Как выбрать и рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Подключение светодиодной ленты

Подключение светодиодной ленты к БП

Перед установкой на штатное место ленту необходимо подсоединить к блоку питания. Данный процесс несложен и может быть выполнен самостоятельно. Для примера будет рассмотрен блок с корпусом из металла с вентиляционными отверстиями. Такие устройства пользуются наибольшим спросом. Внутри корпуса находится выпрямитель с клеммным модулем, куда собственно и подключают источник освещения.

Полярность подключения

Все блоки питания обладают маркировкой с указанием основного предназначения и его ключевыми характеристиками. Возле всех клеммных винтов находится обозначение для гарантирования правильности подсоединения проводов:

  • L –  фаза, N – ноль: это вход источника питания. Посредством этих клемм блок подсоединяется к общей сети.
  • G – для подсоединения заземления. Если заземление в квартире отсутствует, данная клемма не задействуется.
  • +V и -V – это выходные клеммы с преобразованным в 12В напряжением.

Выбор сечения провода

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров

Выбор сечения провода крайне важен, ведь от него зависит возможность потери мощности при нагреве осветительного прибора. Если при подсоединении расстояние между источником питания и светодиодной лентой получилось большое, нужно не только элиминировать упадок напряжения на кабеле соединения, но и нивелировать потери мощности, создающиеся этим кабелем.

Чем большим является сечение кабеля, тем меньше утрат мощности при этом наблюдается.

Для подключения светодиодных лент к блоку питания нужен кабель с сечением не меньше 1,5 мм2. Если общая длина кабеля составляет более 10 метров, лучше взять провода большего сечения, к примеру, 2,5 мм2.

Выбор схемы включения

Схема включения светодиодной ленты

Перед подключением светодиодной ленты к источнику питания нужно подвести кабеля к месту монтажа. Для таких осветительных приборов используются провода маркировки ВВГ-П 2х1,5 либо же ВВГ 2х2,5. На один край кабеля устанавливают розеточную вилку, а второй зачищают от изоляционного слоя для соединения с клеммами сетевого адаптера.

Очищенные провода вставляются в гнёзда блока питания, после чего фиксируются винтами. Подсоединение выполняется к разъёмам с пометками L и N. К фазе (разъём L) подсоединяется провод с коричневым окрасом. К нулю (разъём N) подключается синий провод.

Главное при подсоединении светодиодной ленты – не перепутать полярность, так как данные источники освещения функционируют от тока постоянного типа.

При подсоединении к блоку питания нескольких лент на светодиодах нужно соблюдать определённые правила.

Такая схема предполагает, что все осветительные ленты подсоединяются параллельным образом, а не последовательным

При их подсоединении также крайне важно соблюдать правильность полярности

Какие бывают блоки питания?

Существует несколько типов БП. Все они имеют некоторые различия в размерах, массе, внешнем виде, пропускаемой мощности и, конечно же, цене. Всего 4 типа:

Пластиковый корпус

Достоинства:

  • Компактность;
  • Привлекательный внешний вид;
  • Герметичность;
  • Небольшая масса.

Недостатки:

  • Высокая цена;
  • Плохой теплообмен;
  • Прибор не поддерживает мощность свыше 100 Ватт.

Алюминиевый корпус

Достоинства:

  • Надежность;
  • Герметичность;
  • Износостойкость;
  • Эффективный теплообмен;
  • Устойчивость к влажности, температуре, солнечным лучам.

Недостатки:

  • Очень дорого стоит;
  • Подойдет не для всех целей, так как используется для профессиональной наружной рекламы.

Открытый

Достоинства:

  • Самый распространенный вариант;
  • Низкая стоимость.

Недостатки:

Огромный размер;

Для сравнения: предыдущие варианты в 2 раза меньше, чем открытый тип.

  • Некрасивый внешний вид;
  • Незащищенность от влажности, пыли, солнца и перемен температуры.

Подключение к светодиодной ленте

При подключении необходимо решить 3
проблемы: определить полярность, подобрать сечение проводки и выбрать схему.

Полярность
подключения

На любом блоке питания 12 В имеются
клеммы, обозначенные как «+» и «-». Если клеммы заменены проводами, то они
имеют разную расцветку для плюса и минуса. Чаще всего плюсовой провод красный,
минусовой – черный или синий. Так же обозначаются провода на светодиодной
ленте. При подключении нужно плюс соединить с плюсом, минус – с минусом.

Выбор
сечения провода

Особенность светодиодов – низкое напряжение при сравнительно высокой мощности. По этой причине ток большой. Например, лампе накаливания 70 Вт требуется ток 300 мА, светодиодной ленте с такой же мощностью – 7 А.

Это значит, что подключение светодиодной
ленты требует тщательного подбора сечения проводки.

Рассчитывать ничего не нужно, удобнее
воспользоваться данными из таблицы для многожильного медного провода:

Выбор
схемы включения

Выбор схемы зависит от длины и типа
светодиодной ленты.

Последовательно присоединить к БП на 12
В можно полосы с небольшой длиной (до 5-и метров). Плюс светодиодного изделия присоединяется
к плюсу БП, минус – к минусу. Для RGB полосы между блоком питания и лентой
устанавливается контроллер.

Если необходимо подключить несколько светодиодных
полос с общей длиной более 5-и метров, используется параллельная схема. Отрезки
присоединяются к БП на 12 В, но не соединяются между собой. Для RGB требуется
один контроллер на 10 метров ленты. При этом к одному БП на 12 В можно
подключить 2 контроллера (если позволяет мощность).

Что лучше — один большой или несколько маленьких?

Совершив все необходимые вычисления, описанные выше. Существует несколько вариантов развития события:

  • покупка одного большого блока питания с необходимой мощностью;
  • установка нескольких преобразователей, имеющий в сумме требуемый уровень мощности.

Вариант схемы подключения БП к светодиодной ленте

Известно, что светодиодная лента продается в катушках по пять метром. Одну такую катушку можно подключать к одному блоку питания. При этом количество БП может варьироваться от общей длины светодиодной ленты. Поэтом каждый протяженный участок подсветки должен подключаться к своему преобразователю. Это означает, что для питания светодиодной подсветки длиной в 15 метров в схему подключения нужно включить целых три блока питания мощности, необходимой для запитки 5 метров ленты (с запасом не менее 20 %).
Многие не понимают, почему в такой ситуации нельзя установить один мощный БП. Так делать не советуют, так как такая схема установки будет иметь следующие недостатки:

  • сам преобразователь будет обладать большими габаритами. В связи с этим его будет очень проблематично спрятать;
  • большие размеры БП и мощность будут приводить его сильному нагреванию. Не всегда получиться в такой ситуации создать качественную вентиляцию воздуха для эффективного охлаждения преобразователя;
  • для охлаждения большого блока питания понадобиться хороший вентилятор, а он, при своей работе, будет создавать значительный шум. Его особенно хорошо будет слышно ночью;
  • чистить вентилятор придется каждые полгода. Если же этого не делать, то он просто сгорит от перегрева;
  • импульсный трансформатор, находящий внутри любого БП, будет издавать дополнительный шум, а именно неприятный писк. Он появиться не сразу, а через некоторое время. Чем чаще будет случаться перегрев, тем сильнее будет писк трансформатора;
  • установка такого преобразователя будет гораздо проблематичнее и длительнее.

Как видим, гораздо проще установить для питания длинной подсветки несколько БП, чем они большой и потом страдать от всего недостатков такой установки.

Особенности блоков питания

Для нормального функционирования светодиодов через них должен проходить постоянные ток и напряжение (вольамперная характеристика этих источников света нелинейная). При подключении к сети требуются источники питания, снижающие и выпрямляющее 220 В до требуемого значения. В противном случае при любом скачке резко увеличится электроток, p-n переход пекрегреется, светодиодный чип перегорит.

Основное требование к БП (блоку питания)
– способность сгладить скачки, повышающие вольтаж в сети при авариях,
коммутациях с мощным оборудованием, ударах молнии.

При покупке необходимо обратить внимание
на коэффициент мощности, который обозначается как λ или cos φ.
Чем этот показатель выше (от 0,85), тем качественнее блок и сложнее его
конструкция. Сейчас можно купить Led лампы и светильники со встроенным в корпус (чаще всего цоколь) устройством для стабилизации электротока

Но они маломощные, поэтому способны обеспечить работу с сетью без значительных скачков. При малейших отклонениях в сторону повышения они выходят из строя. Чтобы избежать такой неприятности, желательно установить в систему светодиодного освещения отдельностоящий блок питания

Сейчас можно купить Led лампы и светильники со встроенным в корпус (чаще всего цоколь) устройством для стабилизации электротока. Но они маломощные, поэтому способны обеспечить работу с сетью без значительных скачков. При малейших отклонениях в сторону повышения они выходят из строя. Чтобы избежать такой неприятности, желательно установить в систему светодиодного освещения отдельностоящий блок питания.

