Výpočet výkonu napájacieho zdroja pre LED pásik 12V
LED osvetlenie spotrebuje oveľa menej energie ako tradičné žiarovky alebo halogénové žiarovky. Ale mnohé LED zariadenia, vrátane pásikov, sú napájané 12..36 voltmi. Pri zníženom napätí aj mierny výkon spôsobuje tok dostatočne veľkých prúdov. Preto je potrebné vedome pristupovať k výberu zdroja energie pre LED plátno.
Impulz alebo transformátor
Po mnoho desaťročí sa sieťové napájacie zdroje stavali podľa schémy: zostupný transformátor - usmerňovač - filter. Tento princíp nie je zastaraný ani teraz, v mnohých prípadoch je to najlepšia možnosť.. No s rozvojom elektroniky sa začali čoraz častejšie používať spínané zdroje. Napriek zložitosti obvodov majú nepopierateľné výhody:
- ľahkosť;
- malé rozmery;
- vysoká účinnosť, ktorá sa teoreticky môže rovnať 100 %.
Medzi nevýhody patrí generovanie vysokofrekvenčného rušenia do siete (čo môže viesť k poruchám citlivých zariadení napájaných z tej istej siete) a do záťaže. Na boj proti prvému problému sú jednotky PSU vybavené vstupnými filtrami (pre lacné zdroje sa vykonávajú podľa jednoduchej schémy alebo chýbajú). Druhý problém pre LED diódy nie je dôležitý. Preto bola voľba urobená - na napájanie LED zariadení sa používajú ľahké a výkonné spínané zdroje.
Výber napájacieho zdroja pre elektrické charakteristiky
Výpočet napájacieho zdroja pre akýkoľvek LED pásik musí začínať napätím. Musí zodpovedať napájaciemu napätiu pásky. Ak je napätie zdroja vyššie, lampa rýchlo zlyhá. Ak bude nižšia, bude žiariť naplno.
Druhým dôležitým parametrom je maximálny výkon. Vypočíta sa pomocou nasledujúceho vzorca:
Pist \u003d ruda * pásky L * Kzap, kde:
- Rist - minimálny výkon napájacieho zdroja;
- Rud - merná spotreba energie (spotreba energie na 1 meter plátna);
- L pásky - celková dĺžka segmentov plátna;
- Kzap - bezpečnostný faktor sa môže rovnať od 1,2 do 1,4.
Niektoré množstvá je potrebné zvážiť podrobnejšie.
Ako určiť spotrebu energie jedného metra pásky
Najjednoduchšie je určiť príkon webmetra podľa technickej špecifikácie. Tam je tento parameter špecifikovaný explicitne. Ak tam nie je, ale typ pásky je známy, túto charakteristiku možno nájsť v rôznych zdrojoch.
Ak to nie je možné, potom sa dá v mnohých prípadoch merná spotreba určiť pomocou pravítka. Aby ste to dosiahli, musíte merať Rozmery LED a určiť jeho tvarový faktor.Podľa tejto charakteristiky môžete zistiť spotrebu energie jednej LED, spočítať ich počet na meter a vynásobiť.
| Dióda vyžarujúca svetlo | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Rozmery, mm | 3,5 x 2,8 | 5x5 | 5,6 x 3 | 4,8 x 3 | 4,8 x 3 |
| Spotreba energie, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Spotrebovaný prúd, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
Jediným problémom je, že niektoré LED diódy sú dostupné v rôznych verziách - s jedným kryštálom alebo s 2-3. V tomto prípade sa výkon bude líšiť 2-3 krát. A jediný spôsob, ako nájsť požadovaný parameter, je vziať najmenší kúsok pásky a napájať ho zo zdroja zjavne vyššieho výkonu. Meraním prúdu v ampéroch a jeho vynásobením napájacím napätím (12 V alebo iným) môžete získať špecifický výkon segmentu (W). Počítaním počtu segmentov v metre môžete dosiahnuť požadovanú hodnotu.
Ak nie je k dispozícii žiadny ampérmeter, pred pripojením k zdroju napájania môžete zmerať odpor odporu nainštalovaného na segmente (alebo spočítať, ak je označenie k dispozícii). Po pripojení napájania zmerajte napätie na ňom a nájdite prúd podľa známeho pomeru: I=U/R, kde ja - požadovaný prúd v ampéroch, U - napájacie napätie vo voltoch, R je odpor rezistora.
Prečo je potrebný bezpečnostný faktor a čo zohľadňuje
Pri výbere výkonu PSU bez bezpečnostného faktora bude pracovať na hranici svojich možností. Tento režim má svoje nevýhody:
- "Čínsky watt" môže byť nižší ako bežný watt. Vážne to znamená, že skutočný maximálny výkon nízkonákladových napájacích zdrojov z juhovýchodnej Ázie je často menší ako deklarovaný.
- Niektoré elektronické komponenty pri maximálnom prúde (a maximálnom zahrievaní) majú zníženú životnosť.To platí najmä pre časti vinutia (transformátory, tlmivky), ktoré sú v lacných zdrojoch napájania vyrobené ručne remeselným spôsobom z tenkého drôtu s nekvalitnou izoláciou.
- Ak má zdroj nekvalitne spájkované kontakty (to je celkom bežný prípad), tak sa pri maximálnom prúde zahrejú a zhorší sa kvalita spojenia. To spôsobí ešte väčšie zahrievanie a tak ďalej v kruhu až do zlyhania.
- Pri miernom zvýšení teploty v miestnosti prejde elektronická jednotka do limitného režimu a jej životnosť sa nepredvídateľne zníži.
- Energia spotrebovaná osvetľovacím systémom závisí od schémy (aj keď nie kriticky). Konfigurácia iluminátora môže obsahovať: stmievač(y), ovládač RGB, vodič (alebo niekoľko), zosilňovač (možno viac ako jeden), ďalšie zariadenia.
Všetky tieto zariadenia spotrebúvajú prúdy na voľnobeh a pre vlastnú potrebu (napájanie vnútorného okruhu a pod.), ich účinnosť sa nerovná 100 %. V porovnaní s prúdmi spotrebovanými LED žiarovkami sú malé. Ale ak PSU pracuje na okraji, tento malý prídavok sa môže stať kritickým.
Na základe týchto úvah, podľa reálnej situácie, kedy 20, a kedy 40 percent treba pripočítať k vypočítanému výkonu.
Ďalšie vlastnosti napájacieho zdroja
Po výpočte elektrických charakteristík napájacieho zdroja pre LED pásy musíte venovať pozornosť ďalším parametrom.
Prevedenie (stupeň ochrany)
Napájacie zdroje sú dostupné v nasledujúcich verziách:
- zapečatené - odporúča sa inštalovať vonku, pretože sú chránené pred zrážkami;
- deravý - je lepšie namontovať v interiéri, pretože sú lacnejšie.
Hermeticky uzavreté PSU sú navyše menej chladené, čo znamená, že budú náchylné na prehriatie v interiéri.
Typ chladenia
V tejto kategórii sú zdroje napätia rozdelené do zariadení:
- s prirodzeným chladením;
- s núteným chladením.
Nútené vetranie vnútorného priestoru jednotky sa vykonáva inštaláciou ventilátora, ktorý sa zapína a vypína zo zabudovaného teplotného snímača. Takáto konštrukcia má dostatočne výkonné zdroje a relatívne slaboprúdové sa vykonávajú bez ventilátorov.
Použitie digestora zmenšuje rozmery zariadenia zmenšením radiátorov, no ventilátor je hlučný. Čím bližšie ku koncu života, tým je hluk silnejší. Preto by takéto zdroje nemali byť inštalované v obytných miestnostiach, ako aj v miestnostiach, kde sa zdržiavajú ľudia (kancelária a pod.)
Príklad výpočtu výkonu spínaného zdroja
Ako príklad výberu vhodného napájacieho zdroja pre LED pásik si môžete nastaviť podmienky:
- Vonkajšia páska RGB Apeyron 00-12 funguje ako osvetľovacie zariadenie;
- napájacie napätie - 12 V;
- spotreba energie - 14,4 W / m;
- požadovaná dĺžka segmentov je 12 m.
Budete potrebovať aj RGB ovládač a k nemu (pri takejto dĺžke plátna) aj zosilňovač.
Požadovaný výkon vypočítame pomocou vyššie uvedeného vzorca:
- L pásky = 12 m;
- Rud = 14,4 W/m.
Inštalácia je vonkajšia, čo znamená, že chladenie bude dobré, ale v okruhu sú ďalší dvaja spotrebitelia. Môžete použiť bezpečnostný faktor rovný 30 % alebo 1,3.
Pist \u003d ruda * pásky L * Kzap \u003d 14,4 * 12 * 1,3 \u003d 224,64 W.
Stačí zaokrúhliť nahor. 250 W zdroje sú široko dostupné.Na inštaláciu na ulici je potrebné vybrať také zariadenie s krytím IP68.
Ďalší variant. Je potrebné napájať monochromatickú pásku Apeyron SMD2835-60LED s napätím 12 voltov. Celkovo je potrebných 1,5 metra pásky so spotrebou energie 9,6 W/m. Stmievač nie je potrebný, ďalšie prídavné zariadenia nie sú potrebné. Napájací zdroj je možné nainštalovať tak, aby poskytoval dobré prúdenie vzduchu. V blízkosti iných zdrojov zvýšenej teploty by nemali byť. Bezpečnostný faktor sa môže použiť na nižšej úrovni, ktorá sa rovná 1,2. Výkon sa počíta:
Pist \u003d Ore * L pásky * Kzap \u003d 9,6 * 1,5 * 1,2 \u003d 17,28.
Postačí 12V 25W zdroj. Zariadenia s prirodzeným chladením sú na takýto výkon ako stvorené, hermetický dizajn nie je nutný.
Dôležité! Niekedy výrobcovia PSU uvádzajú najvyšší prevádzkový prúd namiesto výkonu. Musí sa premeniť na výkon podľa vzorca Rist=Upraca*Imax, kde Uwork je napájacie napätie a Imax - najvyšší prevádzkový prúd.
Na konci videa je príklad.
K otázke výpočtu nosnosti napájacieho zdroja LED pásika je potrebné pristupovať zodpovedne. Chyba na menšej strane môže stáť stratu drahého uzla a na väčšej - neoprávnené finančné náklady.