Расчет мощности понижающего трансформатора для светодиодных ламп 12В

Чем отличается блок питания для светодиодных ламп и электронный трансформатор для галогенных ламп

При замене галогеновых ламп на 12В в точечных светильниках светодиодными часто возникает вопрос: «нужно ли менять источник питания?». Для галогенок использовали электронные трансформаторы с выходным напряжением 12 вольт, а для светодиодных ламп продаются специальные блоки питания (БП) с выходным напряжением также 12 вольт. В чем же их различие и взаимозаменяемы ли они? Давайте разбираться!

Что такое электронный трансформатор?

Электронным трансформатором называют схему импульсного источника питания на основе трансформатора и высокочастотного генератора на полупроводниковых ключах. Они питаются от сети 220В переменного тока, а на их выходе переменное напряжение с действующим значением порядка 12В.

Структурная схема устройства изображена на рисунке ниже.

Здесь мы видим, что питание 220В сначала поступает на выпрямитель, после чего выпрямленное пульсирующее с частотой 100Гц напряжение поступает на узел силовых ключей и генератора, рассмотрим пример типовой принципиальной электрической схемы электронного трансформатора.

Здесь изображена типичная автогенераторная двухтактная схема. Её особенностью является то, что для работы ключей в режиме коммутации (переключений) на высокой частоте им не требуется ШИМ-контроллеров или других специализированных ИМС. Говоря простыми словами работа автогенератора заключается в переключении транзистора в результате напряжений, наводимых на обмотках импульсного трансформатора и положительной обратной связи.

Что мы видим на схеме? Первое что бросается в глаза – отсутствие диодного моста на выходе, а значит, что выходное напряжение переменное, а также отсутствие цепей, предназначенных для стабилизации выходного напряжения. Вы можете подробнее ознакомится с принципом их работы посмотрев видео:

Подобная схема лежит и в основе большинства зарядных устройств для мобильных телефонов, ЭПРА для питания люминесцентных ламп, в том числе в энергосберегающих или компактных люминесцентных лампах в некоторых вариациях и некоторыми доработками.

Рассмотрим выходные осциллограммы.

Здесь видно, что переменное напряжение амплитуда которого пульсирует от нуля до + и – 17Вольт. Такие изменения амплитуды с течением времени – повторяют пульсации выпрямленного сетевого(100Гц). Получается интересная ситуация – есть высокочастотное выходное напряжение, изменяющееся с частотой в десятки тысяч герц, при этом его амплитуда изменяется от 0 до 17 вольт с частотой в 100 Гц или выпрямленные 50 Гц. Если растянуть ось времени и рассмотреть форму на уровне периодов, то картинка примет следующий вид.

Здесь видно, что сигнал по форме далёк от синусоиды, а скорее прямоугольник с небольшим уклоном в сторону заднего фронта.

Блоки питания для светодиодных ламп 12В

Их часто называют блоками питания для светодиодных лент, фактически для подключения и лент и ламп нужен любой источник постоянного стабилизированного напряжения 12В с минимальными пульсациями. На практике в современном мире используются импульсные источники питания, рассмотрим типовую схему.

Или другой вариант:

Что общего у этих двух, казалось бы, разных схем? Они построены на интегральном ШИМ-контроллера который управляет силовыми ключами – транзисторами, они могут быть и полевыми, и биполярными. Кроме того, в выходном каскаде схемы вы видите выпрямитель и конденсаторы для сглаживания пульсаций (фильтр). Всё это значит, что на выходе мы получаем стабилизированный DC источник питания. Величина его пульсаций будет зависеть от нагрузки и ёмкости фильтрующих конденсаторов.

Её также можно реализовать на автогенераторной схеме, подобной электронному трансформатору, добавив цепи обратной связи для стабилизации выходного напряжения. В результате получится схема наподобие такой.

Аналогичная конструкция используется в упомянутых выше зарядных для мобильны телефонов здесь за стабилизацию отвечает цепочка обратной связи на 11 вольтовом стабилитроне VD9 и транзисторной оптопаре U1.

Принцип работы подобных ИИП мы рассматривали в статье ранее – Схемотехника блоков питания светодиодных лент.

5 особенностей и отличий БП для LED-лент и ламп от электронных трансформаторов для галогенных ламп

Итак, подведем итоги и ответим на вопрос: «почему нельзя питать светодиодные лампы от электронного трансформатора?». Для этого мы перечислим основные особенности этих источников питания и требования для работы светодиодных изделий.

1. Для включения светодиодных лент и ламп на 12В нужно постоянное напряжение. Так как у светодиодов нелинейная вольтамперная характеристика – они очень чувствительны к отклонениям напряжения питания от номинального, и при его превышении быстро выйдут из строя.

2. Электронные трансформаторы выдают пульсирующее переменное высокочастотное напряжение. Величина всплесков и пиков может достигать и 40 вольт в некоторых случаях. Это может привести к выходу из строя светодиодов или драйверов, встроенных в LED-лампу, а также к их нестабильной работе.

3. У электронных трансформаторов есть такая характеристика как минимальная нагрузка (смотрите рисунок ниже). Это значит, что, если подключить нагрузку меньше указанной на блоке питания он может либо не запуститься, либо выдавать большие пульсации, а также отключаться или другим образом отклоняться от нормального режима работы. Это критично, поскольку галогенные лампы потребляют в разы большую мощность, чем светодиодные, поэтому электронный трансформатор может проявлять себя подобным образом.

Мощность указана от 20 до 105 Вт, что говорит об ограничении по минимальной подключаемой мощности.

4. У блоков питания для ламп на 12В выходное напряжение и постоянное, и стабилизированное при этом.

5. Для питания галогеновых ламп не разницы в роде тока (постоянный или переменный), которым её будут питать. Важно действующее значение напряжения на ней. Поэтому они подойдут под оба варианта источников питания.

Заключение

Нельзя использовать электронный трансформатор для питания светодиодных изделий. Подбирайте блок питания с постоянным стабилизированным выходным напряжением. В противном случае ваши светильники и лампы могут выйти из строя. Также будьте внимательны – сейчас популярны светильники, предназначенные для питания источником постоянного тока – драйвером, это отдельный вид устройств! Об этом читайте здесь – В чем отличие блока питания от драйвера для светодиодов

Понижающий трансформатор на 12 В: как выбрать и правильно подключить

Особенностью светодиодных лампочек является низкое напряжение питания. В этом кроется секрет долговечности и экономичности приборов. Использование ламп на 220 В возможно не всегда, поэтому часто приходится выбирать низковольтные аналоги. Например, для установки во влажные помещения.

Для питания каждого из них требуется собственный источник, или драйвер. Его функции может выполнять трансформатор для светодиодных ламп 12 вольт, способный одновременно подавать энергию на несколько устройств. Рассмотрим вопрос внимательнее.

Какие трансформаторы лучше использовать для светодиодов

Для питания светодиодов нужны трансформаторы, преобразующие переменное напряжение 220 В (стандартное сетевое значение) в постоянный ток (в нашем случае —12 В). При этом, надо, чтобы никаких пульсаций напряжения после диодного моста не возникало, для чего используются сглаживающие конденсаторы. Это ограничивает возможности обычных блоков питания, которые не могут обеспечить достаточного качества и мощности выдаваемого напряжения.

Рассчитывать на то, что можно подключить лампу к стандартному выпрямителю, не следует — можно испортить светильник или получить неравномерное свечение, с пульсациями или мигающим режимом. Стандартный электронный драйвер, установленный в LED лампу на 220 В, тоже не подойдет — его мощность рассчитана только на единственный прибор и не позволит присоединить дополнительную нагрузку.

Необходимо учитывать недостатки:

  • большие габариты;
  • во время работы он издает гул, который со временем усиливается;
  • потребление энергии довольно высокое, поскольку КПД устройства составляет 50-70%, все остальное — потери на нагрев и гул;
  • сложность скрытого монтажа — объемный блок непросто куда-то спрятать.

Эти минусы ограничивают применение трансформаторов в пользу импульсных источников. Однако, среди любителей и домашних мастеров они получили широкое распространение из-за надежности, дешевизны и простоты применения.

Важно! Нередко трансформаторами называют драйвера или источники другого типа. Это неверно, но на практике используется достаточно часто. Поэтому всегда надо уточнять, о каком именно устройстве идет речь.

Понижающие ток трансформаторы для светодиодных ламп и лент с 220 вольт до 12

Для подключения светодиодных лент или ламп используются специальное устройство (драйвер электронный), преобразующее 220 В в постоянное напряжение 12 В с заданной мощностью. Приобрести такой драйвер отдельно возможно не всегда, и обходится он не дешево. Это стало причиной изготовления альтернативных источников питания на базе трансформатора.

Здесь необходимо сразу учесть, что одним только подключением устройства вопрос решить не удастся. Дело в том, что на выходе трансформатора будут необходимые 12 В, но переменного тока. Поэтому после трансформатора понадобится установить диодный мост, который выдает пульсирующее напряжение. Это уже не переменка, но и от постоянной осциллограммы еще очень далеко.

Для того, чтобы получить качественную прямую на осциллограмме, надо параллельно выходу диодного моста поставить конденсатор такого номинала, чтобы полностью исключить пульсации тока. Чем больше его емкость, тем ровнее будет график, но слишком большие значения емкости также вредны. Возникает большой пусковой ток, который может быть опасным для осветительных приборов. Поэтому надо подбирать номинал так, чтобы график получался максимально ровным, но не более того.

Основным преимуществом трансформаторного источника является полная гальваническая развязка с сетью питания 220 В. Это важно именно для домашних мастеров и любителей украшать свои комнаты светодиодными лампами. Если при выполнении каких-либо работ человек прикоснется рукой к оголенным контактам, ничего страшного не произойдет.

Подключение при помощи обычного трансформатора

Использование обычного трансформатора в комплекте с диодным мостом и сглаживающим пульсации конденсатором является неплохим альтернативным вариантом питания светодиодных приборов. Схема работает в обычном режиме — трансформатор понижает напряжение до нужного значения, диодный мост выпрямляет его, а конденсатор устраняет пульсации, окончательно стабилизируя график.

Однако, у такой схемы есть серьезный недостаток — она не способна ограничивать силу тока. То есть, при последовательном подключении лампочек будет теряться яркость свечения — одно значение напряжения будет делиться на число светодиодных ламп. Если включить их параллельно, напряжение на каждой будет одинаковым, но ток потребления возрастет вдвое.

Важно! Если потребителей будет достаточно много, есть серьезная опасность сжечь источник питания (и хорошо, если дело ограничится только им). Это обстоятельство делает расчет и подключение блока питания на базе трансформатора довольно ответственным делом.

При подключении важно не перепутать контакты на обмотках трансформатора. Их предварительно прозванивают и отмечают маркером, чтобы не перепутать. Диодный мост либо собирают из отдельных элементов, либо используют готовые полупроводниковые сборки. При этом, важно сразу уточнить, какой тип имеется в наличии, так как существуют полумосты и полноценные сборки. Первые дают низкое напряжение и очень сильные пульсации, поскольку оставляют только колебания одной стороны графика. Вторые более предпочтительны, их график ровнее, а напряжение может быть выше.

Специальные трансформаторы для светодиодных светильников

Альтернативным вариантом источника напряжения, который некоторые пользователи тоже называют трансформатором, является импульсный блок. Он устроен совершенно иным образом. В частности, отсутствует массивный и шумный входной трансформатор. Основным узлом является преобразователь, изменяющий сетевую синусоиду на импульсный график. Схема работы такого устройства довольно сложна и заслуживает отдельного рассмотрения.

Иногда предпринимаются попытки подключать 12 В светодиодные лампочки через трансформатор для галогенок. На первый взгляд, напряжение подходит, все должно нормально работать. На практике получается, что светодиодные лампы дают несвойственный им оттенок, при увеличении нагрузки начинают пульсировать, мигать. Оказывается, на таких блоках не напрасно наносится эта предупреждающая надпись — там установлены высокочастотные трансформаторы, не подходящие для нормальной работы светодиодных ламп.

Обычная частота сетевого тока — 50 Гц, а у источников питания для галогенок рабочее значение находится в диапазоне 30000-50000 Гц. Кроме того, они предназначены для работы с определенной минимальной нагрузкой. Если мощности светодиодных ламп не будет хватать, блок просто отключится. Дополнительной проблемой становится полярность — для галогенок она не имеет значения, поэтому на выходе плюс и минус не указываются.

Схемы подключения

Существуют две схемы подключения источника питания к светодиодным лампам:

  • источник со стабилизированным током;
  • блок со стабилизированным напряжением.

В случае использования трансформатора для светодиодных ламп 12 В следует выбирать схему со стабилизацией по току. Количество приборов потребления будет определяться только мощностью устройства, что легко рассчитать простым делением общего значения на величину показателей единицы. Второй вариант также может быть использован, но в этом случае понадобится установить дополнительный токоограничивающий резистор. Его номинал рассчитывается для каждого случая отдельно. Самым простым способом расчета станет использование онлайн-калькулятора, обладающего вполне достаточной точностью.

Простейшая схема подключения выглядит следующим образом:

  • TV1 — трансформатор, подключенный к источнику 220 В;
  • VD — диодный мост;
  • C1 — конденсатор, сглаживающий пульсации.

К контактам «+» и «-» подключаются лампы. Трансформаторы для светодиодных светильников просты в сборке и практически не нуждаются в настройке.

Основные выводы

Использование трансформаторов для светодиодных ламп имеет некоторые особенности:

  • доступность, дешевизна трансформаторов;
  • есть возможность переделать устройство с другими параметрами под нужное напряжение;
  • схема безопасна при выполнении каких-либо работ, так как гальванически развязана с сетью питания.

Однако, есть и некоторые недостатки:

  • прибор получается громоздким и тяжелым;
  • во время работы он издает гул;
  • требуется надежное ограничение по силе тока, иначе трансформатор сгорит от перегрузки.

Суммируя эти особенности, можно сделать вывод об ограниченной сфере использования такого источника. Он подойдет для несложных экспериментов или опытов с подсветкой. В то же время, трансформатор недорог, прост в изготовлении и ремонте, что делает его наиболее предпочтительным для домашних мастеров, любителей технического творчества.

Свои варианты конструкции или другие замечания излагайте в комментариях.

Выбор блока питания для светодиодной ленты

В последнее время светодиодные ленты стали использовать для освещения частных домов и квартир. Это не удивительно, так как их приятное и тёплое свечение дополняет атмосферу домашнего уюта. На рынке продаются различные виды лент, и для каждого из них необходимо правильно подобрать блок питания.

Особенности светодиодных лент

Светодиодная лента — это полоса гибкого материала, обладающего изоляционными свойствами, которая оснащена двумя проводящими шинами из медной фольги, светодиодами и резисторами.

Гибкая полоса с установленными светодиодами создаёт яркий источник света длиной до 5 метров

Светодиодная лента состоит из секций по три диода, каждая из которых подключается к источнику питания параллельно

Читайте также:  Подключение мастер-выключателя на всю квартиру — схема

Светодиодную ленту можно резать на фрагменты с количеством светодиодов, кратным трём

При правильном подключении проводов к шинам питания на секцию или отрезанный участок ленты начнёт поступать напряжение, которое вызовет прохождение тока по светодиодам. Благодаря особенностям своей конструкции, под воздействием тока светодиоды начнут излучать световой поток (светиться). Стоит отметить, что уровень свечения напрямую зависит от величины тока. При слишком маленьком значении тока диод будет излучать тусклое свечение или вообще не будет светиться, а при слишком высоком — быстро испортится и сгорит. В основном среднее значение тока для диодов, использующихся в светодиодных лентах, составляет от 15 до 20 миллиампер (мА).

Классификация светодиодных лент

Большое разнообразие одноцветных светодиодных лент обусловило их классификацию по нескольким основным критериям. Эти критерии будут описаны ниже.

По типу использованных светодиодов

Главной отличительной чертой светодиодных лент является тип диодов, использованных при изготовлении изделия. В основном одноцветные светодиодные ленты производятся на базе диодов SMD 3528 и SMD 5050.

Аббревиатура SMD означает то, что этот электронный компонент предназначен для монтажа на поверхность печатной платы. Полная маркировка включает также габариты изделия в миллиметрах: например, у светодиода SMD 3528 длина составляет 3,5 мм, а ширина 2,8 мм.

По плотности светодиодов

Светодиодные ленты также подразделяются и по количеству элементов (диодов), использующихся в одном метре ленты, которое в технических кругах называют плотностью. Стоит отметить, что количество светодиодов, которое применяется при изготовлении одного метра ленты, оказывает влияние на суммарную мощность изделия, а также на его световые показатели (степень освещённости).

Чем плотнее расположены светодиоды, тем больше их помещается на отрезке ленты и тем ярче будет свет

По мощности

Мощность светодиодных лент, как и другого радиотехнического изделия или оборудования, измеряется в ваттах (Вт). Значение этого параметра определяется габаритами диодов и их плотностью. Например, типичная светодиодная лента, изготовленная на основе SMD 3528, потребляет:

  • 4,8 Вт, если на каждом метре установлены 60 диодов;
  • 9,6 Вт, если плотность светодиодов в два раза больше — 120 диодов на метр;
  • 19,2 Вт, если диоды стоят в два ряда, и их общее количество на одном метре 240 шт.

Для ленты на базе SMD 5050 потребляемая мощность будет изменяться следующим образом:

  • 30 диодов/метр — 7,2 Вт;
  • 60 диодов/метр — 14,4 Вт;
  • 120 диодов/метр — 28,8 Вт.

Нетрудно заметить, что для одного и того же типа ленты потребляемая мощность прямо пропорционально количеству установленных светодиодов. Это и понятно — каждый диод потребляет одинаковое количество ватт.

Выбор источника питания для светодиодной ленты

Для того чтобы наслаждаться приятным и необычным освещением, следует правильно подобрать источник питания. Этот шаг очень важный, так как при неправильном выборе светодиоды могут сгореть, а изделие выйдет из строя.

Факторы, влияющие на выбор источника питания для светодиодных лент

При выборе источника (блока) питания для светодиодных лент следует ориентироваться на следующие параметры:

  1. Напряжение питания ленты.
  2. Её потребляемая мощность.
  3. Необходимая степень защищенности оборудования от воздействия влаги.

В качестве примера возьмём светодиодную ленту SMD 3528 длиной 6 м (60 диодов/м).

Напряжение питания светодиодной ленты

Как уже говорилось выше, все светодиодные ленты делятся на изделия, которые питаются от 12 В и 24 В соответственно. Естественно, что и выходное напряжение источника должно быть равным одному либо другому значению. Итак, для того чтобы узнать напряжение питание светодиодной ленты:

  1. Открываем её технические характеристики и ищем интересующий параметр.
  2. Видим, что лента питается от напряжения в 12 В.

В соответствии с найденным значением напряжения и осуществляем подбор блока питания.

Мощность, потребляемая светодиодной лентой

Для расчёта мощности источника питания следует снова обратиться к техническим характеристикам светодиодной ленты. На этот раз нас интересует значение мощности, потребляемой на метр изделия (Pленты=4,8 Вт/м).

  1. По условию нужно обеспечить питанием светодиодную ленту длиной в 6 метров, а значит для того чтобы найти полную мощность, которую потребляет лента (Pпотр), воспользуемся следующей формулой: Pпотр= Pленты × L= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт.
  2. Стоит отметить, что блок питания по данному параметру следует выбирать с запасом (порядка 30–33%). Поэтому нам понадобится источник постоянного тока на 12 В мощностью 28,8 х 1,33 = 38,3 ≈ 40 Вт.

Защита от воздействия влаги

Это ещё один важный фактор, который следует учитывать при выборе источника питания. При выборе по этому критерию сначала надо определиться с местом его установки. Если планируется организация светодиодного освещения в ванной комнате, то необходимо выбрать блок питания, обладающий влагозащитными свойствами (IP 65 или IP 68). В обычном жилом помещении сухого типа — спальня или гостиная — можно использовать простой интерьерный источник.

Однако для того чтобы выбор источника был на 100% правильным, кроме описанных выше факторов, следует подобрать подходящий тип, основываясь на его преимуществах и недостатках.

Типы источников питания

В настоящее время выпускают четыре типа источников питания для светодиодных лент.

Таблица: преимущества и недостатки различных типов источников питания

Тип источника питанияПреимуществаНедостатки
Блок питания с герметичным пластиковым корпусом
  1. Компактность (небольшие габариты).
  2. Стильный дизайн.
  3. Герметичность.
  1. Дороговизна.
  2. Ограниченность выходной мощности (в основном до 100 Вт).
  3. Затруднённый теплообмен.
Блок питания с герметичным алюминиевым корпусом
  1. Герметичность и прочность.
  2. Простой и хороший теплообмен.
  3. Устойчивость к погодным изменениям.
  1. Самая высокая стоимость из всех типов источников.
  2. Большие габариты и вес.
Блок питания с открытым корпусом
  1. Большой выбор моделей по выходной мощности.
  2. Низкая цена.
  3. Простая установка.
  1. Сверхбольшие габариты, которые вдвое превышают рассмотренные выше варианты.
  2. Отсутствие защиты от воздействия влаги.
  3. Некрасивый внешний вид.
Сетевой компактный блок питания
  1. Не требует установки в стационарном режиме (монтаж на столе или стене).
  2. Простота эксплуатации.
  3. Относительна невысокая стоимость.
  1. Малая мощность (менее 60 Вт).
  2. Громоздкость устройства, подключаемого в электрическую розетку.
  3. Ограниченная длина кабеля.

Производители блоков питания для светодиодных лент

Наиболее популярными и востребованными производителями блоков питания для светодиодных лент являются:

  1. Cool Neon. Выпускает обширную линейку светодиодных трансформаторов, которые могут использоваться для решения различных целей и задач. Продукция компании оснащена встроенными защитными устройствами и может использоваться при температуре от -25 до +45 °С. Средний срок службы — более 25 тыс. часов.

В номенклатуре изделий Cool Neon имеются как открытые блоки питания, так и герметичные модели, способные работать при низких температурах окружающего воздуха

  • Lightech. Производит блоки питания, которые обеспечивают высокую стабильность работы светодиодной продукции в том числе и лент, использующихся при температуре от -30 до +50 °C. Продукция компании в основном рассчитана на эксплуатацию в течение 50 тыс. часов и более. Особенностями этих моделей являются:
    1. Широкий диапазон входных напряжений.
    2. Устойчивость к механическим ударам и вибрациям.
    3. Защита от перегрева корпуса.
    4. Стойкость к импульсным помехам в сети.
    5. Встроенная защита от короткого замыкания.

Lightech выпускает герметичные блоки питания в пластмассовых корпусах, обеспечивающие высокую стабильность выходных параметров

Герметичные блоки питания UnionElecom отличаются компактностью, максимально высокой степенью влагозащиты алюминиевого корпуса (IP68) и доступной ценой

Расчёт мощности трансформатора

Основными параметрами, которые применяются при расчёте мощности источника питания являются: погонная мощность, расходуемая на 1 метры ленты (Pленты), количество диодов на этом же расстояние и выходное напряжение 12/24 В.

Выше мы уже касались темы расчёта мощности на примере светодиодной ленты SMD 3528 длиной L = 6 м (60 диодов/м и Pленты=4,8 Вт/м) и напряжением питания 12 В. По результатам расчётов получилось, что вся эта лента потребляет Pпотр = 28,8 Вт. Для большей наглядности продублируем предыдущий расчёт сюда:

  1. Pпотр= Pленты × L= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт.
  2. Для того чтобы блок питания не перегревался, следует мощность рассчитывать с запасом (берётся запас в 33%). Воспользуемся формулой: PБП= Pпотр+33%=28,8+9,54=38,3 Вт.
  3. На основе расчёта подбираем блок питания из стандартной линейки интересующего производителя, например, на 40 Вт.

По аналогичным формулам рассчитаем мощность для светодиодной ленты SMD 5050 120 LED (120 диодов на метр). Это изделие обладает следующими параметрами: Pленты=28,8 Вт, плотность 120 диодов/м, напряжение питания 24 В, длина ленты L = 2,5 м (предположим, что мы отрезали необходимое количество от стандартной длины в 5 м).

  1. Pпотр= Pленты × L= 28,8 Вт/м × 2,5 м = 70,2 Вт.
  2. PБП= Pпотр+33%=70,2+23,16=93,4 Вт.
  3. В этом случае выбираем блок питания на 100 Вт.

Стоит отметить, что используя данные формулы, можно легко и просто рассчитать мощность блока питания для светодиодных лент с любыми параметрами.

Особенности установки блока питания

Блоки питания для светодиодных лент обычно устанавливаются в соответствии со структурной схемой, которая входит в их комплектацию. В основном перед установкой трансформатора светодиодную ленту разрезают на секции, состоящие из необходимого количества диодов.

Места нарезки обозначены двумя парами контактных групп (с каждого конца секции) и маркером в виде ножниц. Блок питания соединяется параллельно секциям. В процессе подключения необходимо соблюдать полярность (подключать клеммы блока питания с обозначениями «+» и «-» к соответствующим контактам ленты), при этом следует учитывать, что выходное напряжение источника не должно превышать 12 или 24 В (номинальное напряжение ленты). Расположение блока питания не влияет на функциональность устройства, но его нужно подбирать по эстетическим соображениям.

На практике применяются две схемы подключения светодиодной ленты к блоку питания.

Подключение светодиодной ленты к одному блоку питания

Чаще всего светодиодная лента представляет собой цельный пятиметровый отрезок, который намотан на пластиковую катушку. Как правило, с внешней стороны — на незамотанный на катушке конец — к ленте подсоединяются провода, необходимые для соединения с блоком питания. Если же после покупки обнаружилось отсутствие соединительных проводов, то следует взять любые многожильные провода красного («+») и чёрного («-») цвета, отмерить нужную длину, которой должно быть достаточно, чтобы достать до клемм блока питания, и припаять их, предварительно зачистив и облудив оба конца.

    Облуживаем провода, используя канифоль и олово, и методом пайки подсоединяем их к дорожкам ленты. В процессе пайки следует применять маломощный паяльник и производить соединение достаточно быстро, так как есть вероятность того, что от воздействия повышенной температуры светодиоды могут повредиться.

Облуживать провода нужно быстро, чтобы не перегреть их и не повредить светодиоды

Красный провод от светодиодной ленты («+») нужно подсоединить к клемме «+V», а чёрный («-») — к клемме «-V»; к клеммам «L» и «N» подключается сетевое напряжение («L» — фаза, «N» — ноль)

Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты

Трансформатор для светодиодных лент, обеспечивающий на выходе 12 вольт, используется с целью создания приемлемых условий эксплуатации названных осветительных приборов.

От его качества, а также выходных параметров зависит эффективность работы излучателей и надежность системы освещения в целом. Достаточную мощность этого узла легко рассчитать самостоятельно. Устанавливается питающий элемент довольно просто.

Определение мощности трансформатора

В зависимости от типа диодов, предусмотренных в ленте, входное напряжение питания может быть разным: 12В, 24В, 36В. Чем больше значение этого параметра, тем дороже осветительный прибор и потребуется более мощный блок питания, который тоже предлагается по высокой цене. Чтобы не ошибиться и подобрать нужную модель, необходимо предварительно рассчитать мощность трансформатора.

Для этого достаточно лишь определиться с тем, какой вариант ленты нужен. Следует также рассчитать достаточный уровень освещенности на участке, где будет устанавливаться подсветка. Производитель обычно указывает в характеристиках изделия мощность 1 м LED-ленты. Умножив значение данного параметра на общую протяженность диодной полосы, можно получить уровень создаваемой нагрузки на трансформатор.

Например, если мощность 1 м ленты равна 7,2 Вт, а ее общая длина – 10 м. Умножив эти значения, получится 72 Вт – расчетная нагрузка подключаемого осветительного прибора. Но чтобы выбрать блок питания на 12 вольт, к полученной величине рекомендуется прибавить небольшой запас по мощности.

Экономить не следует, а значит, можно взять запас, равный 30%. Соответственно, итоговое значение мощности трансформатора для LED-ленты составляет 93,4 Вт.

Классификация и принцип действия

Блок питания существует в двух исполнениях:

  • на основе трансформатора;
  • импульсный прибор.

Оба варианта подают на вход осветительного прибора 12 вольт. Трансформаторный блок питания характеризуется довольно крупными габаритами, что порой усложняет задачу по монтажу. Есть и другие минусы у таких моделей: подверженность перегрузкам в сети, а также невысокий КПД. Импульсный аналог, наоборот, компактный, благодаря чему его легко спрятать в любом месте.

Принцип действия подобных устройств заключается в понижении сетевого напряжения до нужного уровня (12В, 24В). Причем в отличие от драйверов (обеспечивают стабильный ток), используемых для питания светодиодов в LED-лампах, блок питания является источником напряжения.

Соответственно, осветительный прибор не ограничивается по току данным устройством. Для этой цели конструкцией диодной ленты предусмотрены токоограничивающие резисторы.

Различные виды трансформаторов

Встречаются разные виды трансформаторов, отличных по конструкции:

  1. компактный пластиковый корпус;
  2. алюминиевый герметичный корпус;
  3. перфорированный корпус.

Каждый из вариантов рассчитан на эксплуатацию в разных условиях. Например, второй вариант может контактировать с водой без изменений характеристик, а блок питания с перфорированным корпусом, наоборот, используется только в сухих помещениях и должен быть хорошо защищен от пыли.

Что следует учесть перед покупкой?

Трансформатор для LED-осветительных элементов подбирается на основании трех основных критериев:

  1. Входные и выходные характеристики. Блок питания с одной стороны подключается к сети 220 вольт, а с другой стороны к ленте – 12 вольт. Это наиболее популярный вариант, но может потребоваться установка подсветки напряжением 24 или 36 вольт. Соответственно, на выходе блока питания должно быть эквивалентное напряжение. Существуют универсальные устройства, рассчитанные на 12 вольт и 24 вольт в зависимости от характеристик ленты. Их цена будет выше.
  2. Мощность. Чтобы LED-лента не вышла из строя, и сам трансформатор не сгорел, уровень мощности последнего не должен быть ниже, чем нагрузка осветительного прибора. Это в теории, на практике же следует подбирать блок питания, мощность которого превышает эквивалентный параметр ленты на 25-30%. Определить нужное значение довольно просто и вполне можно сделать расчет самостоятельно (см. выше).
  3. Защищенность от внешних факторов. На данном этапе необходимо оценить условия эксплуатации ленты 12В: пыль, влага, прямой контакт с водой, установка на улице или работа в сухом помещении. В каждом из случаев нужно выбирать разные конструкции блоков питания. Для помещений с нормальным уровнем влажности подойдут интерьерные модели, незащищенные от контакта с водой. Для ванных, бассейнов следует использовать герметичный алюминиевый вариант.
Читайте также:  Монтаж розеток в стены из гипсокартона своими руками

Выбор производителя

Рынок предлагает множество китайских «безымянных» приборов. Их цена заметно ниже. Но в этом случае сложно спрогнозировать, как долго прослужит такой прибор и подключенная к нему лента 12 вольт.

Наиболее востребованы изделия марки Mean Well (Тайвань). В ассортименте продукции представлены модели для сухих помещений и для уличной эксплуатации. Этот производитель предлагает множество универсальных исполнений блоков питания, рассчитанных на напряжение 12 вольт и 24 вольта.

Если в будущем возникнет желание увеличить освещаемую площадь, можно просто заменить ленту. При этом блок питания останется тот же. Еще один производитель, который пользуется популярностью – Haitalk. Его продукция предлагается по более доступной цене.

Монтаж, схема подключения

В зависимости от того, какой тип диодной ленты используется: монохромная или RGB, будет разниться и схема соединения. Прежде всего, рассматривается установка блока питания для монохромного осветительного прибора.

С двух сторон трансформатора предусмотрены выводы – провода разных цветов. С одной стороны прибор подключается к сети 220 вольт, с другой – к диодной ленте 12 вольт.

Соединения должны быть выполнены в соответствии с полярностью: плюс (красный провод) подключается к плюсу, минус (синий или черный провод) – к минусу. Если при включении прибора в сеть лента не горит, значит, нужно изменить полярность подключения. Обычно диодные полосы продаются отрезками по 5 м.

Устройство блока питания

Если нужно использовать несколько таких отрезков, рекомендуется подключать их параллельно. Совокупная мощность в данном случае будет довольно большой, что повлияет на размеры блока питания. Упрощает задачу использование нескольких маломощных трансформаторов для каждой ленты 12 вольт. Размеры из таких приборов намного меньше, а значит, их легче спрятать

Для данного варианта достаточно выбрать провод, соединяющий второй блок питания, небольшим сечением, например, 0,75 мм. А в случае, когда на несколько отрезков лент приходится один трансформатор, необходимо использовать провод сечением 1,5 мм. Если рассматривать исполнение полосы RGB, то для нормальной работы потребуется еще и контроллер.

В схеме он располагается между питающим элементом и лентой. Управление работой осветительного прибора выполняется посредством контроллера, с одной стороны которого отходит 4 провода

Как и в случае с монохромным исполнением, такой вариант допускает подключение еще одной диодной полосы. Это возможно лишь при условии, что общая нагрузка подсветки меньше мощности питающего элемента. Но предпочтительным является вариант подключения нескольких блоков питания.

Для двух и более ленточных приборов используется один контроллер. В схему при необходимости включается усилитель, способствующий синхронизированному управлению лентами. Этот прибор может питаться от основного блока.

Если нужно, для него устанавливается отдельный питающий элемент. Определение характеристик контролера и усилителя, равно как и трансформатора, выполняется на основании параметров ленточных приборов.

Таким образом, светодиодные осветительные приборы с входным напряжением 12 вольт подключаются к сети 220 вольт исключительно лишь через питающий элемент. Выбирается этот узел на основании трех ключевых критериев: мощность, соответствие условиям эксплуатации, входные и выходные параметры.

Нагрузка 1 м ленты позволяет рассчитать достаточный уровень мощности трансформатора. Но для полноценной и эффективной эксплуатации нужно учитывать еще и запас по мощности (25-30%). Цена блока питания зависит от его характеристик и возможностей.

Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты на 12 и 24 вольт

Светодиодные ленты мы можем всё чаще увидеть в нашей повседневной жизни. Они могут иметь различные цвета и мощность. Ними украшают жилые помещения, фасады магазинов и бутиков, новогодние ёлки и деревья. Поэтому многих людей интересует вопрос, как подключить LED-ленту, которая питается от напряжения в 12 и 24 вольт и как правильно рассчитать необходимую мощность питающего трансформатора.

Особенности и характеристики светодиодных лент

Светодиодные ленты — это длинные гибкие платы с контактами, на которых находятся SMD диоды на определённом расстоянии друг от друга. Для того чтобы ограничить протекающий ток по ленте на ней припаяны специальные резисторы. Дизайнеры и проектировщики очень часто используют светодиоды для создания особенного стиля интерьера, визуального расширения пространства помещения, сокрытия источников света при монтаже натяжных или подвесных потолков и т. д.

LED-ленты могут быть различных видов:

    Самоклеящимися. Для того чтобы её приклеить необходимо просто снять липкий слой и приложить к ровному участку поверхности, изогнув в любой геометрической форме.

Ленты со светодиодами могут иметь различное количество диодов разного типа. Наиболее популярными являются светодиоды марки 3528 и 5050. Цифры означают размеры диодов: 3,5х2,8 мм и 5х5 мм. Первые оснащены пластиковым корпусом с одним кристаллом. Вторые также имеют пластиковый корпус, в котором находится 3 кристалла, поэтому такие светодиоды светят намного ярче.

Кроме этого, выпускают двухрядные ленты с большим количеством диодов. В настоящее время в магазинах можно приобрести новые виды со специальными чипами smd2835, которые имеют улучшенные световые характеристики. Благодаря их низкой стоимости и высокой степени светоотдачи они быстро набирают большую популярность. Так как светодиоды в таких лентах работают на безопасном режиме с уменьшенным током, то этот факт позволяет использовать их длительное время без потери степени яркости. Они вполне могут отработать свои 50 тысяч часов, которые были заявлены производителем.

Светодиодные ленты маломощные, поэтому потребляют минимальное количество электроэнергии. В настоящее время существует множество видов с различным типом мощности: 4,8 Вт/м; 7.2 Вт/м; 9,6 Вт/м; 14,4 Вт/м и т. д. Светодиоды дают настолько мощный яркий свет, что их можно использовать не только в качестве дополнительного освещения, но и в качестве главного источника света. Для этого обычно используют специальные ленты типа LED-TED, которые являются самыми яркими.

Преимущества

  • Минимальное потребление электроэнергии;
  • Срок эксплуатации более 10 лет;
  • Возможность крепления ленты под любым углом и придания ей различной геометрической формы;
  • Равномерное распределение освещения по всему периметру помещения;
  • Большой выбор цветовой гаммы;
  • Высокая степень пожаробезопасности и экологичности;
  • Светодиоды не имеют в составе ртути и выделяют в помещение минимальное количество тепла;
  • Не изменяют свой цвет в период всего рабочего срока;
  • Не имеют радиопомех.

Как правильно выбрать источник питания LED–лент

Трансформатор или питающий блок для светодиодов необходим для обеспечения их работы. Прямое питание в 220 вольт не подходит для такого типа освещения, так как при включении в сеть ленты она просто перегорит. Поэтому все блоки питания (адаптеры) в основном производятся на выходное напряжение в 12 В. Также существуют варианты с напряжением в 24 и 36 В.

В принципе любая LED–лента может вполне работать от батареек или автомобильного аккумулятора, но длительность её эксплуатации будет ограничена.

Поэтому необходимо подбирать питающее устройство в зависимости от их указанной изготовителем мощности. На нём будет указана степень мощности в ваттах или амперах. Подбирается он только после приобретения самой ленты.

Что необходимо знать о питающих трансформаторах

Трансформатор необходимо подбирать по таким параметрам, как:

  • Напряжение питания;
  • Потребляемая мощность;
  • Степень влагозащищённости.

По своей системе охлаждения трансформаторы могут быть активными и пассивными:

  • При активной системе корпус устройства оснащён вентилятором, который существенно уменьшает размеры устройства, а также повышает степень его мощности. Недостатком можно считать шум работы вентилятора, который со временем будет только увеличиваться. Буквально через один или два года придётся чистить внутреннюю поверхность трансформатора, вентилятор смазывать специальным маслом или менять.
  • При пассивной системе корпус устройства имеет питание как у блока ноутбука. Также он может быть сверху закрыт крышкой.

По своим функциональным характеристикам трансформаторы бывают:

  • Простыми. Обеспечивают ленте только питание.
  • Со встроенным диммером.
  • Оснащёнными пультом дистанционного управления для работы с помощью радиоканала или инфракрасного канала.
  • Многофункциональные с диммером и дистанционным управлением. Такое устройство позволяет ограничить применение большого количества трансформаторов в различных местах.

Так как светодиодные ленты в своём преимуществе бывают двух типов на 12 и 24 вольт, то трансформатор должен выдавать именно такое напряжение.

Степень влагозащищённости устройства зависит от места его будущего монтажа. Если планируется устанавливать его в сухом месте, то можно приобрести обычный интерьерный трансформатор. Для ванной комнаты, сауны или бассейна необходимо выбирать устройство с влагозащитным корпусом.

Типы источников питания по характеристикам

По своему типу выполнения блоки могут быть:

  • Выполненные из чёрного пластика с указанными техническими характеристиками. Наиболее оптимальный вариант.
  • С герметичным алюминиевым корпусом для помещений с высокой степенью влажности. Блок не боится конденсата.
  • Блок с металлическим корпусом, небольшими отверстиями для циркуляции воздуха и контактной площадкой. Используется только в сухих помещениях, устанавливается в недоступном для людей месте и закрытом от пыли корпусе.

Трансформатор в непроницаемом корпусе из прочного пластика имеет достаточно компактные размеры, аккуратны внешний вид и небольшой вес. Высокая стоимость устройства, сложный теплообмен, который обусловлен конструкцией трансформатора и ограничение степени мощности — основные минусы блока.

Трансформатор в алюминиевом прочном корпусе имеет большое количество преимуществ, хотя и является наиболее дорогой моделью и достаточно тяжёлой. Это надёжное, герметичное и прочное устройство, которое способно предоставить хорошую степень теплообмена. Имеет высокую устойчивость к температурным перепадам, влаге, а также ультрафиолетовому излучению. Обычно используется для устройства внешней фасадной рекламы магазинов и других общественных зданий.

Открытый трансформатор считается наиболее востребованным и доступным устройством. В основном используется для устройства подсветки в жилых домах. Недостатком можно назвать большие размеры, непривлекательный внешний вид и отсутствие защитного корпуса.

Сетевой трансформатор является небольшим и простым устройством, которое не предусматривает стационарной установки. Степень мощности большей части моделей не более 60 Вт. Зачастую применяется для питающего источника светодиодных лент, длиной не больше пяти метров. Основное преимущество блока питания — лёгкость применения и возможность подключения к обычной сети.

Современные производители трансформаторов

В настоящее время существует большое количество производителей понижающих трансформаторов, которые предназначены для подключения LEDлент.

Одной из самых известных является марка Arlight, которая предлагает потребителям трансформаторы, выполненные в металлическом, пластиковом, защитном корпусе. Все блоки данного производителя имеют специальную защиту от короткого замыкания и перегрузки. Металлический корпус способствует эффективному удалению тепла. Внутри корпус залит компаундом, имеет класс защиты IP 65 и 67. Во время работы не издают большого шума. Имеют степень мощности от 20 до 3000 Вт.

  • Устройства в пластиковом корпусе также залиты компаундом. Имеют класс защиты IP65, доступную цену, маленькие габариты и прекрасную степень шумоизоляции. Мощность от 5 до 2000 Вт.
  • Негерметичные блоки в металлическом корпусе обладают прекрасным соотношением цена и мощность. Но их не рекомендуют устанавливать в жилых комнатах, так как во время работы они могут создавать большое количество шумовых эффектов. Мощность устройств от 15 до 2000 Вт. При этом последние имеют встроенный охлаждающий вентилятор.
  • Сетевые адаптеры выпускаются в пластиковых корпусах. Выходной провод имеет коннектор. Используются для подключения маленьких отрезков LED-ленты к сети. Мощность варьируется от 4 до 84 Вт.
  • Трансформатор марки Brille DR-15W прекрасно подойдёт для питания маленького участка. Имеет номинальную мощность на выход 15 Вт, рабочее напряжение от 170 до 250 В. Корпус пыле и влагозащитный IP67.
  • Небольшой трансформатор Brille DR-75W можно крепить в любом месте помещения. Имеет напряжение входное 110–120/220–240 В и 12 В на выходе. Степень защиты корпуса прибора IP20.

Расчёт мощности питающего трансформатора для 12 и 24 вольт

Зачастую для светодиодов необходимо присутствие постоянного напряжения в 12 или 24 вольт, поэтому нам требуется рассчитать мощность прибора, которое будет преобразовывать переменное напряжение (сеть в 220 В) в постоянное (12/24 В).

Мы рассмотрим расчёт мощности на примере простой SMD 3528 60 4,8 Вт/метр. Допустим, её длина равна 16 метров.

Так как напряжение производители указывают на упаковке или на самой ленте, то питающий прибор должен обеспечивать для работы именно такое напряжение.

  • На нашей ленте рабочее напряжение равно 12 вольт, поэтому мы должны приобрести трансформатор именно с таким напряжением с определённой степенью мощности.
  • Для того чтобы произвести правильный расчёт нам необходимо знать потребляемую мощность диодов 4,8 Вт/метр.
  • Нам необходимо умножить 16 метров на мощность 4,8 Вт (16х4,8=76,8 Вт).
  • Так как прибор должен обязательно иметь 20 или 30% запаса мощности, то для расчёта требуемой мощности нам необходимо полученный результат умножить на 1,2. (76,8х1,2=92,16 Вт).
  • Но так как блоки питание мощностью на 96 Вт не продают, то нам придётся приобрести трансформатор на 100 Вт.

Если LED-ленту мы будем монтировать на улице или в помещении с высоким уровнем влажности, то лучше всего приобрести влагозащитное устройство с герметичным корпусом типа IP65, 66 или 67.

Особенности установки трансформаторов

Установка трансформаторов производится по схеме, которая должна прилагаться к самим светодиодным лентам. Обычно их нарезают на части по три диода в каждой группе. Конструкция предполагает наличие токоограничивающего резистора. Но в некоторых случаях на одной части может быть от 5 до 10 диодов.

Место разреза указывается группами контактов с обеих сторон. Подключаются светодиоды по группам параллельным способом. Трансформатор может устанавливаться в любом месте помещения, но очень важна полярность «+» или «».

При покупке трансформатора необходимо убедиться, что он действительно предназначен для светодиодов, так как некоторые люди по ошибке выбирают устройства, которые используются для галогенных ламп. Хотя они и могут понижать напряжение до необходимых 12 вольт, на выходе они дают переменный ток, так как для работы LED — лент необходим ток постоянный.

  • Блок питания должен быть оснащён системой плавного пуска, что поможет существенно увеличить срок работы ленты.
  • Устройство обязательно должно иметь около 20–30% запаса мощности.
  • Устанавливать рекомендуют в месте, где до него можно легко достать.
  • Если установить блок в маленьком помещении, то он будет сильно перегреваться, что приведёт к поломке.
  • Важно учитывать степень защиты блока.
Читайте также:  Идеи и варианты освещения для натяжных потолков для разных комнат

Правильное подключение со схемами и фото

Так как лента с диодами может работать от напряжения в 12 или 24 вольт, то нам необходимо подключить к ней понижающий блок (трансформатор). С одной стороны он подключается к электросети в 220 вольт, а со второй стороны к плате ленты.

Необходимо обязательно иметь в виду, что на выходе трансформатора расположено два разноцветных провода. Также и лента имеет два различных провода — красный и синий (иногда чёрный).

Красный обозначает «плюс», а синий – «минус». Поэтому во время подключения ленты надо соблюдать указанную полярность. Плюс идёт к плюсу, а минус к минусу. В случае ошибки устройство включаться не будет.

Подключаем ленту длиной более 5 метров

Многие люди делают ошибку, когда начинают подсоединять куски ленты друг к другу. К концу первой ленты подсоединяют начало второй. Но это неправильно.

Второй кусок LED ленты будет светить намного тусклее, а конечные диоды и вовсе тускло. При маломощной ленте, такой как SMD 3028, где расположено 60 диодов, степень яркости будет примерно одинаковой. Но по линии дорожек будет идти ток намного больше рабочего. Они будут сильно перегреваться, а это пагубно скажется на диодах. Использование такой схемы существенно снижает срок работы ленты. В этом случае необходимо использовать схему, которая приведена ниже.

Она предназначена для одного блока питания, где мощность устройства должна равняться сумме 2 лент или более.

Для того чтобы требуемое напряжение было доведено до второй платы ленты, надо к выходу прибора добавить ещё один провод для удлинения. Второй его конец подсоединяем ко 2 ленте. В результате ток будет течь по самому проводу, а не по токопроводящим линиям.

Сечение кабеля для удлинения должно быть достаточным, чтобы избежать потерь напряжения. Обычно берут провод длиной пять метров в 1,5 миллиметра сечением. Монтаж производится в нише, рядом с первым отрезком ленты.

Такую схему используют, если можно скрыть большой трансформатор. А если нет, то рекомендуют применить схему немного посложнее. В этом случае провод для удлинения цепи (0.75 мм) подсоединяется к электросети в 220 вольт и проводится к трансформатору второй ленты.

Монтаж ленты по такой схеме несколько усложняется, так как требуется второй питающий трансформатор, но в этом случае степень мощности устройств снижается примерно вдвое. Габариты их также намного меньше.

Как правильно подключить RGB — ленту, контроллер и усилитель

Многоцветную LED — ленту подключают также как и одноцветную, но в этом случае надо между ней и трансформатором установить специальный контроллер. Они бывают различных типов и отличаются по своему внешнему виду, степени мощности, программам цветоуправления и другим параметрам. Но принцип работы у всех одинаковый: поступило на контроллер два провода от трансформатора, а вышло 4 на LED — ленту.

Все контроллеры имеют аналогичную схему подключения. Разъёмы помечаются «V+» и «V». Красный провод подключается к плюсу контакту, а синий или чёрный — к минусу.

Разъёмы для подсоединения многоцветной ленты обозначаются латинскими буквами:

R — красный провод.

G — зелёный провод.

B синий провод.

V+ провод общего назначения. Цвет может быть любым.

Важно не перепутать ленточные провода. В принципе ничего не случится, но в этом случае вы можете нажать на пульте красную кнопку, а загорится синий цвет на ленте.

Нельзя подключить две части многоцветной ленты последовательно, так как токопроводящие дорожки на это не рассчитаны. Способ удлинения аналогичный, как и при одноцветной ленте.

Для подключения нам понадобится провод с 4 жилами (1,5 миллиметра) и длиной пять метров. Мы будем подсоединять ленту RGB с тридцатью диодами на 1 метр. Но так как она имеет очень тусклое свечение, обычно её используют очень редко.

Лента с 60 диодами также может подключаться по вышеуказанной схеме, но потребуется трансформатор и контроллер с удвоенной степенью мощности.

Давайте подсчитаем итоги. Две многоцветные ленты способны потреблять 140 Ватт. Трансформатор с такой степенью мощности достаточно тяжёлый и большой, поэтому в нишу под потолком скрыть его достаточно сложно.

Контроллер с такой же степенью мощности очень часто ломается. Хотя производители указывают, что такие устройства рассчитаны на 140 ватт и способны тянуть от 10 до 15 метров диодной ленты, но, к сожалению, они недолговечны.

Поэтому такой прибор необходимо приобретать с двойным запасом мощности. В нашем случае — это 280 Ватт. Но так как стоит такое устройство не дешёво и найти его затруднительно, поэтому мы применяем схему, указанную ниже.

Здесь применяется второй трансформатор и усилитель RGB, к входу которого мы подключаем конец первой LED — ленты, а к выходу подсоединяем начало следующей.

Цвета проводов важно не перепутать, так как каждый из них подключается в определённый разъем. На контакты мы подключаем провода от трансформатора.

Данная схема несколько сложнее, но при этом:

  • Трансформаторы намного меньше по габаритам.
  • Есть возможность применять практически любые типы контроллеров.
  • Число подключения лент практически не ограничивается.

Видео: как подключить LED — ленту к трансформатору

Установка любой LED-ленты кажется многим людям достаточно сложным занятием. Но если все делать правильно и согласно представленной инструкции производителя и схеме, то можно выбрать блок питания и подключить ленту самостоятельно без привлечения специалистов.

Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты

Новые линейные источники света, светодиодные ленты, используют в качестве светоизлучающих приборов сверхъяркие светодиоды (LED). Рабочее напряжение светодиодов составляет несколько вольт. Поэтому для питания применяют трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт.

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.

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.

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.

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.

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.

Измерения тока проводят, включив в разрыв цепи амперметр постоянного тока или используя токоизмерительные клещи постоянного тока. Вычислить мощность, потребляемую подключенной лентой можно по формуле:

P=U*I

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.

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.

Подключение светодиодной ленты к трансформатору

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 мм 2 . Для подключения низкого напряжения, в зависимости от мощности нагрузки, подойдет провод или кабель с сечением жил от 0.75 мм 2 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. Поэтому при подключении трехцветных светодиодных лент к блоку питания подключается не сама лента, а контроллер, который в свою очередь питает светодиоды. Также существует ограничение на длину ленты подключаемой к контроллеру. 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.

Как самому сделать трансформатор

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.

Ссылка на основную публикацию