Подключение через выключатель

Разумеется, любой осветительный прибор должен подсоединяться к электросети через выключатель. Причём светодиодные ленты, управляемые с пульта, не должны быть исключением. Но на каком участке схемы должен находиться выключатель, чтобы эксплуатация всей осветительной системы была безопасной? В этом вопросе только один правильный ответ: в самом начале схемы, разрывая фазу в цепи переменного тока. Если выключатель установить в цепи постоянного тока, то блок питания будет всегда оставаться под напряжением. Это плохо по двум причинам. Во-первых, радиодетали имеют рабочий ресурс, который будет исчерпан значительно раньше. Во-вторых, блоку питания придётся круглосуточно противостоять импульсным сетевым помехам и скачкам напряжения, которые только ускорят его износ.

Читать также: Как рассчитать мощность трансформатора по сечению сердечника

Негерметичный блок питания

Начнем с самого распространенного — негерметичного блока питания. Он представляет из себя металлическую коробочку с перфорированным корпусом.

Такие виды чаще всего используются для подсветки внутри сухих помещений — спальни, залы, коридоры, офисы. Они не имеют никакой влагозащиты и снабжены значком IP20.

Популярность данных блоков объясняется тремя факторами:

дешевизна

более долгий срок службы из-за лучших условий охлаждения

легко можно найти экземпляры большой мощности (свыше 100Вт)

Если вы купите подобный блок у качественного производителя — это будет оптимальный вариант для вашей подсветки. Правда все равно не надейтесь что он прослужит дольше самой ленты.

Такие блоки еще выпускаются в формате Slim. Причем весьма габаритная модель шириной 10-15см, может быть одинаковой по мощности с моделями Slim, которые не шире спичечного коробка.

Правда качество сборки и долговечность от этого проигрывает. Если большие экземпляры нужно выбирать с запасом по мощности в 30%, то для Slim девайсов этот запас уже составит минимум 50%.

Подробнее о том, как грамотно подобрать мощность, используя всего одну универсальную формулу, читайте ниже.

Ну а еще не забывайте, что чем больше коробочка, тем больше функциональности она может в себе нести. Помимо простого трансформатора в ней можно установить как диммер, так и дистанционное управление.

Покупаете одно устройство, а получаете 3 в 1.

Но самое главное запомните, что все подобные блоки используются только в сухих помещениях. Их нельзя монтировать:

в ванной

на кухне возле раковины

на складе

на крыше

и тем более на улице

Еще часто можно встретить небольшие БП ноутбучного исполнения.

1 of 2

Для коротких отрезков маломощной светодиодной ленты — их также можно считать вполне приемлемым вариантом.

Миниатюрные же адаптеры, напоминающие зарядку от телефонов, рассматривать не будем.

Они рассчитаны на очень специфичное и маломощное освещение, и зачастую продаются вместе с лентой в комплекте.

Ничего здесь выбирать и ломать голову с подбором мощности не нужно.

Параметры светодиода

Все светодиоды делятся на 2 группы: для
подсветки и индикации и для освещения. В первую группу включаются системы с
цветными диодами, во вторую – более мощные белые. Производители используют 2
вида чипов – SMD и OCB (для мощных осветительных приборов).

У любого светодиода множество
параметров, при выборе источника питания учитываются:

  • падение напряжения;
  • ток;
  • мощность.

Проблемы возникают, если на источниках света указаны параметры, не соответствующие реальным. Без специального оборудования определить вольтамперные характеристики невозможно.

У качественных SMD изделий среднее значение электротока тока 0,02 А (бывает 0,08 А у чипов, в которых 4 кристалла). Если производитель завысил параметр, при превышении тока кристаллы будут быстро стареть и не отработают заявленный срок. При большом разбросе диод сразу перегорит.

У светодиода не используется
традиционное понятие напряжения, у него падение вольтажа при номинальном
значении электротока. Именно оно указывается на упаковке и учитывается при
расчете драйвера. Средний вольтаж белых, синих и зеленых светодиодов 3 В,
красных и желтых – 1,8-2,4 В.

В светодиодах SMD примерные
характеристики определяются по маркировке, в которой указаны размеры в
миллиметрах.

На импортных изделиях размеры кристаллов указываются в mil. Типовой кристалл чаще всего 30*30mil или 45*45mil (0,762*0,762мм или 1,143*1,143мм).

Если измерить габариты цифровым
штангенциркулем, можно определить, сколько ватт требуется кристаллу:

  • 24*24mil
    – 0,5 Вт;
  • 24*40mil
    – 0,75 Вт;
  • 30*30mil
    и 45*45mil – 1Вт.

Мощность чипа или матрицы зависит от количества кристаллов, но только в том случае, если у них стандартные размеры. Неизвестные производители ставят в чипы кристаллы с меньшей длиной и шириной, мощность которых ниже заявленной. Это затрудняет использование данных из специальных таблиц, которые доступны в справочниках и сети интернет.

Трансформаторные БП

Самые простые по конструкции – это трансформаторные блоки питания. Основной элемент в нем – это катушечный трансформатор. С его помощью происходит снижение напряжения с 220 В до 12..15 В (или 24, 36 В). Напряжение, которое вырабатывается на вторичной обмотке, подается на вход мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах. Затем происходит фильтрация при помощи цепочки, состоящей обычно из электролитического конденсатора, резистора, дросселя. Иногда устанавливают стабилитроны или микросборки для того, чтобы зафиксировать выходное напряжение на одном уровне.

Преимущество трансформаторных БП заключается в том, что они работают даже без подключения нагрузки (так называемый режим холостого хода). Кроме того, имеется гальваническая развязка с сетью 220 В. Но, несмотря на простоту конструкции, есть и ряд недостатков: очень низкий КПД, большие габариты, высокая чувствительность к перепадам напряжения. А самое главное неудобство – это большая масса. Именно из-за этих недостатков многие используют для светодиодной ленты бестрансформаторные блоки питания.

Параметры светодиода

Самые важные параметры – это номинальный и максимальный ток. При номинальном обычно нормируются световые характеристики – сила света в канделах или световой поток в люменах. Максимальный ток – это предельное значение, при котором можно эксплуатировать данный прибор. Значения этих параметров в современных однокристальных приборах варьируются от нескольких мА до 3 А.

Прямое падение напряжения – напряжение питания светодиодов, которое падает на p-n-переходе при номинальном токе. Его значение пригодиться при расчете выходных параметров источника питания.

Максимальная температура корпуса и p-n-перехода, максимальное обратное напряжение — параметры тоже важные, но в случаях, когда соблюдаются токовые режимы и схема не предусматривает обратного включения, на них можно не обращать внимания.

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.

Блок питания своими руками

Электронный трансформатор изнутри

Иногда требуется сделать небольшую подсветку светодиодной лентой на кухне или лоджии, из остатков светодиодной ленты, но покупать никак не хочется, из-за расходов превышающих стоимость всей проектируемой конструкции. Первым приходит мысль сделать электронный траснформатор своими руками. Покупать у китайцев на АлиЭкспресс не вариант, придется очень долго ждать доставки. Но есть более интересные варианты о которых многие забывают, но я постоянно пользуюсь. Я не буду публиковать здесь схемы на 12V, об этом напишу отдельно и подробно.

Сейчас многие приборы питаются от внешних блоков питания на 12В и имеют мощность от 10 до 50 Вт. Это могут быть планшеты, телевизоры, электробритвы, ноутбуки, компьютеры, роутеры и маршрутизаторы. Грубо говоря, 10W обеспечивает яркость на 700-800 люмен, что соответствует яркости лампы накаливания на 60W. Наверняка подобный БП валяется у вас в кладовке или гараже. Если дома у вас не нашлось, спросите у соседа, у него точно есть.

Пример маломощных, от 6W до 40W

Можно купить источник питания очень недорого на Авито. У многих дома валяется какой то БП на 12 вольт, они не знают куда его деть, выбрасывать жалко, поэтому они его продают через объявление. Продавец не знает его реальной стоимости и ставит низкую или среднюю цену. Так как мы покупаем не в магазине, а по объявлению, то мы можем торговаться. В результате таких торгов я покупаю по символической цене в 50-100 руб. Выгодно обеим, продавец избавился от ненужной безделухи, а я купил полезный прибор дешево, заплатил в 5 раз меньше чем в магазине. Считаю эффективней потратить время на поиск по объявлениям, чем искать детали и паять самостоятельно.

Разновидности блоков питания

На данном этапе развития блоки питания для разнообразных светодиодных светильников классифицируются на три категории:

  1. Открытый тип. Данный вариант является бюджетным, но громоздким, причем максимальная мощность питания светодиодов ограничивается отметкой в 100 Вт. Даже в силу своего низкого бюджета данное устройство редко используется в бытовом освещении, ведь его трудно сделать незаметным без привлечения посторонних предметов. Часто его прячут в шкафы, ниши или же распределительные щитки.
  2. Пластиковый каркас закрытого типа. Каркас самого блока питания герметичен и компактен, что позволяет его уложить между подвеской и базой потолка. Максимальна отметка мощности данного блока питания достигает отметки в 75 Вт. Для того, чтобы обеспечить количество ленты, рассчитанное ранее, придется покупать три блока, что является отрицательной чертой данного устройства.
  3. Алюминиевый каркас закрытого типа. Принцип работы данного устройства такой же, как и у предыдущего, но отличается большим весом и габаритами. Компенсируется это повышенной мощностью — 100 Вт. Чаще всего данный прибор применяется в уличном освещении. Корпус обладает хорошей герметичностью и защищен от физических воздействий окружающей среды.

Обзор цен в магазинах

Цены в магазине

Даже не смотря на мировой кризис и различный санкции в отношении России, китайцы продолжают исправно работать и наводнять своей продукцией российский рынки. Стоимость напрямую зависит от качества, тут китайцы предлагают свободу выбора. Если вас не интересует электронный трансформатор очень высокого качества, за исключением, если вы проектируете освещение в бункере на случай ядерного конфликта. Если эксплуатировать будете в домашних условиях отапливаемого помещения, а не в предельных температурных режимах, то вам будет достаточно недорого китайского блока.

Модельный ряд одного производителя, размеры корпусов

Покупать у китайцев не советую, в половине случаев они обманывают и завышают электрические характеристики. Поэтому надежней, быстрей, дешевле купить в ближайшем интернет магазине, ваши потраченные нервы и время тоже стоят немало.

Мощность, Ватт Обычный корпус IP20, цена Герметичный IP67, IP68, цена Дорогой герметичный
6W 190 250 300
12W 220 350 750
24W 300 500 950
36W 450 650 1200
48W 500 750 1400
60W 550 800 1600
72W 600 850 1700
80W 650 900 2000
100W 750 950 2200
120W 850 1050 2400
150W 950 1200 4000
180W 1050 1450 4400
200W 1250 1550 4600
250W 1350 1700 5000
360W 1500 1850
400W 1600 2000

Модельный ряд и размеры герметичных источников

Прибор на 19В

Модель на 19В

Такой БП также можно переделать под светодиодную ленту. Данный тип блоков широко применим для компьютерной и оргтехники. Зачастую они имеют мощность от 16 д 32 В.

БП на 19В позволит вам запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен и даст возможность создать освещение помещения с габаритами 20 квадратов. Внутрь самого корпуса лезть в данной ситуации не придется. Можно использовать более простые способы, с использованием небольшого понижателя со стабилизатором.
Рассмотрим два основных способа.
Способ № 1. В данной ситуации нам понадобится стабилизатор на 7812. Он должен быть на микросхеме типа КРЕН 7812. В ходе его монтажа на радиатор охлаждения данный стабилизатор выдержит ток 1 Ампер. Схема сборки показана ниже.

Схема

Данный способ на сегодняшний день считается громоздким и устаревшим. Это связано с тем, что для блока питания, например, от ноутбука таких стабилизаторов понадобится 5-6 штук, а также большой радиатор из алюминия для охлаждения.
Способ № 2. Импульсный стабилизатор современного типа. Он более практичен и малогабаритный, при этом не греется и довольно прост в организации. Также стоит отметить, что КПД импульсного стабилизатора составляет выше 80-90%.

Импульсивный стабилизатор

Применяя тот или иной способ, вы сможете использовать модифицированный БП для подключения светодиодной ленты и создания необходимого уровня освещения помещения.

Полугерметичные блоки

Если же вас не устраивает ни один из вышеприведенных вариантов и переплачивать вы не намерены, то обратите внимание на третий вид блоков. Это полугерметичные модели

По английски они называются Rainproof, хотя полноценной защиты от дождя и не обеспечивают.

Поэтому ставить их непосредственно на улице под открытым небом нельзя. Здесь индекс влагозащиты равен IP54.

Где же их можно монтировать? Они идеально подойдут для следующих помещений:

большие склады

чердаки

садовые беседки

подсобные и неотапливаемые помещения

крыши

У этих полугерметичных блоков есть защитный корпус и крышка, которая легко открывается, предоставляя доступ ко всем внутренностям. По бокам расположены вентиляционные отверстия.

Но в отличие от простых насверленных «дырок» в негерметичных экземплярах, эти отверстия имеют защиту от капель в виде выпуклого ската.

Главная конструктивная особенность таких БП — наличие встроенного внутреннего вентилятора.

К примеру в негерметичных блоках, вентилятор ставится в мощные экземпляры, начиная от 300Вт.

В этих же моделях, встроенное охлаждение идет уже в девайсах мощностью всего 60Вт.

Недостаток отверстий для охлаждения приходится компенсировать принудительным обдувом. Также сама микросхема здесь заливается прозрачным эпоксидным материалом.

Существенный их недостаток — шумность. Поэтому применять их в жилых помещениях не рекомендуется.

Также при одинаковой мощности, они имеют самые большие габариты среди всех остальных блоков питания. Поэтому чтобы спрятать такую коробку, придется хорошенько поискать подходящее место, либо мастерить отдельную площадку.

Подобрать себе подходящие блоки питания можно у проверенных китайских товарищей:

негерметичные — тута

Slim модели — здесь

герметичные — отсюда

Статья из журнала Радио

Основа БП — микросхема BP2857D (см. даташит). При желании можно удалить помехоподавляющий фильтр C1-C4L1L2RU1, пассивный корректор коэффициента мощности (микросхема не имеет встроенной функции коррекции коэффициента мощности) VD5-VD7C6C7R1 и увеличив ёмкость конденсатора С5 до 33 мкФ. Источник, собранный по данной схеме, имеет следующие технические характеристики:

  • Входное переменное напряжение 165…265 В
  • Выходной ток 350 мА
  • КПД не менее 93%
  • Нестабильность выходного тока не более 3%
  • Интервал выходного напряжения 60…110 В
  • Коэффициент пульсаций светового потока 1%
  • Коэффициент потребляемой мощности (PF) 0,91

В момент подачи сетевого напряжения встроенный в микросхему DA1 полевой транзистор открыт. Ток протекает по цепи: плюс диодного моста (корректора коэффициента мощности), сток полевого транзистора (выводы 5 и 6 микросхемы DA1), исток (вывод 8), токоизмерительный резистор R2-R4, дроссель L3, нагрузка, минус диодного моста. В это время дроссель накапливает энергию, одновременно заряжается конденсатор С10. Когда полевой транзистор закроется, нагрузка начнёт питаться запасённой в конденсаторе С10 энергией, а дроссель L3 станет поддерживать ток через диод VD9, подпитывая конденсатор С10. Микросхема DA1 контролирует напряжение на конденсаторе С10 через делитель R8R9C8.

Вывод 8 микросхемы является одновременно и истоком полевого транзистора, и входом токоизмерительной цепи. Падение напряжения на датчике тока R2-R4 служит для контроля микросхемой протекающего через полевой транзистор и нагрузку тока. Моменты открывания и закрывания коммутирующего полевого транзистора зависят от уровней напряжения на выводах 8 и 2 микросхемы. Запуск и питание микросхемы осуществляются через делитель R5-R7. Цепь R10VD8, подключённая к выводу 4 микросхемы, — дополнительное питание в рабочем режиме. Три параллельно включённых резистора R2-R4 позволяют выставить выходной ток с большой точностью. При желании можно обойтись и одним резистором мощностью 0,5 Вт.

Гантелевидный дроссель L1 — стандартный, подходящего размера, с индуктивностью 3 мГн и допустимым током не менее 150 мА. Вместо диодов SMA4007 (VD1-VD4) можно использовать любые малогабаритные выпрямительные для поверхностного монтажа с допустимым обратным напряжением не менее 400 В. Диоды корректора мощности VD5-VD7, а также VD8 — малогабаритные быстродействующие FR107FH в исполнении для поверхностного монтажа или аналогичные. Диод VD9 — сверхбыстродействующий HS1K или аналогичный. Для выходного тока 350 мА резисторы токоизмерительного шунта R2-R4 должны иметь сопротивление 1,6 Ом каждый.

