Schema per il collegamento di una striscia LED a una rete 220V

I dispositivi di illuminazione nella maggior parte dei casi sono alimentati da una rete elettrica domestica a 220 V. Tra le alternative si possono forse citare solo i dispositivi di illuminazione collegati alla rete di bordo di auto o moto. Negli altri casi, all'inizio del circuito di alimentazione della striscia LED, è sempre presente una sorgente di tensione alternata a 220 volt, sia essa una presa domestica o un quadro elettrico. In pratica, ci sono varie opzioni per il collegamento di lampade a LED, che dipendono dai parametri del dispositivo di illuminazione.

Caratteristiche del nastro 220 V

L'opzione più banale è utilizzare un nastro progettato per la piena tensione della rete. Tuttavia, è altamente indesiderabile collegare direttamente la lampada a una rete domestica. Sebbene gli elementi emettitori di luce siano conduttivi unidirezionali e si illuminano durante la semionda positiva dell'onda sinusoidale, durante la semionda negativa viene applicata loro una tensione di polarità inversa.I LED non sono progettati per funzionare come raddrizzatori ad alta tensione, quindi la loro tensione inversa sarà troppo alta e la vita degli elementi sarà breve. La striscia LED deve essere accesa tramite un raddrizzatore: è meglio attraverso un ponte (circuito a onda intera).

Collegamento di una striscia LED attraverso un ponte a diodi. La fase con questa inclusione non è importante, fase e zero possono essere collegati a qualsiasi terminale di ingresso del raddrizzatore.

Lo svantaggio dell'utilizzo dell'alta tensione con uguale potenza è una corrente ridotta, quindi i segmenti del web possono essere collegati in serie con una lunghezza totale fino a 100 m (lampade a bassa tensione - fino a 5 m). Inoltre, un plus è la possibilità di utilizzare conduttori di sezione ridotta per il collegamento, ma non a scapito della resistenza meccanica.

Importante! Lo svantaggio principale di questa opzione è l'estrema indesiderabilità dell'utilizzo di un nastro ad alta tensione all'interno.

È possibile utilizzare per regolare la luminosità Dimmer - è collegato al raddrizzatore. Il dimmer può essere manuale con chiave rotativa o telecomandato.

Nastro a bassa tensione

Se, in base alle condizioni locali, è impossibile utilizzare una lampada da 220 volt, dovrai utilizzare nastri per una tensione di 5/12/24/36 volt. E ce ne sono vari opzioni di connessione alla rete domestica.

Corretto collegamento di due o più utenze.

Alimentazione elettrica

L'opzione più ovvia è far funzionare il dispositivo di illuminazione insieme a un alimentatore per la tensione appropriata. Le sorgenti ingombranti e antieconomiche, costruite secondo lo schema classico con un trasformatore step-down, sono state a lungo soppiantate dal campo dell'illuminazione a LED da unità luminose e potenti pulsate.Pertanto, la scelta dell'alimentatore avviene principalmente secondo due parametri:

• tensione di uscita;
• massima potenza di carico ammissibile.

La prima caratteristica viene selezionata semplicemente: la tensione deve corrispondere alla tensione del nastro. Il secondo dipende dal carico ed è calcolato dalla formula Rbp=Rud*L*K, dove:

• Rud - la potenza consumata da un metro del web;
• l - la lunghezza totale dei segmenti di nastro;
• Per – fattore di sicurezza pari a 1.2..1.4.

Il risultato viene arrotondato per eccesso al valore standard più vicino. Se l'alimentatore non indica la potenza, ma la corrente massima consentita, può essere convertita in potenza utilizzando la formula Рbp=Imax*Uout.

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Calcolo della potenza di alimentazione per strip LED 12V

 

con elemento zavorra

Il collegamento di una striscia LED a una rete a 220 V senza alimentazione è possibile, ma indesiderabile per motivi di sicurezza. Ogni punto del circuito sarà a piena tensione di rete, quindi tutte le manipolazioni devono essere eseguite con il nastro completamente spento. Ma se non sono disponibili opzioni più sicure, è possibile connettersi alla rete tramite un resistore che estinguerà la tensione in eccesso. Il suo valore è scelto in modo tale che alla corrente di esercizio (determinata dalla potenza della lampada), la differenza tra la tensione di rete e la tensione nominale del nastro cada su di esso:

Rb \u003d (Unnetwork-Unom) / (Inom), dove:

• Rb – valore della resistenza della zavorra;
• Rete – tensione di rete;
• Uno - tensione nominale del nastro;
• Inom - corrente nominale del nastro, calcolata secondo la formula Rud*L/Unom.

Importante! In questo calcolo è necessario utilizzare il valore di ampiezza della tensione di rete di 310 V.

Se imposti i valori della tensione nominale del nastro a 5 volt, la potenza di 1 metro del nastro è di 10 W e la lunghezza totale è di 5 m, puoi calcolare il valore di Rb:

Rb \u003d (310-5) / ((10 * 5) / 5) \u003d 305 / 10 \u003d 30,5 Ohm. Puoi prendere il valore standard più vicino di 33 ohm. A prima vista, una tale connessione è molto più economica e semplice rispetto a un alimentatore.

Collegamento del nastro tramite una resistenza di spegnimento.

In realtà, non tutto è così roseo. Per prima cosa devi calcolare la potenza dissipata nel reattore, come la corrente moltiplicata per la tensione (qui si prende il valore di tensione effettivo di 220 V):

Pb \u003d Inom * 220 V \u003d 10 A * 220 V \u003d 2200 W. È difficile trovare un resistore di tale potenza e avrà le dimensioni appropriate. E con un aumento della potenza della tela, la resistenza calcolata cadrà e la potenza dissipata (sprecata!) aumenterà, quindi questo metodo è applicabile solo per lampade a bassa potenza. Questo problema può essere aggirato utilizzando un condensatore invece di un resistore come reattore. La sua capacità è calcolata utilizzando la seguente formula:

C \u003d 4,45 (Unetwork-Unom) / (Inom), dove C è la capacità in uF.

L'uso di un condensatore come zavorra.

Il condensatore deve essere progettato per una tensione di almeno 400 V e devono essere aggiunti due resistori al circuito:

• R1 - con una resistenza di diverse centinaia di kilo-ohm per scaricare il condensatore dopo averlo spento;
• R2 - per limitare la corrente di carica al momento dell'accensione, il suo valore può essere di diverse decine di ohm.

Ma questo problema non è l'unico:

1. È stato menzionato su problemi di sicurezza elettrica durante il funzionamento di nastri con tale connessione. Pertanto, solo un nastro in una guaina di silicone può essere alimentato in questo modo e le giunzioni devono essere accuratamente isolate.E sarebbe una pessima idea utilizzare tale connessione in ambienti umidi (piscine, bagni, acquari).
   Le opzioni in un guscio di silicone non temono l'acqua, ma si riscaldano molto più fortemente.
2. Il calcolo è corretto solo per un determinato nastro di una determinata lunghezza. In caso di sostituzione o modifica della lunghezza del nastro, la zavorra deve essere ricalcolata.
3. La tensione nella rete in modalità normale può variare entro il 5%, il massimo consentito è del 10%. Inoltre, la precisione dei resistori più comuni è del 10%. Tenuto conto della diffusione dei parametri dei nastri rispetto a quelli dichiarati, la tensione sul nastro (e la corrente attraverso i led) può differire notevolmente da quelli calcolati, anche se i calcoli sono affinati da misurazioni effettive - semplicemente dovute alle fluttuazioni della tensione di rete. Il risultato può essere, da un lato, una diminuzione della luminosità del bagliore, dall'altro, il guasto della lampada per sovracorrente. Questo problema si manifesta più chiaramente, minore è la tensione di alimentazione del nastro. Quando si utilizza un condensatore, il problema è aggravato perché la gamma di capacità è più rara della gamma di resistenze e la precisione effettiva è inferiore.
4. Quando si utilizza un dimmer per regolare la luminosità o un controller per controllare il colore del bagliore Nastri RGB la corrente attraverso i LED cambierà, allo stesso tempo cambierà la caduta di tensione attraverso il reattore, il che aggraverà anche l'instabilità della caduta di tensione sul nastro in modo sincrono con la variazione di corrente. Ecco perchè è escluso l'uso di dispositivi per la regolazione dell'intensità della radiazione.

