Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Блок питания для светодиодного светильника: схема лед лампы подключения к источнику питания

Опубликовано: 21.03.2020
Время на чтение: 10 мин
0
7

Разновидности блоков питания для
светодиодов

Большая часть светодиодных лент и
отдельных лед-ламп требуют для питания пониженного постоянного тока – далеко не
все могут работать напрямую от сети 220 В. Предназначенные для них блоки
питания разделяются по нескольким основным параметрам:

  1. Номинальному напряжению на выходе.
  2. Мощности.
  3. Степени герметичности и материалу.
  4. Типу электропреобразования (трансформаторные и импульсные).

Наибольшее распространение по первому признаку получили блоки питания на 12 В, хотя существуют модификации на 24, 48, 36 и 5 вольт. При выборе подобного устройства для светодиодов, установленных в конкретных условиях, большое значение имеет его внешнее исполнение, уровень защиты, материала и исполнение корпуса.

По этим параметрам модули разделяются на следующие виды:

  1. Не защищенный
    (открытый). Его корпус выполнен в форме отдельных ячеек-пустот и полностью
    пропускает воздух к компонентам. Поэтому его можно ставить только в помещения с
    низкой влажностью – спальни, гостиные, детские, прихожие, лестницы. Уровень
    защиты – IP20. Плюсы – низкая цена, лучшее естественное охлаждение,
    долговечность, высокая мощность. Минусы – большие габариты, сложность скрытого
    монтажа и невозможность установки на улицу и во влажном помещении.
  2. Герметичный. Все
    компоненты устройства (микросхема) закрыты в полностью водонепроницаемом корпусе.
    Существуют модели как в пластиковом, так и в алюминиевом исполнении. Преимущество
    первых в легком весе и компактности, недостаток – в ограниченной мощности (не
    больше 75 ватт) и плохом охлаждении. Поэтому для схемы светодиодов на 100 и
    более Вт лучше использовать экземпляры из алюминиевого сплава – лучше отдающих
    тепло в окружающее пространство. Кроме того, дюралевые изделия более прочны,
    хотя и более тяжелы, и громоздки. Герметичные блоки питания можно устанавливать
    на улицу и в любое влажное помещение – ванную, кухню, баню, бассейн. Степень их
    влагозащиты – IP67.
  3. Полугерметичные.
    Это усредненный вариант между моделями первого и второго типа. Блок питания
    имеет металлический или пластмассовый корпус со снимаемой крышкой. Внутри его
    установлен вентилятор для охлаждения (независимо от мощности). Отверстия в
    корпусе сделаны так, чтобы капли дождя или конденсата не проникали внутрь. Тем
    не менее, его не рекомендуется устанавливать под открытое небо. Степень защит
    от воды – IP54. Кроме того, устройства отличаются повышенным шумом во время
    работы, что может снижать комфорт пребывания рядом с ними. Поэтому их лучше
    устанавливать в нежилых помещениях.

Калькулятор для расчёта

Чтобы рассчитать блок питания для светодиодов необходимо учитывать 2 основных параметра:

  1. номинальная потребляемая мощность или желаемая;
  2. напряжение падения.

Суммарное энергопотреблением подключаемой электрической цепи не должно превышать  мощности блока.

Падения напряжения зависит от того, какой свет излучает лед чип. Я рекомендую покупать фирменные LED, типа Bridgelux, разброс параметров у них минимальный. Они гарантированно держат заявленные характеристики и имеют запас по ним. Если покупаете на китайском базаре, типа Aliexpress, то не надейтесь на чудо, в 90% вас обманут и пришлют барахло с параметрами в 2-5 раз хуже.

Пример различной яркости кристаллов

К тому же у дешевых разброс параметров очень большой. Что бы  это определить в домашних условиях своими руками, подключите их последовательно 5-10 штук. Регулирую количество вольт, добейтесь чтобы они слегка светились. Вы увидите, что часть светит ярче, часть едва заметно. Поэтому некоторые в номинальном рабочем режиме будут греться сильнее, другие меньше. Мощность будет на них разная, поэтому самые нагруженные выйдут из строя раньше остальных.

Для удобства читателей опубликовал онлайн калькулятор для расчёта резистора для светодиодов при подключении к стабильному напряжению.

Предлагаем ознакомиться  Дымоход конвектор для смежных помещений

Калькулятор учитывает 4 параметра:

  • количество вольт на выходе;
  • снижение напряжения на одном LED;
  • номинальный рабочий ток;
  • количество LED в цепи.

Какая мощность нужна

Блок питания может
работать долго, стабильно и надежно только в том случае, когда будет правильно
рассчитан по мощности в соответствии со следующими правилами:

  1. Для начала нужно определиться, сколько и каких светодиодов будет входить в схему. Например, один метр лед-полоски типа SMD 5050 с 60 светодиодами потребляет 14 ватт.
  2. Далее нужно подсчитать общую потребляемую нагрузку. Если всего будет использовано 5 метров такой ленты из светодиодов (из рассмотренного выше примера), то общая мощность составит 14х5 = 70 Вт.
  3. Теперь нужно определить практическую мощность блока питания. Она должен быть на 20% больше. В рассматриваемом случае (70 Вт х 0,2) 70 Вт = 84 Вт.

При неправильном
расчете блока питания светодиоды начнут постоянно перегреваться, что в конечном
итоге приведет их к быстрому выходу из строя или ухудшению свечения.

Драйвер и блок питания для светодиодов – совершенно различные устройства. Первый, как правило, выполняет функцию выпрямления и стабилизации тока на выходе, а второй к тому же понижает его до необходимого значения.

Процедура подключения

После того, как расчет
мощности блока питания произведен, можно приступать к монтажу светодиодов,
соединению проводки, трансформатора и другого необходимого оборудования (для rgb-ленты
потребуется контроллер). В ходе сборки схемы нужно руководствоваться следующими
правилами:

  1. Не подключать лед-полоску длиной более 5 м.
  2. Для соединения двух отрезков более пяти метров использовать параллельную сборку.
  3. При соединении контактов светодиодной ленты трансформатором соблюдать полярность.
  4. Для связи светильника с блоком питания можно использовать проводники сечением 1,5 см².
  5. Для подключения rgb-ленты между ней и трансформатором устанавливается контроллер.
  6. При параллельном включении нескольких светильников для экономии можно использовать несколько небольших по мощности блоков питания, чем один большой.

Подключение в автомобиле

При заведенном двигателе бывает в среднем 13,5В — 14,5В, при заглушенном12В — 12,5В. Особые требования при включении в автомобильный прикуриватель или бортовую сеть. Кратковременные скачки могут быть до 30В. Если у вас используется токоограничивающее сопротивление, то сила тока возрастает прямо пропорционально повышению напряжению питания светодиодов. По этой причине лучше ставить стабилизатор на микросхеме.

Недостатком использования светодиодных драйверов в авто может быть появление помех на радио в УКВ диапазоне. ШИМ контроллер работает на высоких частотах и будет давать помехи на ваш радиоприёмник. Можно попробовать заменить на другой или линейный типа стабилизатор тока LM317 для светодиодов. Иногда помогает экранирование металлом и размещение подальше от головного устройства авто.

Схема для сборки своими руками

Особенности, производители и советы по выбору блока питания для светодиодного светильника

Своими руками можно сделать не только Лед светильник, но и простой блок
питания для него (не импульсный). Схема может быть трансформаторная и бестрансформаторная
(вторая проще). Требуется диодный мост, резисторы и конденсаторы.

Первым устанавливается конденсатор,
ограничивающий переменный электроток. Правильно подобранная емкость – гарантия того, что на
светодиоды будет подаваться требуемая сила тока. Напряжение этого элемента от
300 В.

Параллельно подключается резистор-шунт с
сопротивлением, достаточным для разряжения конденсатора в момент отключения
светильника. Мощность большого значения не имеет.

Следующий элемент – диодный мост,
превращающий переменный ток в постоянный. Можно купить сборку или спаять
несколько диодов с подходящими для схемы характеристиками. Сила тока должна
быть больше той, которая протекает по светильнику, обратное напряжение от 300
В.

Предлагаем ознакомиться  Рекомендации по самостоятельной установке кондиционера

После моста электроток постоянный, но
скачкообразный. Ситуацию может улучшить сглаживающий конденсатор на 300-400 В с
емкостью от 10 микрофарад. Для шунтирования к нему подключается резистор.

Такой БП подходит для последовательного
подключения до 75-и ярких светодиодов с напряжением 3,5 В и током 20 мА.
Яркость свечения меняется с изменением емкости первого конденсатора.

Эта схема недостаточно безопасна, так как при попадании влаги светильник может бить током.

Если использовать трансформатор, то его
мощность должна быть в полтора раза больше мощности светильника. На выходе
должно быть 12-20 В. После трансформатора включается фильтрующая емкость и стабилизатор
на основе микросхемы 7812, обеспечивающей на выходе ток до 1,5 А. 

Разновидности блоков питания для светодиодов и процедура их подключения своими руками

Схема подключения
светодиодов через блок питания достаточно проста и доступна любому желающему
своими руками. Для этого необходимо приобрести исходные компоненты и
подготовить элементарный набор инструмента:

  1. Лед-светильник, ленту, светодиод.
  2. Блок питания (обозначаемый в схеме – БП), подобранный по номиналу и мощности.
  3. Двухжильный провод (четырех- для rgb-полоски, трех- для сети с заземлением).
  4. Электрощуп, набор отверток, монтажный инструмент – для установки светильника.
  5. Коннекторы для соединения контактов.

Далее отдельные светодиоды
или лэд-полоска монтируется параллельно или последовательно в соответствии с
планом и соединяется через контакты посредством проводников и коннекторов с
блоком питания (через контроллер, если установлена трехцветная модель ленты).
Затем схема подключается к сети и проверяется на работоспособность.

Достоинства xml t6

Светодиод xml t6 базируется
на стандартной квадратной матрице с размером стороны в пять миллиметров. Основа
зеленного оттенка также отличает его от предыдущих версий, на которых
применялась серая подложка. Сверху t6 led-кристалл покрыт радиусной линзой
диаметром шесть мм. Среди явных его преимуществ выделяются:

  1. Сильный световой поток при мощности потребления не выше 10 ватт.
  2. Показатель сопротивления нагрева – максимум 2,5°С на 1 Вт.
  3. Двухмиллиметровая подложка.
  4. Форма и размеры охлаждающей основы на базе дюралюминиевого сплава – звездочка на 20 мм или круг на 16 мм.

Как рассчитать драйвер

Чтобы рассчитать драйвер питания для светодиодов со стабильным током:

  1. составьте на бумаге схему подключения;
  2. если драйвер китайский, то желательно проверить выдержит он заявленную мощность или нет;
  3. учитывайте, что для разных цветов (синий, красный, зеленый) разное падение вольт;
  4. суммарная мощность не должна быть выше, чем у источника тока.

Нарисуйте схему включения, на которой распределите элементы, если они подключены не просто последовательно, а комбинировано с параллельным соединением.

Блок питания для светодиодного светильника: схема лед лампы подключения к источнику питания

На китайском блоке питания неизвестного производителя мощность может быть значительно ниже. Они запросто  указывают максимальную пиковую мощность, а не номинальную долговременную. Проверять сложнее, надо предельно нагрузить блок питания и замерить параметры.

https://www.youtube.com/watch?v=FiGOY4cBIWY

Для третьего пункта используйте примерные таблицы для  1W,3W, 5W, 10W, 20W, 30W, 50W, 100W, которые приведены выше. Но больше доверяйте характеристикам, которые вам дал продавец. Для однокристальных бывает 3V, 6V, 12V.

Если энергопотребление цепи  в сумме  превысит номинальную мощность  источника питания, то ток просядет и увеличится нагрев. Он восстановится до нормального уровня, если снизить нагрузку.

Для светодиодных лент сделать расчёт очень просто. Измерьте количество Ватт на 1 метр и умножьте на количество метров. Именно измерьте, в большинстве случаем мощность завышена и вместо 14,4 Вт/м получите 7 Вт/м. Ко мне слишком часто обращаются с такой проблемой разочарованные покупатели.

Основные параметры

Стандартная яркость
светового потока для xml t6 – 280 люмен. При этом значение параметров силы тока
– 700 мА, падение напряжения – не выше 2,9 В, угол рассеивания – 120-130
градусов, цветовой индекс – порядка 85 Ra. Лабораторные опыты показали, что при
плавном повешении значения последней характеристики, светимость также будет
увеличиваться:

  1. При 1 А – около 390 лм.
  2. При 1,5 А – 560 лм.
  3. При 2 А – порядка 700 лм.
Предлагаем ознакомиться  Монтаж светильников в производственных помещениях

Следует учитывать, что одновременно с изменением рабочих параметров от номинального значения, будут отклоняться и все сопутствующие характеристики – в первую очередь – рост величины падения напряжения, ухудшение светового потока и повышение нагрева.

Название Спектральный
диапазон, К
Группа Световой
поток, люмен
Белый (холодный) 5-8,3 тыс. Т5 265
Т6 280
U2 320
Белый (нейтральный) 3,7-5 тыс. T4 245
T5 260
Белый (стандарт – CRI 80) 2,6-4,3 тыс. T2 210
T3 220
Белый (теплый) 2,6-3,7 тыс. T2 200
T3 225
Белый (CRI 85) 2,6-3,2 тыс. S4 165
S5 175
S6 180
Белый (CRI 90) 2,6-3,2 тыс. S4 165
S5 170
S6 180

Максимальной
востребованностью отличаются xml-диоды Т6. Они характеризуются белым холодным
свечением при мощности потока почти в 300 люмен. Меньшей светосилой обладают
кристаллы S4 (порядка 160 лм) с характерным желтым оттенком, а большей – U2
(около 320 лм), при этом имеют хорошо видимый фиолетовый тон светового потока.

Встроенный драйвер, хит 2016

В начале 2016 года стали набирать популярность светодиодные модули и COB диоды с интегрированным драйвером. Они включаются сразу в сеть 220В, идеальный вариант для сборки светотехники своими руками. Все элементы находятся на одной теплопроводящей пластине. ШИМ контроллеры миниатюрные, благодаря хорошему контакту с системой охлаждения.

Характеристики

Глобальная проблема, это подделка светодиодов Cree и Philips в промышленных масштабах. У китайцев для этого есть целые предприятия, внешне копируют на 95-99%, простому покупателю отличить невозможно. Самое плохое, когда такую подделку вам продают под видом оригинального Cree T6. Вы будете подключать поддельный по техническим спецификациям оригинального.

Недавно измерял световой поток своих фонариков на левых Cree производства  LatticeBright. Доставал всю плату с драйвером и ставил в фотометрический шар. Получилось 180-200 люмен, у оригинала 280-300лм. Без серьезного оборудования, которое преимущественно есть в лабораториях, вы не сможете измерить, соответственно узнать правду.

Иногда попадаются разогнанные диоды,  сила тока на которых на 30%-60% выше номинальной, соответственно и мощность. Недобросовестный производитель, особенно  подвально-китайский пользуется тем, что срок службы трудно измерить в часах. Ведь никто не засекает отработанное время, а когда светильник или светодиодный прожектор выйдут из строя продавца уже не найти. Да и искать бессмысленно, срок гарантии на такую продукцию дают всегда меньше периода службы.

Где применяются светодиоды xm l t6

Светодиоды xml t6 имеют
широкую область применения, но наибольшее распространение они получили в
производстве:

  1. Фонарей повышенной
    мощности с АКБ.
  2. Оптики на всех
    видах транспортных средств.
  3. Ярких
    аварийно-оповестительных световых устройств для пожарных машин, скорой помощи,
    спецтехники.
  4. Габаритных
    огней, фар дальнего и ближнего света на авто.
  5. Всевозможных
    внутренних и наружных основных, дополнительных и декоративных систем освещения.

Одним из ярких примеров
широкого использования лед-кристаллов xml t6
от компании Cree является
ручной фонарь с
алюминиевым корпусом Ultra
Fire. Среди его явных преимуществ выделяются – долговечность светового
элемента (до 100 тыс. часов), возможность настройки фокуса потока, питание от
АКБ, пять режимов эксплуатации.

, , , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector