Calcolo della potenza di alimentazione per strip LED 12V
Le apparecchiature di illuminazione a LED consumano molta meno energia rispetto alle tradizionali lampade a incandescenza o alogene. Ma molti dispositivi LED, comprese le strisce, sono alimentati da 12..36 volt. A tensione ridotta, anche una potenza moderata provoca il flusso di correnti sufficientemente grandi. Pertanto, la scelta della fonte di alimentazione per la tela LED deve essere affrontata consapevolmente.
Impulso o trasformatore
Per molti decenni, gli alimentatori di rete sono stati costruiti secondo lo schema: trasformatore step-down - raddrizzatore - filtro. Questo principio non è diventato obsoleto nemmeno adesso, in molti casi questa è l'opzione migliore.. Ma con lo sviluppo dell'elettronica, gli alimentatori a commutazione hanno iniziato ad essere utilizzati sempre più spesso. Nonostante la complessità dei circuiti, hanno innegabili vantaggi:
- sollievo;
- piccole dimensioni;
- alta efficienza, che in teoria può essere pari al 100%.
Gli svantaggi includono la generazione di interferenze ad alta frequenza nella rete (che possono portare a malfunzionamenti di dispositivi sensibili alimentati dalla stessa rete) e nel carico. Per combattere il primo problema, gli alimentatori sono dotati di filtri di ingresso (per sorgenti economiche, vengono eseguiti secondo uno schema semplice o assente). Il secondo problema per i LED non è importante. Pertanto, la scelta è stata fatta: per alimentare i dispositivi LED vengono utilizzati alimentatori a commutazione leggeri e potenti.
Scelta di un alimentatore per le caratteristiche elettriche
Il calcolo dell'alimentazione per qualsiasi striscia LED deve iniziare con la tensione. Deve corrispondere alla tensione di alimentazione del nastro. Se la tensione della sorgente è maggiore, la lampada si guasterà rapidamente. Se inferiore, lo farà brillare in pieno.
Il secondo parametro importante è la potenza massima. Si calcola con la seguente formula:
Pist \u003d Ore * Nastri L * Kzap, dove:
- Ris - la potenza minima dell'alimentatore;
- Rud - consumo energetico specifico (energia consumata da 1 metro di tela);
- nastri L - la lunghezza totale dei segmenti della tela;
- Kzap - fattore di sicurezza, può essere compreso tra 1,2 e 1,4.
Alcune quantità devono essere considerate più in dettaglio.
Come determinare il consumo energetico di un metro di nastro
Il modo più semplice è determinare il consumo energetico di un web meter in base alle specifiche tecniche. Lì questo parametro è specificato in modo esplicito. Se non c'è, ma il tipo di nastro è noto, questa caratteristica può essere trovata in varie fonti.
Se ciò non è possibile, in molti casi è possibile determinare il consumo specifico utilizzando un righello. Per fare questo, è necessario misurare Dimensioni LED e determinarne il fattore di forma.In base a questa caratteristica, puoi trovare il consumo di energia di un LED, contare il loro numero per metro e moltiplicare.
| Diodo ad emissione luminosa | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Dimensioni, mm | 3,5x2,8 | 5x5 | 5,6x3 | 4,8x3 | 4,8x3 |
| Consumo energetico, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Corrente consumata, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
L'unico problema è che alcuni LED sono disponibili in diverse versioni - con un cristallo o con 2-3. In questo caso, la potenza differirà di 2-3 volte. E l'unico modo per trovare il parametro desiderato è prendere il più piccolo pezzo di nastro e alimentarlo da una fonte di potenza ovviamente superiore. Misurando la corrente in ampere e moltiplicandola per la tensione di alimentazione (12 V o altro), si ottiene la potenza specifica del segmento (W). Contando il numero di segmenti in un metro, puoi raggiungere il valore desiderato.
Se non è presente un amperometro, è possibile misurare la resistenza del resistore installato sul segmento prima di collegarlo alla fonte di alimentazione (o contare se la marcatura è disponibile). Dopo aver applicato l'alimentazione, misurare la tensione su di esso e trovare la corrente secondo il rapporto noto: I=U/R, dove io - la corrente desiderata in ampere, u - tensione di alimentazione in volt, R è la resistenza del resistore.
Perché è necessario il fattore di sicurezza e di cosa tiene conto
Quando si sceglie la potenza dell'alimentatore senza un fattore di sicurezza, funzionerà al limite delle sue capacità. Questa modalità ha i suoi svantaggi:
- "Watt cinese" potrebbe essere inferiore a un watt normale. Seriamente, questo significa che la potenza massima effettiva degli alimentatori a basso costo del sud-est asiatico è spesso inferiore a quella dichiarata.
- Alcuni componenti elettronici alla massima corrente (e al massimo riscaldamento) hanno una vita utile ridotta.Ciò è particolarmente vero per le parti dell'avvolgimento (trasformatori, induttanze), che negli alimentatori economici sono realizzate a mano in modo artigianale da filo sottile con isolamento di scarsa qualità.
- Se l'alimentatore ha contatti saldati di scarsa qualità (questo è un caso abbastanza comune), alla massima corrente si surriscaldano e la qualità della connessione si deteriora. Ciò causerà ancora più riscaldamento e così via in cerchio fino al fallimento.
- Con un leggero aumento della temperatura nella stanza, l'unità elettronica passa alla modalità limite e la sua durata si riduce in modo imprevedibile.
- La potenza consumata dal sistema di illuminazione dipende dallo schema (sebbene non in modo critico). La configurazione dell'illuminatore può contenere: dimmer, controller RGB, autista (o più), amplificatore (forse più di uno), altri dispositivi.
Tutti questi dispositivi consumano correnti per il minimo e per le proprie esigenze (alimentazione per il circuito interno, ecc.), la loro efficienza non è pari al 100%. Rispetto alle correnti consumate dalle lampade a LED, sono piccole. Ma se l'alimentatore funziona al limite, questa piccola aggiunta può diventare critica.
Sulla base di queste considerazioni, in base alla situazione reale, quando 20 e quando 40 per cento dovrebbero essere aggiunti alla potenza calcolata.
Altre proprietà dell'alimentatore
Dopo aver calcolato le caratteristiche elettriche dell'alimentatore per strisce LED, è necessario prestare attenzione ad altri parametri.
Esecuzione (grado di protezione)
Gli alimentatori sono disponibili nelle seguenti versioni:
- sigillato - si consiglia l'installazione all'esterno, in quanto protetti dalle precipitazioni;
- che perde - è meglio montare all'interno, perché sono più economici.
Inoltre, le PSU sigillate ermeticamente sono meno raffreddate, il che significa che saranno soggette a surriscaldamento all'interno.
Tipo di raffreddamento
In questa categoria, le sorgenti di tensione sono suddivise in dispositivi:
- con raffreddamento naturale;
- con raffreddamento forzato.
La ventilazione forzata dello spazio interno dell'unità viene effettuata installando una ventola, che viene accesa e spenta dal sensore di temperatura integrato. Un tale costrutto ha fonti sufficientemente potenti e quelle a corrente relativamente bassa vengono eseguite senza ventole.
L'utilizzo di una cappa riduce le dimensioni del dispositivo riducendo le dimensioni dei radiatori, ma la ventola è rumorosa. Più vicino alla fine della vita, più forte è il rumore. Pertanto, tali sorgenti non dovrebbero essere installate nei soggiorni, così come nelle stanze in cui le persone soggiornano (ufficio, ecc.)
Un esempio di calcolo della potenza di un alimentatore switching
Ad esempio, come scegliere un alimentatore adatto per una striscia LED, è possibile impostare le condizioni:
- Il nastro RGB per esterni Apeyron 00-12 funge da dispositivo di illuminazione;
- tensione di alimentazione - 12 V;
- consumo energetico - 14,4 W / m;
- la lunghezza richiesta dei segmenti è di 12 m.
Avrai anche bisogno di un controller RGB e ad esso (con una tale lunghezza della tela), anche un amplificatore.
Calcoliamo la potenza richiesta utilizzando la formula sopra:
- nastri L=12 m;
- Rud=14,4 W/m.
L'installazione è all'aperto, il che significa che il raffreddamento sarà buono, ma ci sono due utenze aggiuntive nel circuito. Puoi prendere il fattore di sicurezza pari al 30% o 1,3.
Pist \u003d Ore * Nastri L * Kzap \u003d 14,4 * 12 * 1,3 \u003d 224,64 W.
Devi solo arrotondare per eccesso. Le sorgenti da 250 W sono ampiamente disponibili.È necessario selezionare un tale dispositivo con IP68 per installarlo sulla strada.
Un'altra variante. È necessario alimentare il nastro monocromatico Apeyron SMD2835-60LED, valutato per 12 volt. In totale sono necessari 1,5 metri di nastro con un consumo energetico di 9,6 W/m. Non è necessario il dimmer, non sono necessari altri dispositivi aggiuntivi. L'alimentatore può essere installato per fornire un buon flusso d'aria. Nelle vicinanze non dovrebbero esserci altre fonti di temperatura elevata. Il fattore di sicurezza può essere assunto al livello inferiore, pari a 1,2. La potenza è calcolata:
Pist \u003d Ore * Nastri L * Kzap \u003d 9,6 * 1,5 * 1,2 \u003d 17,28.
Va bene un alimentatore da 12V 25W. I dispositivi con raffreddamento naturale sono realizzati per tale potenza, non è necessario un design ermetico.
Importante! A volte i produttori di alimentatori indicano la corrente operativa più alta invece della potenza. Deve essere convertito in potenza secondo la formula Rist=Ulavoro*Imax, dove Tu lavori è la tensione di alimentazione e Imax - la massima corrente di esercizio.
Alla fine del video c'è un esempio.
La questione del calcolo della capacità di carico dell'alimentatore della striscia LED deve essere affrontata in modo responsabile. Un errore per il lato più piccolo può costare la perdita di un nodo costoso e per uno più grande - a costi finanziari ingiustificati.