Какая бывает мощность светодиодной ленты и как ее определить?
Мощность светодиодной ленты – второй после номинального напряжения параметр, на который потребители обращают внимание. После него проверяется приспособленность ленты для определённой погоды или микроклимата, прочие параметры.
От чего зависит?
Мощность светодиодной ленты зависит от двух характеристик – рабочего напряжения питания и потребляемого каждым светодиодом тока. Мощность равна произведению вольтажа светодиодов на ампераж (силу тока). Сила тока при последовательном соединении светодиодов (в сборках на 12, 24, 220 вольт) одинакова – она зависит от характеристик конкретного светоэлемента, из которых (полностью одинаковых) и собирается светолента.
Собирать разные по мощности светодиоды в одну сборку не рекомендуется – светодиоды малой мощности светятся ярче, большей – гораздо более тускло. Если в светильнике стоит драйвер, в котором происходит стабилизация именно по силе тока под светодиоды меньшей мощности, то светильник не будет светить, либо свечение будет пикселизованным, фрагментарным в зависимости от мощности каждого светодиода. В случае с подключением длинной ленты с разными (не одинаковыми) светодиодами к источнику более высокого, чем несколько вольт, напряжения, маломощные светодиоды сгорят, а следом за ними, если произошёл тепловой пробой, и светодиод стал обычным проводником, сгорят и остальные.
Несмотря на то что даже светодиоды одной партии немного раличаются по напряжению (в пределах сотых долей вольта), может получиться небольшой «разнобой».
Эта особенность некритична – некоторые светодиоды светят чуть слабее, в светильнике или лампочке с матовым рассеивателем эта небольшая разница незаметна.
Как рассчитать мощность?
Для расчёта мощности есть таблица значений номинального напряжения и потребляемого тока. Согласно ей светодиоды разного номинала обладают отличным друг от друга током потребления. К примеру, светоэлементы, похожие на обычные светодиоды производства времён СССР, которые, в свою очередь, устанавливались в панели индикации междугородной телефонной аппаратуры (оборудования РРЛ), отличаются током потребления в 15-30 миллиампер при разбросе напряжения 2,7-3,2 вольта. Превышать эти параметры ни в коем случае нельзя – в идеале светодиод почти совсем не должен нагреваться. Допускается нагрев до температуры не больше, чем у тела здорового человека (не теплее пальца). Всегда помните, что светодиод – не газоразрядная или лампа накала, выделять тепло он почти не должен. Если подать на такой светодиод напряжение 3,4-3,8 В, то нагрев станет более существенным – до температуры в 50-55 градусов, а напряжение более 4-х вольт и вовсе приведёт к его ускоренной деградации (светодиод раскалится до 70 градусов, после чего он попросту проседает – «пробивается» по теплу и приходит в негодность).
На 1 метр
Приведём пример. Лента на 220 вольт, работающая длинными секциями на светодиодах марки SMD, насчитывает 60 штук на секцию. Разумеется, если рассчитывать по характеристикам, без перегрузки, в случае самосбора из отдельных светодиодов, заказанных партией в Китае, вышло бы 80. Здесь расчёт на то, что лента проработает хотя бы заявленные 25 тыс. часов, а не «прервётся» где-то между 2000-м и 3000-м часами реальной работы, как это часто бывает в результате преднамеренного выхода за пределы рабочих параметров.
Итак, SMD-5050 имеет мощность 0,1 ватта. 60 штук – уже 6 Вт. Светопоток ленты длиной 1 метр равен 480 люменов (8 Лм на один светодиод). Узнать ток потребления «от розетки» можно, разделив 6 Вт на 220 В. В итоге получим 27 мА, потребляемых от сети. В реальности же некоторые потери (до 5%) приходятся на диодный мост – он слегка нагревается, поэтому фактически лента потребляет 30 мА переменного тока при 220 В. А если взять (как это часто бывает) тепловыделение перегруженных по току светодиодов, то ещё процентов 40-50 уйдёт на тепло. В качестве примера – светодиодные лампочки, цоколь которых даже обжигает руку (70 градусов, +50 к комнатной температуре, в виде жара), то потеря на тепло светодиодов и выпрямителя (или драйвера) выливается в 60% и более. В итоге, вместо 30 мА при 220 вольтах вся сборка заберёт 50 миллиампер.
По мощности, при свете на 6 Вт, фактическое (суммарное) потребление светоленты с выпрямителем может вылиться в 10-15 Вт.
На всю длину ленты
Возьмём в качестве примера всё те же светодиоды – SMD-5050. На метр (60 шт.) их светопоток оценивается в 6 Вт, при потреблении в 10-15 (остальные ватты, как ранее говорилось, идут на тепло из-за неправильного расчёта). Если на метр такая лента светит на 6 Вт, то на всю длину, предположим, коридора (100 метров, первый этаж фабрики или завода, переход между цехами) лента выдаст света на 600 Вт. При этом потребление будет, как у одноконфорочной электроплитки или масляного электрорадиатора – киловатт и более. Ленты на питание от 220 В часто включаются через автоматический предохранитель на «фазном» проводе линии – ток его срабатывания равен нескольким амперам. Если светимость ленты изменится от броска напряжения в большую сторону, этот автоматический предохранитель «отстрелится», разомкнёт линию, и лента окажется обесточенной.
К примеру, 5 стометровых лент из таких светодиодов можно включить через стандартный дифавтомат на 25 А, применяемый в квартирах и загородных домах.
Расчёт преобразователя
Если светоленточное освещение на 220 В не требует ничего, кроме выпрямителя с фильтром (конденсатором) на это же самое напряжение, то 5-, 12- и 24-вольтовые мини-сборки нуждаются в дополнительном преобразователе. В качестве последнего используется драйвер по току или стабилизированный источник питания на это же низкое напряжение, рассчитанный с небольшим запасом во избежание «проседания» питания.
Простейший пример – драйвер в стандартных цокольных лампочках типоразмера Е-27. Лампочка на 3 Вт содержит 5-6 светодиодов, впаянных в круглую плату с алюминиевой подложкой. Последняя применяется в качестве отводящего тепла. Практические советы самодельщиков, ремонтировавших такие лампочки, сводятся к тому, чтобы в схеме увеличить сопротивление одного из резисторов, чтобы драйвер почти не нагревался.
К примеру, вместо минимальных 18 Ом требуется поставить резистор на 40. Впаивание в разрыв светосборки дополнительных таких же светодиодов не даёт результата: драйвер имеет «запас хода». Его микросхема по-прежнему уйдёт в «перекал», так как выставлен ток, берущийся с запасом. Такая лампочка, и вправду, светит в 3-5 Вт, но потребляет энергии на лишнее тепло ещё как минимум столько же. В 3-ваттных лампочках используется 5-6 двойных светодиодов (включены парами с внутренним последовательным соединением, двойные кристаллы), каждый из которых потребляет в норме 6 В. На практике же производитель, чтобы лампа светилась как можно ярче, отводит одному двойному кристаллу все 8 вольт. Пять таких кристаллов – 40 вольт, 6 – 48.
Если лампочка рассчитана на 10 кристаллов, а на ней указано, что её мощность – 5 Вт, то драйвер вырабатывает постоянный ток напряжением уже 80 вольт – в норме должен давать всего 60. Ещё 5-10 Вт рассеиваются на ненужный перегрев. Технология расчёта преобразователя нарушена, и вскоре он после покупки сгорит вместе с одним или несколькими светодиодами. Чтобы этого не произошло, домашние мастера, сменив управляющий током микросхемы ограничительный резистор, добиваются нормального режима работы. Лампочка при этом светит не на 3 (или 5) ватт, а на 2-2,5 (3-4), её яркость свечения падает вдвое. Дело в том, что даже в неперегруженном режиме потери 5-32% на небольшое тепло, выделяемое драйвером (зависит от сложности схемы и качества электронных компонентов), сохраняются.
Вывод: рассчитывая преобразователь, нельзя допускать его перегрева. Если мощность ленты длиной в 1 м равна 6 ваттам, используйте блок питания или драйвер с запасом по мощности в 2-3 раза. В этом примере мощность его (максимальная, не пиковая) равна 12-18 Вт. Округляя это значение, не пожалейте денег на 20-ваттный адаптер питания.
И он, и ваша светолента проработают без проблем лет 10 и более.
Как рассчитать потребление?
Практический пример – попытаться измерить потребность в свете с помощью уже купленных светодиодных лампочек цокольного типа. Если, скажем, на кухню-гостиную загородного дома потребуется 3 десятиваттных лампочки (в большую люстру), то отталкивайтесь именно от этого значения. Ваша задача – рассчитать, какой длины настенная (или потолочная), идущая по периметру помещения лента понадобится.
В качестве примера – всё те же светоленты на светоэлементах SMD-5050. Один метр – шесть ватт. Чтобы создать светопоток такой мощности, берут 5 м такой ленты. Её отпускают по метражу – в катушке по общей длине, указанной на упаковке. Она пройдёт по одной из стен, например, над диваном и дверью, со стороны одной из более длинных, противолежащих друг по отношению к другу стен. И три лампочки, и пять метров светоленты в идеале потребят 30 Вт за час непрерывной работы. Проверить, соответствуют ли реальные параметры заявленным, можно, сравнив отдачу светодиодов разных марок.
Если не хотите утруждаться детальными расчётами, то получите представление об аналогичной выдаваемой мощности светодиодных лампочек – и посчитаете, сколько нужно метров ленты.
Как правильно измерять мощность светодиодной ленты
Часто в интернете поднимается вопрос о несоответствии мощности светодиодной ленты указанным на упаковке характеристикам.
В этом материале мы подробно объясним, как проводятся замеры мощности ленты, с чем связано падение мощности на 5 метрах, и почему мы указываем мощность для 1 метра.
Формула расчета потребляемой мощности ленты (Вт)
Потребляемая мощность (Вт) — это произведение силы тока (А) на напряжение питания (В). Обе эти характеристики мы можем измерить в домашних условиях с помощью обычного мультиметра.
Для вычисления потребляемой мощности (Вт) мы будем использовать формулу P(Вт) = U(В) * I(А), где U — напряжение в Вольтах, I — сила тока в Амперах.
Необходимое оборудование
— Блок питания 12 В
— Светодиодная лента 5 м (12 В)
— Ножницы
— Отвертка крестовая
— Мультиметр
— Переходники (коннекторы)
Какие замеры нужно произвести?
- Замер напряжения питания (В) на начальном и конечном участках ленты. Для нахождения частичной потери напряжения питания на конечном участке ленты.
- Замер потребляемого тока (А). Для дальнейшего вычисления потребляемой мощности.
Проведение измерений
5 метров ленты
Для начала необходимо подключить светодиодную ленту 5 м к блоку питания.
Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).
Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 5 м.
Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 5 м.
Сравнить полученные результаты.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания в конце ленты вызвано сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.
Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.
Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.
Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.
Отрезать от катушки 5 м отрезок 1 м.
Необходимо подключить светодиодную ленту 1 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).
Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 1 м.
Сравнить полученные результаты.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.
Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.
Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 1 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.
Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.
0,5 метра ленты
Отрезать от катушки 5 м отрезок 0,5 м или разрезать пополам 1 м.
Необходимо подключить светодиодную ленту 0,5 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).
Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты.
Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.
Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты.
Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.
Сравнить полученные результаты.
Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах, и не существенно меньше, чем на 1 метре. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.
Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.
Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 0,5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.
Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.
Результаты замера
При замерах выходное напряжение питания с блока питания (в начале ленты) было стабильным 12 В.
При замере напряжения питания на конечном участке 5 метров мы получили падение напряжения на 2-2,5В. Как говорилось ранее, это связано с сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.
При замере 1 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.
При замере 0,5 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.
Теперь рассмотрим полученные измерения силы тока.
Мы видим, что для светодиодной ленты с указанной потребляемой мощностью (Вт/м) -14,4 Вт/м она имеет следующие значения:
— для 5 метров — 5,4А
— для 1 метра — 1,2А
— для 0,5 метра — 1А
В последнем случае (для отрезка 0,5 м) полученное значение силы тока превышает все ранее измеренные. Здесь стоит учитывать тот факт, что использование светодиодной ленты менее 0,5 м не рекомендуется из-за того, что в самом начале светодиодной ленты получается максимальное значение силы тока, что вызывает повышенный нагрев начального участка и приводит к быстрой деградации светодиодов.
Произведем подсчет потребляемой мощности на замеренных участках.
Для 5 метров — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт
Для 1 метра — P(Вт) = 12В * 1,2А = 14,4 Вт
Для 0,5 метра — P(Вт) = 12В * 1А = 12 Вт
На самом стабильном участке ленты в 1 метр мы получаем потребляемую мощность, указываемую в характеристиках.
Рассмотрим, как получают потребляемую мощность (Вт) на ленте в 5 м.
Для этого берут значение потребляемой мощности с 1 метра и умножают его на 5 м. Полученное значение считается максимальным значением потребляемой мощности.
Т.е. мы не указываем значение — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт,
а в характеристиках указывается — 14,4Вт/м * 5 м. = 72 Вт.
Максимально потребляемая мощность с 5 метров — 72 Вт.
Еще раз хотим акцентировать ваше внимание, что это прежде всего необходимо для правильного расчета потребляемой мощности (Вт) источника питания — блока питания.
В процессе создания световых решений возникает необходимость использования отрезков различной длины, и расчет необходимой потребляемой мощности блока питания может вызвать ряд затруднений.
Но, зная показания со стабильного общепринятого участка в 1 м, мы можем с уверенностью проектировать и воплощать в жизнь самые требовательные световые проекты.
Светодиодная лента 14,4 Вт/м. Легкое разочарование.
Светодиодную ленту изобрели в далеком 60-ом году минувшего 20-го века. В результате это изобретение стало причиной возникновения удобного светодиодного устройства, которое в дальнейшем стало очень популярно. Сегодня многие компании-производители предлагают подобные изделия с самыми разными характеристиками.
Разновидности светодиодов
SMD диоды монтируются на гибкую ленту при помощи технологии поверхностного монтажа (припаиваются к плате). Корпуса DIP оснащены ножками, поэтому перед пайкой крепятся на гибкой плате. Полосы с SMD плоские, излучают свет параллельно монтажной плоскости. DIP – это цепочка из цилиндров, которая используется при тюнинге транспортных средств, для оформления больших банкетных залов, фасадов, конструкций наружной рекламы, площадей, даже деревьев.
Для изготовления монохромных (одноцветных) светодиодных лент используются однотипные диоды. Они могут излучать красный, желтый, зеленый, синий, белый свет, реже оранжевый или розовый. Доступны изделия с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением для медицинских учреждений, оранжерей, теплиц. Белый свет имеет различные оттенки: желтоватый, нейтральный, синий. При установке 3-х кристаллов в один чип он называется RGB.
Светодиодная полоса может быть обычная и водонепроницаемая (в силиконовой оболочке) в маркировке обозначается буквами RTW.
Степень защиты обозначается буквами IP и цифрами:
- первая – безопасность для людей и уровень защиты от внешних механических воздействий;
- вторая – уровень защиты от повышенной влажности;
- 0 – отсутствие защиты.
При установке в отапливаемых помещениях защита большого значения не имеет. Для влажных помещений выбирается гибкая светодиодная полоса с IP67 и IP68. При монтаже вне помещений IP43 и больше.
В стандартной светодиодной ленте количество светодиодов на 1 метр 30 или 60. При двойном увеличении плотности изделие обозначается как «х2». Если светодиоды установлены в 2 ряда, ставится маркировка «2х2» (на одном метре 120 или 240 чипов).
Внимание! Некоторые производители предлагают гибкие полосы с установкой светодиодов в 3 и 4 ряда. При монтаже необходимо учесть, что из-за перегрева их нужно уложить на жесткую металлическую основу.
Светодиодные ленты с SMD фронтальные, излучают свет под углом 120 градусов. Гибкие полосы с DIP торцевые, световой поток рассеивается вдоль плоскости установки, поэтому в помещениях они используются для декоративного освещения.
Достоинства светодиодной техники
Светодиодную ленту часто выбирают благодаря ряду очевидных достоинств:
- Для размещения такой ленты требуется простой монтаж. У большинства изделий с обратной стороны размещена клеящая лента-скотч, с хорошей адгезией почти к любой поверхности.
- Потребителями было выявлено, что при сравнении с лампой накаливания, эта светотехника служит более длительный период.
- Из-за своих конструктивных особенностей, эта светодиодная лента не перегревается.
- Ленту можно легко разрезать на составляющие фрагменты — куски. Такие куски могут быть использованы для создания геометрии любой светящейся формы. Подобная характеристика определяет использование светодиодной ленты в многообразии световых рекламных конструкций,и позволяет широко применять ее для подсвечивания разнообразных входных групп и наружных элементов домов, зданий и сооружений.
- Это очень экономичный вид освещения.
- Разброс расценок на рассматриваемый осветительный прибор довольно широкий. К примеру, имеются очень доступные по цене ленты светодиодной подсветки. Однако, скореей всегоь у них плохие характеристики — они быстро могут выйти из строя.
Напряжение и сила тока
К сети все типы светодиодных лент подключаются через источник питания, стабилизирующий напряжение и ток. Стандартные изделия рассчитаны для работы от 12 вольт, но встречаются гибкие светодиодные полосы на 5 (со встроенным ШИМ-регулятором), 24 и 36 вольт. Хорошие производители значение этого параметра наносят на ленту.
Величина тока полностью зависит от того, какие светодиоды установлены, и сколько их на метре и всей ленте.
Важно! При покупке отрезка (без бобины) значения напряжения и тока нужно спросить у продавца.
RGB-варианты
Самыми дорогостоящими светодиодными лентами считаются изделия типа SMD 3528 и SMD 5050 — rgb ленты. Количество светодиодов на метр тут составляет 3 диода разнообразных оттенков. А благодаря их комбинации вы можете получить огромный набор нужных цветов. Но яркость световых потоков РГБ-лент, если все иные свойства идентичны с однотонной, в любом случае меньше.
Для правильной работы подсветка из ленты формата RGB нуждается в особом контроллере. Он даст возможность выбрать цвет освещения, и получить разнообразные режимы работы. Тут тоже можно сделать расчет мощности светодиодной ленты. Разница в том, что в данном случае необходимо будет купить не трансформатор для светодиодной ленты, а контроллер с необходимыми параметрами.
И ещё один важный момент: почти все RGB-контроллеры изготавливаются с расчетом на ленту, длина которой около 15 метров. Если длина превышает эту цифру, то дополнительно понадобится приобретать RGB-усилитель.
Определение мощности
На упаковке мощность одного метра или всего изделия указывается в ваттах. Главное внимание при подборе блока питания следует обратить именно на этот показатель.
Внимание! Недавно стали выпускать светодиодные ленты с напряжением 220 В, для которых преобразователь не требуется, так как они подключаются прямо к сети.
Расчет мощности 1 метра светодиодной ленты
Значение мощности 1 м Led ленты зависит от типа светодиодов, которые на ней размещены, и их количества. Если паспорта нет или значение не указано (не все производители отличаются высоким уровнем ответственности), нужно отмерить метр рулеткой, определить длину и ширину чипов и посчитать, сколько их установлено.
По размерам можно определить тип СМД и найти таблицу со значениями тока (в амперах):
- СМД 3528 – 0,02;
- СМД 5050 – 0,02;
- СМД 5630 – 0,15-0,2;
- СМД 5730 – 0,15-0,3;
- СМД 2835 – 0,06;
- СМД 3014 – 0,03;
- СМД 3020 – 0,02.
U – вольтаж блока питания;
N – количество чипов на метре;
K – количество SMD, соединенных последовательно.
Во всех светодиодных полосах на 12 В в группах, соединенных параллельно, по 3 чипа, поэтому K=3 (для 24 В K=6).
Размер чипа SMD 3020 – 30х20 мм, на метре 30 элементов, блок питания 12 В.
P = 12*0,02*30/3 = 2,4 Вт.
P – 24*0,02*60/3 = 9,6 Вт.
Преимущества современной светодиодной техники
Светодиодные ленты не были бы такими востребованными, если бы у них не имелось несколько потрясающих преимуществ.
- Они без каких-либо сложностей монтируются. Многие изделия имеют на оборотной стороне скотч, который сцепляется практически с любой поверхностью.
- По сравнению, например, с лампой накаливания, служит данная светотехника обычно дольше.
- Благодаря своей конструкции, они не могут перегреться.
- Их можно разрезать. Это даёт возможность создавать удивительные по своей геометрии светящиеся формы. Такая особенность обусловливает разнообразие современной световой рекламы, даёт широкие возможности для подсветки зданий различного назначения.
- Это довольно экономичный тип освещения.
Вообще разброс цен на рассматриваемую светотехнику весьма велик. Например, есть очень дешёвые изделия китайского производства, на которых даже не пишется название производителя. Они обладают слабенькими возможностями и быстро ломаются. «Фирменные» светодиоды имеют более высокую стоимость, но и надёжность их очевидна.
Расчет преобразователя
При покупке блока для уже имеющейся светодиодной полосы учитывается не только мощность, не менее важно напряжение.
Внимание! Преобразователи на 12 В более доступны и обладают сравнительно низкой стоимостью, при выходе из строя их проще заменить.
Чтобы определить мощность блока, мощность ленты нужно умножить на 0,2 или 0,3. Для рассмотренных выше светодиодов при длине изделия 15 м и 60-и чипах на каждом из них ее мощность:
С учетом коэффициента:
144+144*0,3 = 187,2 Вт
Мощность блока питания должна быть 200 Вт.
Внимание! Если не учесть запас, блок не сможет выдать на выходе стабильное напряжение и будет перегреваться.
Если блок кажется слишком габаритным, светодиодную полосу можно разделить на 2 части, для каждой купить преобразователь на 100 ватт.
SMD 3528
Кроме SMD 5050, выделяют и иную востребованную модификацию светодиодной ленты — SMD 3528. Когда-то самыми первыми на рынке нашей страны появилась эта модификация. У нее размеры светодиодов меньше. Такие светодиоды также принято именовать индикаторными. К тому же они могут излучать меньше яркого светового потока. Безусловно, и мощность блока питания для такой светодиодной ленты потребуется более скромная.
Если требуется определение силы тока, к примеру, для светодиодной ленты 12в, то можно воспользоваться всеми известными со школьных времен формулами. Отметим, что адаптер должен иметь запас порядка 20% потребляемой мощности светодиодной ленты — это также необходимо принять во внимание при определении всех показателей. То есть, если необходимая мощность ленты составляет 24 Ватт, то блок питания потребуется на 30 Ватт. Благодаря такому запасу техника будет работать без перебоя и перегрузки. Когда лент множество либо они очень длинные, мастера рекомендуют подбор нескольких блоков питания. Вы можете воспользоваться и одним блоком, однако у него будут огромные размеры.
Лед ленты SMD 3528
Расчет потребления
Перед монтажом системы освещения любому хочется узнать ее энергопотребление.
Объем потребляемой светодиодной полосой электроэнергии в первую очередь зависит от количества диодов. Если использовать рассмотренное выше изделие, то можно сказать, что потребление электроэнергии – это мощность блока питания. Чтобы определить точное значение, необходимо знать, сколько часов ежедневно системой освещения будут пользоваться.
Если она будет работать примерно 3 часа в сутки, расчет следующий:
200 Вт*3/1000 = 6 кВт/сутки.
SMD 5050
Огромным спросом пользуются высокого качества и довольно яркие LED-ленты (либо их просто именуют LED). Довольно часто осветительные приборы этого вида обладают маркировкой SMD 5050.
Цветовая гамма светодиодных лент
Маркировка SMD обозначает некую технологию изготовления изделия. Она состоит из монтажа различных деталей на печатную плату в автоматическом режиме. А цифра после маркировки сообщает о виде светодиода.
Для работы LED непременно нужен выбор блока. Если вы захотите напрямую подключить светодиодную ленту к розетке, то она может перегореть и освещения тогда не будет. Именно для совершения грамотного приобретения трансформатора, и нужно провести расчет мощности блока питания.
Различают ленты SMD 5050, у которых плотность светодиодов на 1 метр погонный составляет: 30 , 60, 72, 120 штук. На сегодняшний день особым спросом пользуется техника LED, которая устанавливается в домах. Для освещения, к примеру, кухни можно взять ленту с 30 и 60 светодиодами на 1 метр — таким образом вам удастся обеспечить помещение достаточным освещением. Кроме того,такую ленту можно использовать для освещения аквариума, потолка и так далее.
Для комфорта вычислений пусть характеристики определенных востребованных видов ленточного освещения вида SMD 5050.
Первый тип (светодиоды 3528)
Появились в продаже они первыми, однако диодная техника не стоит на месте, а развивается семимильными шагами. Они не такие мощные, однако достаточно экономичные. Могут выпускаться как в обычной ленте, так и прорезиненной которой не страшна влага и вода.
Нужно отметить потребление зависит от количества нанесенных на ленту светодиодов, как эталон взят один метр, всего существует три типа:
1) LC-3528 60Led, установлено 60 светодиодов на один метр – потребление такой ленты 4.8 Вт (0,4 А)
2) LC-3528 120Led – нанесено 120 штук, потребление — 9,6 Вт (0,8 А)
3) LC-3528 240Led — 240 штук — 19,2 Вт (1,6 А)
Второй и третий тип очень редко используются, они не такие удобные для монтажа, также они достаточно сильно нагреваются.
Типы светодиодных лент
Виды светодиодных лент
По способам установки данный вид осветительных приборов делится на два вида – DIP и SMD. В первом случае светодиодные лампочки помещены непосредственно в корпус ленты, от них идет по два выхода с каждой стороны. В последнем случае резисторы и светодиоды припаяны к ленте на поверхности.
Визуально DIP лента представляет собой последовательность небольших цилиндров, а SMD имеет плоский вид.
Также при выборе светодиодной ленты большое значение играет окрас лампочек. Он не только создает настроение и влияет на эмоциональное состояние человека, но также определяет работоспособность. LED-ленты по цвету делятся на следующие виды:
- Монохромные ленты. Их изготавливают из светодиодных лампочек одного типа. Они могут быть разных цветов, например, желтый, красный, зеленый, синий и белый. При желании можно найти нестандартные цвета – оранжевый или розовый. Также есть ленты с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением.
- Многоцветные ленты оснащены тремя светодиодными кристаллами в одном чипе, благодаря чему лента излучает разные цвета.
Существует большое разнообразие оттенков белого. Светодиодные ленты могут излучать холодный или теплый белый, нейтральный.
Расчёт мощности БП по длине и типу ленты
Теперь необходимо рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты. Сначала нужно узнать мощность потребления нашего источника света. Обычно производитель указывает мощность в ваттах, потребляемую отрезком СЛ длиной в 1 метр. Этот параметр тоже указывается в сопроводительной документации или на бирке. На фото выше изображена лента мощностью 12 Вт/м, что указано на бирке.
Если по каким-либо причинам мы не смогли узнать потребляемую мощность из документации, то придётся рассчитать её самостоятельно. Для этого нужно выяснить, на каких светодиодах собрана СЛ. Тип светодиодов обычно указан в названии самой ленты. На фото ниже, к примеру, СЛ собрана на светодиодах 5050, что видно из её названия.
Один такой светодиод потребляет 0,24 Вт. Берём рулетку и подсчитываем количество светодиодов на 1 метре. В зависимости от типа СЛ их может быть 30, 60 и даже 120 шт. Умножаем мощность светодиода на их количество и получаем мощность, потребляемую одним метром гибкой платы. 0,24 х 30 = 7,2 Вт. Осталось умножить полученную цифру на количество метров, которые нам нужно запитать. Для удобства ниже мы приведём табличку мощностей наиболее популярных светодиодных лент.
Таблица потребляемых мощностей некоторыми из типов СЛ
Тип светодиода | Количество на 1 м, шт. | Энергопотребление на 1 м, Вт | Ток потребления на 1 м, А |
SMD 3014 | 60 | 6 | 0,5 |
120 | 12 | 1 | |
240 | 24 | 2 | |
SMD 3528 | 30 | 2,4 | 0,2 |
60 | 4,8 | 0,4 | |
120 | 9,6 | 0,8 | |
SMD 5050 | 30 | 7,2 | 0,6 |
60 | 14,4 | 1,2 | |
120 | 28,4 | 2,4 | |
SMD 5630/SMD 5730 | 30 | 7,2 | 0,6 |
60 | 14,4 | 1,2 | |
120 | 28,8 | 2,4 |
Предположим, мы решили использовать для подсветки 5 метров ленты, собранной на всё тех же 5050 с 30 светодиодами на метр. Смотрим в таблицу, мощность её составляет 7,2 Вт/м. Считаем, сколько СЛ будет потреблять: 7,2 х 5 = 36 Вт. Но на этом расчёт мощности блока питания не окончен. Необходимо предусмотреть некоторый запас, чтобы БП не работал на пределе своих возможностей. Поэтому к полученной цифре добавим 10 %: 36 + 3,6 = 39,6 Вт.
Важно! Естественно, прибора на такую нестандартную мощность мы не найдём, значит, выбираем ближайший, округлив значение в большую сторону — 40–45 Вт.
Как рассчитать сколько потребляет светодиодная лента
SMD диоды монтируются на гибкую ленту при помощи технологии поверхностного монтажа (припаиваются к плате). Корпуса DIP оснащены ножками, поэтому перед пайкой крепятся на гибкой плате. Полосы с SMD плоские, излучают свет параллельно монтажной плоскости. DIP – это цепочка из цилиндров, которая используется при тюнинге транспортных средств, для оформления больших банкетных залов, фасадов, конструкций наружной рекламы, площадей, даже деревьев.
Для изготовления монохромных (одноцветных) светодиодных лент используются однотипные диоды. Они могут излучать красный, желтый, зеленый, синий, белый свет, реже оранжевый или розовый. Доступны изделия с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением для медицинских учреждений, оранжерей, теплиц. Белый свет имеет различные оттенки: желтоватый, нейтральный, синий. При установке 3-х кристаллов в один чип он называется RGB.
Светодиодная полоса может быть обычная и водонепроницаемая (в силиконовой оболочке) в маркировке обозначается буквами RTW.
Степень защиты обозначается буквами IP и цифрами:
- первая – безопасность для людей и уровень защиты от внешних механических воздействий;
- вторая – уровень защиты от повышенной влажности;
- 0 – отсутствие защиты.
При установке в отапливаемых помещениях защита большого значения не имеет. Для влажных помещений выбирается гибкая светодиодная полоса с IP67 и IP68. При монтаже вне помещений IP43 и больше.
В стандартной светодиодной ленте количество светодиодов на 1 метр 30 или 60. При двойном увеличении плотности изделие обозначается как «х2». Если светодиоды установлены в 2 ряда, ставится маркировка «2х2» (на одном метре 120 или 240 чипов).
Внимание! Некоторые производители предлагают гибкие полосы с установкой светодиодов в 3 и 4 ряда. При монтаже необходимо учесть, что из-за перегрева их нужно уложить на жесткую металлическую основу.
Светодиодные ленты с SMD фронтальные, излучают свет под углом 120 градусов. Гибкие полосы с DIP торцевые, световой поток рассеивается вдоль плоскости установки, поэтому в помещениях они используются для декоративного освещения.
Второй тип (светодиоды 5050)
Это новое поколение, марка «5050» говорит о мощных диодах применяемых в строении. В такой конструкции наносится меньшее количество светодиодов, так как они намного ярче. Как и первый вариант бывает обычный, так защищенный влагостойкий. Такой тип также делится, только на четыре вида:
1) LC-5050 30Led (30 светодиодов в метре) – потребление 7,2 Вт (0,6 А)
2) LC-5050 60Led (60 штук, метр) – потребляет 15 Вт(1,2 А)
3) LC-5050 72Led (72 штуки) — 15 Вт(1,4 А)
4) LC-5050120Led (120 шт.) — 25 Вт (2,4 А)
Для квартир применяют первый вариант с 30 штуками на одном метре, реже с 60. А такие варианты как 72 и 120 шт., применяются в основном в подсветке зданий, рекламы или витрин магазинов.
Напряжение и сила тока
К сети все типы светодиодных лент подключаются через источник питания, стабилизирующий напряжение и ток. Стандартные изделия рассчитаны для работы от 12 вольт, но встречаются гибкие светодиодные полосы на 5 (со встроенным ШИМ-регулятором), 24 и 36 вольт. Хорошие производители значение этого параметра наносят на ленту.
Величина тока полностью зависит от того, какие светодиоды установлены, и сколько их на метре и всей ленте.
Важно! При покупке отрезка (без бобины) значения напряжения и тока нужно спросить у продавца.
SМD 5050
Современные диодные ленточные осветители SMD-5050 производятся в соответствии с технологическими требованиями surfасе mоuntеd dеviсе, что предполагает монтаж всех составляющих на специальной плате.
Предварительно все контактные площадки покрываются паяльной пастой, после чего осуществляется групповая пайка всех установленных компонентов, промывка и финишное покрытие специальным защитным слоем.
Светодиодня лента SMD 5050 белая теплая
Основные элементы представлены светодиодами, резисторами и токопроводящими дорожками. Элементы освещения имеют квадратную форму 5х5мм. При работе от электрической сети с напряжением в 220В необходим блок питания.
Трёх-кристаллические светодиоды выполняются из полупроводников и могут быть не только монохромными, но и разноцветными. Наибольшую популярность получила монохромная лента на основе светодиодов марки RGВ SМD-5050 с гибкой печатной платой.
Верхняя часть платы окрашивается белым, желтым, коричневым или черным цветом, не влияющим на основные технические показатели устройства, а также обладает «электронными» компонентами. Нижняя часть с двусторонним скотчем значительно облегчает процесс самостоятельного монтажа.
Таблица – мощность светодиодных лент 3528 и 5050:
Тип светодиода | Диодов в 1 метре | Мощность |
SMD 3528 | 60 | 4,8 Вт |
SMD 3528 | 120 | 7,2 Вт |
SMD 3528 | 240 | 16 Вт |
SMD 5050 | 30 | 7,2 Вт |
SMD 5050 | 60 | 14 Вт |
SMD 5050 | 120 | 25 Вт |
В настоящее время диодные ленточные осветители SМD-5050 выпускаются в трех вариантах, отличающихся наличием тридцати, шестидесяти или 120 светодиодов на одном погонном метре. Количеством диодов и определяется мощность диодной ленты.
Важно помнить, что отечественными и зарубежными производителями никогда не указывается общая мощность осветительного устройства, но в обязательном порядке обозначается количество ватт, приходящихся на один погонный метр.
Ленты с тридцатью светодиодами обладают мощностью на уровне 7,2Вт на метр и световым потоком в пределах 160-240lm. При наличии 60 светодиодов мощность ленты составляет 14,4Вт на один метр и отличается световым потоком в пределах 320-480lm и 610-1000lm. Световые диоды в количестве 120 штук располагаются в два ряда, что позволяет получить мощность освещения на уровне 28,8Вт.
При покупке светодиодной ленты модели SMD-5050 нужно помнить, что вне зависимости от количества световых диодов и уровня мощности, такой современный источник освещения может эксплуатироваться только при температурном режиме не ниже -40оС и не выше +40оС.
Определение мощности
На упаковке мощность одного метра или всего изделия указывается в ваттах. Главное внимание при подборе блока питания следует обратить именно на этот показатель.
Внимание! Недавно стали выпускать светодиодные ленты с напряжением 220 В, для которых преобразователь не требуется, так как они подключаются прямо к сети.
Расчет мощности 1 метра светодиодной ленты
Значение мощности 1 м Led ленты зависит от типа светодиодов, которые на ней размещены, и их количества. Если паспорта нет или значение не указано (не все производители отличаются высоким уровнем ответственности), нужно отмерить метр рулеткой, определить длину и ширину чипов и посчитать, сколько их установлено.
По размерам можно определить тип СМД и найти таблицу со значениями тока (в амперах):
- СМД 3528 – 0,02;
- СМД 5050 – 0,02;
- СМД 5630 – 0,15-0,2;
- СМД 5730 – 0,15-0,3;
- СМД 2835 – 0,06;
- СМД 3014 – 0,03;
- СМД 3020 – 0,02.
U – вольтаж блока питания;
N – количество чипов на метре;
K – количество SMD, соединенных последовательно.
Во всех светодиодных полосах на 12 В в группах, соединенных параллельно, по 3 чипа, поэтому K=3 (для 24 В K=6).
Размер чипа SMD 3020 – 30х20 мм, на метре 30 элементов, блок питания 12 В.
P = 12*0,02*30/3 = 2,4 Вт.
P – 24*0,02*60/3 = 9,6 Вт.
Расчет мощности
Чтобы правильно выбрать блок питания и произвести качественное подключение, необходимо узнать, как рассчитать мощность светодиодной ленты. Это простая технология. Сначала определяется, какая мощность у представленного оборудования будет на 1 м. Эта технология была приведена выше.
Затем найденное значение умножается на количество метров ленты. Например, есть устройство, длина которого составляет 5 м. Мощность его на погонный метр составляет 4,6 Вт. Отсюда вытекает, что мощность всей ленты рассчитывается так:
- 5 м х 4,6 Вт/м = 23 Вт.
Чтобы адаптер работал правильно, ему требуется обеспечить некоторый запас мощности. Если лента характеризуется показателем 23 Вт, то блок управления требуется немного мощнее. Подойдет устройство, рассчитанное на 28 Вт. Запас мощности составляет 20%.
Расчет преобразователя
При покупке блока для уже имеющейся светодиодной полосы учитывается не только мощность, не менее важно напряжение.
Внимание! Преобразователи на 12 В более доступны и обладают сравнительно низкой стоимостью, при выходе из строя их проще заменить.
Чтобы определить мощность блока, мощность ленты нужно умножить на 0,2 или 0,3. Для рассмотренных выше светодиодов при длине изделия 15 м и 60-и чипах на каждом из них ее мощность:
С учетом коэффициента:
144+144*0,3 = 187,2 Вт
Мощность блока питания должна быть 200 Вт.
Внимание! Если не учесть запас, блок не сможет выдать на выходе стабильное напряжение и будет перегреваться.
Если блок кажется слишком габаритным, светодиодную полосу можно разделить на 2 части, для каждой купить преобразователь на 100 ватт.
Пример вычисления
Мощность — это основная характеристика, где шкалой измерения является ватт. Для того чтобы подсчитать ее для определенной ленты, необходимо следовать такому алгоритму:
- в первую очередь необходимо выяснить, какое количество электроэнергии потребляет один метр. Этот показатель можно с легкостью узнать с помощью специальной таблицы. Например, у изделий SMD 5050 на 1 м этот параметр составляет 7,3 Вт;
- после можно определить мощность, которую в целом будет потреблять led-система. Для этого необходимо показатель для одного 1 м помножить на общий размер осветительного прибора. Например, при установке подсветки в 10 метров. В этом случае 7,3 Вт необходимо умножить на 10 метров, и получается 73 Вт.
Именно эту мощность в 73 Вт будет потреблять SMD 5050 длиной 10 метров. Однако в этом случае необходимо учитывать, что определенное количество ватт затрачивается на преобразование тока, поэтому желательно подбирать блок питания с немного большим количеством ватт, чтобы был незначительный запас. Он сможет компенсировать вероятные потери и сохранять работоспособность осветительных изделий на требуемом уровне.
Наименьший запас мощности, который обязан иметь преобразователь, обязан находиться в пределах 30% от окончательного значения подсчетов. То есть конечный результат расчетов для изделий с потреблением в 73 Вт, с учетом 30%, уже составляет 94,9 Вт.
Далее необходимо лишь отправиться в магазин за требуемым адаптером. Подбирать блок питания необходимо до округленного значения, но максимально близкого к окончательным показателям подсчетов.
Представленные на сегодняшний день в продаже светодиодные приборы питаются от постоянного тока. Причем им необходимо подать напряжение 12 либо 24 Вольт. Также можно встретить устройства, которые работают с показателем 36 В, однако они попадаются довольно редко.
Выбрать правильный блок питания очень легко. Вначале нужно посмотреть на маркировку прибора освещения. На нем непременно обязано указываться напряжение. Как правило, потребителю представлены изделия на 12 В. Преобразователь обязан непременно соответствовать этому значению. Не нужно выбирать блок питания с высоким запасом мощности. Чем этот показатель выше, тем дороже обойдется устройство.
Расчет потребления
Перед монтажом системы освещения любому хочется узнать ее энергопотребление.
Объем потребляемой светодиодной полосой электроэнергии в первую очередь зависит от количества диодов. Если использовать рассмотренное выше изделие, то можно сказать, что потребление электроэнергии – это мощность блока питания. Чтобы определить точное значение, необходимо знать, сколько часов ежедневно системой освещения будут пользоваться.