Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты на 12 вольт

Как рассчитать мощность трансформатора для светодиодной ленты?

Инновация на рынке светотехники, светодиодная технология, быстро набирает популярность и расширяет сферу применения. Сегодня LED светильники для освещения интерьеров и улиц, в рекламной индустрии и декоративных целях. Светодиодные ленты экономичны и эффективны, обладают высокой светоотдачей и потенциалом применения.

В отличие от прочих источников освещения, светодиодная лента питается не от сети переменного тока с напряжением 220 Вольт, их питание составляет 12 или 24 Вольта. Если для организации LED освещения в автомобиле достаточно просто подсоединить ленту к аккумулятору, то в помещениях эксплуатация светодиодной ленты требует использования трансформатора.

При покупке светодиодной ленты необходимо сразу выбрать подходящий трансформатор. Знание того, как работает понижающий трансформатор, будет не лишним, поскольку от выбора прибора для понижения напряжения будет зависеть правильное функционирование и долговечность освещения на основе светодиодов.

Трансформатор для светодиодной ленты, виды и особенности

Сегодня на рынке предложение понижающих трансформаторов для светодиодных лент достаточно широкое. Как узнать, какой трансформатор нужен для светодиодной ленты, на какие параметры прибора необходимо обратить внимание, рассмотрим в этой статье.

При подборе блока питания для LED ленты особое внимание уделяют следующим параметрам устройства:

• напряжение питания, необходимое для конкретной ленты. Сегодня светодиодные ленты производят двух типов, с напряжением 12 и 24 Вольта;
• защищённость устройства от влаги. Данный параметр существенен при устройстве освещения в помещениях с повышенной влажностью или на улице;
• потребляемая конкретным светодиодным устройством мощность.

Учитывая важность последней характеристики, рассмотрим, как рассчитать мощность трансформатора для светодиодной ленты. Потребляемая лентой мощность зависит от типа светодиодов, их количества в 1 метре изделия и длины ленты в метрах. Вся эта информация присутствует в маркировке изделий из светодиодов.

Простой пример расчёта мощности трансформатора

К примеру, лента со светодиодами SMD 5050, при плотности светодиодов 60 штук на метр требует 14 Вт электроэнергии (на один метр ленты). Для получения величины мощности, требуемой от трансформатора, следует умножить данное значение на длину купленной ленты. Чтобы обеспечить надёжным питанием ленту SMD 5050 длиной 5 метров и плотностью 60 диодов/метр, необходим блок питания мощностью не менее 70 Вт.

Несложные арифметические вычисления и учёт всех требований к понижающему трансформатору, позволяют обеспечить надёжную функциональную осветительную схему на основе светодиодной ленты.

Какой блок питания использовать для LED ленты

Не следует подключать светодиодную ленту напрямую к розетке, поскольку она может сразу сгореть, почернеть и задымиться. После этого, как вы понимаете, она уже перестанет работать.

Для светодиодных лент предназначено рабочее напряжение 12 и 24 В. Мы советуем использовать ленту на 12 вольт – она и дешевле, и приобрести ее легче.

Чтобы преобразить стандартное 220-вольтное напряжение в 12 В нужен импульсный блок питания. Основной его параметр – это мощность, которую он может подать на светодиодную ленту. Как правильно рассчитать эту мощность мы покажем на следующем рисунке: мы запитаем две пятиметровые RGB-ленты SMD-5050 (60 светодиодов на один метр).

Сначала определяем потребляемую мощность для одного метра этой ленты. Подробности о типах лент можно узнать в разделе «Виды светодиодных лент». Из таблицы видно, чему равна мощность одного метра ленты:

Тип светодиода

Количество диодов на метре

Мощность одного метра нашей ленты составляет 14 Вт. Но у нас две ленты по 5 метров каждая – то есть общая длина 10 м. Далее с помощью элементарных математических действий узнаем, что наша лента требует мощности в 140 Вт. Для этого мы длину умножили на мощность. Рекомендуется брать блок питания такой же мощности, или даже немного больше. Практически во всех магазинах, которые занимаются продажами светодиодных лент, можно найти три вида блоков питания.

Первый вариант – наиболее компактный блок питания. Он очень легкий, небольшой, влагозащищенный. Максимальная мощность, которую он может выдать, составляет 75 Вт. Поэтому для двух наших лент нам потребуется два таких блока питания. Обычно он используется для декоративной подсветки, потому что его можно легко спрятать.

Второй вариант – герметичный блок питания с алюминиевым корпусом. Мощность таких устройств составляет 150 Вт. В нашем случае хватит и одного такого блока. Основными его недостатками считают большой вес (больше одного килограмма) и некомпактные габариты. Как правило, такие блоки питания применяют для подсветки уличных вывесок. Это благодаря хорошей их защите от воздействия погодных условий: солнца, дождя, мороза.

