Меню

Какая потребляемая мощность светодиодных лент

Какая бывает мощность светодиодной ленты и как ее определить?

Какая бывает мощность светодиодной ленты и как ее определить?

  1. От чего зависит?
  2. Как рассчитать мощность?
    • На 1 метр
    • На всю длину ленты
  3. Расчёт преобразователя
  4. Как рассчитать потребление?

Мощность светодиодной ленты – второй после номинального напряжения параметр, на который потребители обращают внимание. После него проверяется приспособленность ленты для определённой погоды или микроклимата, прочие параметры.

От чего зависит?

Мощность светодиодной ленты зависит от двух характеристик – рабочего напряжения питания и потребляемого каждым светодиодом тока. Мощность равна произведению вольтажа светодиодов на ампераж (силу тока). Сила тока при последовательном соединении светодиодов (в сборках на 12, 24, 220 вольт) одинакова – она зависит от характеристик конкретного светоэлемента, из которых (полностью одинаковых) и собирается светолента.

Собирать разные по мощности светодиоды в одну сборку не рекомендуется – светодиоды малой мощности светятся ярче, большей – гораздо более тускло. Если в светильнике стоит драйвер, в котором происходит стабилизация именно по силе тока под светодиоды меньшей мощности, то светильник не будет светить, либо свечение будет пикселизованным, фрагментарным в зависимости от мощности каждого светодиода. В случае с подключением длинной ленты с разными (не одинаковыми) светодиодами к источнику более высокого, чем несколько вольт, напряжения, маломощные светодиоды сгорят, а следом за ними, если произошёл тепловой пробой, и светодиод стал обычным проводником, сгорят и остальные.

Несмотря на то что даже светодиоды одной партии немного раличаются по напряжению (в пределах сотых долей вольта), может получиться небольшой «разнобой».

Эта особенность некритична – некоторые светодиоды светят чуть слабее, в светильнике или лампочке с матовым рассеивателем эта небольшая разница незаметна.

Как рассчитать мощность?

Для расчёта мощности есть таблица значений номинального напряжения и потребляемого тока. Согласно ей светодиоды разного номинала обладают отличным друг от друга током потребления. К примеру, светоэлементы, похожие на обычные светодиоды производства времён СССР, которые, в свою очередь, устанавливались в панели индикации междугородной телефонной аппаратуры (оборудования РРЛ), отличаются током потребления в 15-30 миллиампер при разбросе напряжения 2,7-3,2 вольта. Превышать эти параметры ни в коем случае нельзя – в идеале светодиод почти совсем не должен нагреваться. Допускается нагрев до температуры не больше, чем у тела здорового человека (не теплее пальца). Всегда помните, что светодиод – не газоразрядная или лампа накала, выделять тепло он почти не должен. Если подать на такой светодиод напряжение 3,4-3,8 В, то нагрев станет более существенным – до температуры в 50-55 градусов, а напряжение более 4-х вольт и вовсе приведёт к его ускоренной деградации (светодиод раскалится до 70 градусов, после чего он попросту проседает – «пробивается» по теплу и приходит в негодность).

На 1 метр

Приведём пример. Лента на 220 вольт, работающая длинными секциями на светодиодах марки SMD, насчитывает 60 штук на секцию. Разумеется, если рассчитывать по характеристикам, без перегрузки, в случае самосбора из отдельных светодиодов, заказанных партией в Китае, вышло бы 80. Здесь расчёт на то, что лента проработает хотя бы заявленные 25 тыс. часов, а не «прервётся» где-то между 2000-м и 3000-м часами реальной работы, как это часто бывает в результате преднамеренного выхода за пределы рабочих параметров.

