Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты на 12 и 24 вольт: расчёты и примеры

Содержание

Параметры, которые важно учитывать при выборе

Форм-фактор

Это первая характеристика, на которую нужно обращать внимание. Выбор зависит от планируемого для сборки корпуса

Основной форм-фактор – ATX. Данный стандарт имеет высоту 86 и ширину 150 мм. Длина может отличаться значительно, и в характеристиках корпуса указывается, какой длины блок питания туда вмещается.

Для компактных корпусов, как правило, требуются блоки питания стандарта SFX – высота 60 и ширина 100 мм. Также имеется еще ряд менее распространенных форматов: TFX, FlexATX, EPS, CFX, LFX.

Мощность

Следующая характеристика, на которую необходимо обратить внимание при покупке – это общая мощность по всем линиям и нагрузочные характеристики всех линий

В современной системе основное потребление приходится на канал +12 В. Именно на мощность по этому каналу и нужно смотреть. В более дорогих моделях она может равняться или быть незначительно меньше того значения, что указано в названии модели.

В бюджетных моделях зачастую производители указывают общую мощность в виде суммы максимально выдаваемых Ватт по всем линиям. Например, по линии +12 В — 530 Вт, по линиям +3,3 и +5 В – 120 Вт, а модель маркируется как 650 Вт, хотя по факту это — модель на 550 Вт.

Также следует обратить внимание на такой показатель, как допустимая нагрузка в Амперах на каждый канал. Больший показатель у идентичных моделей лучше

Можно встретить в продаже блоки питания с несколькими виртуальными линиями +12 В, которые делят между собой эту допустимую нагрузку. Какого-то преимущества подобные модели не дают, и в последнее время мода на использование виртуальных линий сошла на нет.

Как подобрать БП по мощности для своего ПК? Проще всего воспользоваться онлайн-калькуляторами. Значения они выдают адекватные, могут немного завышать их для надежности, так скажем, «с запасом».

Обзор и тестирование блока питания be quiet! Dark Power Pro P11 550W

Второй вариант сложнее – посчитать потребляемую мощность самому по характеристикам комплектующих. Основное потребление приходится на процессор и видеокарту, по ним и стоит ориентироваться. Главное не путать такую характеристику как TDP (требования по теплоотводу) процессора и его потребляемую мощность, они могут отличаться, хотя обе характеристики и указываются в Ваттах. На значение TDP можно ориентироваться как на примерный показатель, реальное энергопотребление бывает немного меньше.

Все остальные комплектующие потребляют суммарно достаточно мало – от 50 до 100 Вт максимум.

Что бы ваш БП не работал все время под полной нагрузкой, необходим небольшой запас по мощности – 20-30%, но избыточная мощность не требуется – это лишние расходы средств.

В среднем для игрового ПК с одной видеокартой требуются модели от 500 до 700 Вт, с двумя видеокартами — от 650 до 850 Вт. Для офисных ПК без видеокарты хватит блока питания и на 300 – 400 Вт.

Обзор и тестирование блока питания GIGABYTE P650B

Разъемы

Разъемов должно быть достаточно для подключения всех потребителей, всевозможные переходники – это плохой вариант, особенно для подключения видеокарт.

Основные разъемы, без которых не обойтись – это ATX 24-pin и 4-pin для питания CPU. Стандарт EPS12V предполагает использование разборного 8-pin разъема для питания CPU, так что встретить современную модель БП с 4-pin разъемом практически невозможно, только очень бюджетные варианты.

Также в последнее время все чаще БП комплектуются двумя кабелями с 8-pin разъемами, и не только в топовых, но и в среднебюджетных вариантах. Связано это с повышенным требованием к питанию у современных процессоров с возможностью разгона, и материнские платы, поддерживающие их разгон, оснащаются именно двумя такими разъемами.

Для подключения видеокарт, если им недостаточно питания по линии PCI-E x16 (а это 75 Вт), используются 8-pin и 6-pin разъемы (150 и 75 Вт соответственно). Обычно БП комплектуются кабелем с двумя разборными 6+2-pin разъемами — это необходимый минимум.

Для подключения прочей периферии, накопителей и т.д. используются SATA разъемы и Molex. Последний является устаревшим и встречается все реже. Через SATA подключаются не только накопители HDD или SSD, но и подсветка, помпы СЖО, различные контроллеры, так что этих разъемов нужно достаточно много.

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.

Типы блоков питания

Прежде всего, нужно определить, где будет установлен блок питания. От этого зависит тип блока, который вам нужно будет приобрести. Блоки питания делятся на три типа:

в пластмассовом корпусе, как блоки питания ноутбука или планшета. Их легко спрятать под подвесным потолком или в шкафу, но мощность их не очень велика. Мощность таких блоков не более 75Вт;
в алюминиевом корпусе, герметичные; Их мощность может быть до 100Вт. Эти блоки больших размеров, но не боятся воды и низких температур. Их используют в подсветке рекламы и витрин магазинов;
в перфорированном корпусе, со встроенными кулерами или без них. Эти блоки могут быть любой мощности. Если в них встраивается кулер, то блок при работе шумит. Их целесообразно использовать, если в доме или квартире прокладывается отдельная сеть 12V. В любом случае, блоки этого типа нельзя устанавливать в замкнутое пространство. Для нормального охлаждения эти блоки нуждаются в хорошей циркуляции воздуха.

Блоки питания могут быть разной сложности. В некоторых встраивается диммер — устройство, позволяющее регулировать яркость свечения ленты. Они могут быть с дистанционным управлением и программируемые по времени включения и отключения. Если диммера нет, а вы хотите его установить, то придется покупать его отдельно. В некоторых блоках питания есть возможность регулировки выходного напряжения для компенсации падения напряжения в длинных проводах. Блоки питания отличаются еще и ценой. От дешевых, но вполне надежных до дорогих, известных фирм. Очень дешевые блоки непонятных производителей лучше не покупать. Никто не даст гарантию, что он будет работать длительное время, а не сгорит через две недели или при коротком замыкании. В тоже время, в хороших блоках есть защита короткого замыкания и от перегрузки.

Разновидности и устройство светодиодных лент

Как правило, расположение диодов осуществляется в один или несколько рядов. Поверхность, чаще всего, прорезиненная или бумажная (самоклеющаяся), на которую наносятся токопроводящие дорожки. На светодиодном устройстве методом пайки устанавливают светодиоды в миниатюрных SMD – корпусах, которые разработаны специально для поверхностного монтажа. Также существует необходимость в установке токоограничивающих элементов (резисторов) и сглаживающих (конденсаторных) фильтров. Установка происходит тоже в SMD корпусах, что не нарушает плоскости конструкции.

Такие светодиодные ленты легко режутся обычными ножницами, когда необходимо уменьшить ее длину. При этом «удаленный» участок тоже можно потом использовать уже в другой конструкции. Главное правило – необходимо разрезать в специально показанных местах (обычно пунктирной линией), чтоб не повредить сами светодиоды, а также дополнительные элементы «обвески» (резисторы, конденсаторы и прочее).

Питание, как правило, производится от источников постоянного напряжения 6 В, 12 В или 24В, мощность которых зависит от параметров светодиодной ленты.

Главной отрицательной чертой подобных устройств освещения можно считать их относительную дороговизну, а также хрупкость. Их не рекомендовано часто сгибать и разгибать, а также переустанавливать многократно. Это связано с ломкостью токопроводящих дорожек из тонкой фольги или меди, которые для удобства пайки облужены.

Также светодиодные ленты могут быть многоцветными (RGB — трехцветные) и одноцветными. Влагозащищенными, с эффектами бегущего огня, управляемые микроконтроллерами и многими другими параметрами.

Возможна также самоклеющаяся конструкция, что очень удобно при монтаже.

Диммер для светодиодной ленты 24В

Подключенные к качественному источнику питания светодиодные ленты светят непрерывным светом без каких-либо мерцаний и изменений яркости. Стандартные светодиодные драйверы не могут управлять яркостью LED лент, так как изменение яркости происходит при изменении тока на источнике питания.

Для изменения яркости светодиодных лент на 24В применяют специальные устройства, которые могут менять ток, протекающий через LED ленту. Такое устройство называется диммер и подключается в цепь питания светодиодной ленты без каких-либо дополнительных доработок.

Диммеры могут быть трех типов: цифровые, цифро-аналоговые и аналоговые. Они отличаются по принципу управления током и каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Самым популярным стал цифровой диммер, так как он компактен, недорогой и может управлять яркостью LED ленты в широком диапазоне, от полного выключения до максимальной яркости.

Применяется диммер только для управления яркостью монохромных одноцветных светодиодных лент и выбирается на основе характеристик подключаемой светодиодной ленты. При выборе нужно обязательно учитывать напряжение питания светодиодной ленты и ее мощность.

Часто задаваемые вопросы по светодиодным лентам на 24В

Что такое светодиодная лента 24В?

Светодиодная лента на 24В – это светодиодная лента, изготовленная на основе гибкой печатной платы, и рассчитанная на работу от источника питания с напряжением 24В. Светодиоды у такой ленты размещены последовательно в ряд по шесть штук.

Где используется светодиодная LED лента на 24В?

Светодиодная лента с напряжением питания 24В имеет ряд преимуществ в сравнении со стандартными LED лентами на 12В. Такие ленты можно подключать в два раза большей длинны без использования дополнительных источников питания или прокладки дополнительных проводов. Применяют ее там-же, где и стандартные светодиодные ленты на 12В.

Каких цветов бывают LED ленты на 24В?

Монохромные светодиодные ленты на 24В могут быть основных цветов синий, красный, желтый и зеленый. Можно встретить еще бирюзовые, малиновые, фиолетовые и специальные, к которым относятся инфракрасные и ультрафиолетовые LED ленты. При установке белых светодиодов светодиодные ленты будут испускать холодный и теплый белый свет.

Особенности установки блока питания

Блоки питания для светодиодных лент обычно устанавливаются в соответствии со структурной схемой, которая входит в их комплектацию. В основном перед установкой трансформатора светодиодную ленту разрезают на секции, состоящие из необходимого количества диодов.

Места нарезки обозначены двумя парами контактных групп (с каждого конца секции) и маркером в виде ножниц. Блок питания соединяется параллельно секциям. В процессе подключения необходимо соблюдать полярность (подключать клеммы блока питания с обозначениями «+» и «-» к соответствующим контактам ленты), при этом следует учитывать, что выходное напряжение источника не должно превышать 12 или 24 В (номинальное напряжение ленты). Расположение блока питания не влияет на функциональность устройства, но его нужно подбирать по эстетическим соображениям.

На практике применяются две схемы подключения светодиодной ленты к блоку питания.

Подключение светодиодной ленты к одному блоку питания

Чаще всего светодиодная лента представляет собой цельный пятиметровый отрезок, который намотан на пластиковую катушку. Как правило, с внешней стороны — на незамотанный на катушке конец — к ленте подсоединяются провода, необходимые для соединения с блоком питания. Если же после покупки обнаружилось отсутствие соединительных проводов, то следует взять любые многожильные провода красного («+») и чёрного («-») цвета, отмерить нужную длину, которой должно быть достаточно, чтобы достать до клемм блока питания, и припаять их, предварительно зачистив и облудив оба конца.

Облуживаем провода, используя канифоль и олово, и методом пайки подсоединяем их к дорожкам ленты. В процессе пайки следует применять маломощный паяльник и производить соединение достаточно быстро, так как есть вероятность того, что от воздействия повышенной температуры светодиоды могут повредиться.
После этого свободные концы проводов (не припаянные к ленте) подсоединяем к блоку питания, соблюдая полярность.

Видео: подключение герметичного блока питания

https://youtube.com/watch?v=9b89kufyf54

Подключение двух светодиодных лент к одному блоку питания

В качестве примера рассмотрим следующий вариант: запланирован монтаж и подключение светодиодной ленты, длина которой составляет 8 метров. Проблема в том, что найти кусок ленты такой длины довольно затруднительно, т. к. в основном светодиодные ленты продаются в катушках по 5 метров. Однако всё же требуется 8 метров, и что же делать?

Если нужно подключить несколько кусков свтодиодной ленты общей длиной более 5 метров, это можно сделать только по параллельной схеме

Все достаточно просто. Выполняем следующие действия:

Приобретаем две катушки со светодиодной лентой, причём один кусок оставляем цельным (5 метров), а от второго отрезаем 3 метра и соединяем их. Для того чтобы отрезать ленту берём обычные ножницы и ищем линию, по которой будем отрезать кусок нужной длины.
Далее зачищаем и облуживаем контактные площадки обоих кусков ленты (с одной и той же стороны).
Берём четыре двухжильных провода (два красных «+» и два чёрных «-») и также подготавливаем (зачищаем и лудим).
Припаиваем к двум кускам ленты. Свободные концы проводов, идущие от пятиметрового куска, припаиваем (привинчиваем) к клеммам блока питания («+V» и «-V»), а к клемам «L» и «N» подсоединяем провода сетевого кабеля.
Далее на проводах, которые подведены к пятиметровому куску ленты, снимаем небольшие куски изоляции. Затем лудим их и подпаиваем к ним провода от трёхметрового куска, тем самым подключая оба куска ленты параллельно.

Видео: подключение и монтаж светодиодной ленты — 3 главных правила

Разнообразие выбора светодиодных лент поможет воплотить любую мечту и создать поистине красивое освещение, которое выгодно подчеркнёт любое помещение. Использование светодиодной ленты в качестве осветительного прибора придаст дому дополнительный уют и тепло. Однако перед тем как приступить к созданию светодиодной системы освещения, следует ознакомиться с видами изделий и изучить правила подбора питания, чтобы вся система заработала и радовала глаз.

Основные технические характеристики светодиодных лент

Различие светодиодных лент выражается не только в их герметичности и цвете светодиодов, но и в зависимости от других технических параметров

Чтобы выбрать ленту, которая будет максимально соответствовать поставленным задачам, важно знать на какие характеристики стоит обратить внимание. К параметрам относят напряжение питания, вид и размер применяемых светодиодов, плотность размещения светодиодов на ленте, длину, класс герметичности и другие свойства. Рассмотрим каждый из них подробнее

Рассмотрим каждый из них подробнее

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Напряжение питания

Светодиодные ленты чаще всего имеют напряжение 12, 24 или 36 В. 12 вольт используют стандартные ленты, которые не имеют большой мощности и плотности светодиодов. Более мощные устройства работают с напряжением 24 В, реже 36 В.

Вне зависимости от того, какое напряжение (12 – 36 В) использует прибор, для работы в стандартных электрических сетях 220 В, они комплектуются специальными понижающими трансформаторами. Если подать на светодиодную ленту напряжение сети напрямую, такая лента, естественно, сгорит

Поэтому, при подключении светодиодных устройств, важно понимать с каким напряжением работает подключаемая лента

Вид и размер применяемых светодиодов

Вид и размер светодиодов, которые устанавливают на лентах, обозначаются четырехзначными числами. Две первые цифры обозначают длину светодиода в миллиметрах, а вторые – его ширину. По виду, светодиоды бывают:

• 3528 – имеют небольшой световой поток (около 5 лм на светодиод) и применяются в декоративных целях, так как не светят достаточно ярко. • 5050 (5060) – распространенный тип светодиодных лент, который отличается крупным размером светодиодов и выдает свечение в 12-14 лм на один светодиод. • 2835 – ленту с такими диодами применяют для организации основного освещения, так как они имеют высокую яркость (около 25 лм), а вот в декоре такие варианты практически не применяют. • 5630 – самые яркие светодиоды, которые используют для освещения всех типов помещений. Диоды могут выдавать до 75 лм и при работе сильно нагреваются. Для защиты от перегрева их монтируют на специальных теплоотводящих пластинах из алюминия или другого теплопроводного материала.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Качество и яркость освещения при использовании светодиодных лент связано с плотностью монтажа светодиодов

Другими словами, при покупке светодиодной ленты, нужно обратить внимание на количество светодиодов в погонном метре ленты. Стандартные изделия имеют плотность в 30, 60, 90, 120 или 240 светодиодов на один метр длины. Некоторые производители выпускают варианты лент со светодиодами, расположенными в несколько рядов

Это характерно для светодиодных лент типа «бегущий огонь» и других разноцветных лент

Некоторые производители выпускают варианты лент со светодиодами, расположенными в несколько рядов. Это характерно для светодиодных лент типа «бегущий огонь» и других разноцветных лент.

Главное правило здесь очевидно: чем больше плотность светодиодов на ленте, тем выше яркость ленты и больше возможности в управлении цветом.

Степень защиты

Герметичность светодиодной ленты – важное условие для монтажа в помещениях с повышенной влажностью, бассейнах, а также на улице. Существует показатель, который обозначает степень защищенности прибора от проникновения влаги или пыли внутрь корпуса устройства или прямое воздействие на электронные компоненты. В маркировке светодиодной ленты он указывается английскими буквами «IP» и двумя цифрами

В маркировке светодиодной ленты он указывается английскими буквами «IP» и двумя цифрами.

Первая цифра обозначает степень защиты от воздействия пыли и других частиц, вторая о защите от воды. Чем больше каждая цифра – тем существеннее защита светодиодной ленты. Максимальная защита от пыли и влаги обозначается маркировкой IP68. Исходя из условий эксплуатации ленты выбирают её степень защиты. Например, в жилых помещениях с нормальной влажностью применяют ленты IP20 (то есть, не имеющие защиты), для улицы подойдет класс IP55, а вот в бассейнах используют IP67 или IP68.

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.

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.

Выбор блока питания для светодиодной ленты