A causa della totalità dei problemi, tale connessione dovrebbe essere utilizzata solo se è completamente impossibile utilizzare l'alimentazione per la tensione appropriata.

Collegamento in parallelo di tele con zavorra individuale.

Se vengono utilizzati più pezzi di tessuto con una lunghezza totale superiore a 1 metro, devono essere unire parallelo. In caso contrario, i conduttori del nastro non saranno in grado di sopportare la corrente totale del sistema di illuminazione. È ancora meglio calcolare separatamente la zavorra per ciascun segmento. Se è necessaria la sostituzione, solo la lama da sostituire sarà soggetta a ricalcolo. Il ponte a diodi deve resistere alla corrente totale di tutte le sezioni del nastro con un margine.

Tipici errori di connessione

Quando si collega il nastro alla rete tramite l'alimentatore, l'errore più comune è quello sbagliato calcolo della potenza. Pertanto, quando si accende per la prima volta, l'opzione ideale sarebbe misurare il consumo di corrente effettivo con un amperometro, convertirlo in potenza e confrontarlo con la potenza massima della fonte di alimentazione. Questa procedura deve essere eseguita a colpo sicuro se, all'accensione, l'alimentatore inizia a emettere rumori insoliti, sono presenti segni di riscaldamento eccessivo, ecc.

Circuito di misura della corrente.

Quando si utilizza un alimentatore, è altamente desiderabile fornire un dispositivo di commutazione sul lato di ingresso e sul lato di uscita. Sul lato alto, la disconnessione può essere effettuata semplicemente rimuovendo la spina dalla presa. Nel caso di una connessione permanente, dovrebbe essere possibile togliere la tensione dall'ingresso disinserendo l'interruttore (dovrebbe essere sempre presente!).

Non è necessario rispettare la fasatura (collegamento di zero e fase ai corrispondenti terminali dell'alimentatore), ciò non influisce in alcun modo sulle prestazioni: è presente un raddrizzatore all'ingresso dell'alimentatore switching. Ma durante la commutazione, è necessario interrompere il conduttore di fase o fase e zero allo stesso tempo (se collegato tramite una presa, questo viene fatto da solo).L'eventuale conduttore di terra (PE) deve essere sempre collegato: questo è l'unico modo per garantire un funzionamento sicuro. La terra di protezione non deve essere interrotta.

Schema di collegamento dei dispositivi di commutazione.

Con una connessione senza trasformatore, l'importanza di misurare la corrente effettiva è ancora più importante. Ma invece, quando lo accendi per la prima volta, puoi misurare la tensione effettiva sui pad di contatto del nastro. Se devia fortemente dal nominale, è necessario correggere il valore nominale del ballast nella direzione appropriata. Se la tensione al consumatore è inferiore al necessario, è necessario ridurre il valore del resistore o aumentare la capacità del condensatore. Se la tensione è più alta, fai il contrario. La misurazione deve essere eseguita con tutte le precauzioni, senza toccare le parti non isolate delle sonde del multimetro.

Circuito di misura della tensione.

Inoltre, per i nastri a bassa tensione, può essere un errore utilizzare conduttori di collegamento con una sezione trasversale inferiore a quella richiesta per la corrente esistente. Durante il funzionamento, è necessario prestare attenzione alla temperatura dei fili (idealmente, se è presente un pirometro, una termocamera o altra attrezzatura diagnostica per questo scopo). Se c'è un aumento di calore, devi sostituire i fili con quelli più spessi. Per evitare errori inizialmente, puoi utilizzare la tabella delle sezioni.

Assicurati di guardare: striscia LED 220 Volt superiore o spazzatura, meglio e peggio è il nastro 12 Volt.

È possibile collegare la striscia LED a 220 V in vari modi. Ma il modo migliore è ancora applicazione di alimentazione a commutazione. Tutti gli altri metodi sono un'alternativa nei casi disperati.