Итак, SMD-5050 имеет мощность 0,1 ватта. 60 штук – уже 6 Вт. Светопоток ленты длиной 1 метр равен 480 люменов (8 Лм на один светодиод). Узнать ток потребления «от розетки» можно, разделив 6 Вт на 220 В. В итоге получим 27 мА, потребляемых от сети. В реальности же некоторые потери (до 5%) приходятся на диодный мост – он слегка нагревается, поэтому фактически лента потребляет 30 мА переменного тока при 220 В. А если взять (как это часто бывает) тепловыделение перегруженных по току светодиодов, то ещё процентов 40-50 уйдёт на тепло. В качестве примера – светодиодные лампочки, цоколь которых даже обжигает руку (70 градусов, +50 к комнатной температуре, в виде жара), то потеря на тепло светодиодов и выпрямителя (или драйвера) выливается в 60% и более. В итоге, вместо 30 мА при 220 вольтах вся сборка заберёт 50 миллиампер.

По мощности, при свете на 6 Вт, фактическое (суммарное) потребление светоленты с выпрямителем может вылиться в 10-15 Вт.

На всю длину ленты

Возьмём в качестве примера всё те же светодиоды – SMD-5050. На метр (60 шт.) их светопоток оценивается в 6 Вт, при потреблении в 10-15 (остальные ватты, как ранее говорилось, идут на тепло из-за неправильного расчёта). Если на метр такая лента светит на 6 Вт, то на всю длину, предположим, коридора (100 метров, первый этаж фабрики или завода, переход между цехами) лента выдаст света на 600 Вт. При этом потребление будет, как у одноконфорочной электроплитки или масляного электрорадиатора – киловатт и более. Ленты на питание от 220 В часто включаются через автоматический предохранитель на «фазном» проводе линии – ток его срабатывания равен нескольким амперам. Если светимость ленты изменится от броска напряжения в большую сторону, этот автоматический предохранитель «отстрелится», разомкнёт линию, и лента окажется обесточенной.

К примеру, 5 стометровых лент из таких светодиодов можно включить через стандартный дифавтомат на 25 А, применяемый в квартирах и загородных домах.

Расчёт преобразователя

Если светоленточное освещение на 220 В не требует ничего, кроме выпрямителя с фильтром (конденсатором) на это же самое напряжение, то 5-, 12- и 24-вольтовые мини-сборки нуждаются в дополнительном преобразователе. В качестве последнего используется драйвер по току или стабилизированный источник питания на это же низкое напряжение, рассчитанный с небольшим запасом во избежание «проседания» питания.

Читайте также:  Как определить мощность резистора млт

Простейший пример – драйвер в стандартных цокольных лампочках типоразмера Е-27. Лампочка на 3 Вт содержит 5-6 светодиодов, впаянных в круглую плату с алюминиевой подложкой. Последняя применяется в качестве отводящего тепла. Практические советы самодельщиков, ремонтировавших такие лампочки, сводятся к тому, чтобы в схеме увеличить сопротивление одного из резисторов, чтобы драйвер почти не нагревался.

К примеру, вместо минимальных 18 Ом требуется поставить резистор на 40. Впаивание в разрыв светосборки дополнительных таких же светодиодов не даёт результата: драйвер имеет «запас хода». Его микросхема по-прежнему уйдёт в «перекал», так как выставлен ток, берущийся с запасом. Такая лампочка, и вправду, светит в 3-5 Вт, но потребляет энергии на лишнее тепло ещё как минимум столько же. В 3-ваттных лампочках используется 5-6 двойных светодиодов (включены парами с внутренним последовательным соединением, двойные кристаллы), каждый из которых потребляет в норме 6 В. На практике же производитель, чтобы лампа светилась как можно ярче, отводит одному двойному кристаллу все 8 вольт. Пять таких кристаллов – 40 вольт, 6 – 48.

Если лампочка рассчитана на 10 кристаллов, а на ней указано, что её мощность – 5 Вт, то драйвер вырабатывает постоянный ток напряжением уже 80 вольт – в норме должен давать всего 60. Ещё 5-10 Вт рассеиваются на ненужный перегрев. Технология расчёта преобразователя нарушена, и вскоре он после покупки сгорит вместе с одним или несколькими светодиодами. Чтобы этого не произошло, домашние мастера, сменив управляющий током микросхемы ограничительный резистор, добиваются нормального режима работы. Лампочка при этом светит не на 3 (или 5) ватт, а на 2-2,5 (3-4), её яркость свечения падает вдвое. Дело в том, что даже в неперегруженном режиме потери 5-32% на небольшое тепло, выделяемое драйвером (зависит от сложности схемы и качества электронных компонентов), сохраняются.

Вывод: рассчитывая преобразователь, нельзя допускать его перегрева. Если мощность ленты длиной в 1 м равна 6 ваттам, используйте блок питания или драйвер с запасом по мощности в 2-3 раза. В этом примере мощность его (максимальная, не пиковая) равна 12-18 Вт. Округляя это значение, не пожалейте денег на 20-ваттный адаптер питания.

И он, и ваша светолента проработают без проблем лет 10 и более.

Источник

Как узнать мощность светодиодной ленты

Для организации наружного и внутреннего освещения, особенно для создания разнообразных локальных подсветок интерьерных зон, все чаще прибегают к использованию светодиодных лент.

Светодиодные ленты универсальны, по сравнению со светильниками они недороги, по сравнению с люминесцентными лампами — весьма энергетически экономичны, к тому же их очень несложно монтировать, — все это объясняет растущую популярность светодиодных лент у самого широкого круга потребителей.

Как узнать мощность светодиодной ленты

В связи с актуальностью данной темы давайте поговорим о параметрах светодиодных лент, о том как узнать и рассчитать мощность ленты и на что стоит ориентироваться при выборе светодиодной ленты для своих нужд.

Типичная светодиодная лента — это своеобразная гибкая печатная плата со смонтированными на ней в определенном порядке SMD-светодиодами с одной стороны, и с проводящими дорожками с обратной стороны. Данные ленты выпускаются на постоянное напряжение 5, 12, 24 или 36 вольт. Класс защиты ленты может быть от IP20 (самая открытая и незащищенная) до IP68 (полностью водонепроницаемая, облаченная в силиконовую трубку).

Самые популярные SMD-светодиоды для светодиодных лент

Наиболее популярные SMD светодиоды, применяемые на таких лентах: SMD3528, SMD5050, SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке светодиода обозначают габаритные размеры светодиодов в миллиметрах, например светодиод SMD5630 имеет длину 5,6 мм и ширину 3,0 мм.

Сами же светодиодные ленты на бобинах имеют того рода маркировку: 24W 12V 2A – это характерные параметры, например, 5 метров ленты с потреблением 4,8 Вт на метр, это может быть лента с 60 светодиодами SMD3528 на каждый метр. Более детально о типах светодиодов расскажем далее.

Вот мощности наиболее популярных светодиодов, которые встречаются на лентах:

SMD3528 – 0,11 Вт;

Самый маленький из перечисленных SMD-светодиодов используемых в изготовлении лент — это SMD3528, имеющий габариты 3,5 на 2,8 мм и номинальную мощность 0,1 Вт. Это однокристальный светодиод. Ленты, собранные из данных диодов, отличаются дешевизной и особой универсальностью: обычно напряжение питания ленты составляет 12 В. Такие ленты популярны в декоративном оформлении потолков и различных интерьерных ниш.

Одиночная цепь на ленте содержит три светодиода SMD3528 и один токоограничительный резистор. Таких параллельно соединенных цепей на ленте много, их можно отрезать столько, сколько нужно. Из-за наличия токоограничительного резистора на один светодиод ленты приходится уже в среднем не 0,1 Вт, а 0,08 Вт при напряжении питания 12 В.

SMD3528

Ленты выпускаются с разной плотностью светодиодов на метровый отрезок ленты, обычно кратно 30 или 60: 30, 60, 120, 180 и 240 светодиодов на метр. Таким образом мощность отрезка ленты определенной длины можно узнать просто сосчитав светодиоды на отрезке. Причем отрезать ленту следует строго по специальным меткам, нанесенным на лицевую сторону ленты.