В общем схема вполне приличная и рекомендуемая к повторению, единственный недостаток — нет гальванической развязки от сети. Автор схемы: В. Лазарев, г. Вязьма Смоленской обл. Испытание и фото: djsanya123

Основные критерии выбора

Чтобы подобрать блок питания светодиодной ленты, нужно обратить внимание на такие ключевые характеристики данного устройства:

  • значение выходного напряжения – оно в обязательном порядке должно соответствовать по показателю осветительному прибору;
  • показатель мощности устройства – рассчитывается по специальной формуле;
  • уровень защиты;
  • наличие дополнительных функций.

Выбирая источник питания, также нужно учесть его стоимость. Защищённые от влаги модели будут стоить дороже. На ценообразование влияет метод преобразования устройства и его мощностные показатели.

Метод преобразования

Принцип работы импульсного блока питания

По способу преобразования блоки питания можно разделить на 3 основных типа:

  • линейные;
  • бестрансформаторные;
  • импульсные.

Источники питания линейного типа изобрели ещё в прошлом столетии. Они активно использовались до начала 2000-х годов, до появления на рынке импульсных устройств. Сейчас практически не применяются.

Бестрансформаторные модели малопригодны для питания светодиодных светильников. Они обладают сложной конструкцией – напряжение 220В в них уменьшается посредством RC-цепи с последующей стабилизацией.

Основной серьёзный минус – блок нельзя включать без нагрузки. В противном случае может выйти из строя силовой транзистор. На современных моделях эту проблему решили при помощи обратной связи. В итоге на холостом ходу напряжение на выходе не выходит за пределы допустимого показателя.

Охлаждение

В зависимости от применённой системы охлаждения блоки питания разделяются на 2 типа:

  • Активное охлаждение – устройство оснащается внутрикорпусным вентилятором, отвечающим за эффективность охлаждения. Такая конструкция даёт возможность взаимодействовать с достаточно высокими мощностями. При этом вентилятор может гудеть и его периодически нужно чистить, так как с воздушным потоком внутрь корпуса попадает пыль.
  • Охлаждение пассивного типа – устройство не оборудуется вентилятором (естественное охлаждение). Такие источники питания очень компактны, но при этом подходят исключительно для использования в быту, так как рассчитаны на малые нагрузки.

Исполнение

Компактный блок питания для светодиодной ленты

По типу исполнения блоки питания разделяются на такие конструкции:

  • Малогабаритный пластиковый корпус. Такое устройство внешне схоже с блоками питания от ноутбуков и обладает разборным корпусом из пластика. Модели данного класса функционируют стабильно и будут оптимальным вариантом для использования в сухих помещениях.
  • Герметичный корпус из алюминия. Конструкционные особенности, герметичность и прочность используемого материала, позволяют применять такой светодиодный блок в помещениях с повышенной влажностью. Он устойчив к воздействию влаги и выделяется длительным эксплуатационным сроком.
  • Корпус из металла с вентиляционными отверстиями. Такие устройства не защищены от внешних воздействий, поэтому монтируются в специальные закрытые коробки. Корпус открытого типа даёт возможность быстро перенастроить блок.

Выходное напряжение

Данная характеристика устанавливает, в какой номинал напряжения преобразует источник питания исходное сетевое напряжение 220В. Обычно это 12В и 24В постоянного или переменного типа. Наиболее распространёнными являются светодиодные ленты на 12В с напряжением постоянного типа. Соответственно, для них нужен блок питания маркировки DC12V.

Мощность

Потребление светодиодов

В отдельных ситуациях в расчёте мощности источника питания просто нет надобности. Например, если нужно подсоединить 1 метр ленты на светодиодах класса SMD с питанием 12В, подойдёт любой блок с неизменным напряжением на выходе 12В. Если же предполагается более мощная нагрузка, нужно будет воспользоваться формулой расчёта.

Подобрать мощность источника питания можно исходя из максимальной длины светодиодной ленты и от показателя потребления 1 метра изделия. Для облегчения такой задачи производители прописывают требования к источнику питания в инструкции к LED-ленте.

Дополнительные функции

Блок питания с пультом управления

Кроме основных характеристик, при выборе блоков питания внимание нужно обращать на наличие в них дополнительных функций:

  • могут быть тривиальными и исключительно обеспечивать питание;
  • более функциональные модели обладают встроенным диммером;
  • отдельные устройства оснащаются инфракрасным датчиком или радиоканалом для управления при помощи пульта ДУ.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий