Все про блоки живлення для світлодіодної стрічки

Все про блоки живлення для світлодіодної стрічки

Інтер'єрне світлодіодне підсвічування - красиве й оригінальне рішення для дизайну. Особливо популярні світлодіодні стрічки в оформленні натяжних і підвісних стель, ніш у стінах, полиць меблів або картин. Так само часто застосовують LED-стрічки для освітлення робочих поверхонь, наприклад, на кухні або у ванній. Пристрої можуть бути одноколірними або багатоколірними. Для роботи світлодіодів необхідно підвести до них харчування за допомогою блоку.

Що це таке?

Блоки живлення являють собою трансформатори струму. Самі світлові стрічки продаються окремо і до мережі безпосередньо не підключаються. З розетки надходить змінний струм 220 вольт, а блок живлення перетворює його на постійний. Потужність залежить від потреб і виду самої стрічки. Показники варіюються в діапазоні від 12 до 220 V.


Адаптер оберігає конструкцію від перепадів напруги, живить, а також дозволяє керувати яскравістю і кольором за допомогою додаткових аксесуарів.

Огляд видів

Залежно від призначення та місця монтажу підсвічування вам можуть знадобитися різні блоки живлення для світлодіодної стрічки. Принцип роботи пристрою може бути імпульсним, лінійним і безтрансформаторним. Лінійні блоки з'явилися раніше за всіх і тому є найнадійнішими, але і громіздкими. Трансформатор знижує потужність до необхідної, випрямлювач перетворює напругу в постійне, стабілізатор забезпечує відсутність перепадів.

Імпульсні системи прийшли на зміну лінійним, їх ККД набагато вище, а розміри компактніші. Генератор імпульсів створює напругу з частотою набагато вище звичних 50 герц, тому шуму або гулу від імпульсних адаптерів практично не чути. Імпульсний трансформатор новіший і досконаліший за звичайний, ніж і пояснюється невеликий розмір. Такі блоки найпопулярніші і бюджетні. Вони можуть бути тонкими і мініатюрними, особливо, якщо необхідно запитати не надто довгий відрізок стрічки.

Безтрансформаторний тип пристрою дуже рідко застосовують для харчування світлодіодів. Їх схема дії полягає в послідовному зниженні напруги до необхідного зі стабілізацією на виході. Тому такий вид є найбільш ненадійним. Не слід плутати блок живлення з драйвером. Світлодіоди харчуються струмом і є напівпровідниками з певним опором. Коротко, кожен окремий світлодіод у ланцюгу «їть» якусь кількість вольт. Тому наступний отримує харчування нижче.

Щоб стабілізувати ситуацію, і встановлюють драйвери. Вони працюють у парі з блоками живлення, контролюючи потужність і не допускаючи вигоряння світлодіодних елементів. Не слід підключати стрічку безпосередньо через драйвер, завдання їх відрізняються від призначення джерел живлення, і конструкція не буде довговічною.

Ультратонкий драйвер не займе занадто багато місця, але підвищить продуктивність і надійність роботи підсвічування.


За системою охолодження

Є два варіанти охолодження системи: активне і пасивне. У першому випадку в трансформатор встановлюється вентилятор, у другому - конструкція в цілому виглядає як звичайний комп'ютерний блок і скидає тепло через корпус. Активне охолодження краще для підсвічування, яке буде працювати тривалий час або зовсім постійно. У приклад можна навести декорацію вітрин, вікон, інтер'єрне освітлення в приміщеннях.

Але моторчик буде дзижчати - якщо в приміщенні немає інших джерел звуку, шум буде дратувати. Блоки з пасивним охолодженням підходять для побутового застосування з періодичним включенням, наприклад, для освітлення робочих поверхонь.

Виконати

Розрізняють блоки різного ступеня відкритості. Негерметичні трансформатори мають перфорований корпус, що дозволяє елементам охолоджуватися природним шляхом. Конструкція друкованої плати має досить значні габарити, тому варто заздалегідь подумати про місце для установки. До того ж монтувати всередину стін або закривати декоративними панелями такі блоки не рекомендується через ймовірність перегрівання. Пил осідає на таких механізмах швидше. Зате використовувані деталі прості і невибагливі - на ринку безліч моделей з вихідною потужністю в діапазоні від 6 до 400 ватт. Негерметичні конструкції коштують дешевше аналогів і рідко ламаються.

Напівгерметичні джерела живлення захищені пластиковим корпусом зовні від попадання сторонніх предметів і бруду. Вони менше попередніх і мають вихідну потужність від 60 ватт, адже виготовляти блоки меншої продуктивності недоцільно. Мережеві адаптери також є різновидом напівгерметичних ІП, оснащеною виделкою для прямого включення в розетку. Вони виглядають так само, як звичайні зарядні пристрої, дуже мініатюрні і через розміри здатні підтримувати напругу не вище 24 Вт. Герметичні блоки набагато краще захищені від будь-яких впливів середовища. За розмірами вони не відрізняються від напівгерметичних, залежно від напруги можуть мати два варіанти виконання корпусу. Малопотужні моделі пакують у пластик, а високопотужні - в алюмінієвий кожух.

Будь-який промисловий виріб має маркування ступеня захисту. Ви можете знайти її за абревіатурою IP з двома цифрами після. Набір чисел варіюється від IP 00 (немає захисту) до IP 68 (повністю захищено від попадання пилу і вологи). Перша цифра позначає стійкість до забруднення - від нуля до шести, друга - вологопроникність, від нуля до восьми. Тобто читати маркування слід зліва направо: наприклад, IP 12 означає слабку протекцію від бруду (1), і рівень захисту від вологи 2. Для блоків живлення світлодіодних стрічок найчастіше ви зустрінете три варіації:

  • IP 20 - система має відкритий корпус з великою перфорацією, захищена від потрапляння великих предметів, не має захисту від вологи;
  • IP 54 - трансформатор частково герметичний, йому не страшні бризки води і потрапляння будь-яких частинок, ступінь запилення вкрай мала;
  • IP 67 або 68 - герметичний корпус повністю захищає елементи від будь-яких впливів аж до повного занурення у воду, він може бути використаний в басейнах, на вулиці, у вологих приміщеннях, душових.

Якщо вам потрібно запитати зовсім невеликої довжини стрічку, ви можете вибрати блок живлення на батарейках. Звичайно, він буде малопотужним і недовговічним, але якщо мова йде про декоративне святкове підсвічування, то такий варіант може врятувати становище. Особливо якщо мається на увазі висвітлити мобільну конструкцію.

Живлення від батарейок застосовують для переносних гірлянд, сувенірів, статуеток, настінних панно або картин.


За функціональністю

Найпростіші моделі пристроїв харчування займаються лише перетворенням змінного струму на постійний. Просунуті моделі мають вбудований діммер. Тобто ви можете змінювати яскравість освітлення на більшу або меншу. Для кольорових стрічок необхідно вибрати модель з контролером, або встановити її додатково. Саме контролер відповідає за зміну кольору, режиму, миготіння або ефект біжучої доріжки. А також додатковою опцією більш дорогих ІП буде наявність дистанційного керування від пульта.

Дуже зручно, якщо ви хочете змінити колір, яскравість, динамічний режим підсвічування. Особливо якщо врахувати, що блок живлення, як правило, в естетичних цілях захований від сторонніх очей. Пульт просто необхідний, щоб мати доступ до всіх налаштувань. Керування режимами здійснюється по радіоканалу або за допомогою інфрачервоного випромінювання, як, наприклад, у пультах ДУ телевізорів та інших предметів побутової техніки. Якщо не планується цілодобова робота конструкції, придивіться до ІП з вимикачем. Зазвичай його встановлюють на вході в систему, щоб трансформатор адаптера не працював постійно навіть при вимкненому світлі.

Як підібрати?

Щоб вибрати блок живлення, потрібно визначитися з призначенням підсвічування. Коли мета ясна, вибираємо зручне місце монтажу. Найголовнішим моментом буде протяжність стрічки, тому уважно вважаємо метраж. Для підбору беремо до уваги максимальну протяжність одного відрізка. Щоб дізнатися, який блок живлення вам знадобиться для діодної стрічки, потрібно порахувати потужність. Уважно вивчаємо упаковку, і шукаємо напругу харчування, необхідну для стрічки. Це може бути 12 В або 24 В. Вкрай рідко можна зустріти новітні розробки з показником 36 В. Саме таку напругу має забезпечувати джерело живлення на виході, перетворюючи 220 вольт з розетки.

12 вольт безпечніше 24, до того ж такі стрічки найбільш широко доступні. Кратність нарізки у перших становить приблизно 3 світлодіоди, або від 2-х до 5 сантиметрів. Іноді можна знайти варіанти з кратністю менше.

Спеціальний маркер на стрічці підкаже, де проходить лінія відрізу. Враховуйте частоту розташування цих маркерів, щоб розрахувати довжину стрічки при покупці. Дванадцятиповольтові стрічки продають шматками по 5 метрів.


Для кожних 5 метрів LED-стрічки використовують паралельне підключення до блоку живлення. Саме таку відстань витримують струмопровідні доріжки світлодіодів. Якщо просто з'єднувати відрізки один з одним, ви ризикуєте отримати світіння на кінці стрічки набагато слабше, ніж на початку. До того ж така конструкція швидко перегорить через порушення технології. Тому відрізи підключають паралельно до одного або декількох пристроїв харчування. Можна здійснювати з'єднання як з одного, так і з двох сторін стрічки. Другий варіант дозволить рівномірно розподілити навантаження на струмоведучі елементи і збільшити термін служби виробу.

Щоб розрахувати необхідний метраж проводів, відштовхуємося від максимально можливої протяжності одного шматка. На фінальний вибір впливають втрати напруги залежно від довжини. 24-вольтові стрічки втрачають напругу значно менше, а значить, відрізок може бути довшим 5 метрів. Крім того, раз споживаний струм нижче внаслідок малих втрат, то і дроти для підключення будуть тоншими, як і вага всієї конструкції.

З недоліків можна відзначити вузький вибір, адже напруга в 24 В зустрічається рідко, і у виробництві такі стрічки дорожче. Наступний параметр - це потужність на метр. Цифра безпосередньо залежить від щільності розташування діодів та їх кількості. Наприклад, якщо плата споживає 15 В, то при довжині в 5 метрів ми отримуємо 75 Вт, необхідних для рівномірного світіння; 4 метри вимагатимуть 60 Вт, і так далі. Припустимо, що загальна протяжність області підсвічування у нас 20 метрів.

Щоб розрахувати потужність адаптера, множимо споживану потужність метра стрічки на довжину - і страхуємося за допомогою коефіцієнта запасу потужності. Приймемо цей коефіцієнт за 1.3, тобто закладемо 30% запас. Разом маємо 15х20х1,3 = 390 Вт мінімум. Звичайно, цифра може вийти нецілою. Тоді ми округлюємо її до найближчої в більшу сторону. Наприклад, до 100 Вт, 150 Вт або 250 Вт. У нашому випадку, 390 округлюємо до 400 Вт і так далі. Для кольорової стрічки принцип розрахунку буде той самий. Не забувайте про розмір адаптера, щоб вибрати укромне місце для його розташування.