Schema zum Anschließen eines LED-Streifens an ein 220-V-Netzwerk

Beleuchtungseinrichtungen werden in den meisten Fällen aus einem 220-V-Haushaltsstromnetz versorgt.Von den Alternativen können vielleicht nur Beleuchtungseinrichtungen genannt werden,die an das Bordnetz von Autos oder Motorrädern angeschlossen sind. In anderen Fällen befindet sich am Anfang des LED-Streifen-Stromversorgungskreises immer eine 220-Volt-Wechselspannungsquelle, sei es eine Haushaltssteckdose oder eine Schalttafel. In der Praxis gibt es verschiedene Möglichkeiten, LED-Lampen anzuschließen, die von den Parametern des Beleuchtungsgeräts abhängen.

220-V-Bandfunktionen

Die trivialste Option besteht darin, ein Band zu verwenden, das für die volle Spannung des Netzwerks ausgelegt ist. Es ist jedoch höchst unerwünscht, die Lampe direkt an ein Haushaltsnetzwerk anzuschließen. Obwohl die lichtemittierenden Elemente in eine Richtung leitend sind und während der positiven Halbwelle der Sinuswelle leuchten, wird während der negativen Halbwelle eine Spannung umgekehrter Polarität an sie angelegt.LEDs sind nicht als Hochspannungsgleichrichter ausgelegt, daher ist die Sperrspannung für sie zu hoch und die Lebensdauer der Elemente kurz. Der LED-Streifen sollte über einen Gleichrichter eingeschaltet werden - besser über eine Brückenschaltung (Vollwellenschaltung).

Anschließen eines LED-Streifens über eine Diodenbrücke. Die Phasenlage mit dieser Einbeziehung ist nicht wichtig, Phase und Null können mit jedem Eingangsanschluss des Gleichrichters verbunden werden.

Der Nachteil der Verwendung von Hochspannung mit gleicher Leistung ist ein reduzierter Strom, sodass die Segmente des Netzes mit einer Gesamtlänge von bis zu 100 m (Niederspannungslampen - bis zu 5 m) in Reihe geschaltet werden können. Ein Plus ist auch die Möglichkeit, Leiter mit reduziertem Querschnitt für die Verbindung zu verwenden, jedoch nicht zu Lasten der mechanischen Festigkeit.

Wichtig! Der Hauptnachteil dieser Option ist die extreme Unerwünschtheit der Verwendung eines Hochspannungsbandes in Innenräumen.

Mit können Sie die Helligkeit einstellen Dimmer - Es ist mit dem Gleichrichter verbunden. Der Dimmer kann entweder manuell mit einem Drehknopf oder ferngesteuert werden.

Niederspannungsband

Wenn es aufgrund der örtlichen Gegebenheiten nicht möglich ist, eine 220-Volt-Lampe zu verwenden, müssen Sie Bänder für eine Spannung von 5/12/24/36 Volt verwenden. Und es gibt verschiedene Anschlussmöglichkeiten zum Heimnetzwerk.

Korrekter Anschluss von zwei oder mehr Verbrauchern.

Netzteil

Die naheliegendste Möglichkeit besteht darin, die Beleuchtungseinrichtung in Verbindung mit einem Netzteil für die entsprechende Spannung zu betreiben. Klobige und unwirtschaftliche Quellen, die nach dem klassischen Schema mit Abwärtstransformator aufgebaut sind, wurden aus dem Bereich der LED-Beleuchtung längst von leichten und leistungsstarken gepulsten Geräten verdrängt.Daher wird die Wahl des Netzteils hauptsächlich nach zwei Parametern getroffen:

• Ausgangsspannung;
• maximal zulässige Lastleistung.

Die erste Eigenschaft wird einfach ausgewählt: Die Spannung muss der Spannung des Bandes entsprechen. Die zweite hängt von der Belastung ab und wird nach der Formel berechnet Rbp=Rud*L*K, wo:

• Rud - die von einem Meter Bahn verbrauchte Energie;
• L - die Gesamtlänge der Bandsegmente;
• Zu – Sicherheitsfaktor gleich 1,2..1,4.

Das Ergebnis wird auf den nächsten Standardwert aufgerundet. Wenn das Netzteil keine Leistung, sondern den maximal zulässigen Strom anzeigt, kann dieser mit der Formel in Leistung umgerechnet werden Рbp=Imax*Uout.

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Berechnung der Stromversorgung für LED-Streifen 12V

 

mit Ballastelement

Der Anschluss eines LED-Streifens an ein 220-V-Netz ohne Stromversorgung ist möglich, aber aus Sicherheitsgründen unerwünscht. Jeder Punkt des Stromkreises steht unter voller Netzspannung, daher müssen alle Manipulationen bei vollständig ausgeschaltetem Band durchgeführt werden. Wenn jedoch keine sichereren Optionen verfügbar sind, können Sie sich über einen Widerstand mit dem Netzwerk verbinden, der die Überspannung löscht. Sein Wert wird so gewählt, dass beim Betriebsstrom (bestimmt durch die Leistung der Lampe) die Differenz zwischen der Netzspannung und der Nennspannung des Bandes darauf fällt:

Rb \u003d (Unnetzwerk-Unom) / (Inom), wo:

• Rb – Wert des Ballastwiderstands;
• Netzwerk - Netzspannung;
• Unom - Nennspannung des Bandes;
• Inom - Nennstrom des Bandes, berechnet nach der Formel Rud * L / Unom.

Wichtig! Bei dieser Berechnung muss der Amplitudenwert der Netzspannung von 310 V verwendet werden.

Wenn Sie die Werte der Nennspannung des Bandes auf 5 Volt einstellen, die Leistung von 1 Meter der Bahn 10 W beträgt und die Gesamtlänge 5 m beträgt, können Sie den Wert von Rb berechnen:

Rb \u003d (310-5) / ((10 * 5) / 5) \u003d 305 / 10 \u003d 30,5 Ohm. Sie können den nächsten Standardwert von 33 Ohm nehmen. Auf den ersten Blick ist eine solche Verbindung deutlich günstiger und einfacher als mit einem Netzteil.

Anschließen des Bandes über einen Löschwiderstand.

Tatsächlich ist nicht alles so rosig. Zuerst müssen Sie die im Vorschaltgerät verbrauchte Leistung als Strom multipliziert mit der Spannung berechnen (hier wird der effektive Spannungswert von 220 V genommen):

Pb \u003d Inom * 220 V \u003d 10 A * 220 V \u003d 2200 W. Es ist schwierig, einen Widerstand mit einer solchen Leistung zu finden, und er wird die entsprechenden Abmessungen haben. Und mit zunehmender Leistung der Leinwand sinkt der berechnete Widerstand und die verbrauchte (verschwendete!) Leistung wächst, sodass diese Methode nur für Lampen mit geringer Leistung anwendbar ist. Dieses Problem kann umgangen werden, indem anstelle eines Widerstands ein Kondensator als Vorschaltgerät verwendet wird. Seine Kapazität wird nach folgender Formel berechnet:

C \u003d 4,45 (Unnetwork-Unom) / (Inom), wobei C die Kapazität in uF ist.

Die Verwendung eines Kondensators als Vorschaltgerät.

Der Kondensator muss für eine Spannung von mindestens 400 V ausgelegt sein, und der Schaltung müssen zwei Widerstände hinzugefügt werden:

• R1 - mit einem Widerstand von mehreren hundert Kiloohm, um den Kondensator nach dem Ausschalten zu entladen;
• R2 - Um den Ladestrom beim Einschalten zu begrenzen, kann sein Wert mehrere zehn Ohm betragen.

Aber dieses Problem ist nicht das einzige:

1. Es wurde über elektrische Sicherheitsprobleme beim Betrieb von Bändern mit einer solchen Verbindung gesprochen. Daher kann auf diese Weise nur ein Band in einer Silikonhülle mit Strom versorgt werden, und die Verbindungsstellen müssen sorgfältig isoliert werden.Und es wäre eine sehr schlechte Idee, einen solchen Anschluss in Feuchträumen (Schwimmbäder, Bäder, Aquarien) zu verwenden.
   Optionen in einer Silikonhülle haben keine Angst vor Wasser, erwärmen sich jedoch viel stärker.
2. Die Berechnung ist nur für ein bestimmtes Band einer gegebenen Länge korrekt. Bei jedem Austausch oder jeder Änderung der Bahnlänge muss der Ballast neu berechnet werden.
3. Die Spannung im Netz im Normalmodus kann innerhalb von 5 % abweichen, maximal zulässig sind 10 %. Außerdem beträgt die Genauigkeit der gängigsten Widerstände 10 %. Unter Berücksichtigung der Streuung der Parameter der Bänder im Verhältnis zu den deklarierten kann die Spannung auf dem Band (und der Strom durch die LEDs) erheblich von den berechneten abweichen, selbst wenn die Berechnungen durch tatsächliche Messungen verfeinert werden - einfach fällig auf Schwankungen der Netzspannung. Die Folge kann einerseits eine Abnahme der Helligkeit des Glimmens sein, andererseits der Ausfall der Lampe durch Überstrom. Dieses Problem macht sich umso deutlicher bemerkbar, je niedriger die Versorgungsspannung des Bandes ist. Bei Verwendung eines Kondensators verschärft sich das Problem, da der Bereich der Kapazitäten geringer ist als der Bereich der Widerstände und die tatsächliche Genauigkeit geringer ist.
4. Bei Verwendung eines Dimmers zum Einstellen der Helligkeit oder eines Reglers zum Steuern der Farbe des Scheins RGB-Bänder Der Strom durch die LEDs ändert sich, gleichzeitig ändert sich der Spannungsabfall am Vorschaltgerät, was auch die Instabilität des Spannungsabfalls auf dem Band synchron mit der Stromänderung verschlimmert. Deshalb die Verwendung von Geräten zur Regulierung der Strahlungsintensität ist ausgeschlossen.

Aufgrund der Gesamtheit der Probleme sollte ein solcher Anschluss nur dann verwendet werden, wenn es völlig unmöglich ist, das Netzteil für die entsprechende Spannung zu verwenden.

Parallelschaltung von Planen mit Einzelballast.

Wenn mehrere Stoffstücke mit einer Gesamtlänge von mehr als 1 Meter verwendet werden, müssen diese verwendet werden Vereinen parallel. Andernfalls können die Bandleiter dem Gesamtstrom des Beleuchtungssystems nicht standhalten. Noch besser ist es, den Ballast für jedes Segment separat zu berechnen. Wenn ein Austausch erforderlich ist, wird nur die zu ersetzende Klinge neu berechnet. Die Diodenbrücke muss dem Gesamtstrom aller Bandabschnitte mit einem Spielraum standhalten.

Typische Verbindungsfehler

Beim Anschließen des Bandes an das Netzwerk über die Stromversorgung ist der häufigste Fehler der falsche Leistungsberechnung. Daher wäre es ideal, wenn Sie beim ersten Einschalten die tatsächliche Stromaufnahme mit einem Amperemeter messen, in Leistung umwandeln und mit der maximalen Leistung der Stromquelle vergleichen. Dieser Vorgang muss unbedingt durchgeführt werden, wenn das Netzteil beim Einschalten ungewöhnliche Geräusche macht, Anzeichen einer übermäßigen Erwärmung usw.

Strommessschaltung.

Bei Verwendung einer Stromversorgung ist es sehr wünschenswert, eine Schaltvorrichtung auf der Eingangsseite und auf der Ausgangsseite vorzusehen. Auf der hohen Seite kann die Trennung vorgenommen werden, indem einfach der Stecker aus der Steckdose gezogen wird. Bei festem Anschluss sollte es möglich sein, die Spannung vom Eingang durch Ausschalten des Leitungsschutzschalters zu entfernen (er sollte immer vorhanden sein!).

Phasenlage (Anschluss von Null und Phase an die entsprechenden Klemmen des Netzteils) ist nicht zu beachten, dies beeinträchtigt die Leistung in keiner Weise - am Eingang des Schaltnetzteils befindet sich ein Gleichrichter. Beim Umschalten ist es jedoch erforderlich, gleichzeitig den Außenleiter oder die Phase und Null zu unterbrechen (bei Anschluss über eine Steckdose geschieht dies von selbst).Der Erdleiter (PE), falls vorhanden, muss immer angeschlossen werden - nur so ist ein sicherer Betrieb gewährleistet. Die Schutzerde darf nicht unterbrochen werden.

Anschlussplan der Schaltgeräte.

Bei einem transformatorlosen Anschluss ist die Messung des tatsächlichen Stroms noch wichtiger. Stattdessen können Sie beim ersten Einschalten die tatsächliche Spannung an den Kontaktflächen des Bandes messen. Weicht er stark vom Nennwert ab, muss der Nennwert des Vorschaltgerätes in die entsprechende Richtung korrigiert werden. Wenn die Spannung am Verbraucher niedriger als nötig ist, müssen Sie den Wert des Widerstands verringern oder die Kapazität des Kondensators erhöhen. Wenn die Spannung höher ist, machen Sie das Gegenteil. Die Messung muss mit allen Vorsichtsmaßnahmen durchgeführt werden, ohne die nicht isolierten Teile der Multimetersonden zu berühren.

Spannungsmessschaltung.

Auch bei Niederspannungsbändern kann es ein Fehler sein, Anschlussleiter mit einem geringeren Querschnitt als für den vorhandenen Strom erforderlich zu verwenden. Während des Betriebs muss auf die Temperatur der Drähte geachtet werden (idealerweise, wenn zu diesem Zweck ein Pyrometer, eine Wärmebildkamera oder andere Diagnosegeräte vorhanden sind). Wenn die Hitze zunimmt, Sie müssen die Drähte durch dickere ersetzen. Um zunächst Fehler zu vermeiden, können Sie die Abschnittstabelle verwenden.

Unbedingt aufpassen: LED-Streifen 220 Volt Top oder Trash, das Band 12 Volt besser und schlechter.

Sie können den LED-Streifen auf verschiedene Arten an 220 V anschließen. Aber der beste Weg ist immer noch Schaltnetzteil Anwendung. Alle anderen Methoden sind in aussichtslosen Fällen eine Alternative.