быть соответствующим – 12, 24, 36 Вольт. С его помощью снижается сетевое напряжение до рабочего значения. Самые популярные модели светодиодных лент – работающие под напряжением 12 В. Следовательно, нужно выбирать только те схемы блоков питания светодиодных лент, которые смогут вырабатывать такое напряжение.

Назначение

Выпускаемые промышленностью светодиодные ленты питаются постоянным напряжением 12 или 24 вольт. Чаще применяют ленты, рассчитанные на 12 В. Поэтому питать светодиодные ленты непосредственно от осветительной сети 220 В нельзя. Для их питания необходим понижающий трансформатор. Точнее – блок питания на 12 В. Так как светодиоды работают на постоянном токе, блок питания помимо понижающего трансформатора должен содержать выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Выпрямитель, подключаемый к вторичной обмотке трансформатора, служит для преобразования переменного тока в постоянный. В качестве выпрямителя могут использоваться диоды, собранные по мостовой или полумостовой схеме. Рабочий ток диодов должен превышать суммарный рабочий ток светодиодных лент, подключаемых к блоку питания.

На выходе выпрямителя получается пульсирующее напряжение. Частота пульсаций равна удвоенной частоте питающей сети. Для устранения пульсаций применяются сглаживающие фильтры. На практике для сглаживания пульсаций применяются электролитические конденсаторы с рабочим напряжением, превышающим выходное напряжение трансформатора. Величина емкости конденсаторов зависит от мощности блока питания.

Пульсации напряжения питания напрямую влияют на коэффициент пульсаций светового потока. Чем ниже коэффициент пульсаций света, тем комфортнее чувствует себя человек, находясь в помещении с искусственным освещением. Если емкость конденсаторов сглаживающего фильтра выбрана правильно, то коэффициент пульсаций светового потока не будет превышать нескольких процентов, что считается хорошим показателем.

Имея небольшие навыки в электротехнике из трансформатора, диодов и конденсаторов можно самостоятельно, своими руками изготовить блок питания для LED.

Особенности устройства

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Известно, что чаще всего используются блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт.

Мощность только у них может быть различной – зависит она от того, какое количество светодиодов планируется подключать. В России стандартное напряжение в бытовой сети – 220 Вольт.

Поэтому, если есть необходимость подключить светодиодную ленту, придется понижать напряжение до приемлемого значения – это 12 Вольт, причем ток должен быть постоянным. Недопустимо наличие больших перепадов напряжения – это приведет к тому, что яркость будет изменяться, что не очень удобно для зрения. А самым главным в этом случае является то, что будет уменьшаться ресурс светодиодов.

https://www.youtube.com/watch?v=xsyVQBIUFR0

Для питания светодиодных лент необходимо использовать специальные блоки, у которых на выходе стабильное напряжение. Поэтому к выбору этого устройства необходимо подходить со всей серьезностью.

Источник для подключения к светодиодным лентам должен вырабатывать напряжение 12 или 24 Вольт. Они должны работать в большом диапазоне температур.

Металлический корпус должен препятствовать механическим повреждениям, а также не допускать прохождения импульсных помех.

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

При подключении внимательно изучите руководство и схему, чтобы не допустить короткого замыкания. Обязательно применяйте блоки, у которых мощность немного выше, чем у ленты.

Например, один блок 100 Вт может без проблем запитать три ленты мощностью по 20 Вт каждая. Для того чтобы обеспечить нормальное функционирование всей системы освещения, необходимо иметь запас мощности – примерно 25-30 %.

Другими словами, при наличии светодиодной ленты мощностью 100 Вт, необходим блок, ёмкостью не менее 125 Вт.

Подключение ленты

Для соединения выпрямителя и светодиодной ленты необходимо использовать медные провода сечением не менее 1,5 кв. мм. Желательно, чтобы провод был двужильным и цветным.

Стандартные цвета – это коричневый, черный, красный, розовый, белый. Желательно для подключения к плюсовому выводу использовать красный, коричневый, розовый. Для соединения с минусовым источником — черный или белый.

Так будет намного проще проводить ремонт впоследствии.

Если необходимо подключить две и более ленты, их нужно соединять параллельно. При этом обязательно соблюдайте полярность, чтобы не вышли из строя светодиоды. Но такая схема приемлема в случае, если можно применить мощный блок. Если нет возможности установить такой, то нужно каждую ленту запитывать от отдельного малогабаритного источника.

При включении маленьких источников в сеть переменного тока достаточно применить провод сечением 0,75 кв. мм. Преимущество такой схемы подключения в том, что источники постоянного напряжения имеют малые габариты, их можно установить в любом месте.

Обязательно нужно учитывать несколько факторов, чтобы выбрать максимально подходящее место для установки блока.

Если вы подбираете место установки блока питания 12В для светодиодной ленты, вам необходимы следующие элементы:

  1. Схема, которая применятся для подключения устройств.
  2. Общее число выпрямителей.
  3. Габаритных размеров устройства.

Чтобы установить большой прибор, необходимо сделать специальную нишу в стене или мебели. Можно даже разместить его на полке в шкафу. Главное здесь, чтобы он был малозаметен. Малогабаритные источники могут быть смонтированы в таких местах:

  1. Под обшивкой потолка.
  2. В случае с гипсокартонными стенами можно поставить блок под ними.
  3. Для бетонных стен приемлем вариант с изготовлением ниши, которую можно сделать при помощи дрели или перфоратора.

Существует несколько видов блоков питания для светодиодных лент 12 Вольт. Негерметичные или открытые применяются для питания лент в нежилых помещениях, либо в жилых закрытых.

У них очень большой вес и габариты, маркировка IP20. Корпус перфорированный, изготовлен из металла. Перфорация позволяет более эффективно отводить тепло от элементов схемы. Можно устанавливать такие приборы в аппаратных нишах или специальных шкафах. Применять в ванной или подвале не рекомендуется – такие приборы не имеют защиты от влаги.

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Чаще всего такие устройства используются для аппаратуры, устанавливаемой на улице. Корпус выполняется из листов алюминия. Габариты у блоков подобного типа очень большие, масса тоже порой бывает более 1 кг. Но у них очень хорошая защита от всех негативных воздействий окружающей среды – прямых солнечный лучей, морозов, дождя и снега.

Маркировка приборов — IP66. Для питания двух светодиодных лент хватит источника мощностью 100 Ватт. Применяются такие блоки исключительно для питания вывесок, находящихся на улице. Конечно, их можно поставить и внутри помещения, но это нецелесообразно – стоимость герметичных блоков питания значительно выше, чем всепогодных.

Если вы выбираете блок питания для светодиодной ленты 12В, то обратите внимание на всепогодные или полугерметичные. Степень защиты таких устройств IP54, корпус выполнен из качественного металла.

Некоторые блоки питания заключены в пластиковый корпус, что не занижает их достоинств. Внутрь не попадает влага, масса и габариты устройства довольно малы.

Преимущество в том, что такого типа блоки питания без особого труда могут быть спрятаны в любой нише комнаты или мебели. Мощность такого типа приборов не превышает обычно значения в 75 Вт.

При выборе мощности блока питания принимаются во внимание характеристики нагрузки. Если подключаются ленты с небольшой мощностью, то достаточно будет блока питания на 40 Вт. Если же суммарная мощность лент большая, то может потребоваться блок питания не менее 500 Вт. Чтобы произвести более точный расчет, нужно знать следующие параметры:

  1. Общее количество светодиодов, которые включаются в цепь.
  2. По таблицам определяете суммарную мощность одного погонного метра светодиодной ленты.
  3. Суммарную длину светодиодной ленты.
  4. Обязательно учитывайте коэффициент для запаса – около 1,2.

Пример расчета мощности:

  1. Нужно определить суммарную нагрузку. Чтобы это сделать, потребуется знать мощность потребления 1 метра и общую длину ленты. Эти данные перемножаются.
  2. Зная суммарную мощность нагрузки, можно вычислить параметр источника напряжения – для этого ее нужно умножить на коэффициент запаса.

В том случае, если в конструкции имеется RGB-контроллер, необходимо учитывать и мощность, которую он потребляет. Обычно значение — не больше 5 Вт.

Перед тем как выбрать блок питания для светодиодной ленты 12В, нужно внимательно изучить рынок. Существует множество моделей устройств, у каждой из которых имеются недостатки и преимущества. Вот список самых распространенных версий:

  1. PV-15 – из всех приборов именно он является самым маломощным. Блок используется для подключения светодиодных лент (напряжение 12 Вольт). Мощность устройства не превышает 15 Вт. Корпус защищен от попадания влаги, изготовлен из алюминия. Внутри имеется фильтр, который защищает устройство от перепадов напряжения в сети. Ресурс прибора — минимум 200 тыс. часов. Стоимость изделия 550-600 рублей, может размещаться вне помещений.
  2. PV-40 – приборы, аналогичные предыдущим, но мощность выше (40 Вт). Используется для питания светодиодных лент, выходное напряжение 12 и 24 В. Стоимость прибора — около 1000 рублей.
  3. Особенностью модели LV-50 является то, что у неё полностью герметичный корпус из пластика. Прекрасно справляется с перепадами напряжения в сети, короткими замыканиями. Используется для питания светодиодных лент вне помещений. Может применяться в интервале температур -25.. 40 градусов по Цельсию. Ресурс её свыше 200 тыс. часов и стоимость — около 1000 рублей.
  4. LPV-100 – это блок питания импульсного типа мощностью 100 Ватт. Он может использоваться для подключения светодиодных лент, для питания которых необходимо напряжение 12 или 24 В. В конструкции имеется встроенная защита от короткого замыкания и перенапряжения. Ресурс прибора составляет не менее 200 тыс. часов, а стоимость его колеблется в пределах 2500 рублей.
  5. SUN-400 отличается большой мощностью. В нем имеется защита от скачков напряжения в сети, а также короткого замыкания. Мощность блока питания равна 400 Ватт. Он может использоваться с лентами, для питания которых необходимо напряжение 12 или 24 В. Цена прибора составляет 3500-4000 рублей.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Необходимо ли делать заземление для подключения мультиварки

Исходя из условий эксплуатации, нужно выбирать источник постоянного напряжения. Неразумно устанавливать БП мощностью 400 Ватт для питания ленты 10 Вт. Это невыгодно с финансовой точки зрения, да и спрятать такой прибор сложнее в комнате. Лучше использовать блок питания для светодиодной ленты 12 Вольт и мощностью 15 Вт.

Вполне реально изготовить блок питания 12В для светодиодной ленты своими руками, причем довольно быстро. Очень большое количество современной аппаратуры комплектуется адаптерами питания. И при поломке прибора блок питания оказывается ненужным. Существует несколько видов адаптеров:

  1. Вырабатывающие напряжение 5 Вольт – это блоки питания некоторых моделей маршрутизаторов, зарядные устройства для телефонов, навигаторов. В блоках питания персональных компьютеров имеется выход с напряжением 5 и 3,3 Вольт.
  2. Вырабатывающие напряжение 12 Вольт. Устанавливаются в персональных компьютерах, маршрутизаторах с функцией точки доступа, стационарных телефонах.
  3. Напряжение 19 Вольт. Этими устройствами оснащаются ноутбуки, мониторы, и прочая аппаратура.

Можно без особого труда переделать любой блок питания для использования со светодиодами. Правда, маломощные зарядчики, у которых на выходе напряжение всего 5 В, можно использовать всего с 2-3 светодиодами. Полноценную ленту к такому прибору нельзя подключить.

В конструкции системы освещения допускается использовать блоки питания для светодиодных лент 12 Вольт различных видов. Можно выделить два типа блоков питания:

  1. Устаревшие трансформаторные. Используются редко, так как у них очень большая масса. Чем больше мощность необходима, тем тяжелее будет трансформатор.
  2. Более современные источники питания импульсного типа обладают малыми габаритами и массой, но способны выдать большую мощность.

Импульсные блоки питания для светодиодных лент лучше всего использовать, так как они менее подвержены нагреву, чем трансформаторные.

Расчет мощности блока питания

Чтобы понять, какой блок питания нужен для светодиодной ленты, необходимо сделать определенные расчеты, учитывающие не только напряжение на выходе, но и величину тока, выдаваемую в нагрузку. Поэтому для каждой конкретной подсветки следует вычислить суммарное значение тока, потребляемого всеми светодиодами в ленте.

Внутреннее строение блока питания

Перед тем как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, необходимо ознакомиться с сопроводительной документацией к изделию, где указан потребляемый ток одного погонного метра. В случае отсутствия таких данных, расчет можно произвести самостоятельно.

К примеру, рассчитаем общее количество светодиодов для ленты 12В длиной 15 м, плотностью 30 светодиодов типа SMD 5050 на метр: 15 (м) х 30 (шт.) = 450 шт. Учитывая, что каждый светодиод SMD 5050 потребляет ток величиной 0,02А (это значение приведено в таблице параметров диодов), суммарное значение потребления тока всего отрезка ленты составляет 9А (450х0,02 = 9). Следовательно, будет необходим источник питания 12В со значением тока допустимой нагрузки 9А.

По сроку эксплуатации светодиодные носители не выходят из строя более трех лет

При расчете мощности блока питания для светодиодной ленты, перемножаем напряжение и полученное значение тока: 12Вх9А = 108 Вт. Следовательно, приемлемым будет стабилизатор мощностью не менее 108Вт. Однако следует учесть, что блок подбирается с 20-процентным запасом мощности, иначе он быстро выйдет из строя от перегрузки.

Кроме того, рассчитать мощность преобразователя можно используя данные об основных характеристиках гибких LED-изделий. Выбрав нужный тип ленты, находим в таблице соответствующее значение мощности одного метра и умножаем на общую длину подсветки. Учитывая запас мощности, получаем нужную мощность блока питания.

Класс светодиодов Размер светодиода, мм² Мощность светодиодной ленты, Вт/м Плотность ленты, шт./м Значение светового потока, лм/м
SMD 3528 3,5х2,8 2,4 30 150
4,8 60 300
9.6 120 600
SMD 5050 5х5 7,2 30 360
14,4 60 720

Монтировать подсветку к выбранной поверхности необходимо после того, как к светодиодной ленте подключен блок питания. Используем для примера подключение ленты к блоку, корпус которого выполнен из металла и имеет отверстия для охлаждения составляющих элементов и клеммной планки. Одна из стенок корпуса снабжена табличкой с указанием маркировки для корректного подключения проводов.

Клеммы с обозначением «L» и «N» – фаза и ноль, предназначены для подключения к сети 220В. Заземление обозначено символами «FG». Клеммы с маркировкой «G» объединены между собой и предназначены для подключения отрицательного вывода светодиодной ленты. Три клеммы с символами «V» также соединены внутри адаптера и к ним подключается соответственно положительный вывод. Следует заметить, что такая маркировка используется и на других моделях преобразователей.

Схема параллельного подключения светодиодной ленты до 5 м

Для подключения одноцветной ленты, подсоединяем провода к клеммам, учитывая полярность. Вилка сетевого шнура имеет три провода с оболочкой коричневого, синего и желто-зеленого цвета. Коричневый и синий провода крепим к клеммам «фаза» и «ноль», не боясь перепутать, так как их можно менять местами. Желто-зеленый провод соединяют строго с клеммой заземления. Если заземление отсутствует, клемму не используют: это не имеет значения для функционирования ленты.

Вышеизложенный пример схемы подключения светодиодной ленты к блоку питания подходит для использования подсветки из одной ленты длиной до 5 м. Если требуется подключить несколько отрезков ленты, то необходимо применить схему параллельного подключения.

Блок питания для светодиодной ленты

Если при оформлении интерьера возникает необходимость подсветки нескольких элементов декора, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, применяется параллельное подключение отрезков ленты к преобразователю напряжения. Такая схема используется и в случае, когда линия освещения конструкции достаточно длинная и превышает 5 м.

Последовательное соединение отрезков приведет к неравномерному распределению нагрузки, вследствие чего светодиодная лента будет работать некорректно, излучая слабый свет на конечном участке. Не исключено, что крайний отрезок ленты вообще не будет светиться, тогда как начальный начнет перегреваться и быстро выйдет из строя. Это говорит о том, что подключать конец первого отрезка к началу второго нельзя.

Схема подключения одно- и трехцветной светодиодной ленты

При параллельном соединении, каждый отрезок светодиодной ленты должен независимо от остальных подключаться к источнику питания. Это можно сделать, подсоединив каждый отрезок ленты к блоку питания отдельными проводами. Но параллельное подключение можно сделать и другим способом: проложить основную линию провода от преобразователя, к которой впоследствии можно подключить отдельные участки светодиодной ленты.

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Чтобы контакт проводников ленты с основным проводом был надежным и крепким, используют пайку или соединение посредством специальных разъемов – коннекторов. Использование для соединения разъемов значительно упрощает ремонт подсветки в том случае, если при эксплуатации возникнут неполадки. Если ленту необходимо проложить по сложной траектории, можно применить в качестве магистрального провода саму ленту.

Чтобы блок питания 12v прослужил дольше, необходимо правильно рассчитать потребляемую мощность диодного модуля

В некоторых случаях расчет БП для светодиодной ленты попросту не требуется. К примеру, если требуется подключить 1 метр светодиодной ленты на SMD светодиодах 3528 с питанием от 12 вольт. Рассчитывать нечего – подойдет любой источник питания со стабильным выходным напряжением 12 В. Если же идет речь о боле мощной нагрузки, то тут уже придется немного «повозиться» с цифрами.

Мощность блока питания подбирается, отталкиваясь от максимальной длины и мощности потребления одного метра LED-ленты. Чтобы упростить задачу с расчетом мощности, предлагаем воспользоваться справочными данными в таблице ниже. Так как рассчитать блок питания для светодиодной ленты? Произвести расчет можно самостоятельно по формуле Pобщ. = Pотр. × L × 30%. В данной формуле Pотр. – потребляемая мощность 1 метра LED-ленты, L – полная длинна отрезка, 30% – запас мощности.

Пример расчета. Допустим, необходимо рассчитать мощность БП для трёхметрового отрезка светодиодной ленты SMD 3528 с плотностью LED-чипов 60 штук в 1 метре. Отрезок длиною в 1 метр потребляет 4,8 Вт, следовательно, 3 метра будут потреблять 14,4 Вт. Если приобрести блок питания близкой к расчетной мощности, то он будет работать на пределе и прослужит недолго.

При самостоятельном изготовлении блока питания необходимо учитывать мощность потребления светодиодной ленты. Точные данные можно узнать в спецификации к конкретной модели. А вот данные самых распространенных типов:

  1. SMD-3528 вмещающая на 1 метре 60 светодиодов, суммарная мощность 4,8 Вт.
  2. SMD-3528 со 120 светодиодами на одном метре имеет мощность, соответственно, 7,2 Вт.
  3. SMD-3528 с 240 светодиодами на одном метре имеет мощность 16 Вт.
  4. SMD-5050 с 30 элементами – 7,2 Вт.
  5. SMD-5050 с 60 элементами – 14 Вт.
  6. SMD-5050 со 120 элементами – 25 Вт.

Если вы осуществляете для светодиодной ленты подбор блока питания (готового) или же собираете элементы для самостоятельного изготовления, нужно учитывать все параметры. Основными являются:

  1. Мощность.
  2. Рабочее напряжение.

Для того чтобы рассчитать суммарную мощность ленты, необходимо знать, сколько потребляет один погонный метр. Затем это значение умножается на длину (в метрах). Далее нужно прибавить еще 25% от полученного значения и выбрать блок питания (или трансформатор), мощность которого наиболее близка к расчетной.

Например, у вас есть в наличии лента:

  1. На каждый метр приходится по 40 светодиодов.
  2. Суммарная длина – 5 метров.
  3. Напряжение питания стандартное – 12 Вольт.

При номинальном значении мощности одного метра в 4,8 Вт, можно посчитать суммарное значение. Оно будет равно 24 Вт. Рекомендуется прибавить к этому значению еще 6 Вт (это 25%). Значит, блок питания должен иметь мощность 30 Вт.

Независимо от того, какой тип трансформатора предполагается применить для питания светодиодной ленты, сначала нужно определить мощность подключаемой нагрузки. Для этого необходимо знать, какую мощность потребляет один погонный метр ленты и сколько метров будет потрачено для организации освещения. Такую информацию можно получить из технической документации на данный тип LED или узнать ее у продавца.

К сожалению, часто заявленные технические характеристики не соответствуют реальным. В случае если возникли сомнения, лучше произвести несложные измерения, чтобы узнать реальные цифры. Для этого светодиодную ленту необходимо подключить к подходящему источнику напряжения и измерить потребляемый ток. Таким источником может послужить лабораторный блок питания, зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов или сам аккумулятор на 12 или на 24 вольт.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Котлы газовые для отопления дома настенные двухконтурные принцип работы цены подключение и монтаж расчет мощности

Где P – потребляемая мощность; U – напряжение; I – потребляемый ток.

Разделив полученное значение на длину подключенной ленты, получим мощность одного погонного метра светодиодной ленты. Зная «метраж» ленты, которую предполагается установить, легко вычислить потребляемую мощность. Мощность блока питания лучше выбрать с запасом в несколько десятков процентов. Это позволит избежать излишнего нагрева, повысит надежность системы освещения.

Трансформаторные БП

Самые простые по конструкции – это трансформаторные блоки питания. Основной элемент в нем – это катушечный трансформатор. С его помощью происходит снижение напряжения с 220 В до 12..15 В (или 24, 36 В). Напряжение, которое вырабатывается на вторичной обмотке, подается на вход мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах.

Преимущество трансформаторных БП заключается в том, что они работают даже без подключения нагрузки (так называемый режим холостого хода). Кроме того, имеется гальваническая развязка с сетью 220 В. Но, несмотря на простоту конструкции, есть и ряд недостатков: очень низкий КПД, большие габариты, высокая чувствительность к перепадам напряжения.

Выбор

Как выбрать мощность трансформатора мы уже обсудили. Однако в некоторых случаях целесообразнее применить несколько трансформаторов небольшой мощности вместо одного мощного аппарата. Это может быть сделано, например, по соображениям расположения отдельных участков светодиодной ленты. Или, исходя из габаритов, когда встает вопрос, куда спрятать трансформатор большой мощности.

Мы уже останавливались на достоинствах «электронных» трансформаторов. Однако применяемые в них электронные компоненты более требовательны к эффективному охлаждению. Часто для охлаждения электроники таких БП, внутрь корпуса устанавливают вентиляторы.

К выбору блоков питания следует подходить с некоторой осторожностью, так как со временем вентиляторы иногда начинают довольно громко шуметь и для устранения шума приходится предпринимать меры. Лучше остановить свой выбор на преобразователях, в которых корпус служит радиатором для отвода тепла. Такие корпуса имеют развитую ребристую поверхность.

Выбирая трансформатор необходимо учесть место его установки. Если освещение предполагается устанавливать на улице или в сырых помещениях, необходимо выбирать аппарат с соответствующим классом защиты.

Дополнительно про выбор трансформатора можете посмотреть интересное видео. Автор дает полезные замечания, которые обязательно пригодятся при выборе трансформатора.

Часто у неискушенного человека возникают вопросы, какой трансформатор нужен для питания LED? Как рассчитать мощность трансформатора? Можно ли изготовить трансформатор своими руками? Как подобрать трансформатор из имеющихся в наличии? Можно ли обойтись без трансформатора? В этом материале читатель найдет ответы на эти и другие вопросы.

Назначение

Выпускаемые промышленностью светодиодные ленты питаются постоянным напряжением 12 или 24 вольт. Чаще применяют ленты, рассчитанные на 12 В. Поэтому питать светодиодные ленты непосредственно от осветительной сети 220 В нельзя.

Для их питания необходим понижающий трансформатор. Точнее – блок питания на 12 В. Так как светодиоды работают на постоянном токе, блок питания помимо понижающего трансформатора должен содержать выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Пульсации напряжения питания напрямую влияют на коэффициент пульсаций светового потока.

Чем ниже коэффициент пульсаций света, тем комфортнее чувствует себя человек, находясь в помещении с искусственным освещением.

Если емкость конденсаторов сглаживающего фильтра выбрана правильно, то коэффициент пульсаций светового потока не будет превышать нескольких процентов, что считается хорошим показателем.

Для питания светодиодных лент применяют два типа блоков питания содержащих:

  • обычный понижающий трансформатор;
  • импульсный преобразователь напряжения (электронный трансформатор).

В качестве понижающего трансформатора, в зависимости от типа LED ленты, подойдет любой трансформатор 12В или 24В соответствующей мощности с выпрямителем и сглаживающими конденсаторами. Это может быть трансформатор, намотанный на Ш-образном или тороидальном сердечнике.

Хорошо подходят, имеющиеся в широкой продаже, тороидальные трансформаторы, предназначенные для питания низковольтных ламп для точечных светильников. Они имеют компактные размеры и мощность достаточную для подключения светодиодной ленты.

Блоки питания для светодиодных лент, выпускаемые промышленностью, обычно выполняются в виде импульсных преобразователей напряжения (инверторов).

В них сетевое напряжение последовательно выпрямляется, преобразуется в высокочастотное напряжение (до 40 кГц), трансформируется импульсным трансформатором, выпрямляется и сглаживается.

На таком же принципе основана работа блоков питания компьютеров, телевизоров и многих других электронных устройств.

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Благодаря сравнительно большой частоте преобразования, импульсные блоки питания значительно выигрывают по массогабаритным показателям у трансформаторных БП. По той же причине они не гудят, у них низкий коэффициент пульсаций. Большим достоинством импульсных блоков питания является то, что они выдают стабильное напряжение в широком диапазоне входного сетевого напряжении.

Расчет

Независимо от того, какой тип трансформатора предполагается применить для питания светодиодной ленты, сначала нужно определить мощность подключаемой нагрузки.

Для этого необходимо знать, какую мощность потребляет один погонный метр ленты и сколько метров будет потрачено для организации освещения.

Такую информацию можно получить из технической документации на данный тип LED или узнать ее у продавца.

Для этого светодиодную ленту необходимо подключить к подходящему источнику напряжения и измерить потребляемый ток.

Таким источником может послужить лабораторный блок питания, зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов или сам аккумулятор на 12 или на 24 вольт.

Подключение светодиодной ленты к блоку питания не представляет особой сложности. При подключении главное не перепутать полярность и подключить плюс к плюсу, а минус к минусу.

На светодиодной ленте и на блоках питания полюса обычно промаркированы. Часто для подключения LED ленты к заводским БП используются специальные разъемы.

Они имеют специальные выступы – «ключи» и, поэтому, ошибиться с подключением невозможно.

Для подключения блоков питания к сети необходимо использовать кабель в двойной изоляции. Сечение жил кабеля должно быть не меньше 1.5 мм2. Для подключения низкого напряжения, в зависимости от мощности нагрузки, подойдет провод или кабель с сечением жил от 0.

75 мм2 или больше. Такое небольшое сечение объясняется тем, что светодиоды потребляют в 8 – 10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания.

Подключение кабелей к трансформаторам должно осуществляться с помощью штатных разъемов или с помощью винтовых или пружинных зажимов.

Подключение «трехцветных» (RGB) светодиодных лент имеет некоторые особенности. RGB ленты обычно работают со специальными контролерами.

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Поэтому для наращивания цепочки светодиодных лент используются специальные усилители. Эти усилители также должны получать энергию от блока питания.

Еще следует сказать несколько слов об электромагнитной совместимости. Импульсные блоки питания для светодиодных лент могут быть причиной помех. Поэтому стоит подумать о применении сетевых фильтров. Для эффективного подавления помех они должны располагаться в непосредственной близости от БП.

Простейший трансформатор для светодиодной ленты можно изготовить самостоятельно. Сначала необходимо рассчитать мощность и потребляемый светодиодной лентой ток. Исходя из потребляемой мощности, выбрать понижающий трансформатор на 12 В. Также понадобятся четыре выпрямительных диода или диодный мост в интегральном исполнении.

Максимально допустимый ток диодов должен превышать ток, потребляемый светодиодной лентой. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения потребуются электролитические конденсаторы. Рабочее напряжение конденсаторов 12-тивольтового БП должно быть не ниже 25В. Суммарную емкость можно подсчитать исходя из 3000 микрофарад на один ампер нагрузки.

Все детали нужно спаять по приведенной ниже схеме.

Получившуюся конструкцию нужно поместить в подходящий для нее корпус.

Учитывая все вышеизложенное, можно сказать, что применение качественного трансформатора является необходимым условием длительной и надежной работы светодиодной ленты. При этом он должен иметь запас по мощности, обеспечивать низкий коэффициент пульсаций, не бояться бросков сетевого напряжения и иметь класс защиты соответствующий условиям эксплуатации.

Импульсные БП

Не нужно думать, что в конструкциях импульсного типа нет трансформатора. Он есть, но его габариты и масса намного меньше, нежели у рассмотренных выше конструкций. Работает устройство на высоких частотах (несколько десятков тысяч Герц против 50 в бытовой сети). Но недостатки остались прежними – высокая чувствительность к перепадам напряжения.

Трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт: расчет, выбор

Стоимость импульсных блоков питания для светодиодной ленты большой мощности очень часто превосходит саму гибкую ленту. Однако есть вариант сократить затраты на устройство подсветки, используя в качестве стабилизатора блоки питания от устаревших моделей компьютеров, телевизоров, планшетов или других электроприборов. Наверняка такие изделия можно найти в каждом доме.

Схема подключения блока питания и диммера для регулировки яркости светодиодов

Схема подключения блока питания и диммера для регулировки яркости светодиодов

Мощность преобразователей на 12В от старой электроники обычно составляет от 6 до 36Вт. Этого вполне хватает для функционирования небольшого отрезка светодиодной подсветки, например, зоны кухонного фартука. Можно использовать трансформаторные модели, но они достаточно тяжелые и их мощность превосходит такой же параметр ленты в два раза.

Для нормальной работы светодиодной ленты лучше применить импульсные блоки питания, которые при достаточной мощности весят совсем немного. Подойдет, например, преобразователь на 12В и 2А от вышедшего из строя телевизора. Мощность такого устройства составляет 24Вт (12х2), что позволяет светодиодной ленте работать исправно, а блоку питания не перегреваться.

Схема подключения нескольких светодиодных лент к блоку питания и к контроллеру одновременно

Схема подключения нескольких светодиодных лент к блоку питания и к контроллеру одновременно

Можно приспособить электронный балласт (ограничитель тока), который питал люминесцентный светильник, вышедший из строя, под блок питания для ленты 12В. Для этого необходимо регулятор люминесцентной лампы преобразовать в понижающий трансформатор, после чего, используя схему, подключить к нему светодиодную ленту.

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Электронный трансформатор для галогенных лам не используется для светодиодов

Электронный трансформатор – это схема импульсного источника питания, в основу которой входит высокочастотный генератор, работающий на полупроводниковых ключах, и непосредственно сам трансформатор. Питание такой схемы обеспечивается стандартной сетью переменного тока с напряжением 220В, но на выходе действующее значение находится в области 12В. Сначала питание из электросетей подается на выпрямитель, а затем уже выпрямленное напряжение отправляется в узел генератора и силовых ключей.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Светодиодные лампы Эра отзывы о производителе краткий обзор модельного ряда

Стандартный вариант реализации такой схемы – использование автогенераторного двухтактного типа, ключевой особенностью которого является отсутствие необходимости в использовании каких-либо специальных импульсных источников питания наподобие ШИМ-контроллеров. Автоматический генератор в данном случае переключает транзистор под воздействием напряжений, которые наводятся на обмотки трансформатора, а также обеспечивает положительную обратную связь.

Чтобы обеспечить нормальную работу светодиодных ламп, потребуется любой источник, обеспечивающий стабильное напряжение 12В на постоянной основе и минимизирующий пульсации. Для этого чаще всего используются именно упомянутые выше ИМС.

Обе схемы предусматривают использование интегрального ШИМ-контроллера, которым обеспечивается регулировка работы биполярных или полевых транзисторов. Помимо этого, выходной каскад схемы включает в себя выпрямитель, а также конденсаторы, которыми обеспечивается сглаживание пульсаций – они выступают в роли своеобразного фильтра.

В конечном итоге получается стабилизированный источник питания, пульсации которого соответствуют текущей нагрузке, а также емкости фильтрующих конденсаторов. При необходимости можно обеспечить его реализацию на автогенераторной схеме по аналогии с электронным трансформатором, используя дополнительно цепи обратной связи, чтобы обеспечить необходимую стабилизацию выходного напряжения.

Трансформаторы для светодиодных лент 12 вольт: виды, подключение, выбор

Понижающий трансформатор для LED-ламп

Стандартный срок службы светодиодных ламп в соответствии с характеристиками, заявленными производителями, составляет 4000 рабочих часов. Если не использовать в работе таких устройств специализированные понижающие трансформаторы, оставляя в качестве основы работы диод, период эксплуатации сокращается  до 1200 часов бесперебойной работы.

Если лампы устанавливаются в помещения с повышенной концентрацией влаги или постоянными перепадами температуры (сауны, бассейны), нужно использовать специальный понижающий трансформатор, оснащенный защитой от воздействия воды. Также важно убедиться в том, что общая нагрузка светодиодных ламп находится в пределах 60%.

Как выбрать

В выборе понижающего трансформатора для светодиодных ламп нет ничего сложного. При возникновении каких-нибудь трудностей всегда можно проконсультироваться с менеджерами компаний, которые продают такое оборудование. Самое главное – правильно рассчитать мощность.

Вычисляется сумма всех светодиодных светильников, установленных в помещении, к полученному результату добавляется 20%, так как в преимущественном большинстве случаев трансформатор используется только один.

К примеру, в комнате будет шесть ламп 12В, их сумма 72В. Устройства, имеющие номинал 60В, уже не могут использоваться. Нужно приобретать оборудование на 100В или сокращать количество источников света. Если поставить мощный трансформатор, можно добавить еще лампу.

Если куплен новый трансформатор, который после подключения и включения начал сильно нагреваться, нужно провести несколько операций:

  1. Проверить нагрузку энергопотребления в помещении и соответствие допустимого номинала трансформатора количеству подключенных к нему ламп.
  2. Проверит разводку розеток и освещения по группам.
  3. Проверить идет ли нагрузка на устройство.
  4. Посмотреть отзывы в интернете по купленному устройству. Вполне возможно, приобретен некачественный трансформатор.

Дизайнеры часто используют светодиоды для декора интерьера, зрительного расширения пространства комнаты, сокрытия световых источников при обустройстве разнообразных потолочных конструкций.

Существует несколько видов светодиодных конструкций. Некоторые из них:

  • Клеящиеся. Для фиксации изделия необходимо удалить с липкого слоя защитную пленку и изгибая ленту под нужным углом приложить ее к ровной поверхности.
  • Бесклеевые. Для крепежа используются специальные скобки из пластмассы.
  • Влагозащищенные востребованы при установке подсветки в помещениях, где имеются повышенные показатели влажности.
  • Герметичные нужны для осветительной системы в местах высокой влажности, а также в бассейнах.
  • Открытые. Используются для монтажа освещения под потолочной конструкцией или на стенах.
  • Многоцветные системы изменяют цветовые характеристики под действием специального элемента — контроллера.
  • Одноцветные (белые). Уровень их яркости можно отрегулировать специальным диммером.

В лед системах может быть разнообразное количество элементов подсветки различного типа. Самые востребованные устройства с маркировкой 3528 или 5050.

Цифровые значения указывают на размер диодов: 3,5 на 2,8 мм или 5 на 5 мм. Первые оборудованы специальным корпусом из пластмассы с одним кристаллом.

Последние также оснащены пластиковой конструкцией, в которой расположены три кристалла, поэтому они освещают гораздо ярче.

Кроме этого, сегодня выпускаются двухрядные системы со множеством диодов. В магазинах можно приобрести новинки, которые оснащены чипами SMD 2850. С их помощью световые характеристики значительно улучшаются.

Ввиду небольшой стоимости и высокой способности отдавать свет изделия становятся популярными с каждым днем. Такие ленты функционируют в безопасном режиме со сниженными показателями тока. Этот фактор способствует увеличению эксплуатационного срока без утраты степени яркости. Они могут проработать 50 тысяч часов. Именно такие показатели заявлены производителем.

Для светодиодных систем характерно минимальное потребление электричества. Сейчас имеется множество типов с различными мощностными показателями от 4,8 до 14,4 Вт/мин и выше. Диоды выдают достаточно яркий свет, поэтому ими можно пользоваться не только для вспомогательной подсветки, но и в качестве основного источника света. Зачастую для этого применяют наиболее яркие ленты LED-ТED.

Светодиодная подсветка обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с другими системами освещения. Некоторые из них:

  • Длительный срок службы не менее 10 лет.
  • Освещение распределяется равномерно по площади всей комнаты.
  • Высокие показатели пожарной безопасности.
  • Свет остается ярким на протяжении всего эксплуатационного периода.
  • Экологически безопасные материалы в составе.
  • Минимальное потребление электричества.
  • Возможность фиксации ленты под различными углами.
  • Разнообразная цветовая палитра.
  • В составе светодиодов отсутствует ртуть.
  • Устойчивость к радиопомехам.
  • В комнату выделяется минимум тепловой энергии.