Третий вариант блока питания также выдает 150 Вт, но его размеры превосходят предыдущие варианты. Его будет тяжело спрятать, поэтому он применяется для питания различной аппаратуры – там уж найдется место, где его спрятать (специальные шкафы, аппаратные отсеки и другое). Основное достоинство таких блоков – низкая стоимость.

Итак, подведем итоги. Чтобы правильно подобрать блок питания, сначала нужно узнать тип светодиодной ленты, на которую нужно подать питание. Потом необходимо с помощью таблицы определить потребляемую мощность одного метра такой ленты и умножить ее на общую длину ленты – получим требуемую мощность блока питания. И последний шаг – выбрать наиболее подходящий для нас блок питания.

Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты

Трансформатор для светодиодных лент, обеспечивающий на выходе 12 вольт, используется с целью создания приемлемых условий эксплуатации названных осветительных приборов.

От его качества, а также выходных параметров зависит эффективность работы излучателей и надежность системы освещения в целом. Достаточную мощность этого узла легко рассчитать самостоятельно. Устанавливается питающий элемент довольно просто.

Определение мощности трансформатора

В зависимости от типа диодов, предусмотренных в ленте, входное напряжение питания может быть разным: 12В, 24В, 36В. Чем больше значение этого параметра, тем дороже осветительный прибор и потребуется более мощный блок питания, который тоже предлагается по высокой цене. Чтобы не ошибиться и подобрать нужную модель, необходимо предварительно рассчитать мощность трансформатора.

Для этого достаточно лишь определиться с тем, какой вариант ленты нужен. Следует также рассчитать достаточный уровень освещенности на участке, где будет устанавливаться подсветка. Производитель обычно указывает в характеристиках изделия мощность 1 м LED-ленты. Умножив значение данного параметра на общую протяженность диодной полосы, можно получить уровень создаваемой нагрузки на трансформатор.

Например, если мощность 1 м ленты равна 7,2 Вт, а ее общая длина – 10 м. Умножив эти значения, получится 72 Вт – расчетная нагрузка подключаемого осветительного прибора. Но чтобы выбрать блок питания на 12 вольт, к полученной величине рекомендуется прибавить небольшой запас по мощности.

Экономить не следует, а значит, можно взять запас, равный 30%. Соответственно, итоговое значение мощности трансформатора для LED-ленты составляет 93,4 Вт.

Классификация и принцип действия

Блок питания существует в двух исполнениях:

• на основе трансформатора;
• импульсный прибор.

Оба варианта подают на вход осветительного прибора 12 вольт. Трансформаторный блок питания характеризуется довольно крупными габаритами, что порой усложняет задачу по монтажу. Есть и другие минусы у таких моделей: подверженность перегрузкам в сети, а также невысокий КПД. Импульсный аналог, наоборот, компактный, благодаря чему его легко спрятать в любом месте.

Принцип действия подобных устройств заключается в понижении сетевого напряжения до нужного уровня (12В, 24В). Причем в отличие от драйверов (обеспечивают стабильный ток), используемых для питания светодиодов в LED-лампах, блок питания является источником напряжения.

Соответственно, осветительный прибор не ограничивается по току данным устройством. Для этой цели конструкцией диодной ленты предусмотрены токоограничивающие резисторы.

Различные виды трансформаторов

Встречаются разные виды трансформаторов, отличных по конструкции:

1. компактный пластиковый корпус;
2. алюминиевый герметичный корпус;
3. перфорированный корпус.

Каждый из вариантов рассчитан на эксплуатацию в разных условиях. Например, второй вариант может контактировать с водой без изменений характеристик, а блок питания с перфорированным корпусом, наоборот, используется только в сухих помещениях и должен быть хорошо защищен от пыли.

Что следует учесть перед покупкой?

Трансформатор для LED-осветительных элементов подбирается на основании трех основных критериев:

1. Входные и выходные характеристики. Блок питания с одной стороны подключается к сети 220 вольт, а с другой стороны к ленте – 12 вольт. Это наиболее популярный вариант, но может потребоваться установка подсветки напряжением 24 или 36 вольт. Соответственно, на выходе блока питания должно быть эквивалентное напряжение. Существуют универсальные устройства, рассчитанные на 12 вольт и 24 вольт в зависимости от характеристик ленты. Их цена будет выше.
2. Мощность. Чтобы LED-лента не вышла из строя, и сам трансформатор не сгорел, уровень мощности последнего не должен быть ниже, чем нагрузка осветительного прибора. Это в теории, на практике же следует подбирать блок питания, мощность которого превышает эквивалентный параметр ленты на 25-30%. Определить нужное значение довольно просто и вполне можно сделать расчет самостоятельно (см. выше).
3. Защищенность от внешних факторов. На данном этапе необходимо оценить условия эксплуатации ленты 12В: пыль, влага, прямой контакт с водой, установка на улице или работа в сухом помещении. В каждом из случаев нужно выбирать разные конструкции блоков питания. Для помещений с нормальным уровнем влажности подойдут интерьерные модели, незащищенные от контакта с водой. Для ванных, бассейнов следует использовать герметичный алюминиевый вариант.

Выбор производителя

Рынок предлагает множество китайских «безымянных» приборов. Их цена заметно ниже. Но в этом случае сложно спрогнозировать, как долго прослужит такой прибор и подключенная к нему лента 12 вольт.

Наиболее востребованы изделия марки Mean Well (Тайвань). В ассортименте продукции представлены модели для сухих помещений и для уличной эксплуатации. Этот производитель предлагает множество универсальных исполнений блоков питания, рассчитанных на напряжение 12 вольт и 24 вольта.

Если в будущем возникнет желание увеличить освещаемую площадь, можно просто заменить ленту. При этом блок питания останется тот же. Еще один производитель, который пользуется популярностью – Haitalk. Его продукция предлагается по более доступной цене.

Монтаж, схема подключения

В зависимости от того, какой тип диодной ленты используется: монохромная или RGB, будет разниться и схема соединения. Прежде всего, рассматривается установка блока питания для монохромного осветительного прибора.

С двух сторон трансформатора предусмотрены выводы – провода разных цветов. С одной стороны прибор подключается к сети 220 вольт, с другой – к диодной ленте 12 вольт.

Соединения должны быть выполнены в соответствии с полярностью: плюс (красный провод) подключается к плюсу, минус (синий или черный провод) – к минусу. Если при включении прибора в сеть лента не горит, значит, нужно изменить полярность подключения. Обычно диодные полосы продаются отрезками по 5 м.

Устройство блока питания

Если нужно использовать несколько таких отрезков, рекомендуется подключать их параллельно. Совокупная мощность в данном случае будет довольно большой, что повлияет на размеры блока питания. Упрощает задачу использование нескольких маломощных трансформаторов для каждой ленты 12 вольт. Размеры из таких приборов намного меньше, а значит, их легче спрятать

Для данного варианта достаточно выбрать провод, соединяющий второй блок питания, небольшим сечением, например, 0,75 мм. А в случае, когда на несколько отрезков лент приходится один трансформатор, необходимо использовать провод сечением 1,5 мм. Если рассматривать исполнение полосы RGB, то для нормальной работы потребуется еще и контроллер.

В схеме он располагается между питающим элементом и лентой. Управление работой осветительного прибора выполняется посредством контроллера, с одной стороны которого отходит 4 провода

Как и в случае с монохромным исполнением, такой вариант допускает подключение еще одной диодной полосы. Это возможно лишь при условии, что общая нагрузка подсветки меньше мощности питающего элемента. Но предпочтительным является вариант подключения нескольких блоков питания.

Для двух и более ленточных приборов используется один контроллер. В схему при необходимости включается усилитель, способствующий синхронизированному управлению лентами. Этот прибор может питаться от основного блока.

Если нужно, для него устанавливается отдельный питающий элемент. Определение характеристик контролера и усилителя, равно как и трансформатора, выполняется на основании параметров ленточных приборов.

Таким образом, светодиодные осветительные приборы с входным напряжением 12 вольт подключаются к сети 220 вольт исключительно лишь через питающий элемент. Выбирается этот узел на основании трех ключевых критериев: мощность, соответствие условиям эксплуатации, входные и выходные параметры.

Нагрузка 1 м ленты позволяет рассчитать достаточный уровень мощности трансформатора. Но для полноценной и эффективной эксплуатации нужно учитывать еще и запас по мощности (25-30%). Цена блока питания зависит от его характеристик и возможностей.

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты 12В или 24В

Импульсные блоки питания предназначены для преобразования переменного напряжения, которое используется в бытовой электросети (в квартирах, офисах и т.д.) в постоянное, которое необходимо для работы светодиодных лент. Также импульсный блок питания понижает напряжение с 220В до 12В.

Но прежде чем выбирать блок питания для светодиодной ленты, нужно определиться с ее типом, длиной и мощностью. О том, как правильно выбрать ленту, мы писали здесь.

Если вы остановили выбор на ленте с напряжением 12 или 24В, то можно подбирать блок питания. И первое, с чего нужно начать, — определить его мощность, которая требуется в вашем случае.

Формула расчета мощности блока питания

Для правильного выбора блока питания используют следующую формулу:

Потребляемая мощность с одного метра (Вт/м) * Необходимая длина светодиодной ленты (м) + 20 % (запас по мощности) = Мощность блока питания (Вт).

Дополнительные 20% — это запас мощности, который необходим для обеспечения стабильной работы блока питания. Без запаса блок при полной нагрузке будет работать на максимальной мощности, что приведет к его перегреванию и быстрому выходу из строя. Если блок питания перегружен – срабатывает защита от перегрева. Это приводит к морганию светодиодной ленты, так как защита отключает подачу питания (чтобы блок охладился до безопасной температуры).

Разберем все на конкретном примере.

Светодиодная лента артикул 00-120. Лента светодиодная 12В, 8 Вт/м, SMD 2835, 60 д/м, IP20, 800 Лм/м, ширина подложки 8мм, цвет теплый белый, требуемая длина — 2,5 метра.

Подставляем данные в формулу:

Потребляемая мощность — 8 Вт/м * Необходимая длина — 2,5 м + 20 % (запас мощности) = 24 Вт. Из ближайших по мощности блоков питания выбираем блок 25 Вт, арт. 03-02.

Степень защиты от пыли и влаги

При выборе блока питания, как и при выборе самой ленты, учитывают класс пылевлагозащиты. Подробнее о классе IP защиты можно прочитать здесь.

Необходимо, чтобы блок питания соответствовал не только заявленной мощности светодиодной ленты, но и ее классу защиты от пыли и влаги.

Для помещений с нормальным сухим микроклиматом (например, спальня) существует большое количество стандартных блоков питания со степенью пылевлагозащиты IP20.

Корпус таких блоков сделан из алюминия, железа или другого металла и имеет на верхней части отверстия для дополнительного охлаждения. Такие блоки питания лишь минимально защищены от пыли или других мелких частиц и совсем не защищены от влаги.

Для размещения в местах повышенной влажности, в производственных помещениях, а также для наружного размещения используются герметичные блоки питания (класса IP65 и IP67). При этом речь идет не только о ванной комнате, но и о кухне, где тоже часто бывает высокая влажность.

Электрическая схема в таких блоках питания полностью залита водонепроницаемым компаундом, но их степень влагозащиты различается в зависимости от класса:

• IP65 – защищен от проникновения воды, но без погружения.
• IP67 – защищен от проникновения воды, с возможностью кратковременного погружения на глубину до 1 метра.

Обратите внимание: защита блока не защищает контакты, поэтому иногда их надо дополнительно герметизировать.

И еще одна важная вещь — герметичные блоки залиты компаундом и имеют малую степень теплоотвода. Для лучшего охлаждения, при подключении лент большой мощности и/или использования блоков в закрытых пространствах, необходимо применять дополнительную принудительную вентиляцию внешними вентиляторами.

Один блок питания большой мощности или несколько малой мощности

Есть практическая разница в использовании одного мощного или нескольких маломощных блоков питания.

Несколько маломощных блоков питания

При подключении светодиодной ленты большой длины и большой мощности в обычных помещениях, где необходима дополнительная шумоизоляция (спальные комнаты, комнаты отдыха и т.д.), рекомендуется использовать несколько маломощных блоков питания.

Такие блоки имеют компактные размеры с возможностью размещения в небольшом пространстве. Их корпус позволяет производить охлаждение без использования принудительной вентиляции. Но для лучшего теплоотвода необходимо предусмотреть дополнительное свободное пространство вокруг таких блоков (обычно достаточно 20 см со всех сторон).

Один мощный блок питания

Для подключения светодиодной ленты большой длины и большой мощности может применяться и один мощный блок питания.

Эти блоки питания используют в местах, где есть пространство для установки блоков таких размеров, и существует общий шумовой фон (офисы, магазины и т.д.).

Для отвода выделяемого тепла в таких блоках требуется активная вентиляция: внешний или встроенный вентилятор (кулер), что может создать ряд неудобств при эксплуатации в тихих помещениях (спальнях и местах отдыха).

Особенности установки блоков питания

При выборе блока необходимо учитывать его конструктивные и габаритные параметры, такие как исполнение корпуса (стандартный плоский и широкий или длинный и тонкий).

Также необходимо обеспечить вентиляцию и соблюсти требования пожарной безопасности, предусмотреть возможность доступа при последующей эксплуатации и ограничить возможность случайного контакта детей с блоком.

Не рекомендуется устанавливать блоки питания рядом с отопительными приборами и оборудованием, вырабатывающим тепло (например, комнатные батареи). Нельзя устанавливать блоки друг на друга. Минимальное расстояние между подключаемыми блоками питания должно составлять 20 см и более.

При выполнении этих простых правил блоки питания для светодиодной ленты будут работать долго и надежно.