Читайте также:  Физика 10 класс конспект урока работа силы мощность

Один метр ленты с 60 светодиодами SMD3528 на метр будет иметь мощность 4,8 Вт; соответственно 120 светодиодов на метр — 9,6 Вт; 180 — 14,4 Вт: 240 — 19,2 Вт на метр. Если нужно меньше или больше — отрезается кусок по отрезным меткам и тогда мощность изменится пропорционально: пол метра — 2,4 Вт, полтора метра — 7,2 Вт (60 светодиодов на метр) и т. д.

SMD5050

Ленты на светодиодах SMD5050 втрое мощнее лент на диодах SMD3528, ведь в одном SMD-элементе здесь содержится три светоизлучающих кристалла таких как в одном SMD3528. Данные ленты хорошо подходят для построения систем подсветки рабочих столов, потолков и дверных проемов, также популярен данный типоразмер в подсветке автомобильных салонов.

Примечательно, что светодиодные ленты с диодами типоразмера SMD5050 бывают и трехцветными. Здесь 1 метр с 30 светодиодами на метр будет потреблять 7,2 Вт, а с 60 и 120 светодиодами на метр — соответственно 14,4 и 28,8 Вт. Отрезок в полметра — 3,6 Вт.

Очевидно, мощность пропорциональна длине. Отрезать следует только по отметкам, иначе одна из параллельных цепочек с резистором будет нарушена и у вас останутся неиспользуемые светодиоды на ленте. Чем выше напряжение питания ленты (по документации) — тем длиннее единичная цепочка светодиодов которую нельзя нарушать отрезая.

SMD5730 и SMD5630

Далее по размеру идут SMD5730 и SMD5630, каждый светодиод на 0,5 Вт. Из лент на данных светодиодах можно строить полноценное освещение. 30 светодиодов на метр такой ленты будут потреблять 15 Вт, а 60 на метр — все 30 Вт. Если нужно 3 метра ленты с диодами SMD5630 с плотностью диодов 60 элементов на метр — потребуется стабилизированный блок питания на 90 Вт.

Источник



Как сделать расчет потребления ампер для светодиодной ленты, диода

Сегодня светодиодная продукция прочно вошла в наши дома и стала незаменимой. Это утверждение касается не только лампочек, но и светодиодных лент, с помощью которых можно создать в домашних или уличных условиях красивейшие световые эффекты.

Внешний вид светодиодной ленты

Но чтобы светодиодная лента работала долго и качественно, ее нужно правильно подключить. А для этого необходимо выяснить, сколько ампер будет потреблять купленная лента. Это очень важный параметр, который обязательно должен знать человек, делающий светодиодную подсветку с помощью данной продукции своими руками. Все, что нужно знать, чтобы выяснить, сколько потребляет led-лента, расскажет данная статья.

Для чего необходимо выяснять

Светодиодная лента представляет собой прибор, имеющий гибкую основу, на которой размещены последовательно подключенные диоды. Данная продукция при своей работе использует низкое напряжение (12 или 24 вольт).

Обратите внимание! Наиболее популярными являются ленты на 12 вольт. Главное их преимущество заключается в том, что они стоят дешевле, чем изделия на 24 вольт.

Из-за того, что данная продукция является низковольтной, имеются трудности подключения ее к стандартной сети в 220 вольт. Ведь если подключение будет идти напрямую, то лента на 12 вольт просто сгорит. Поэтому для подключения светодиодной продукции такого плана используют специальные преобразователи напряжения – блоки питания.

Внешний вид блоков питани

Блоки питания для светодиодных лент

Блок питания осуществляется понижение напряжения 220 вольт для требуемого уровня – 12 или 24 вольт. Для питания данной продукции на сегодняшний день существует достаточно большой выбор преобразователей, что затрудняет выбор. Для того, чтобы правильно выбрать блок питания, необходимо знать какой ток или сколько ампер будет потреблять светодиодная лента, применяемая для подсветки. А это не постоянная величина, которая зависит от следующих параметров:

  • длина (сколько метров используется). Это изделие может нарезаться на различные отрезки. Главное, чтобы нарезка осуществлялась в четко определенных местах. Иначе лента будет повреждена и не сможет работать;

Обратите внимание! Данная продукция продается в катушках. В одной катушке находится пять метров led.

Точка для разрезания ленты

Место для разрезания

  • тип led;
  • тип светодиодов;
  • плотность размещения источников света.

Все перечисленные выше параметры необходимы для того, чтобы рассчитать потребляемую мощность светодиодной ленты, а именно, какой ток или сколько ампер она способно потреблять.

Рассмотрим типы светодиодов

Чтобы рассчитать, какой ток или сколько ампер будет потреблять диодная лента, необходимо в первую очередь знать тип ее чипа. На сегодняшний день чипы различаются по мощности. Рассмотрим наиболее популярные модели чипов:

  • 3528. Это самая первая продукция, появившаяся на рынке. Они не такие мощные, как более поздние модели, но при этом экономные;

Внешний вид диодного чипа 3528

Диодный чип 3528

  • 5050. Это чипы уже нового поколения. Для них характерна большая мощность. Лента содержит в своем составе меньше светодиодов в одном метре.

Внешний вид диодного чипа 5050

Диодный чип 5050

Какой ток будет потреблять led-лента зависит в первую очередь не столько от вида чипа, сколько от плотности расположения светодиодов на изделии на 1 м ее длины. Для того чтобы выяснить, сколько диодов расположено в 1 м нужно знать тип чипа, марку led, а также иметь под рукой следующую таблицу. Данные приведены для изделий на 12 вольт.

Обратите внимание! Количество потребляемого тока для 1 м продукции должно быть указано в сопроводительной ее документации. Но если ее нет, можно воспользоваться нижеприведенной таблицей или разыскать более расширенный вариант, где учитывают и редко встречаемые модели.

Таблица сравнения лент на разных чипах

Количество диодов в одном метре

Читайте также:  Как уменьшить обороты двигателя не теряя мощности

Как видим из таблицы, в 1 м изделия с чипом 3528 могут быть размещено 30, 60 или 90, и 120 диодов. Встречаются даже модели на 12 вольт, где в установлены 240 штук светодиодов. Наиболее часто встречаются изделия 3528 на 12 вольт с 60 диодами в одном метре длины.
Диодная лента с чипами 5050 имеет четыре разновидности, которые делятся в зависимости от количества светодиодов в 1 м. В таблице приведены значения того, какой ток будет потреблять осветительное изделие при размещении в 1 м 30 или 60 диодов. Такие осветительные приборы применяются для подсветки домашних помещению Но есть еще модели, имеющие в 1 м 72 и 120 штук. С их помощью подсвечивают витрины магазинов, рекламные щиты и здания.

Здания со светодиодной наружной подсветкой

Наружная подсветка зданий

Кроме этого в таблице приведен такой важный параметр, как потребляемый ток (ампер) для различной длины (1,2,3,4 и 5 метров). Для приборов с длиной в 5 м данный показатель составит один ампер. Это таблицей очень удобно пользоваться, когда подсветка имеет точное количество метров (например, 4 или 5 метров). В таком случае расчет такого параметра, как потребляемый ток будет достаточно простым.

Как правильно рассчитать требуемый параметр

Чтобы определить, сколько ампер или какой ток будет потреблять led на 12 или 24 вольт, нужно просто выяснить тип приобретенной продукции и по таблице, приведенной выше, выяснить искомый параметр.
Из таблицы мы получим уже готовые значения для изделий с длиной до пяти метров. При этом, если длина подсветки будет превышать 5 метров, к конечному значению таблицы нужно просто приплюсовать необходимую длину. Гораздо проблематичнее дела обстоят при вычислении нужного параметрам в ситуации, когда длина подсветки составляет, например, 2,4 м. В таком случае необходимо вычислить, сколько светодиодов приходиться на кусочек (в данном случае 0,4 м). Это можно выяснить, подсчитав количество диодов вручную. После этого, используя метод пропорций, можно легко вычислить, сколько тока будут потреблять конкретное количество источников света.

Внешний вид лент smd3028 smd5050

Как видим, каждая осветительная установка будет носить исключительно индивидуальный характер. Поэтому расчет нужно проводить для каждой отдельной подсветки. Это позволит избежать ситуации преждевременного выхода из рабочего состояния источников света вследствие нарушения условий эксплуатации.
После этого можно спокойно подбирать блок питания. Поскольку вычисленное количество потребляемого тока это и будет тот параметр, по которому необходимо подбирать преобразователь. От блока питания можно запитать led с напряжением в 12, 18 и 24 вольт.
Вычислив, какую мощность имеет 1 м изделия, можно легко вычислить данный параметр для всей длины подсветки. Для этого полученное значение просто умножает на общую длину осветительного прибора.
Обратите внимание! Осуществляя расчеты для подбора оптимального блока питания, обязательно необходимо закладывать в них 20-30 % от полученного конечного результата, формируя тем самым запас прочности покупаемого преобразователя.
Такой объем запаса необходимо делать из-за того, что в сети напряжения иногда встречаются скачки. Они, в ситуации, когда блок питания был выбран без хотя бы минимального запаса в 20%, могут вывести его из строя. Это означает, что преобразователь может просто перегореть. В результате вы не сможете пользоваться свой подсветкой, пока его не замените. Но бывают ситуации, когда от перенапряжения из строя выходят и сами диоды.

Внешний вид комнаты со светодиодной подсветкой

Светодиодная подсветка в комнате

Чтобы вычислить энергопотребление подсветки, необходимо потребляемую мощность всей подсветки (с учетом 20-30 % запаса) нужно просто умножить на то количество времени, сколько она будет включена в день. К примеру, предполагается, что работать светодиодное изделие будет в течение четырех часов. Но здесь в расчетах необходимо учитывать цвет светодиодов.

Как определить искомый параметр для одного диода

Если нет возможности с помощью справочной литературы выяснить, какой ток потребляет один светодиод, тогда можно осуществить измерения своими руками. Это необходимо делать в той ситуации, когда длина подсветки будет не целой (например, 2,4 м).

Обратите внимание! Светодиоды могут светить разными цветами (белый, красный, синий и зеленый). И каждый вид будет потреблять определенное количество тока. Например, красный диод почти всегда использует 20 мА.

Внешний вид различных светодиодов

Для определения нужной величины вам понадобятся:

  • лабораторный блок питания, рассчитанный на 12 вольт;
  • постоянные резисторы (1 кОм, 560 Ом и 2,2 кОм);
  • миллиамперметр;
  • цифровой вольтметр;
  • монтажный провод;
  • мощный переменный резистор на 470-680Ом.

Определять нужно следующим образом:

  • выясняем полярность диода с помощью монтажного провода и постоянного резистора. Если диод загорится, то это будет «+»;
  • собираем электрическую цепь: постоянный резистор для нужного диода, переменный резистор, а также миллиамперметр. Параллельно светодиоду нужно подключить вольтметр;

Прибор для замера показателей вольт-амперных характеристик диодов

  • переменный резистор ставим на максимальное сопротивление;
  • подключаем цепь;
  • записываем показания прибора;
  • далее уменьшаем сопротивление для переменного резистора и смотрим на вольтметр. Показания нужно записывать каждые 0,1В при нарастающем напряжении;
  • когда напряжение будет расти меньше чем ток — уменьшаем сопротивление резистора.

В результате получим ток одного диода.

Заключение

Вычислить сколько ампер потребляет конкретная светодиодная лента не так уж сложно. Достаточно иметь под рукой справочную литературу и провести не сложные вычисления.

Источник

Adblock
detector