Výkon LED pásku je druhým parametrem po jmenovitém napětí, kterému spotřebitelé věnují pozornost. Poté se kontroluje vhodnost pásky pro určité počasí nebo mikroklima a další parametry.
Na čem to závisí?
Výkon LED pásku závisí na dvou charakteristikách – provozním napájecím napětí a proudu spotřebovaném každou LED. Výkon se rovná součinu napětí LED a proudu (proudu). Síla proudu při zapojení LED do série (v sestavách pro 12, 24, 220 voltů) je stejná – závisí na charakteristice konkrétního světelného prvku, ze kterého je (zcela identický) světelný pás sestaven.
Nedoporučuje se sestavovat LED diody různého výkonu do jedné sestavy – LED s nízkým výkonem svítí jasněji, LED s vyšším výkonem svítí mnohem tlumeněji. Pokud má lampa driver, ve kterém dochází ke stabilizaci přesně podle aktuální síly pro LED s nižším výkonem, pak lampa nebude svítit, nebo bude záře pixelovaná, fragmentovaná v závislosti na výkonu každé LED. V případě připojení dlouhého pásku s různými (ne identickými) LED ke zdroji napětí vyšším než několik voltů dojde k vyhoření nízkopříkonových LED a po nich, pokud dojde k tepelnému průrazu a LED se stane běžnou vodič, zbytek vyhoří.
Navzdory skutečnosti, že i LED ze stejné šarže se mírně liší v napětí (v setinkách voltu), může dojít k mírnému „nesouladu“.
Tato vlastnost není kritická – některé LED svítí o něco slaběji, u lampy nebo žárovky s matným difuzorem je tento malý rozdíl nepostřehnutelný.
Jak vypočítat sílu?
Pro výpočet výkonu slouží tabulka hodnot jmenovitého napětí a proudu. Podle ní mají LED diody různých jmenovitých hodnot navzájem různou spotřebu proudu. Například světelné prvky podobné běžným LED vyrobeným během SSSR, které byly zase instalovány v zobrazovacím panelu dálkového telefonního zařízení (zařízení RRL), se liší spotřebou proudu 15-30 miliampérů s rozsahem napětí 2,7-3,2 voltů. V žádném případě by neměly být tyto parametry překročeny – v ideálním případě by se LED neměla vůbec zahřívat. Zahřívání na teplotu nepřevyšující teplotu těla zdravého člověka je povoleno (ne teplejší než prst). Vždy pamatujte, že LED není výbojka nebo žárovka, neměla by generovat téměř žádné teplo. Pokud na takovou LED použijete napětí 3,4-3,8 V, zahřívání se stane významnějším – až do teploty 50-55 stupňů a napětí více než 4 volty zcela povede k jeho zrychlené degradaci (tzv. LED se zahřeje až na 70 stupňů, poté se jednoduše propadne – „prorazí“ teplo a stane se nepoužitelným).
Na 1 metr
Uveďme příklad. Pásek 220 V, pracující v dlouhých úsecích na SMD LED, má 60 kusů na sekci. Samozřejmě, pokud počítáme podle charakteristiky, bez přetížení, v případě svépomocné montáže z jednotlivých LED objednaných šarží v Číně by jich vyšlo 80. Zde se počítá s tím, že páska bude fungovat minimálně uvedených 25 tisíc hodin a „nepřeruší“ někde mezi 2000. a 3000. hodinou skutečné práce, jak se často stává v důsledku úmyslného překročení provozních parametrů.
To znamená, SMD-5050 má výkon 0,1 wattu. 60 kusů – již 6 W. Světelný výkon 1 metru dlouhého pásku je 480 lumenů (8 Lm na LED). Spotřebu proudu „ze zásuvky“ zjistíte vydělením 6 W 220 V. Výsledkem je 27 mA spotřebovaných ze sítě. Reálně v diodovém můstku dochází k nějakým ztrátám (až 5%) – mírně se zahřívá, takže ve skutečnosti páska při 30 V spotřebovává 220 mA AC. A pokud vezmeme (jak se často stává) vyzařování tepla přetížených LED, pak dalších 40-50 procent bude vynaloženo na teplo. Jako příklad LED žárovky, jejichž základna vám dokonce spálí ruku (70 stupňů, +50 až pokojová teplota, ve formě tepla), pak tepelné ztráty LED a usměrňovače (nebo driveru) mají za následek 60 % nebo více. Výsledkem je, že místo 30 mA při 220 voltech bude celá sestava odebírat 50 miliampérů.
Pokud jde o výkon, se světlem 6W může skutečná (celková) spotřeba světelného pásu s usměrňovačem vyjít na 10-15W.
Po celé délce pásky
Vezměme si jako příklad stejné LED diody – SMD-5050. Na metr (60 ks) je jejich světelný tok odhadován na 6 W, se spotřebou 10-15 (zbývající watty, jak již bylo zmíněno, jsou kvůli nesprávnému výpočtu použity na teplo). Pokud taková páska svítí 6 W na metr, pak po celé délce, řekněme, chodby (100 metrů, první patro továrny nebo závodu, průchod mezi dílnami) bude páska produkovat světlo o síle 600 W. V tomto případě bude spotřeba stejná jako u elektrického sporáku s jedním hořákem nebo elektrického radiátoru na olej – kilowatty nebo více. Pásky napájené 220 V se často zapínají přes automatickou pojistku na „fázovém“ vodiči linky – její provozní proud se rovná několika ampérům. Pokud se změní svítivost pásku v důsledku skoku v napětí, tato automatická pojistka „vystřelí“, otevře vedení a pásek se vybije.
Například 5 stometrových pásů takových LED diod lze zapnout prostřednictvím standardního automatického jističe 25 A, používaného v bytech a venkovských domech.
Výpočet převodníku
Pokud osvětlení světelných pásů 220 V nevyžaduje nic jiného než usměrňovač s filtrem (kondenzátorem) pro stejné napětí, pak 5-, 12- a 24-voltové minisestavy vyžadují přídavný měnič. Jako druhý je použit proudový budič nebo stabilizovaný napájecí zdroj pro stejné nízké napětí, navržený s malou rezervou, aby se zabránilo poklesu výkonu.
Nejjednodušším příkladem je budič ve standardní patici žárovky velikosti E-27. Žárovka 3 W obsahuje 5-6 LED zapájených do kulaté desky s hliníkovým substrátem. Ten se používá jako odvod tepla. Praktické rady od kutilů, kteří opravovali takové žárovky, se scvrkají na zvýšení odporu jednoho z rezistorů v obvodu tak, že se ovladač téměř netopí.
Například místo minimálních 18 ohmů musíte nainstalovat odpor 40. Připájení dalších LED stejného typu do mezery v sestavě světla nepřinese výsledky: řidič má „výkonovou rezervu“. Jeho mikroobvod se bude stále přehřívat, protože je nastaven proud, který je odebírán s rezervou. Taková žárovka opravdu svítí 3-5 W, ale spotřebuje minimálně stejné množství energie na přebytečné teplo. 3wattové žárovky používají 5-6 duálních LED (v párech s vnitřním řetězením, duální krystaly), z nichž každá spotřebovává běžných 6V. V praxi výrobce, aby lampa svítila co nejjasněji, přiděluje všech 8 voltů jednomu dvojkrystalu. Pět z těchto krystalů má 40 voltů, 6 je 48.
Pokud je žárovka navržena pro 10 krystalů a je na ní uvedeno, že její výkon je 5 W, pak budič vyrábí stejnosměrný proud o napětí 80 voltů – normálně by měl produkovat pouze 60. Dalších 5-10 W jsou se rozptýlí v důsledku zbytečného přehřívání. Technologie pro výpočet převodníku je rozbitá a brzy po zakoupení vyhoří spolu s jednou nebo více LED. Aby se tomu zabránilo, domácí řemeslníci výměnou omezovacího odporu ovládajícího proud mikroobvodu dosáhnou normálního provozu. V tomto případě žárovka nesvítí na 3 (nebo 5) wattů, ale na 2-2,5 (3-4) její jas klesne na polovinu. Faktem je, že i v nepřetíženém režimu zůstávají ztráty 5-32% způsobené malým teplem generovaným driverem (v závislosti na složitosti obvodu a kvalitě elektronických součástek).
Závěr: při výpočtu převodníku nesmíte dovolit jeho přehřátí. Pokud je výkon 1 m dlouhé pásky 6 wattů, použijte napájecí zdroj nebo driver s rezervou chodu 2-3x. V tomto příkladu je jeho výkon (maximální, nikoli špičkový) 12-18 W. Zaokrouhlete to nahoru, investujte do 20wattového napájecího adaptéru.
On i váš světelný pás budou bez problémů fungovat 10 a více let.
LED pásky mohou pracovat v nejtěžších podmínkách bez ohledu na počasí – výrobky jsou odolné a odolné proti vlhkosti. Mohou například osvětlit ulici nebo fasádu budovy. A pro dlouhou práci potřebujete kompetentní výpočet napájení pro LED pásek.
Co je třeba vzít v úvahu při výběru napájecího zdroje?
Pro připojení LED pásku potřebujete napájecí zdroj nebo ovladač. Jedná se o různá zařízení.
- Ovladač produkuje stabilizovaný proud. Například 300 mA. A pokud připojíte příliš krátkou pásku, napětí bude větší než jmenovité napětí a diody vyhoří. A pokud jsou příliš dlouhé, budou se matně lesknout. Přes driver se tedy připojuje pouze osvětlovací zařízení, pro které je tento adaptér určen. Reference: Ovladače se používají v hotových výrobcích, jako jsou žárovky a girlandy.
- Napájecí jednotka. Je regulován napětím. To znamená, že na výstupu dostaneme přesně 12 V bez ohledu na spotřebu. Zdroje jsou univerzální a snáze se vybírají než ovladače. Je třeba vzít v úvahu několik věcí.
Celkový výkon pásky
Jednotkou měření je W/m. Záleží na 2 množstvích.
- Typ LED. Nejtmavší pásky slouží k dekorativním účelům a jsou vybaveny diodami typu 3528. Dokážou zvýraznit obrysy předmětů. A pro jasné osvětlení potřebujete diody typu 5050 (nejběžnější) a 2535.
- Počet LED na metr pásky – 30, 60 nebo 120.
Výkon diodového pásku a značka diod je uvedena na obalu. Například Venom SMD 5050 60 LED/M 14.4W. Jeho výkon je 14,4 W na běžný metr.
Transformátorová ventilace
Napájecí zdroj se během provozu zahřívá a je třeba jej chladit. To se provádí několika způsoby.
- Modely s aktivním chlazením jsou vybaveny chladičem, který pohání proud vzduchu do pouzdra. Jejich výhodou je vysoký výkon a menší rozměry a nevýhodou je, že chladič je hlučný a časem se opotřebovává. Takový systém je potřeba, když je připojena páska 800 W nebo více.
- V domácích podmínkách se častěji používají adaptéry s pasivním chlazením. Jsou tiché, ale zabírají trochu více místa. Ano a je potřeba se zařídit tak, aby byl přísun čerstvého vzduchu. Ale jsou spolehlivější, protože nemají žádné pohyblivé části. A lépe chráněné před povětrnostními vlivy.
Napájecí adaptéry se liší stupněm ochrany.
- Otevřete Nejjednodušší a nejlevnější modely, ale také „nejjemnější“. Používají se pouze v pokojových podmínkách, kde není prašnost a nízká vlhkost.
- Polohermetické. Chráněno před nepatrnými rozmary přírody. Velké stříkání prachu a vody pro ně není hrozné, ale konstantní vlhkost adaptér rychle „zabije“. Na ulici je třeba je skrýt pod baldachýnem a nejlépe v montážní krabici. Stupeň krytí – IP54.
- Zapečetěno. Prach a vlhkost neproniknou skrz chráněné pouzdro. Jsou vhodné jak pro pouliční osvětlení, tak pro vlhké prostředí, jako jsou koupelny a bazény. Stupeň krytí – IP65 nebo IP68 (*6 – plná ochrana proti prachu, *5 – ochrana proti tryskající vodě, *8 – zařízení vydrží ponoření do vody).
Pro lepší pochopení stupňů ochrany použijte tabulku. Mimochodem, je vhodný pro veškerou elektroniku.
Vnitřní struktura všech těchto adaptérů je stejná. Výstupní napětí pro napájení pásku je 24 V, 12 V nebo 5 V. Diodový pásek je napájen stejnosměrným proudem, a proto jej nelze připojit nepřímo do sítě. I když to někteří lidé dělají omylem. Následky – páska vyhoří a může dojít k požáru.
Aby LED diody sloužily po dlouhou dobu, musíte správně vypočítat výkon napájecího zdroje. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je podle našeho příkladu.
Příklad výpočtu pro jeden napájecí zdroj
Nejprve určete výkon připojené pásky. A pokud je jich několik, zatížení se sečte. Pro snazší orientaci použijte tabulku.
Poté pokračujte k výpočtu. Musí to být provedeno v tomto pořadí.
- Řekněme, že máte páskový model Venom SMD 5050 60 LED/M 14.4W o délce 4m. Jeho celkový výkon bude: (14,4 W / m) * (4 m) u57,6d XNUMX W.
- Vyberte bezpečnostní faktor. Je potřeba, aby adaptér fungoval bez přetížení. Pokud je jednotka používána venku a dobře větraná, postačí 20 %. A když je umístěn v montážní krabici a také v horké místnosti, koeficient by měl být alespoň 40%. Vezměme v úvahu běžné provozní podmínky, za kterých K = 30 %. Potom by výkon napájecího zdroje měl být:
57,6 W * 1,3 = 74,88 W.
Důležité. Všimněte si, že pasivně chlazené modely vyžadují vyšší účiník než ventilátorové adaptéry.
- Dále je potřeba toto číslo zaokrouhlit nahoru na standardní hodnotu – 80 V. Naše tabulka vám pomůže vybrat správnou hodnotu výkonu.
- Někdy charakteristiky neuvádějí výkon, ale nejvyšší výstupní proud (v Ampérech). Poté by měl být výkon napájecího zdroje rozdělen provozním napětím pásky:
74,88W / 12V = 6,24A.
To znamená, že adaptér musí na výstupu poskytovat proud minimálně 6,5 ampéru.
Jako bonus si můžete spočítat spotřebu energie. Chcete-li to provést, vynásobte výkon spotřebiče dobou jeho provozu.
Řekněme, že naše kazeta běží měsíc, 2 hodiny každý den. Cena pak bude:
57,6 W * 2 h * 30 dní = 3,5 kWh.
57,6 W je skutečná spotřeba osvětlovacího zařízení.
Reference: 100W žárovka spotřebuje za stejnou dobu dvakrát tolik proudu (6 kWh).
Po připojení se ujistěte, že napájecí zdroj funguje správně.
- Hlavně by se pouzdro nemělo zahřívat. Chcete-li to zkontrolovat, po půl hodině nebo hodině nepřetržité práce se ho dotkněte rukou. Nejlépe kovové díly. Pokud ruka vydrží teplo volně, je adaptér vybrán správně.
- Poslouchejte práci. Pískání a praskání není povoleno. U bloku může chladič pouze šumět a transformátor mírně hučí.
Důležité. Napájecí adaptéry mají často několik výstupů pro 2, 3 nebo více LED pásků. V tomto případě by délka LED pásku pro jeden konektor neměla přesáhnout 5 m. V opačném případě dojde k přetížení. A pokud potřebujete připojit několik iluminátorů, je to provedeno dvěma způsoby.
Jak se počítá více bloků?
Když potřebujete použít pásek LED o délce 10 metrů nebo více, pak se segmenty dlouhé 5 m připojí k různým výstupům napájecího zdroje podle schématu.
Toto řešení má nevýhodu – velké ztráty stejnosměrného proudu ve vodičích. Diody, které jsou daleko od napájecího adaptéru, budou svítit slabě. Mimochodem, aby se zabránilo takovým ztrátám, používá se střídavý proud s vysokým napětím pro přenos proudu na velké vzdálenosti. Proto je lepší použít několik napájecích zdrojů. Jsou takto propojeni.
Adaptéry by měly být nejlépe umístěny rovnoměrně po celé pásce a neměly by být sestaveny v jedné montážní krabici. Pak se nebudou přehřívat.
Metoda výpočtu se neliší od metody použité pro jeden blok.
