Расчет для RGB-вариантах
Для корректной работы ленточной подсветки формата RGB требуется специальный контроллер. Он позволит выбрать цвет освещения, а также выставить различные режимы («бегущая дорожка», «мерцание» и т. п.). Здесь тоже можно делать расчет мощности при помощи данных, представленных выше. Только в этом случае придётся приобретать не блок питания, а контроллер с соответствующими характеристиками.
И ещё один нюанс: практически все RGB-контроллеры делаются с расчетом на устройства длиной до 15 метров. Если длина превышает эту цифру, то дополнительно понадобится приобретать RGB-усилитель.
Напоследок добавим, что сегодня встречаются разновидности техники с применением светодиодов (хотя они и не так распространены), которые питаются прямо от стандартной розетки. И для них расчет мощности — излишняя процедура. Эти изделия специально созданы прямого включения.
Итак, светодиодная лента — это очень полезный товар, который способен экономно решить множество задач. Однако для установки подобного освещения в большинстве случаев необходима некоторая смекалистость и «рукастость».
Тип ленты
Для начала, потребуется определиться с типом используемых для подсветки устройств. Они могут иметь некоторые отличия, связанные с конструкцией и способом установки. Чтобы облегчить выбор, рассмотрим, какие могут быть ленты:
- С клеевой основой. Они не потребуют дополнительных приспособлений или инструментов при установке. На обратной стороне у них есть клеевой слой, закрытый защитной пленкой. Перед монтажом, эту пленку снимают и наклеивают отрезок туда, где он должен быть.
- Влагозащищенные. Эти изделия отличает то, что чипы в них устанавливаются во влагозащищенном корпусе. Они выдерживают кратковременное попадание воды.
- Водонепроницаемые. Похожи на предыдущие, но, отличаются полной водонепроницаемостью, что позволяет их монтировать даже в воде.
- RGB или просто — цветные. Этот тип изделии отличает возможность изменять цвет свечения чипов. Для установки, помимо самого изделия, потребуется специальный контроллер, отвечающий за изменение цвета.
Для любых типов устройств, потребуется приобрести трансформатор, который обеспечит подачу электроэнергии. Используемое напряжение может быть 12 или 24 вольта. Трансформатор изменяет напряжение сети, которое составляет 220 вольт и преобразует его в необходимое значение.
Помимо напряжения, этот элемент обеспечивает именно ту мощность, которая необходима для равномерного свечения чипов. От того, насколько мощным будет преобразователь, будет зависеть количество подаваемой энергии.
Место установки
Ну и в конце следует рассмотреть вопрос, где физически можно размещать блоки питания. Тут есть несколько рекомендаций:
в первую очередь вам необходимо обеспечить вокруг места установки БП воздушное пространство в 20см с каждой стороны. Оно требуется для естественной вентиляции.
нельзя его размещать возле нагревательных приборов и горячих поверхностей. Это ведет к перегреву и снижает максимально допустимую нагрузку для подключения.
если в схеме применяется два и более источника питания, то не располагайте их вплотную друг к другу.
не размещайте блок питания так, чтобы на него попадали прямые солнечные лучи.
не желательно размещать БП в местах, где в дальнейшем не будет доступа для его обслуживания. Всегда предусматривайте для этого какое-либо технологическое отверстие или съемную панель.
Светодиодные ленты: типы и их классификация
На сегодняшний день можно найти три разных типа светодиодной продукции. Достаточно популярными принято считать MD светодиоды, которые являются одноцветными. Совершенно все ленты, изготовленные на основе таких светодиодов, могут излучить только какой-то один определенный цвет. Это очень часто, может быть белый, зеленый, красный. В свою очередь белый делится на три вида: теплый белый, обычный оттенок белого и этот же цвет, но холодный.
Вторым типом светодиодных лент является RGB лента. Отличительной чертой от первого типа является то, что такие ленты могут гореть самыми разными цветами, это цветной тип. Следует отметить, что каждый отдельный светодиод состоит из трех разных, который объединен друг с другом. Совершенно все остальные цвета можно достичь путем смешивания свечения.
Интересным фактом есть то, что такие светодиодные ленты для дома могут работать только вместе со специальными контроллерами. На них нужно указать цвет свечения и скорость мерцания изделия. На каждой ленте есть несколько разных режимов мерцания светодиодов.
Буквально несколько лет назад был изобретен еще один интересный тип светодиода: WS2812B имеющие четыре разных вывода и WS2812S с шестью выводами.
Если говорить о внешнем виде, то данная новинка ничем не отличается от известных нам светодиодных лент, но при этом непосредственно в корпусе изделия находиться специальный ШИМ-контроллер. Таким образом, можно легко управлять каждым отдельным диодом, используя для этого только два провода. Это большое преимущество, ведь можно изменить цвет на свой вкус на каждом отдельном участке ленты.
На сегодняшний день такие типы пользуются не очень большой популярностью, ведь имеют достаточно высокую стоимость и нуждаются в использовании весьма дорогого контроллера. Стоит отметить, что если контроллер не будет подавать сигнал, то светодиодная лента не будет светить.
Определение мощности
На упаковке мощность одного метра или всего изделия указывается в ваттах
Главное внимание при подборе блока питания следует обратить именно на этот показатель
Внимание! Недавно стали выпускать светодиодные ленты с напряжением 220 В, для которых преобразователь не требуется, так как они подключаются прямо к сети
Расчет мощности 1 метра светодиодной ленты
Значение мощности 1 м Led ленты зависит от типа светодиодов, которые на ней размещены, и их количества. Если паспорта нет или значение не указано (не все производители отличаются высоким уровнем ответственности), нужно отмерить метр рулеткой, определить длину и ширину чипов и посчитать, сколько их установлено.
По размерам можно определить тип СМД и найти таблицу со значениями тока (в амперах):
- СМД 3528 – 0,02;
- СМД 5050 – 0,02;
- СМД 5630 – 0,15-0,2;
- СМД 5730 – 0,15-0,3;
- СМД 2835 – 0,06;
- СМД 3014 – 0,03;
- СМД 3020 – 0,02.
U – вольтаж блока питания;
N – количество чипов на метре;
K – количество SMD, соединенных последовательно.
Во всех светодиодных полосах на 12 В в группах, соединенных параллельно, по 3 чипа, поэтому K=3 (для 24 В K=6).
Размер чипа SMD 3020 – 30х20 мм, на метре 30 элементов, блок питания 12 В.
P = 12*0,02*30/3 = 2,4 Вт.
P – 24*0,02*60/3 = 9,6 Вт.
Разновидности
Для изготовления светодиодные ленточных полотен используются 2 технологии: SMD и DIP. По расположению источников света они делятся на фронтальные (угол рассеивания света 120 градусов) и торцевые (угол рассеивания света 90 градусов). Доступны модели с другими углами рассеивания, предназначенные для фокусирования луча на отдельные предметы.
Некоторые производители выпускают полосы различных цветов и оттенков, в том числе нестандартных, совмещающие белые и RGB диоды, изделия типа бегущая волна (огонь), инфракрасные и ультрафиолетовые комплекты. Самая высокая популярность у изделий из SMD 3528 и 5050 SMD, отличающихся по цвету, яркости и количеству источников света на 1 метр.
Маркировка
Маркировка светодиодных лент достаточно сложная, важно уметь ее расшифровать. Например, в маркировке RT3-5000 12V White (3528, 300 LED, W) указывается:
Например, в маркировке RT3-5000 12V White (3528, 300 LED, W) указывается:
- серия (первые буквы);
- длина (4 цифры);
- напряжение питания;
- вид и количество диодов;
- цвет основания.
Плотность размещения светодиодов на ленте
У стандартных лент из светодиодов на одном метре может быть 30, 60, 90, 120, 240 чипов. Чтобы увеличить поток света, производятся ленточные изделия, на которых диоды расположены в 2 и 3 ряда (редко – в 4 ряда).
Величина светоотдачи
Светоотдачей называется отношение значения потока света к мощности. Этот параметр измеряется в люменах на ватт, поэтому зависит от того, из каких диодов изготовлена полоса и сколько их на одном метре. Например, один светодиод SMD 3014 потребляет 0,1 Вт. Если на метре их 120, световой поток будет 1200 лм, светоотдача – 1200/12 = 100 лм/Вт. Отдача света прямо пропорционально мощности, которая требуется для работы изделия определенной длины.
Степень защиты
Степень защиты в маркировке обозначается буквами IP и двумя цифрами.
Ленточные светодиодные изделия бывают:
- без защиты (IP20);
- защищенные от влаги нанесенным сверху эпоксидным покрытием (IP54 или IP65);
- в трубке из силикона (IP67);
- в трубке из силикона с заливкой эпоксидным составом (IP68).
SМD 5050
Современные диодные ленточные осветители SMD-5050 производятся в соответствии с технологическими требованиями surfасе mоuntеd dеviсе, что предполагает монтаж всех составляющих на специальной плате.
Предварительно все контактные площадки покрываются паяльной пастой, после чего осуществляется групповая пайка всех установленных компонентов, промывка и финишное покрытие специальным защитным слоем.
Светодиодня лента SMD 5050 белая теплая
Основные элементы представлены светодиодами, резисторами и токопроводящими дорожками. Элементы освещения имеют квадратную форму 5х5мм. При работе от электрической сети с напряжением в 220В необходим блок питания.
Трёх-кристаллические светодиоды выполняются из полупроводников и могут быть не только монохромными, но и разноцветными. Наибольшую популярность получила монохромная лента на основе светодиодов марки RGВ SМD-5050 с гибкой печатной платой.
Верхняя часть платы окрашивается белым, желтым, коричневым или черным цветом, не влияющим на основные технические показатели устройства, а также обладает «электронными» компонентами. Нижняя часть с двусторонним скотчем значительно облегчает процесс самостоятельного монтажа.
Таблица – мощность светодиодных лент 3528 и 5050:
| Тип светодиода | Диодов в 1 метре | Мощность |
| SMD 3528 | 60 | 4,8 Вт |
| SMD 3528 | 120 | 7,2 Вт |
| SMD 3528 | 240 | 16 Вт |
| SMD 5050 | 30 | 7,2 Вт |
| SMD 5050 | 60 | 14 Вт |
| SMD 5050 | 120 | 25 Вт |
В настоящее время диодные ленточные осветители SМD-5050 выпускаются в трех вариантах, отличающихся наличием тридцати, шестидесяти или 120 светодиодов на одном погонном метре. Количеством диодов и определяется мощность диодной ленты.
Важно помнить, что отечественными и зарубежными производителями никогда не указывается общая мощность осветительного устройства, но в обязательном порядке обозначается количество ватт, приходящихся на один погонный метр. Ленты с тридцатью светодиодами обладают мощностью на уровне 7,2Вт на метр и световым потоком в пределах 160-240lm
При наличии 60 светодиодов мощность ленты составляет 14,4Вт на один метр и отличается световым потоком в пределах 320-480lm и 610-1000lm. Световые диоды в количестве 120 штук располагаются в два ряда, что позволяет получить мощность освещения на уровне 28,8Вт
Ленты с тридцатью светодиодами обладают мощностью на уровне 7,2Вт на метр и световым потоком в пределах 160-240lm. При наличии 60 светодиодов мощность ленты составляет 14,4Вт на один метр и отличается световым потоком в пределах 320-480lm и 610-1000lm. Световые диоды в количестве 120 штук располагаются в два ряда, что позволяет получить мощность освещения на уровне 28,8Вт.
При покупке светодиодной ленты модели SMD-5050 нужно помнить, что вне зависимости от количества световых диодов и уровня мощности, такой современный источник освещения может эксплуатироваться только при температурном режиме не ниже -40оС и не выше +40оС.
Расчет длины
Дина светодиодной полосы определяется измерением участка, на который она будет установлена. При монтаже по периметру измеряется длина и ширина помещения, цифры нужно сосчитать и умножить на 2.
При подборе полосы к блоку, который уже имеется, длина определяется не измерением, а расчетом.
Например, для блока на 12 В с мощностью 60 Вт мощность отрезка должна быть на 20% меньше, то есть 48 Вт. Размер полосы зависит от мощности одного чипа. Например, у светодиода SMD 5050, мощность чипа 0,24 Вт, к источнику можно подключить отрезок, содержащий 200 диодов (48/0,24).
Блок питания не требуется, если подключается светодиодная лампа или прожектор со встроенным драйвером.
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.
Расположение диодов
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
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.
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.
Расчет потребления
Каждый желающий может произвести расчеты потребления, и зачастую, даже не потребуется калькулятор. Но для того чтобы посчитать, потребуется некоторая информация. Итак, для того чтобы знать как рассчитать мощность светодиодной ленты нужного метража необходимо владеть следующими параметрами:
- метраж, какая длина вам потребуется;
- количество светодиодов на метр (SMD 5050 – 30, 60, 72, 120; SMD 3528 – 60, 120, 240);
- потребление электроэнергии на один метр (измеряется в Вт).
В зависимости от типа изделия и количества светоизлучающих диодов, которые будут использованы на один метр зависит мощность потребляемого, этим отрезком, электричества. Сколько светодиодов приходиться на метр ленты, как и тип изделия, как говорилось ранее, можно узнать при покупке. Наиболее распространенные типы, которые используются как в интерьерах, так и для подсветки рекламы, это одноцветные устройства – SMD 5050, SMD 3528. Параметры мощности для них указаны в таблицах.
Параметры в виде таблицы на 1 метр для SMD 5050
Параметры в виде таблицы на 1 метр для SMD 3528
В качестве примера сделаем расчет мощности светодиодной ленты SMD 5050 для 72 светодиода на метр для изделия в 5 метров.
Смотрим по таблице мощность потребления для этого количества светодиодов и умножаем на метраж.
Пример расчета: 15(Вт)*5(м)=75(Вт/м)
Получаем – потребляемая мощность светодиодной ленты для 5 метров данного типа изделия с 72 диодами – 75 Вт. Произведя такие нехитрые подсчеты, мы узнали так необходимую нам мощность потребления.
Если вы решили прибегнуть к использованию данного типа освещения (подсветки), то вы не ошиблись в выборе. Но помните, что рассчитывать потребляемую электроэнергию обязательно и достаточно просто. Даже если вам просчитывают ее при покупке, не поленитесь и обязательно посчитайте сами, это поможет избежать возможных огорчений в последующем.
Светодиодная лента
Светодиодная лента представляет собой гибкую полосу, в основе которой лежит медный проводник, по всей площади размещаются светодиоды. Она разделена на модули. Модуль — это участок ленты, на котором установлено три светодиода и сопротивление. Благодаря такой конструкции можно удалить нерабочий участок и заменить его новым.
Светодиодные полоски имеют степень защиты. Подбирается она в зависимости от места применения и условий окружающей среды. Например, класс IP20 подойдёт только для сухих помещений, так как убережёт ленту только от пыли. Степень защиты IP68 надёжно защищает не только от пыли, но и от влаги, попаданий капель и брызг воды.
Варианты в силиконовой оболочке не боятся воды, но нагреваются намного сильнее.
Светодиодные полоски различаются по размерам установленных в них светодиодов, их потребляемой мощности, цвета и мощности светового потока. Позже мы рассмотрим, как определить какой мощности и сколько ленты нам понадобится для нужного и качественного освещения.
Как определить мощность светодиодной ленты
Параметр, на который необходимо обращать внимание в первую очередь. От него, как правило, зависит и количество излучаемого света
Ленты с более высокой потребляемой мощностью имеют больший световой поток. Он зависит от типа установленных светодиодов в модулях. Существует много типов разных светодиодов. Рассмотрим несколько из них на примере в таблице.
Два типа светодиодов и способ их размещения в ленте.
На рисунке выше указано, сколько установлено светодиодов в одном метре LED-полосы. Каждый светодиод имеет индивидуальную потребляемую мощность, если вы знаете его тип, то мощность можно вычислить благодаря формуле и параметрам из таблицы ниже.
Путём несложных математических расчётов также можно посчитать потребление энергии одного метра ленты за один час работы, умножив количество светодиодов на их мощность.
Таблица характеристик основных типов светодиодов.
Пример расчёта: вы остановили свой выбор на LED-полосе с типом светодиода SMD3528, на площади в один метр количество элементов 60 шт. Лента зелёного цвета. Из таблицы: ток 20 мА (I), напряжение 3,2 В (U). Переводим миллиамперы в амперы 20/1000=0,02. P=I*U, 3,2*0,2=0,096 Вт. Количество светодиодов 60, мощность одного 0,096 Вт, следовательно 60*0,096=0,64 Вт. Мощность светодиодной ленты на метр составила 3,84 Вт. В одной катушке находится 5 м LED-полосы, 5*3,84=19,2 Вт, следовательно энергопотребление составит 19,2 Вт в час.
Производитель указывает мощность на упаковке товаров, но настоятельно рекомендуется проверять её перед монтажом. Может оказаться, что она не соответствует заявленной. Приведём наглядный пример разницы мощности светодиодных лент в таблице.
Таблица потребляемой мощности светодиодных лент разного типа.
| Тип светодиода | Диодов на 1 метре | Мощность, Вт |
| SMD 3528 | 60 | 4,8 |
| SMD 3528 | 120 | 7,2 |
| SMD 3528 | 240 | 16 |
| SMD 5050 | 30 | 7,2 |
| SMD 5050 | 60 | 14 |
| SMD 5050 | 120 | 25 |
Как выбирать нужный блок питания
Блок питания ленты подбирается исходя из нагрузки, которая к нему подключена. Для этого суммируется общая нагрузка всех подключаемых лент. В зависимости от удобства коммутации и мощности оборудования, в системе освещения может быть использовано два и более блока питания.
Для правильной и стабильной работы оборудования запас мощности устройства должен быть не менее 20% подключаемой нагрузки. Он позволяет снизить нагрев устройства.
Блок питания. На этикетке указаны характеристики.
На этикетке любого блока питания указано, сколько нагрузки он может выдержать. Если общая рассчитанная нагрузка цепи составит 200 Вт, то приведённый пример блока питания нас полностью устроит: 200 Вт+20%=240 Вт. Не превышайте порог допустимой нагрузки – устройство будет греться и быстро выйдет из строя.
Другие виды
Оригинальным альтернативным способом светодиодного освещения является применение современных гибридных диодных лент, оптимально сочетающих в себе источники света белого окрашивания и других цветовых решений. В этом случае на одной полосе поочередно располагаются RGВ SМD-5050 и простые диоды белого цвета. В качестве основного освещения используются мощные белые светодиоды, а потолочная подсветка выполняется при помощи RGВ-элементов.
На сегодняшний день производителями осветительного оборудования налажен выпуск и более сложных, достаточно редких моделей, которые не подходят для монтажа в домашних условиях:
- Декоративная и функциональная потолочная подсветка часто осуществляется посредством Whitе-МIХ. В этом случае потолочная подсветка может плавно очень регулироваться от холодного до теплого белого света.
- Диоды «Бегущий огонь» представляют собой новую трехцветную систему, а основная конструктивная особенность представлена возможностью осуществлять управление каждым осветительным элементом в отдельности. Таким образом можно получать различные световые эффекты и выполнять наиболее сложное и эффектное осветительное оформление.
- Одноцветные светодиодные ленты Рiхеl Light DМХ дают возможность осуществлять управление каждым LED-источником отдельно, что значительно расширяет возможности использования.
Следует отметить, что световые диоды Рiхеl Light DМХ могут управляться не только посредством DMX-контроллера, но и с применением стандартной компьютерной техники.
Расчет мощности светодиодной ленты на один блок питания
Мощность блоков питания указана на корпусе
Искомую мощность блока питания находят путем суммирования используемых светодиодных лент. Чтобы обеспечить продолжительную, бесперебойную и главное – безопасную работу устройства, рекомендуется при выборе предусматривать запас мощности БП приблизительно на 20%.
Часто практикуется эксплуатация компьютерного блока питания в качестве драйвера. Такие блоки выдают уровни напряжения: +3,3; +5,0; +12; -12 В. Для обеспечения работы светодиодных лент могут использоваться только БП мощностью +12В.
Найти подходящий будет несложно, поскольку выдаваемая производительность прибора всегда фиксируется на специальных наклейках. Для оптимальной работы запрещается перегружать блок питания на мощность свыше 80% от указанного на наклейке номинала. Если пренебрегать этим правилом эксплуатации, токовый трансформатор будет работать постоянно в перенапряжении и перегреваться. Такие факторы существенно сокращают эксплуатационный срок электрических приборов.
Как работает светодиодная лента
Светодиодная лента – гибкий диэлектрик со стандартной длиной 5 метров, на который припаяны светодиоды и резисторы, размещены токопроводящие дорожки. На обратную сторону нанесен клей и покрыт пленкой. Задача резисторов – сгладить пульсации тока. Диоды могут состоять из одного или нескольких кристаллов. При подключении к источнику питания электроток превращается в свет.
Светодиодную ленту нельзя подключать к сети на 220 В и 15 А как светильники. Маленькие кристаллы просто сгорят, поэтому в схемы включаются различные блоки, снижающие и выпрямляющие напряжение, уменьшающие ток. Для RGB полосы требуется контроллер, управляющий цветами.
