Как рассчитать и подключить блок питания для светодиодной ленты?

Светодиодные ленты представляют собой гибкие печатные платы со светодиодами, расположенными на равном удалении друг от друга. Это гениальное изобретение в области светотехники почти сразу вызвало интерес дизайнеров. С их помощью стало возможным быстро решать самые сложные задачи, связанные с освещением фасадов и помещений.

К сегодняшнему дню удобство и эффективность — не единственные преимущества светодиодных лент. Помимо технических плюсов они отличаются доступной ценой. Вариантов их применения бесконечно много, спектр решений ограничен только фантазией покупателя. Как правило, гибкие LED-ленты подбирают для подсветки:

• стеллажей и витрин в магазинах и торговых центрах;
• целого помещения или его отдельных рабочих зон;
• отдельных элементов интерьера и фасадов зданий;
• салона автомобиля (фоновая подсветка).

В зависимости от поставленной задачи выбирают гибкую печатную плату с LED-элементами нужной мощности, температуры и другими характеристиками. Четкое понимание задачи и требований — это залог правильной покупки ленты.

Светодиодные ленты и их типы

По технологии изготовления современные гибкие печатные платы со светодиодами подразделяются на два основных типа — SMD и DIP. В любом из этих вариантов электрический ток, проходящий через полупроводниковые кристаллы, вызывает их свечение. Разница же кроется в конструкции самой ленты.

Технология DIP предполагает наличие стеклянной колбы с полупроводниковым кристаллом и управляющим электронным чипом. Катодными и анодными контактами сосуд припаивается к печатной плате, а область между светодиодами и платой заполняется герметиком. Эта особенность делает платы DIP более стойкими к воздействию влаги. Максимальная яркость светодиодов DIP составляет 14 000 кд/м2.

В случае с SMD LED-элементы припаяны или приклеены прямо к подложке, в которую уже вмонтированы контакты. Они не имеют «ножек» и обычно подсоединяются прямо к плате, что обеспечивает компактность систем освещения, основанных на этой технологии. Максимальная яркость светодиодов типа SMD составляет около 8000 кд/м2. Как правило, именно эти изделия используют для любой подсветки внутри помещений.

Общие характеристики светодиодных лент

Среди основных факторов, влияющих на выбор, наиболее важны:

1. Характеристики светодиода. LED-элементы типа SMD обозначаются двумя парами цифр, например, 3528. В числе указаны размеры используемых в плате светодиодов (в этом примере применены элементы типа 3,5 и 2,8 мм). От размера светодиода напрямую зависит мощность создаваемого им освещения.
2. Количество LED-элементов в одном метре. Очевидно, что чем меньше расстояние между ними, тем их больше и тем выше суммарная мощность всей гибкой платы. Так, если у SMD 3528, рассмотренной выше, 60 светодиодов на 1 м2, то участок ленты этой длины обеспечит мощность 4,8 Вт. Если их 120, то она будет составлять 9,6 Вт.
3. Цветовая температура, цвет. В качестве основного источника освещения чаще всего выбирают белый цвет подходящей температуры, для декоративной подсветки нередко применяют цветные ленты. Также существуют RGB-ленты, в которых цвет можно регулировать в широком диапазоне значений встроенным RGB-контроллером.

Также принимают во внимание марку производителя, напряжение питания, наличие нужного уровня защиты от пыли и влаги (IP), ширину гибкой платы и ее длину на катушке.

Нужен ли блок питания и контроллер?

Светодиодные ленты работают от источника постоянного тока с напряжением 5, 12 (стандартное) или 24 В. Соответственно, для нормального функционирования такой системы требуется импульсный блок питания, преобразующий сетевой переменный ток в постоянный.

Большинство покупателей выбирают 12-вольтовые светодиодные ленты по причине их широкого распространения и самой доступной цены. С таким напряжением вы можете быть уверены в том, что легко найдете необходимые комплектующие для создания LED-системы освещения.

Заметим, что попытка подключения ленты к бытовой сети переменного тока (220 В) лишена всяческого смысла. Результатом этого необдуманного поступка станет сгоревшая гибкая плата, которую после этого можно будет выкинуть.

Что касается контроллеров, то они требуются для плавного управления яркостью и цветом LED-элементов гибкой платы. Часто эти приборы поставляются с пультом дистанционного управления, позволяющим удаленно изменять параметры светодиодов.

Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты?

Ответ на вопрос, как выбрать блок питания для светодиодной ленты, прежде всего зависит от мощности, которую она потребляет. Если ее длина составляет 5 метров, а мощность одного метра — 4,8 Вт, значит суммарное значение будет 5 х 4,8 = 24 Вт. Точное значение для конкретной ленты указано на упаковке, самой плате. В крайнем случае его нетрудно найти в интернете.

Теперь перейдем к вопросу, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты. Правило простое — он должен иметь запас мощности, равный 30 % от максимально возможной нагрузки. В рассматриваемом случае эта характеристика будет равна 24 Вт + 30 % = 31,2 Вт. Если приобрести прибор меньшей мощности, то он будет работать на пределе своих возможностей со всеми вытекающими из этого проблемами.

Какой выбрать БП?

Существует несколько вариантов исполнения блоков питания, доступных в магазинах светотехники. Рассмотрим плюсы и минусы каждого из них:

1. Компактные герметичные в пластиковом корпусе. Этот вариант идеален, если в приоритете небольшие размеры, малый вес и защита от воздействия влаги. Такие свойства особенно важны в задачах, связанных с подсветкой интерьеров, где блок питания желательно спрятать. Главный и единственный минус — максимальная мощность 75 Вт.
2. Герметичные в металлическом корпусе. В отличие от предыдущего варианта, они обеспечивают мощность в 100 Вт — значение, которого достаточно для энергоснабжения двух светодиодных лент. Минус — достаточно крупные размеры, которые сужают область применения такого блока питания. Плюс — высокая надежность и отличная защита от воздействия погодных факторов.
3. Типовые негерметичные (открытые). Такие приборы представлены в широком диапазоне значений мощности, она может составлять 100 и более Вт. Открытые блоки питания отличаются самыми крупными размерами, из-за чего их становится сложнее спрятать в элементах интерьера. Главные преимущества открытых приборов — самая доступная цена и широкий выбор моделей.

Как подключить LED-ленту

Светодиоды на гибкой плате расположены группами по несколько элементов, при этом разрезать их допускается строго по пунктирной линии. Если это делать правильно, то на каждом отрезке ленты сохранятся контактные площадки равных размеров. Если же разрезать группу LED-элементов, то они не будут гореть. Есть и другие нюансы, связанные с подключением:

1. Будьте аккуратны при сгибании ленты. Делая это в малом радиусе, можно легко сломать токопроводящие дорожки. При невозможности ограничить его двумя сантиметрами, лучше разрезать гибкую плату в точке сгиба и соединить образованные отрезки с помощью коннекторов.
2. Не стоит рассчитывать только на клей. Состав, который нанесен на обратную сторону ленты, постепенно перестает действовать. По этой причине тяжелые ленты следует дополнительно фиксировать специальными желобами, что повышает надежность системы освещения.
3. Контролируйте температуру LED-элементов. Когда она имеет высокие значения длительное время, срок службы светодиодов существенно уменьшается. Чтобы избежать их ускоренного износа, следует предусмотреть отвод нагретого воздуха и располагать ленту вдали от источников тепла.

Простой монтаж светодиодной ленты к блоку питания

Выполнять эту процедуру необходимо строго по схеме, указанной в инструкции. При этом дополнительные участки освещения монтируют только параллельно, сопротивление соединительных проводов максимально уменьшают, а от нагревающихся LED-элементов обязательно отводят нагретый воздух. Это можно сделать с помощью алюминиевых профилей, не забывая про необходимость дополнительного крепления ленты на саморезы.

У опытного электрика не должно возникнуть вопроса, как подключить блок питания к светодиодной ленте, поскольку клеммы в приборе всегда подписаны и объединены в группы. Необходимо правильно подвести потенциалы фазы и нуля на входных цепях, при этом допускается их поменять местами. Также в выходных цепях важно правильно подать плюс и минус от блока питания на плюс и минус гибкой ленты.