Правила выбора

Любая светодиодная лента может функционировать от батареек или аккумулятора в автомобиле, но ее эксплуатационный срок будет ограничен. Именно поэтому следует подбирать понижающий блок питания, учитывая указанную производителем мощность. На изделиях зачастую расположена информация касательно значений мощности. Показатели могут быть в амперах или ваттах. Трансформатор необходимо выбирать после покупки самой конструкции.

Блоки питания необходимо выбирать, ориентируясь на показатели некоторых параметров. Среди них такие, как напряжение, мощность и степень влагозащиты.

В зависимости от системы охлаждения, конструкции бывают активными и пассивными. В последних системах корпус изделия имеет питание по типу блока ноутбуков. Вверху устройство закрыто крышкой.

Расчет

Расчет мощности блока питания

Проведем простой расчет, для популярной светодиодной ленты на SMD 5050 длиной 3 метра, мощностью 14,4W и имеющей 60 led/м.

  1. Вычисляем потребление всей ленты, 3 метра
    14,4W * 3м. = 43W
  2. Добавляем 20% на запас, который пойдет на потери в проводниках
    43W * 1,2 = 52W
  3. Получили, что минимальная мощность блока должна быть 52W. Ближайшая подходящая модель обычно имеет 60W, соответственно её и выбираем.

Кроме потерь в проводах и в самой светодиодной ленте, немалую роль играет и качество конструкции, схем и комплектующих БП. Если он средней стоимости и не супер высокого качества, то указанные характеристики будут предельно допустимыми, на них он будет работать нестабильно. Приведу пример из практики, на БП 60 Вт.

подключил ленты на 55 Вт., но после 10 минут работы лента начинал мигать. При нагреве  электрические параметры немного меняются, напряжение падало. Мощности чуть-чуть не хватало. Разобрал и внутренним регулятором понизил напряжение с 12,5 до 11,5 В. Этого было достаточно для стабильного и полноценного освещения комнаты.

Блок питания своими руками

Итак, вы решили самостоятельно собрать источник питания для светодиодной ленты. Размер блока питания зависит от мощности трансформатора (если выбрана схема с его использованием). Для простого прибора потребуется трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 В. Ток на выходе должен быть порядка 1 Ампер, напряжение – 12 Вольт.

Также потребуется несколько элементов:

  1. Диодная сборка. Можно использовать 4 полупроводниковых диода, соединенных в мостовую схему.
  2. Электролитический конденсатор с рабочим напряжением не менее 25 В. Можно использовать элементы с рабочим напряжением 50 В. Емкость должна быть не менее 470 мкФ.
  3. Стабилитрон или микросборка КР142ЕН. Это стабилизатор напряжения, но его нужно устанавливать на радиаторе.

Электронный трансформатор изнутри

Иногда требуется сделать небольшую подсветку светодиодной лентой на кухне или лоджии, из остатков светодиодной ленты, но покупать никак не хочется, из-за расходов превышающих стоимость всей проектируемой конструкции. Первым приходит мысль сделать электронный траснформатор своими руками. Покупать у китайцев на АлиЭкспресс не вариант, придется очень долго ждать доставки.

Сейчас многие приборы питаются от внешних блоков питания на 12В и имеют мощность от 10 до 50 Вт. Это могут быть планшеты, телевизоры, электробритвы, ноутбуки, компьютеры, роутеры и маршрутизаторы. Грубо говоря, 10W обеспечивает яркость на 700-800 люмен, что соответствует яркости лампы накаливания на 60W. Наверняка подобный БП валяется у вас в кладовке или гараже. Если дома у вас не нашлось, спросите у соседа, у него точно есть.

Пример маломощных, от 6W до 40W

Можно купить источник питания очень недорого на Авито. У многих дома валяется какой то БП на 12 вольт, они не знают куда его деть, выбрасывать жалко, поэтому они его продают через объявление. Продавец не знает его реальной стоимости и ставит низкую или среднюю цену. Так как мы покупаем не в магазине, а по объявлению, то мы можем торговаться.

В результате таких торгов я покупаю по символической цене в 50-100 руб. Выгодно обеим, продавец избавился от ненужной безделухи, а я купил полезный прибор дешево, заплатил в 5 раз меньше чем в магазине. Считаю эффективней потратить время на поиск по объявлениям, чем искать детали и паять самостоятельно.

Процесс сборки блока питания

У вас есть в наличии светодиодная лента, расчет блока питания произведен и подобраны элементы, теперь можно приступить к сборке. Допускается использование как печатного, так и навесного монтажа.

Конечно, на печатной плате вся конструкция будет смотреться намного привлекательнее. Процесс изготовления выглядит таким образом:

  1. Соединяются диоды между собой по мостовой схеме. Обязательно соблюдайте полярность, на всех диодах со стороны полоски на корпусе находится анод (положительный вывод).
  2. Подключаете к диодному мосту вторичную обмотку трансформатора.
  3. К выходу моста нужно подключить электролитический конденсатор. При соединении нужно соблюдать полярность! Иначе конденсатор может взорваться!
  4. В разрыв плюсового вывода включается дроссель.
  5. Далее, между плюсом и минусом включается стабилитрон. После него также желательно установить еще один конденсатор.

В завершение все устройство собирается в один корпус, элементы надежно закрепляются и делается два отвода. Красным проводом нужно обозначить плюсовой вывод, черным или синим минусовой. На этом изготовление блока питания для светодиодных лент 12 Вольт завершено, можно пользоваться устройством.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector