Berechnung der Stromversorgung für LED-Streifen 12V
LED-Beleuchtungsgeräte verbrauchen viel weniger Strom als herkömmliche Glüh- oder Halogenlampen. Aber viele LED-Geräte, einschließlich Streifen, werden mit 12..36 Volt betrieben. Bei reduzierter Spannung fließen bereits bei mäßiger Leistung ausreichend große Ströme. Daher muss die Wahl der Stromquelle für die LED-Leinwand bewusst angegangen werden.
Impuls oder Transformator
Über viele Jahrzehnte wurden Netzstromversorgungen nach dem Schema aufgebaut: Abwärtstransformator - Gleichrichter - Filter. Dieses Prinzip ist auch heute noch nicht obsolet geworden, in vielen Fällen ist dies die beste Option.. Doch mit der Entwicklung der Elektronik kamen Schaltnetzteile immer häufiger zum Einsatz. Trotz der Komplexität der Schaltung haben sie unbestreitbare Vorteile:
- Leichtigkeit;
- kleine Abmessungen;
- hoher Wirkungsgrad, der theoretisch bis zu 100 % betragen kann.
Zu den Nachteilen gehört die Erzeugung hochfrequenter Interferenzen in das Netzwerk (die zu Fehlfunktionen empfindlicher Geräte führen können, die vom selben Netzwerk versorgt werden) und in die Last. Um das erste Problem zu bekämpfen, sind Netzteile mit Eingangsfiltern ausgestattet (bei kostengünstigen Quellen werden sie nach einem einfachen Schema ausgeführt oder fehlen). Das zweite Problem für LEDs ist nicht wichtig. Daher ist die Wahl gefallen - leichte und leistungsstarke Schaltnetzteile werden zur Stromversorgung von LED-Geräten verwendet.
Auswahl einer Stromversorgung für elektrische Eigenschaften
Die Berechnung der Stromversorgung für jeden LED-Streifen muss mit Spannung beginnen. Sie muss der Versorgungsspannung des Bandes entsprechen. Wenn die Quellenspannung höher ist, fällt die Lampe schnell aus. Wenn niedriger, wird es voll leuchten.
Der zweite wichtige Parameter ist die maximale Leistung. Sie wird nach folgender Formel berechnet:
Pist \u003d Erz * L-Bänder * Kzap, wo:
- Rist - die Mindestleistung des Netzteils;
- Rud - spezifischer Stromverbrauch (Stromverbrauch von 1 Meter Leinwand);
- L-Bänder - die Gesamtlänge der Segmente der Leinwand;
- Kzap - Sicherheitsfaktor, kann zwischen 1,2 und 1,4 liegen.
Einige Größen müssen genauer betrachtet werden.
So ermitteln Sie den Stromverbrauch von einem Meter Band
Am einfachsten ist es, den Stromverbrauch eines Webmeters gemäß der technischen Spezifikation zu ermitteln. Dort wird dieser Parameter explizit angegeben. Wenn es nicht vorhanden ist, aber der Bandtyp bekannt ist, kann dieses Merkmal in verschiedenen Quellen gefunden werden.
Ist dies nicht möglich, kann in vielen Fällen der spezifische Verbrauch mit einem Lineal ermittelt werden. Dazu müssen Sie messen LED-Abmessungen und bestimmen Sie seinen Formfaktor.Anhand dieser Eigenschaft können Sie den Stromverbrauch einer LED ermitteln, deren Anzahl pro Meter zählen und multiplizieren.
| Leuchtdiode | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Abmessungen, mm | 3,5 x 2,8 | 5x5 | 5,6x3 | 4,8x3 | 4,8x3 |
| Stromverbrauch W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Verbrauchter Strom, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
Das einzige Problem ist, dass einige LEDs in verschiedenen Versionen erhältlich sind - mit einem Kristall oder mit 2-3. In diesem Fall unterscheidet sich die Leistung um das 2-3-fache. Und die einzige Möglichkeit, den gewünschten Parameter zu finden, besteht darin, das kleinste Stück Band zu nehmen und es aus einer Quelle mit offensichtlich höherer Leistung zu speisen. Indem Sie den Strom in Ampere messen und mit der Versorgungsspannung (12 V oder andere) multiplizieren, erhalten Sie die spezifische Leistung des Segments (W). Indem Sie die Anzahl der Segmente in einem Meter zählen, können Sie den gewünschten Wert erreichen.
Wenn kein Amperemeter vorhanden ist, können Sie vor dem Anschließen an die Stromquelle den Widerstand des auf dem Segment installierten Widerstands messen (oder zählen, wenn die Markierung vorhanden ist). Messen Sie nach dem Anlegen der Spannung die Spannung daran und ermitteln Sie den Strom gemäß dem bekannten Verhältnis: I=U/R, wo ich - der gewünschte Strom in Ampere, U - Versorgungsspannung in Volt, R ist der Widerstandswert des Widerstands.
Warum wird der Sicherheitsfaktor benötigt und was berücksichtigt er?
Wird die Leistung des Netzteils ohne Sicherheitsfaktor gewählt, arbeitet es an der Grenze seiner Leistungsfähigkeit. Dieser Modus hat seine Nachteile:
- "Chinesisches Watt" kann weniger als ein normales Watt sein. Im Ernstfall bedeutet dies, dass die tatsächliche Maximalleistung von Low-Cost-Netzteilen aus Südostasien oft geringer ausfällt als deklariert.
- Einige elektronische Bauteile haben bei maximalem Strom (und maximaler Erwärmung) eine reduzierte Lebensdauer.Dies gilt insbesondere für Wicklungsteile (Transformatoren, Drosseln), die in preiswerten Netzteilen in Handarbeit aus dünnem Draht mit minderwertiger Isolierung in Handarbeit hergestellt werden.
- Wenn das Netzteil minderwertige Lötkontakte hat (dies ist ein häufiger Fall), erwärmen sie sich bei maximalem Strom und die Qualität der Verbindung verschlechtert sich. Dies führt zu noch mehr Erwärmung und so weiter im Kreis bis zum Versagen.
- Bei einem leichten Temperaturanstieg im Raum geht die Elektronikeinheit in den Grenzbetrieb und ihre Lebensdauer wird unvorhersehbar reduziert.
- Der vom Beleuchtungssystem verbrauchte Strom hängt vom Schema ab (wenn auch nicht kritisch). Die Illuminator-Konfiguration kann Folgendes enthalten: Dimmer, RGB-Controller, Treiber (oder mehrere), Verstärker (vielleicht mehr als einer), andere Geräte.
Alle diese Geräte verbrauchen Ströme für den Leerlauf und für den Eigenbedarf (Stromversorgung der internen Schaltung etc.), ihr Wirkungsgrad ist nicht gleich 100%. Im Vergleich zu den Strömen, die LED-Lampen verbrauchen, sind sie klein. Wenn das Netzteil jedoch am Rand arbeitet, kann diese kleine Ergänzung kritisch werden.
Basierend auf diesen Überlegungen, je nach realer Situation, wann 20 und wann 40 Prozent zur berechneten Leistung addiert werden sollten.
Weitere Eigenschaften des Netzteils
Nachdem Sie die elektrischen Eigenschaften der Stromversorgung für LED-Streifen berechnet haben, müssen Sie auf andere Parameter achten.
Ausführung (Schutzart)
Netzteile sind in folgenden Ausführungen erhältlich:
- versiegelt - es wird empfohlen, im Freien zu installieren, da sie vor Niederschlag geschützt sind;
- undicht - Es ist besser, drinnen zu montieren, weil sie billiger sind.
Darüber hinaus werden hermetisch verschlossene Netzteile weniger gekühlt, was bedeutet, dass sie in Innenräumen anfällig für Überhitzung sind.
Kühltyp
In dieser Kategorie werden Spannungsquellen in Geräte unterteilt:
- mit natürlicher Kühlung;
- mit Zwangskühlung.
Die Zwangsbelüftung des Innenraums des Geräts erfolgt durch die Installation eines Lüfters, der vom eingebauten Temperatursensor ein- und ausgeschaltet wird. Ein solches Konstrukt verfügt über ausreichend leistungsstarke Quellen, und relativ stromsparende werden ohne Lüfter ausgeführt.
Die Verwendung einer Haube reduziert die Abmessungen des Geräts, indem die Größe der Radiatoren verringert wird, aber der Lüfter ist laut. Je näher das Lebensende rückt, desto lauter wird das Geräusch. Daher sollten solche Quellen nicht in Wohnräumen, sowie in Räumen, in denen sich Personen aufhalten (Büro etc.)
Ein Beispiel für die Berechnung der Leistung eines Schaltnetzteils
Als Beispiel, wie Sie ein geeignetes Netzteil für einen LED-Streifen auswählen, können Sie die Bedingungen festlegen:
- Das RGB-Band Apeyron 00-12 für den Außenbereich fungiert als Beleuchtungsgerät;
- Versorgungsspannung - 12 V;
- Stromverbrauch - 14,4 W / m;
- die erforderliche Länge der Segmente beträgt 12 m.
Sie benötigen auch einen RGB-Controller und dazu (bei einer solchen Länge der Leinwand) auch einen Verstärker.
Wir berechnen die benötigte Leistung nach obiger Formel:
- L Bänder = 12 m;
- Rud = 14,4 W/m.
Die Installation ist im Freien, was bedeutet, dass die Kühlung gut sein wird, aber es gibt zwei zusätzliche Verbraucher im Kreislauf. Sie können den Sicherheitsfaktor gleich 30 % oder 1,3 nehmen.
Pist \u003d Erz * L-Bänder * Kzap \u003d 14,4 * 12 * 1,3 \u003d 224,64 W.
Sie müssen nur aufrunden. 250-W-Quellen sind weit verbreitet.Es ist notwendig, ein solches Gerät mit IP68 auszuwählen, um es auf der Straße zu installieren.
Eine andere Variante. Das einfarbige Band Apeyron SMD2835-60LED mit einer Nennspannung von 12 Volt muss mit Strom versorgt werden. Insgesamt werden 1,5 Meter Klebeband benötigt bei einem Energieverbrauch von 9,6 W/m. Dimmer wird nicht benötigt, andere Zusatzgeräte werden nicht benötigt. Das Netzteil kann so installiert werden, dass es für einen guten Luftstrom sorgt. In der Nähe sollten keine anderen Quellen erhöhter Temperatur sein. Der Sicherheitsfaktor kann auf dem niedrigeren Niveau gleich 1,2 angenommen werden. Leistung wird berechnet:
Pist \u003d Erz * L-Bänder * Kzap \u003d 9,6 * 1,5 * 1,2 \u003d 17,28.
Ein 12V 25W Netzteil reicht aus. Geräte mit natürlicher Kühlung sind für diese Leistung ausgelegt, eine hermetische Bauweise ist nicht erforderlich.
Wichtig! Manchmal geben Netzteilhersteller statt der Leistung den höchsten Betriebsstrom an. Es muss gemäß der Formel in Strom umgewandelt werden Rist=UArbeit*Imax, wo Du arbeitest ist die Versorgungsspannung, und Imax - der höchste Betriebsstrom.
Am Ende des Videos ist ein Beispiel.
Die Frage der Berechnung der Belastbarkeit des LED-Streifennetzteils muss verantwortungsvoll angegangen werden. Ein Fehler auf der kleineren Seite kann den Verlust eines teuren Knotens kosten und auf einer größeren - zu ungerechtfertigten finanziellen Kosten.