Расчёт электронного трансформатора для светодиодной ленты

Для питания светодиодов, находящихся в составе светодиодных (LED) лент или энергосберегающих светильников люстр нужны блоки питания (БП), подключающиеся на входе в сеть 220В, и дающие на выходе стабилизированное постоянное напряжение.

При выборе данного устройства нужно соблюдать соответствие выходной мощности БП и номинальной потребляемой мощности подключаемых светодиодных ламп, причём мощность блока питания должна быть на 30% больше.

Если это правило игнорировать, то БП будет нагреваться, что сократит срок его службы, и он может выйти из строя, при этом повредив сами светодиоды. Работая на пределе своих возможностей, БП будет выдавать неустойчивое выходное напряжение, вследствие чего светодиодное освещение будет мигать.

Если планируется постоянная работа светодиодного электроосветительного прибора и питающего его источника напряжения, то запас мощности такого БП лучше увеличить до 50%.

Формула расчёта мощности питания

В технических характеристиках светильников на основе светодиодов, требующих питания постоянным напряжением, указывается их номинальная мощность. В отношении LED лент данный параметр указывается для погонного метра ленты.

Также может быть указана мощность для единичного светодиодного модуля Pm, из параллельных подключений которого эта лента состоит. Путём несложных математических расчётов вычисляют общую потребляемую мощность всей светодиодной сборки, умножая длину ленты L на мощность одного погонного метра PL.

Суммарная мощность :

ΣP=L* PL (Вт)

где ΣP — суммарная мощность светодиодной ленты (Вт), L — длинна ленты (м).

Если высчитывать параметры питания исходя из мощности одного модуля (такие расчёты удобно производить, если лента короткая, меньше метра), то нужно подсчитать количество n данных модулей, при этом формула расчёта будет такой:

ΣP=n* Pm (Вт)

где — n количество модулей,  Pm — мощность одного модуля.

Мощность блока питания Pбп, которая должна быть на 30 – 50% больше, вычисляется по формуле:

Pбп= ΣP+ ΣP*30/100 (для 30%); или

Pбп= ΣP+ ΣP*50/100 (для 50%)

Данные вычисления очень просты, но, тем не менее, производя расчёт мощности БП, лучше иметь эти формулы перед глазами, чем производить вычисления в уме, тем самым увеличивая шанс на ошибку, которая может привести к поломке самого блока и выходе из строя светодиодов.

Типы блоков питания

Вычислив значение Pбп, можно подбирать соответствующий источник напряжения. Блоки питания низковольтных электроосветительных приборов существуют двух видов – трансформаторные с выпрямительным мостом и цепью стабилизации выходного напряжения  импульсные (электронные).

Электронный трансформатор (импульсный)

БП на основе классических трансформаторов весьма устойчивы к всплескам напряжения, надёжны и долговечны, доказали свою работоспособность на протяжении десятилетий. Они хорошо согласуются при параллельном подключении двух БП в разных концах LED ленты. Но они имеют существенные недостатки – большие габаритные размеры и масса, значительное тепловыделение и уровень шума, низкая энергоэффективность.

трансформатор с выпрямительным мостом

Поэтому им на замену пришли компактные импульсные БП, которые в быту называют электронными или электрическими трансформаторами.

Электрический трансформатор имеет в своём составе высокочастотный импульсный трансформатор и электрическую схему. Высокая частота импульсов позволяет обойтись трансформатором намного меньшего размера для трансформации напряжения, что позволило создавать малогабаритные БП.

Параметры источников питания

Помимо выходной мощности, тока и напряжения, блоки питания также различаются по герметичности корпуса (герметичные, негерметичные, открытые), способу подключения (контактный зажим, разъем или выходящие из корпуса провода) и по нижеописанным параметрам:
1)Охлаждение:
Способ отвода тепла, выделяемого в процессе работы электронными компонентами БП, бывает двух типов:
— Активный, используется вентилятор обдува, обеспечивающий очень эффективное охлаждение, но имеет ряд недостатков:

  • o высокий уровень шума, увеличивающийся в процессе работы из-за загрязнения крыльчатки и продуваемого пространства;
  •  подшипники вращения со временем изнашиваются;
  • из-за постоянного притока воздуха скапливают вокруг себя пыль летучие частички мусора.
  • o невозможность герметичности корпуса таких БП, их нельзя использовать во влажной или насыщенной брызгами среде.

— Пассивный, в качестве радиатора используется герметичный корпус устройства, или радиаторные пластины, обдуваемые естественной циркуляцией воздуха. Такие БП не создают шума в процессе работы, и могут быть полностью герметичными и водонепроницаемыми. В быту чаще всего используются блоки питания, имеющие пассивное охлаждение.

2)Функциональность.
Характеристика указывает дополнительные функции источника питания:

  •  Стабилизация выходных значений напряжения при заданной нагрузке, зависит от электрической схемы. Наиболее простым блоком питания, не обеспечивающим стабилизации, является схема из понижающего трансформатора, диодного моста и сглаживающего конденсатора;
  •  Диммирование – регуляция яркости свечения питаемых LED ламп. В случае подключения светодиодных RGB лент, данная опция является ненужной, так как функцию диммирования осуществляет RGB контроллер;
  •  Дистанционное включение питания;
  •  Диммирование и дистанционное управление в одном корпусе.

Практика показала, что дополнительные опции, которые намного удорожают БП, редко пользуются популярностью, если для нормальной работы достаточно стабилизированного значения выходного напряжения.

Некоторые виды трансформаторов электронных : 1.в герметичном пластмассовом корпусе ; 2. Естественное гофрированное охлаждение металлический корпус ; 3. В металлическом корпусе отверстия для естественного охлаждения

Выбрать подходящий блок

Очень часто бывает, что на руках имеется блок питания от ноутбука, компьютера или другого устройства с номинальным напряжением 12 В, и ему нет никакого применения. Зная его выходные характеристика, специально для него можно подобрать подходящий светильник или рассчитать длину светодиодной ленты. В этом случае расчётная формула будет такой:

ΣP= Pбп — Pбп*30/100

где  30 — это суммарная мощность на 30% меньше чем у БП.

L= ΣP/ PL= (Pбп — Pбп*30)/100*PL — рассчитывается длина ленты исходя из мощности блока питания и погонного метра.

n= PΣ/Pm= (Pбп — Pбп*30)/100*Pm — количество модулей в ленте, округляется до меньшего значения.

Таким образом, имея рабочий ненужный электронный трансформатор или классический БП, можно подключить к нему рассчитанную длину LED ленты, и тем самым найти достойное применение до этой поры бесполезной вещи.

Учитывая то, что от подобного «хлама» многие пытаются избавиться, продавая за бесценок, приобретение такого источника питания может оказаться намного выгодней, чем покупка БП в магазине.

Итоги:
В заключение нужно добавить, что для нормальной работы LED светильника или лент также немаловажное значение имеет качество изготовления БП, сечение соединительных проводов, длина кабеля и самой ленты, которая тоже имеет сопротивление.

Поэтому нужно выбирать изделия от надёжных производителей, правильно рассчитывать сечение проводов и стараться делать подключение LED лент и светильников для люстр как можно более коротким кабелем. Для работы во влажных помещениях БП должен иметь соответствующую степень защиты IP, которая обозначает защищённость прибора от проникновения мелких предметов, пыли, влаги или капель воды вовнутрь корпуса.

Похожие статьи

Поделитесь статьей с друзьями:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *