Подключение трансформатора для светодиодной ленты на 12, 24В

Выбираем и подключаем трансформатор для светодиодной ленты

Полупроводниковые наборные осветительные элементы используют для работы низкое напряжение 12В. Чтобы запитать их от одно- или трехфазной сети (220/380 вольт) потребуется трансформатор для светодиодной ленты или блок питания. Далее речь пойдет об основных видах преобразователей напряжения, принципах их работы и особенностях выбора.

Что такое светодиодная лента?

Любой современный человек, при выборе схемы и типа освещения, пытается сочетать следующие основные факторы:

Низкое потребление электроэнергии. Это логично, ибо цены на энергоносители постоянно растут, равно как и их потребление,
Высокий уровень освещения. Этот критерий является производным от предыдущего либо тесно связанным с ним. Если перефразировать это утверждение, то при замене, например, лампы накалывания 100 Вт на перспективное устройство, уровень освещенности должен оставаться на том же уровне или быть выше него,

Сама лента представляет собой достаточно гибкую печатную плату стандартной шириной от 8 до 20 мм при длине 5 м. На ней располагаются медные дорожки, по которым на светодиоды подается электрический ток. Размещение происходит при помощи специального припоя на равноудаленном расстоянии друг от друга. Суммарная толщина ленты с напаянными полупроводниковыми элементами составляет порядка 2-3 мм. Геометрические размеры светодиодов заложены в их маркировке. У модели SMD3528 они составляют 3,5 мм×2,8 мм.

Кроме светодиодов в схему включаются ограничивающие ток резисторы. Соединение происходит последовательно: группа светодиодов (как правило, 3 шт), а затем группа резисторов. Количество последних определяется исходя из уровня рассеиваемого тепла.

Предназначение и классификация трансформаторов

Главное предназначение блока питания или трансформатора заложено в его названии – преобразование сетевого напряжения с 220 вольт до 12В. На практике используются четыре основных вида блоков:

В пластиковых корпусах. Главным их достоинством закономерно является компактность, презентабельный внешний вид и малый вес. Можно также упомянуть и герметичность, но она одновременно приводит к возникновению главного недостатка таких систем – сложности теплообмена. Это прямо ограничивает мощность осветительного прибора, какой можно подключить. На рисунке справа можно видеть блок на 12 вольт,
В алюминиевых корпусах. В сравнении с предыдущим видом, более дорогой и увесистый. Но герметичный металлический корпус напротив не утрудняет, а способствует теплообмену. Такие приборы более прочные, надежные и долговечные. Они устойчивы к негативному влиянию внешней среды, поэтому используются во внешней рекламной продукции,
Открытого типа. Наиболее массовый и дешевый, ввиду своей простоты, вариант трансформатора. Более габаритный, нежели предыдущие модели, к тому же имеет менее презентабельный внешний вид. Также имеют довольно низкий уровень пыле- и влагозащищенности (если они вообще предусмотрены конструкцией),
Компактного типа. Маленький, простой конструктивно и в эксплуатации прибор, где реализован принцип нестационарного монтажа. Мощность их не превышает 60 Вт. Используются для питания лент стандартной длины (не более 5 м). Такой блок очень просто подключить, что является главным его достоинством.

Принципы подбора и расчета трансформаторов на 12 и 24 В

Поскольку светодиодная лента является расходным материалом, а не комплектным изделием, то блок питания к ней необходимо выбирать, исходя из следующих критериев:

Рабочее напряжение. В массовом производстве используются ленты на 12 и 24 вольт. Определить его можно по каталожным картам, где указаны все их технические характеристики,
Потребляемая мощность. Этот критерий необходим из соображения нормальной работы освещения, без перегрева трансформатора. Здесь опять-таки придется обратиться к техническим данным, а точнее, к такому параметру, как удельная мощность на каждый погонный метр светодиодной ленты,
Степень пыле-, влагозащищенности. Этот критерий важен, исходя из условий эксплуатации, точнее, места установки. В гостиной этим параметром можно свободно пренебречь, тогда как подсветка в ванной или на улице прямо обязывает к поиску защищенных решений.

А теперь попробуем рассчитать необходимые параметры и выбрать блок питания для упомянутой ранее светодиодной ленты типа SMD 3528. Как помнится, из обозначения мы можем определить размеры отдельного светодиода (3,5 мм×2,8 мм), но они никак не влияют на расчет блока. Поэтому, обратившись к техническим характеристикам определяем ключевые критерии:

Напряжение – 12В,
Удельная мощность – 4,8 Вт/м.

Исходя из этого можно определить, что рабочим, выходным напряжением трансформатора должно быть 12 вольт. Расчет мощности ведется с учетом длины ленты, которую требуется запитать. К примеру, необходимо подключить к сети 4-метровую светодиодную ленту. Рассчитать необходимую мощность с учетом 25-процентного запаса можно по формуле:

Учитывая это, по каталогам трансформаторов нужно подобрать блок с ближайшей большей мощностью, например, PV-30 (12В, 30Вт). Поскольку он собран в герметичном алюминиевом корпусе, это позволяет использовать его в условиях повышенной влажности, а улице.

Как подключить ленту: обзор схем

Несмотря на все выше сказанное и очевидные технические ограничения по напряжению (12 или 24 вольт), светодиодную ленту можно подключить через блок питания или без него (бестрансформаторное подключение).

Типичная трансформаторная схема подключения на 12 В выглядит следующим образом:

Схема эта реализована для простой одноцветной ленты, на торцах которой контакты обозначены символами «+» и «−». Она реализуется тогда, когда общая длина не превышает стандартных 5 м. В противном случае необходимо прибегать к наращиванию осветителей, соединяя их контакты. Следует отметить, что схема последовательного соединения практически не реализуется по причине падения напряжения, а также повышения токов, снижающих срок службы светодиодов. Выходом из сложившейся ситуации может стать параллельная запитка двух участков от одного трансформатора на 12 или 24 В с большей мощностью, или параллельная работа на двух компактных блоках для каждой из лент.

Если же используется трехцветная RGB лента, то после блока питания на 12 или 24 В придется включить электронный контроллер. Он имеет четыре контактных выхода: три – на каждый из цветов и один – на общее питание светодиодной ленты.

При необходимости подключить несколько лент, длиной более 5 м, прибегают к тем же приемам.

Подключить осветитель бестрансформаторным способом можно, основываясь на принципе обратного соединения светодиодов (плюс с минусом). В этом случае переменный ток 220 вольт не принесет ущерба для 12В лент, но может возникнуть риск пробоя в момент подачи напряжения. Чтобы этого избежать, в схему вводят диодный выпрямитель, который дополнительно будет выравнивать мерцание отдельных участков.

При такой схеме существует риск прикосновения к оголенным контактам в местах соединения, поэтому в массовом производстве она не реализуется.

Выбор блока питания для светодиодной ленты

В последнее время светодиодные ленты стали использовать для освещения частных домов и квартир. Это не удивительно, так как их приятное и тёплое свечение дополняет атмосферу домашнего уюта. На рынке продаются различные виды лент, и для каждого из них необходимо правильно подобрать блок питания.

Особенности светодиодных лент

Светодиодная лента — это полоса гибкого материала, обладающего изоляционными свойствами, которая оснащена двумя проводящими шинами из медной фольги, светодиодами и резисторами.

Гибкая полоса с установленными светодиодами создаёт яркий источник света длиной до 5 метров

Светодиодная лента состоит из секций по три диода, каждая из которых подключается к источнику питания параллельно

Светодиодную ленту можно резать на фрагменты с количеством светодиодов, кратным трём

При правильном подключении проводов к шинам питания на секцию или отрезанный участок ленты начнёт поступать напряжение, которое вызовет прохождение тока по светодиодам. Благодаря особенностям своей конструкции, под воздействием тока светодиоды начнут излучать световой поток (светиться). Стоит отметить, что уровень свечения напрямую зависит от величины тока. При слишком маленьком значении тока диод будет излучать тусклое свечение или вообще не будет светиться, а при слишком высоком — быстро испортится и сгорит. В основном среднее значение тока для диодов, использующихся в светодиодных лентах, составляет от 15 до 20 миллиампер (мА).

Классификация светодиодных лент

Большое разнообразие одноцветных светодиодных лент обусловило их классификацию по нескольким основным критериям. Эти критерии будут описаны ниже.

По типу использованных светодиодов

Аббревиатура SMD означает то, что этот электронный компонент предназначен для монтажа на поверхность печатной платы. Полная маркировка включает также габариты изделия в миллиметрах: например, у светодиода SMD 3528 длина составляет 3,5 мм, а ширина 2,8 мм.

По плотности светодиодов

Чем плотнее расположены светодиоды, тем больше их помещается на отрезке ленты и тем ярче будет свет

По мощности

Мощность светодиодных лент, как и другого радиотехнического изделия или оборудования, измеряется в ваттах (Вт). Значение этого параметра определяется габаритами диодов и их плотностью. Например, типичная светодиодная лента, изготовленная на основе SMD 3528, потребляет:

4,8 Вт, если на каждом метре установлены 60 диодов;
9,6 Вт, если плотность светодиодов в два раза больше — 120 диодов на метр;
19,2 Вт, если диоды стоят в два ряда, и их общее количество на одном метре 240 шт.

Для ленты на базе SMD 5050 потребляемая мощность будет изменяться следующим образом:

30 диодов/метр — 7,2 Вт;
60 диодов/метр — 14,4 Вт;
120 диодов/метр — 28,8 Вт.

Нетрудно заметить, что для одного и того же типа ленты потребляемая мощность прямо пропорционально количеству установленных светодиодов. Это и понятно — каждый диод потребляет одинаковое количество ватт.

Выбор источника питания для светодиодной ленты

Для того чтобы наслаждаться приятным и необычным освещением, следует правильно подобрать источник питания. Этот шаг очень важный, так как при неправильном выборе светодиоды могут сгореть, а изделие выйдет из строя.

Факторы, влияющие на выбор источника питания для светодиодных лент

При выборе источника (блока) питания для светодиодных лент следует ориентироваться на следующие параметры:

Напряжение питания ленты.
Её потребляемая мощность.
Необходимая степень защищенности оборудования от воздействия влаги.

В качестве примера возьмём светодиодную ленту SMD 3528 длиной 6 м (60 диодов/м).

Напряжение питания светодиодной ленты

Как уже говорилось выше, все светодиодные ленты делятся на изделия, которые питаются от 12 В и 24 В соответственно. Естественно, что и выходное напряжение источника должно быть равным одному либо другому значению. Итак, для того чтобы узнать напряжение питание светодиодной ленты:

Открываем её технические характеристики и ищем интересующий параметр.
Видим, что лента питается от напряжения в 12 В.

В соответствии с найденным значением напряжения и осуществляем подбор блока питания.

Мощность, потребляемая светодиодной лентой

Для расчёта мощности источника питания следует снова обратиться к техническим характеристикам светодиодной ленты. На этот раз нас интересует значение мощности, потребляемой на метр изделия (P_ленты=4,8 Вт/м).

По условию нужно обеспечить питанием светодиодную ленту длиной в 6 метров, а значит для того чтобы найти полную мощность, которую потребляет лента (P_потр), воспользуемся следующей формулой: P_потр= P_ленты × L= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт.
Стоит отметить, что блок питания по данному параметру следует выбирать с запасом (порядка 30–33%). Поэтому нам понадобится источник постоянного тока на 12 В мощностью 28,8 х 1,33 = 38,3 ≈ 40 Вт.

Защита от воздействия влаги

Это ещё один важный фактор, который следует учитывать при выборе источника питания. При выборе по этому критерию сначала надо определиться с местом его установки. Если планируется организация светодиодного освещения в ванной комнате, то необходимо выбрать блок питания, обладающий влагозащитными свойствами (IP 65 или IP 68). В обычном жилом помещении сухого типа — спальня или гостиная — можно использовать простой интерьерный источник.

Однако для того чтобы выбор источника был на 100% правильным, кроме описанных выше факторов, следует подобрать подходящий тип, основываясь на его преимуществах и недостатках.

Типы источников питания

В настоящее время выпускают четыре типа источников питания для светодиодных лент.

Таблица: преимущества и недостатки различных типов источников питания

Производители блоков питания для светодиодных лент

Наиболее популярными и востребованными производителями блоков питания для светодиодных лент являются:

Cool Neon. Выпускает обширную линейку светодиодных трансформаторов, которые могут использоваться для решения различных целей и задач. Продукция компании оснащена встроенными защитными устройствами и может использоваться при температуре от -25 до +45 °С. Средний срок службы — более 25 тыс. часов.

В номенклатуре изделий Cool Neon имеются как открытые блоки питания, так и герметичные модели, способные работать при низких температурах окружающего воздуха

Lightech. Производит блоки питания, которые обеспечивают высокую стабильность работы светодиодной продукции в том числе и лент, использующихся при температуре от -30 до +50 °C. Продукция компании в основном рассчитана на эксплуатацию в течение 50 тыс. часов и более. Особенностями этих моделей являются:
1. Широкий диапазон входных напряжений.
2. Устойчивость к механическим ударам и вибрациям.
3. Защита от перегрева корпуса.
4. Стойкость к импульсным помехам в сети.
5. Встроенная защита от короткого замыкания.

Lightech выпускает герметичные блоки питания в пластмассовых корпусах, обеспечивающие высокую стабильность выходных параметров

Герметичные блоки питания UnionElecom отличаются компактностью, максимально высокой степенью влагозащиты алюминиевого корпуса (IP68) и доступной ценой

Расчёт мощности трансформатора

Основными параметрами, которые применяются при расчёте мощности источника питания являются: погонная мощность, расходуемая на 1 метры ленты (P_ленты), количество диодов на этом же расстояние и выходное напряжение 12/24 В.

Выше мы уже касались темы расчёта мощности на примере светодиодной ленты SMD 3528 длиной L = 6 м (60 диодов/м и P_ленты=4,8 Вт/м) и напряжением питания 12 В. По результатам расчётов получилось, что вся эта лента потребляет P_потр = 28,8 Вт_. Для большей наглядности продублируем предыдущий расчёт сюда:

P_потр= P_ленты × L= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт.
Для того чтобы блок питания не перегревался, следует мощность рассчитывать с запасом (берётся запас в 33%). Воспользуемся формулой: P_БП= P_потр+33%=28,8+9,54=38,3 Вт.
На основе расчёта подбираем блок питания из стандартной линейки интересующего производителя, например, на 40 Вт.

По аналогичным формулам рассчитаем мощность для светодиодной ленты SMD 5050 120 LED (120 диодов на метр). Это изделие обладает следующими параметрами: P_ленты=28,8 Вт, плотность 120 диодов/м, напряжение питания 24 В, длина ленты L = 2,5 м (предположим, что мы отрезали необходимое количество от стандартной длины в 5 м).

P_потр= P_ленты × L= 28,8 Вт/м × 2,5 м = 70,2 Вт.
P_БП= P_потр+33%=70,2+23,16=93,4 Вт.
В этом случае выбираем блок питания на 100 Вт.

Стоит отметить, что используя данные формулы, можно легко и просто рассчитать мощность блока питания для светодиодных лент с любыми параметрами.

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.

Облуживать провода нужно быстро, чтобы не перегреть их и не повредить светодиоды

Красный провод от светодиодной ленты («+») нужно подсоединить к клемме «+V», а чёрный («-») — к клемме «-V»; к клеммам «L» и «N» подключается сетевое напряжение («L» — фаза, «N» — ноль)

Трансформаторы для светодиодных лент, мнение специалистов

В электрической цепи, где есть источник света, необходим для стабильной бесперебойной работы трансформатор для светодиодной ленты. От напряжения зависит срок жизни любого светодиода. Ленты с такими источниками света – стильный и доступный инструмент, позволяющий оформить интерьер. Они могут быть использованы как внутри здания, так и снаружи. Используются светодиодные ленты и в оформлении квартир и домов. Ими можно подсветить предметы мебели, декор и другие элементы домашней обстановки.

Блоки питания – пожалуй, одно из самых слабых мест светодиодной электрической цепи. Они выходят из строя гораздо чаще самих ламп. Именно по этой причине специалисты не рекомендуют капитально прятать блок, а продумать его место, так чтобы к нему был легкий доступ. Качественная светодиодная лента может прослужить своему владельцу 10 и больше лет.

В данной статье будут описаны основные технические вопросы выбора и подключения трансформаторов для создания светодиодной подсветки. В качестве бонуса к статье добавлен видеоролик с информацией порядка подключения трансформатора. Также статье содержит файл с учебным пособием “Как подключить светодиодную ленту”.

Основные функции

Используют блок питания с целью уменьшения уровня сетевого напряжения. Такие приборы могут быть задействованы при организации систем освещения разнотипных объектов: частного жилья, магазинов, офисов, баров, ресторанов и других помещений, рекламных баннеров и щитов, вывесок. Блок питания используют при организации подсветки, в основе которой лежит светодиодная лента или точечный светоизлучающий диод.

Популярность таких вариантов источника света обусловлена рядом преимуществ: несложный монтаж, высокая интенсивность свечения, сравнительно небольшая стоимость, если сравнивать с полноценными светильниками на базе диодов. Функционирование светодиодной ленты невозможно без блока питания, подходящего по мощности. Чтобы определить нужный вариант конструкции питающего элемента, необходимо выполнить несложный расчет.

Подключение к электрической сети

Производители предлагают к реализации светодиодные ленты с различными параметрами. В большинстве случаев источники питания светодиодных лент – сеть, дающая напряжение в 220 V. Но не все светодиодные приборы рассчитаны на то, чтобы их можно было подключать к обычной розетке. Ленты, которые пользуются наибольшим спросом у потребителя, требуют источник питания с параметрами напряжения на 12 V или на 24 V. Если их подключить напрямую к розетке, они не будут работать и могут сгореть. Эти устройства рассчитаны совсем на другой уровень и тип напряжения и такой светодиодный прибор необходимо подключить через трансформатор. Для светодиодного освещения разработчики представляют специальные трансформаторы для светодиодной ленты, обеспечивающие на выходе стабильное напряжение.

Блок питания

Для устанавливаемой световой рекламы с применением светодиодов потребуется отдельный блок питания. В нашем случае такой блок питания и называют трансформатором для светодиодной ленты. Так происходит потому, что в составе таких блоков (кстати еще одно частое название такого устройства — адаптер) изначально использовались трансформаторы. И такие устройства обеспечивали постоянство напряжения на выходе. Сейчас же для питания светодиодных устройств чаще всего используются источники постоянного тока — их называют драйверами, либо еще более сложные устройства — контроллеры.

Но вернемся к блокам питания. Блок питания для светодиодной ленты следует подбирать, учитывая следующие параметры:

напряжение;
мощность;
защита от влаги.

Блок следует подбирать для каждого конкретного случая. Напряжение питания светодиодной ленты должно соответствовать значениям 12 и 24 V. Поэтому выбираем прибор, который способен обеспечить указанное напряжение. Следующий момент – расчет необходимой мощности. Для питания одного метра светодиодной ленты требуется совершенно определенная мощность. Соответственно, мощность блока питания подбирается, исходя из подсчетов: мощность, потребляемая одним метром ленты, помноженная на общую длину подключаемого отрезка.

Обзор видов и принцип работы

Подобные устройства функционируют по сходной схеме: сетевое напряжение 220В преобразовывается в более низкое – 12В. Реализуется данная возможность посредством трансформатора, который обеспечивает понижение напряжения до уровня 12В. Это самый простой блок питания, который позволяет подключить осветительные приборы небольшой мощности. Для установки более мощных светильников используются питающие элементы, рассчитанные на 24В, 36В, 48В. Кроме понижающего трансформатора, в конструкции блока предусматривается выпрямитель, стабилизатор и фильтры (RC или LC).

Существует две разновидности таких приборов, которые отличаются по способу охлаждения:

с пассивной отдачей тепла;
с активной системой охлаждения.

В первом случае блок питания может быть выполнен в закрытом или перфорированном корпусе, а снижение интенсивности нагрева корпуса осуществляется посредством естественного охлаждения.

Второй вариант предусматривает вентилятор в конструкции. У такого блока имеются весьма существенные минусы: необходимость регулярной очистки устройства, так как вентилятор нагнетает довольно много пыли, а, кроме того, во время работы слышен навязчивый шум, что не всегда устраивает владельца помещения. Встречаются разные исполнения питающего блока для светодиодной ленты, отличные по габаритам. Если планируется монтаж декоративной маломощной подсветки, можно использовать компактный вариант.

Помимо этого, рынок предлагает модели приборов отличные по материалу, из которого изготовлен корпус: пластик, алюминий. Основное отличие которых заключается в наборе функций:

обеспечение питания источника света;
устройства со встроенным диммером;
возможность дистанционного управления;
полнофункциональные приборы: с диммером и функцией удаленного управления.

Диапазон мощности подобной техники может варьироваться от 4 до 2 000Вт. Если планируется монтаж подсветки в помещении с повышенным уровнем влажности, используют специальный вид питающего блока – влагозащитный.

Классификация светодиодных лент

По типу использованных светодиодов

Главной отличительной чертой светодиодных лент является тип диодов, использованных при изготовлении изделия. В основном одноцветные светодиодные ленты производятся на базе диодов SMD 3528 и SMD 5050. Аббревиатура SMD означает то, что этот электронный компонент предназначен для монтажа на поверхность печатной платы. Полная маркировка включает также габариты изделия в миллиметрах: например, у светодиода SMD 3528 длина составляет 3,5 мм, а ширина 2,8 мм.

По плотности светодиодов

Светодиодные ленты также подразделяются и по количеству элементов (диодов), использующихся в одном метре ленты, которое в технических кругах называют плотностью. Стоит отметить, что количество светодиодов, которое применяется при изготовлении одного метра ленты, оказывает влияние на суммарную мощность изделия, а также на его световые показатели (степень освещённости). Чем плотнее расположены светодиоды, тем больше их помещается на отрезке ленты и тем ярче будет свет. Расчет параметров питания светодиодной ленты представлен в таблице ниже.

По мощности

4,8 Вт, если на каждом метре установлены 60 диодов;
9,6 Вт, если плотность светодиодов в два раза больше — 120 диодов на метр;
19,2 Вт, если диоды стоят в два ряда, и их общее количество на одном метре 240 шт.

Для ленты на базе SMD 5050 потребляемая мощность будет изменяться следующим образом:

30 диодов/метр — 7,2 Вт;
60 диодов/метр — 14,4 Вт;
120 диодов/метр — 28,8 Вт.

Ключевые параметры выбора

Чтобы подобрать питающий элемент для светодиодной ленты, необходимо обратить внимание на несколько основных технических характеристик подобных устройств:

уровень напряжения на выходе блока обязательно должен соответствовать по значению источнику света, который будет подключен;
значение мощности прибора, для определения подходящего по нагрузке исполнения следует выполнить простой расчет;
степень защиты;
необходимость наличия в блоке дополнительных функций.

Расчет значения достаточной мощности

Чтобы не ошибиться и подобрать питающий элемент для светодиодной ленты нужных параметров, следует для начала определить общую протяженность источника света, на что влияют размеры освещаемого помещения. В технических характеристиках производитель указывает значение мощности участка полосы длиной 1м. Соответственно, чтобы определить максимальный уровень нагрузки на блок питания, следует умножить общую длину ленты на мощность 1м. Дополнительно необходимо прибавить к полученному значению 15-20%.

Таким образом, питающий элемент обеспечивает возможность подключения светодиодных источников света. Но помимо основной функции – питания, такие устройства решают и другие задачи, например, защищают осветительный прибор от перепадов сети благодаря встроенному стабилизатору. Чтобы не ошибиться при покупке, нужно рассчитать значение мощности. Основными параметрами, которые применяются при расчёте мощности источника питания являются: погонная мощность, расходуемая на 1 метры ленты (Pленты), количество диодов на этом же расстояние и выходное напряжение 12/24 В.

Проведем расчёта мощности на примере светодиодной ленты SMD 3528 длиной L = 6 м (60 диодов/м и Pленты=4,8 Вт/м) и напряжением питания 12 В. По результатам расчётов получилось, что вся эта лента потребляет Pпотр = 28,8 Вт. Для большей наглядности продублируем предыдущий расчёт сюда: Pпотр= Pленты × L= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт. Для того чтобы блок питания не перегревался, следует мощность рассчитывать с запасом (берётся запас в 33%). Воспользуемся формулой: PБП= Pпотр+33%=28,8+9,54=38,3 Вт.

На основе расчёта подбираем блок питания из стандартной линейки интересующего производителя, например, на 40 Вт. По аналогичным формулам рассчитаем мощность для светодиодной ленты SMD 5050 120 LED (120 диодов на метр). Это изделие обладает следующими параметрами:

Pленты=28,8 Вт;
плотность 120 диодов/м;
напряжение питания 24 В;
длина ленты L = 2,5 м.

Предположим, что мы отрезали необходимое количество от стандартной длины в 5 м). Pпотр= Pленты × L= 28,8 Вт/м × 2,5 м = 70,2 Вт. PБП= Pпотр+33%=70,2+23,16=93,4 Вт. В этом случае выбираем блок питания на 100 Вт. Стоит отметить, что используя данные формулы, можно легко и просто рассчитать мощность блока питания для светодиодных лент с любыми параметрами.

Подключение светодиодной ленты к одному блоку 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.

Заключение

В данной статье были перечислены основные правила по выбору и подключению трансформаторов для подсветки со светодиодами. Еще больше информации содержится в данном учебном материале как подключить трансформатор светодиодной подсветки.

Трансформатор для светодиодной ленты

Что такое трансформатор и для чего он нужен? Как выбрать подходящий? Что важно учесть перед покупкой? Этими вопросами задаются многие покупатели, которые решили выполнить монтаж трансформатора для диодной ленты самостоятельно. Если вы хотите украсить свою квартиру, используя светодиодное освещение, то давайте разберемся, какой трансформатор подойдет вам по техническим характеристикам.

Трансформатор в переводе с латинского означает «преобразовывать». Преобразовывает он переменный ток в постоянный, что необходимо для исправной работы LED-ленты. Самым распространенным считается трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт. Разберемся подробнее во всех тонкостях этого устройства.

Основные виды трансформаторов для диодной ленты 12 вольт

Трансформатор (или БП) требует тщательного выбора, ведь именно этот элемент отвечает за качество и длительность работы LED-ленты.

Его основная функция — превращать переменные 220 вольт в постоянные 12 вольт, оберегая от скачков напряжения. Но мы будем сравнивать их по другому критерию, так как мы уже говорили, что нас волнует трансформатор для светодиодной ленты с напряжением 12 вольт.

Существует 3 вида трансформаторов для диодных лент:

Негерметичный вид.

Он наиболее распространенный. Он не влагостойкий и его возможно использовать в любой комнате, где отсутствует повышенная влажность.

самый недорогой вариант из всех перечисленных;
срок службы выше остальных из-за отсутствия перегрева.

Недостатки: возможно использовать только в сухом помещении.

Герметичный вид.

Лучше всего выполнять свои функции он будет в алюминиевом корпусе, а пластиковый будет сильнее нагреваться. Из преимуществ герметичного БП — он полностью защищен от воздействия влажного воздуха.

из-за полной герметичности подвержен излишнему нагреванию;
цена выше, чем за негерметичный;
мощность в пластиковом корпусе существенно уменьшается. Это еще одна причина почему стоит присмотреться к БП в алюминиевом корпусе.

Полугерметичный вид.

имеет вентиляционные отверстия и встроенный вентилятор внутри;
защищен от влажного воздуха лучше, чем негерметичный.

работает шумно;
крупные габариты устройства.

Что нужно учитывать перед покупкой трансформатора для диодной ленты 12 вольт

Когда вы определились, какой вид трансформатора для светодиодных лент с напряжением 12 вольт больше подходит вашим требованиям, самое время обговорить важные детали перед походом в магазин.

Итак, что важно учесть:

Продумайте и подготовьте заранее место для установки БП. Лучше не располагать его на виду, но и не стоит помещать его в такие условия, где воздух не сможет свободно циркулировать. Это важно для того, чтобы избежать излишнего нагревания.
Не стоит располагать блок питания рядом со шторами или другими легковоспламеняющимися предметами. Известны случаи возгорания от нагревающегося блока.
Рассчитайте мощность блока питания перед походом в магазин. Его мощность должна быть на 20-30 % больше суммарной мощности всех светодиодных устройств. Как выполнить эти расчеты читайте ниже. Если сделать неправильные подсчеты, то вы рискуете тем, что светодиоды быстро выйдут из строя.
Оцените влажность комнаты, где планируете установить светодиодное освещение. После чего решите, какой вид БП подходит больше всего.
Определитесь с размером блока питания.
При покупке вы наверняка заметите буквы IP и две цифры после них. Эта маркировка может также помочь вам в выборе. Первая цифра показывает степень защиты от различных частиц, а также степень защиты человека от поражения током. Чем выше цифра этого показателя, тем лучше защита. Вторая цифра отвечает за защиту оборудования от сырости и влажного воздуха. Чем выше цифра, тем лучше этот показатель.

Правила вовсе не сложные, соблюдая их в совокупности, можно намного продлить срок службы трансформатора для подключения диодной ленты.

Как рассчитать мощность трансформатора для светодиодной ленты 12 вольт

Рассчитать мощность правильно — важный подготовительный этап. Именно этот этап определит работу и длительность эксплуатации осветительного прибора. Разберем этот процесс с помощью простого примера.

Предположим, имеется LED-лента SMD5050, суммарная длина которой 5 м, при этом мощность 1 м = 7,2 Вт, согласно таблице ниже. Первым действием умножаем эти два значения и получаем мощность 36 Вт. Прибавляем рекомендуемый запас мощности 20-30 %, чтобы трансформатор для светодиодной ленты напряжением 12 вольт работал стабильно и качественно. Лучше прибавить 30%. Таким образом, получаем итоговое значение — 46,8 Вт. Как узнать, сколько Вт имеет LED-лента? Смотрите таблицу.

Схемы подключения трансформатора с диодной лентой

Обязательное условие правильного подключения – соблюдение полярности. За плюс отвечает красный провод, за минус – провод синего или черного цвета. Если вы перепутали и подключили неправильно, то бояться не стоит, просто поменяйте местами провода. Существует несколько схем подключения, все зависит от длины LED-ленты, количества блоков питания и т.д. Рассмотрим детально каждый способ.

Прямой способ подключения

Этот способ, как правило, используется в случае подключения отрезка осветительного прибора равному 5 м. Можно пробовать подключать и более длинные отрезки, если это позволяет сделать мощность БП. При подключении руководствуйтесь этой схемой.

Параллельный способ подключения с одним или двумя БП

Чаще всего, если нужно подключить несколько светодиодных устройств, то они соединяются между собой параллельно. Главное, чтобы хватило мощности одного БП на несколько потребителей. Способ параллельного подключения с использованием двух блоков питания существенно лучше по двум причинам. Первая причина – мощность распределяется равномерно. Вторая – габариты БП буду сравнительно меньше, что позволяет незаметно их спрятать. Выполняйте подключение трансформатора для диодной ленты любым из понравившихся способов, согласно схеме ниже.

Способ подключения RGB ленты

В этом случае имеются более существенные изменения – появление контроллера в цепи. Соединение контроллера с БП выполняется с соблюдением полярности. А подключение к контроллеру производится при помощи четырех проводов. Один из них общий провод, а остальные три соответствуют каждому из цветов LED-ленты (зеленый, синий, красный). Подробная схема соединения ниже.

Способ подключения RGB ленты и способ соединения с применением RGB усилителя

Схема внизу подробно представляет эти два способа. Первая будет полезна для тех, кто желает установить несколько светодиодных приборов с одним блоком питания и RGB контроллером. Этот способ значительно дешевле второго, но он прослужит меньший срок.

Второй способ с применением RGB усилителя. В этом случае обязательно использовать два БП, потому что один из них питает контроллер, а второй – RGB усилитель. Этот способ более дорогостоящий, но зато более надежный. Соединяйте диодные ленты между собой параллельно друг другу. Если соединять их последовательно друг за другом.

Внимательно следуйте всем инструкциям, схемам и правилам использования. Это поможет вам выполнить не только качественное подключение трансформатора для светодиодной ленты с напряжением в 12 вольт, но и обезопасить себя от любых неприятных последствий. Если после подключения вы заметили странный треск или другие нехарактерные звуки, то отключите питание и проведите технический осмотр оборудования.

Эти советы помогут разобраться в том, как правильно выбрать трансформатор для диодной ленты 12 вольт, как выполнить расчеты и установить устройство, соединив его со всеми остальными элементами.

Как подобрать трансформатор для светодиодной ленты

Новые линейные источники света, светодиодные ленты, используют в качестве светоизлучающих приборов сверхъяркие светодиоды (LED). Рабочее напряжение светодиодов составляет несколько вольт. Поэтому для питания применяют трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт.

Часто у неискушенного человека возникают вопросы, какой трансформатор нужен для питания LED? Как рассчитать мощность трансформатора? Можно ли изготовить трансформатор своими руками? Как подобрать трансформатор из имеющихся в наличии? Можно ли обойтись без трансформатора? В этом материале читатель найдет ответы на эти и другие вопросы.

Назначение
Виды
Расчет
Выбор
Подключение светодиодной ленты к трансформатору
Как самому сделать трансформатор

Назначение

Выпускаемые промышленностью светодиодные ленты питаются постоянным напряжением 12 или 24 вольт. Чаще применяют ленты, рассчитанные на 12 В. Поэтому питать светодиодные ленты непосредственно от осветительной сети 220 В нельзя. Для их питания необходим понижающий трансформатор. Точнее – блок питания на 12 В. Так как светодиоды работают на постоянном токе, блок питания помимо понижающего трансформатора должен содержать выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Выпрямитель, подключаемый к вторичной обмотке трансформатора, служит для преобразования переменного тока в постоянный. В качестве выпрямителя могут использоваться диоды, собранные по мостовой или полумостовой схеме. Рабочий ток диодов должен превышать суммарный рабочий ток светодиодных лент, подключаемых к блоку питания.

На выходе выпрямителя получается пульсирующее напряжение. Частота пульсаций равна удвоенной частоте питающей сети. Для устранения пульсаций применяются сглаживающие фильтры. На практике для сглаживания пульсаций применяются электролитические конденсаторы с рабочим напряжением, превышающим выходное напряжение трансформатора. Величина емкости конденсаторов зависит от мощности блока питания.

Пульсации напряжения питания напрямую влияют на коэффициент пульсаций светового потока. Чем ниже коэффициент пульсаций света, тем комфортнее чувствует себя человек, находясь в помещении с искусственным освещением. Если емкость конденсаторов сглаживающего фильтра выбрана правильно, то коэффициент пульсаций светового потока не будет превышать нескольких процентов, что считается хорошим показателем.

Имея небольшие навыки в электротехнике из трансформатора, диодов и конденсаторов можно самостоятельно, своими руками изготовить блок питания для LED.

Для питания светодиодных лент применяют два типа блоков питания содержащих:

обычный понижающий трансформатор;
импульсный преобразователь напряжения (электронный трансформатор).

В качестве понижающего трансформатора, в зависимости от типа LED ленты, подойдет любой трансформатор 12В или 24В соответствующей мощности с выпрямителем и сглаживающими конденсаторами. Это может быть трансформатор, намотанный на Ш-образном или тороидальном сердечнике.

Хорошо подходят, имеющиеся в широкой продаже, тороидальные трансформаторы, предназначенные для питания низковольтных ламп для точечных светильников. Они имеют компактные размеры и мощность достаточную для подключения светодиодной ленты.

Блоки питания для светодиодных лент, выпускаемые промышленностью, обычно выполняются в виде импульсных преобразователей напряжения (инверторов). В них сетевое напряжение последовательно выпрямляется, преобразуется в высокочастотное напряжение (до 40 кГц), трансформируется импульсным трансформатором, выпрямляется и сглаживается. На таком же принципе основана работа блоков питания компьютеров, телевизоров и многих других электронных устройств.

Благодаря сравнительно большой частоте преобразования, импульсные блоки питания значительно выигрывают по массогабаритным показателям у трансформаторных БП. По той же причине они не гудят, у них низкий коэффициент пульсаций. Большим достоинством импульсных блоков питания является то, что они выдают стабильное напряжение в широком диапазоне входного сетевого напряжении.

Расчет

Независимо от того, какой тип трансформатора предполагается применить для питания светодиодной ленты, сначала нужно определить мощность подключаемой нагрузки. Для этого необходимо знать, какую мощность потребляет один погонный метр ленты и сколько метров будет потрачено для организации освещения. Такую информацию можно получить из технической документации на данный тип LED или узнать ее у продавца.

К сожалению, часто заявленные технические характеристики не соответствуют реальным. В случае если возникли сомнения, лучше произвести несложные измерения, чтобы узнать реальные цифры. Для этого светодиодную ленту необходимо подключить к подходящему источнику напряжения и измерить потребляемый ток. Таким источником может послужить лабораторный блок питания, зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов или сам аккумулятор на 12 или на 24 вольт.

Измерения тока проводят, включив в разрыв цепи амперметр постоянного тока или используя токоизмерительные клещи постоянного тока. Вычислить мощность, потребляемую подключенной лентой можно по формуле:

P=U*I

Где P – потребляемая мощность; U – напряжение; I – потребляемый ток.

Разделив полученное значение на длину подключенной ленты, получим мощность одного погонного метра светодиодной ленты. Зная «метраж» ленты, которую предполагается установить, легко вычислить потребляемую мощность. Мощность блока питания лучше выбрать с запасом в несколько десятков процентов. Это позволит избежать излишнего нагрева, повысит надежность системы освещения.

Выбор

Как выбрать мощность трансформатора мы уже обсудили. Однако в некоторых случаях целесообразнее применить несколько трансформаторов небольшой мощности вместо одного мощного аппарата. Это может быть сделано, например, по соображениям расположения отдельных участков светодиодной ленты. Или, исходя из габаритов, когда встает вопрос, куда спрятать трансформатор большой мощности.

Мы уже останавливались на достоинствах «электронных» трансформаторов. Однако применяемые в них электронные компоненты более требовательны к эффективному охлаждению. Часто для охлаждения электроники таких БП, внутрь корпуса устанавливают вентиляторы.

К выбору блоков питания следует подходить с некоторой осторожностью, так как со временем вентиляторы иногда начинают довольно громко шуметь и для устранения шума приходится предпринимать меры. Лучше остановить свой выбор на преобразователях, в которых корпус служит радиатором для отвода тепла. Такие корпуса имеют развитую ребристую поверхность.

Выбирая трансформатор необходимо учесть место его установки. Если освещение предполагается устанавливать на улице или в сырых помещениях, необходимо выбирать аппарат с соответствующим классом защиты.

Дополнительно про выбор трансформатора можете посмотреть интересное видео. Автор дает полезные замечания, которые обязательно пригодятся при выборе трансформатора.

Подключение светодиодной ленты к трансформатору

Подключение светодиодной ленты к блоку питания не представляет особой сложности. При подключении главное не перепутать полярность и подключить плюс к плюсу, а минус к минусу. На светодиодной ленте и на блоках питания полюса обычно промаркированы. Часто для подключения LED ленты к заводским БП используются специальные разъемы. Они имеют специальные выступы – «ключи» и, поэтому, ошибиться с подключением невозможно.

Для подключения блоков питания к сети необходимо использовать кабель в двойной изоляции. Сечение жил кабеля должно быть не меньше 1.5 мм 2 . Для подключения низкого напряжения, в зависимости от мощности нагрузки, подойдет провод или кабель с сечением жил от 0.75 мм 2 или больше. Такое небольшое сечение объясняется тем, что светодиоды потребляют в 8 – 10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания. Подключение кабелей к трансформаторам должно осуществляться с помощью штатных разъемов или с помощью винтовых или пружинных зажимов.

Подключение «трехцветных» (RGB) светодиодных лент имеет некоторые особенности. RGB ленты обычно работают со специальными контролерами. Поэтому при подключении трехцветных светодиодных лент к блоку питания подключается не сама лента, а контроллер, который в свою очередь питает светодиоды. Также существует ограничение на длину ленты подключаемой к контроллеру. Поэтому для наращивания цепочки светодиодных лент используются специальные усилители. Эти усилители также должны получать энергию от блока питания.

Еще следует сказать несколько слов об электромагнитной совместимости. Импульсные блоки питания для светодиодных лент могут быть причиной помех. Поэтому стоит подумать о применении сетевых фильтров. Для эффективного подавления помех они должны располагаться в непосредственной близости от БП.

Как самому сделать трансформатор

Простейший трансформатор для светодиодной ленты можно изготовить самостоятельно. Сначала необходимо рассчитать мощность и потребляемый светодиодной лентой ток. Исходя из потребляемой мощности, выбрать понижающий трансформатор на 12 В. Также понадобятся четыре выпрямительных диода или диодный мост в интегральном исполнении. Максимально допустимый ток диодов должен превышать ток, потребляемый светодиодной лентой. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения потребуются электролитические конденсаторы. Рабочее напряжение конденсаторов 12-тивольтового БП должно быть не ниже 25В. Суммарную емкость можно подсчитать исходя из 3000 микрофарад на один ампер нагрузки. Все детали нужно спаять по приведенной ниже схеме.

Получившуюся конструкцию нужно поместить в подходящий для нее корпус.

Учитывая все вышеизложенное, можно сказать, что применение качественного трансформатора является необходимым условием длительной и надежной работы светодиодной ленты. При этом он должен иметь запас по мощности, обеспечивать низкий коэффициент пульсаций, не бояться бросков сетевого напряжения и иметь класс защиты соответствующий условиям эксплуатации.

Как рассчитать мощность трансформатора для светодиодной ленты

Осветители на базе светодиодных лент со временем приобретают все большую популярность и успешно используются в различных целях. Сегодня они применяются не только для декорирования закрытых и открытых пространств, но и для обустройства общего освещения. Кроме того, с их помощью удается реализовать идею коммерческих световых эффектов, привлекающих внимание к рекламным щитам и баннерам. В состав источников питания для осветителей, рассчитанных на пониженное напряжение, входят трансформаторы для светодиодных лент на 12 Вольт (ТП).

Особенности и характеристики светодиодных источников
Как правильно выбрать ТП для LED–лент
Преимущества импульсных трансформаторов
Варианты исполнения ИБП
Расчет мощности трансформатора ИБП
Особенности трансформаторов и их подключения
Самодельный трансформаторный БП на 12 Вольт

Особенности и характеристики светодиодных источников

Наглядная разница между светодиодными лентами SMD 5730,3528,5050

Различные образцы светодиодных изделий различаются по ряду признаков, основными из которых являются:

направленность светового потока;
плотность монтажа;
номинальное напряжение питания;
степень защиты.

По первому показателю известные образцы LED приборов делятся на фронтальные и торцевые изделия. Наибольшее распространение получили ленты с фронтальной ориентацией и углом рассеивания порядка 120 градусов. Гибкие полосы с боковым источником свечения не так популярны, поскольку излучение у них ограничено угловым радиусом в 90 градусов.

Величина светового потока от светодиодной ленты пропорциональна количеству установленных на ней излучающих элементов, приходящихся на один погонный метр. Согласно существующей классификации это число выбирается из следующего ряда: 30, 60, 90, 120 и 240 точечных единиц. Напряжение питания для низковольтных лент бывает либо 12, либо 24 Вольта. Более высокие значения встречаются крайне редко.

Различные марки ЛЕД лент отличаются показателями защищенности от пыли и влаги. Класс защиты указывается на упаковке изделия в виде сочетания букв IP и следующих за ними двух цифр. Полоска с открытым монтажом диодных элементов относится к классу IP20 — герметизация полностью отсутствует. Максимально защищенная от климатических воздействий лента имеет наивысшую степень, обозначаемую как IP68.

Как правильно выбрать ТП для LED–лент

Основным рабочим узлом блока питания (БП) является преобразователь напряжения, понижающий сетевые 220 Вольт до нужной величины. Технические параметры, в соответствии с которыми выбирается трансформатор для светодиодов:

величина напряжение на выходе устройства;
мощность, которую он способен развивать в нагрузке;
степень защиты трансформатора от воздействия влаги.

Напряжения питания, на которые рассчитывается БП, выбираются на усмотрение пользователя из ряда рабочих значений 12 и 24 Вольта. Выходная мощность встроенного в него трансформатора зависит от количества подключаемых к блоку осветительных элементов. Степень защиты конструкции от воздействия влаги и пыли обозначается также как и для светодиодов (IP20-IP68) и выбирается в зависимости от условий эксплуатации.

Преимущества импульсных трансформаторов

Импульсный блок питания

При выборе источника питания, оптимально подходящего для эксплуатации в домашних условиях, необходимо учесть следующие особенности входящих в его состав узлов:

Типовой трансформатор для светодиодной ленты изготавливается, как правило, по импульсной схеме.
Такой подход позволяет сократить размеры и массу самого источника питания (ИБП).
Одновременно с этим повышается экономичность всего устройства в целом.
Повысить эффективность работы ИБП позволяет электронная схема формирования выходного напряжения с защитой от перегрузок.

Благодаря достоинствам импульсных трансформаторов изготавливаемые на их основе устройства полностью вытеснили устаревшие аналоговые образцы.

Варианты исполнения ИБП

Варианты блоков питания светодиодных лент

По своему исполнению и рабочим характеристикам источники питания для светодиодов подразделяются на следующие виды:

компактный сетевой блок, внешне похожий на зарядное устройство для телефонов;
небольшой по размерам модуль, помещенный в прямоугольный продолговатый корпус;
электронный балласт в полностью герметичной коробке;
аналогичная схема, размещенная в негерметичном корпусе стандартного размера.

Блоки имеют небольшую мощность (30-36 Ватт), но зато стоят достаточно дешево. Модули отличаются большим показателем мощности (до 75 Ватт). Подобно первым образцам они рассчитаны на работу с декоративной подсветкой, но в отличие от них имеют более высокую стоимость.

Электронные балласты в полностью герметичном корпусе предназначаются для эксплуатации в суровых климатических условиях. Они используются для освещения рекламных щитов и подобной продукции, размещаемой на улице. Их негерметичные аналоги, помещенные в корпус типового размера, широко применяются в быту и в рабочих офисах. Среди современных производителей трансформаторных источников питания особой популярностью пользуются российские компании ММП «Ирбис» и ИПС, а также зарубежные «Helvar» и «Mean Well» (Тайвань).

Расчет мощности трансформатора ИБП

Таблица мощности диодов

Исходными данными для расчета трансформатора для ИБП являются параметры освещенности, которые предполагается достичь посредством данного устройства. Для успешного решения этой задачи потребуется определиться с длиной ленточки, обеспечивающей нужный световой эффект. Если исходить из того, что на одном ее метре размещается 60 стандартных диодов с суммарным потреблением 4,8 Ватта, посчитать общую мощность удается простым перемножением двух известных цифр. Для этих целей даже не потребуется калькулятор, поскольку все операции легко совершаются в уме.

Если для получения заданного уровня освещенности потребовалось 10 метров по 60 светодиодов – суммарная потребляемая ими мощность будет составлять 4,8х10=48 Ватт. С учетом небольшого запаса по этому параметру следует подобрать блок питания, мощность которого составляет порядка 50-60 Ватт.

Особенности трансформаторов и их подключения

Схема подключения БП

При подключении трансформаторов питания важно учесть некоторые тонкости этой процедуры:

включать ИБП без присоединенной к нему нагрузки нежелательно;
сначала следует подсоединить светодиоды, а затем подавать на них напряжение;
подключать ленточки светодиодов нужно с учетом полярности, указанной на подложке.

Еще одна особенность процедуры состоит в способе соединения нагрузок (отдельных ленточек). Характерным для них является параллельное подсоединение к выходной колодке ИБП посредством специального переходника — его концы подпаиваются к контактным пятачкам ленты. Однако если общая длина одной полоски превышает 5 метров, допускается использовать последовательное включение. Во всех остальных случаях такое соединение нельзя назвать правильным, поскольку оно приведет к снижению яркости свечения задействованных светодиодных элементов.

Чтобы подключить к блоку питания RGB ленту, потребуется дополнительный модуль, управляющий параметрами цветных элементов: их яркостью и интенсивностью свечения. Кроме того, устройство позволяет повысить нагрузочную способность ИБП — используется как своеобразный усилитель.

Самодельный трансформаторный БП на 12 Вольт

Схема блока питания для светодиодной ленты

Самостоятельное изготовление трансформаторного блока питания для лент освещения проще всего рассмотреть на примере аналоговой модели, в которой задействован типовой стабилизатор. Для его сборки потребуются следующие комплектующие и детали:

индуктивный трансформатор, понижающий напряжение с 220 до 15 Вольт переменного тока;
выпрямительный узел на основе диодного мостика;
несколько фильтрующих элементов — конденсаторов емкостью не менее 1000 мкФ;
обычный стабилитрон и управляющий транзистор n-p-n структуры;
микросхема стабилизатора КРЕН8Б, рассчитанная на выходное напряжение 12 Вольт.

Согласно схеме самодельного блока питания, пониженное до необходимого уровня переменное напряжение выпрямляется диодным мостом, после чего ненужные гармоники отфильтровываются посредством конденсаторов. Постоянное напряжение величиной 15-17 Вольт подается затем на выходную микросхему, где формируется стабилизированное напряжение 12 Вольт.

Самодельный БП ограничен в применении и больше подходит для демонстрационных целей. Для эффективного энергоснабжения разветвленной сети светодиодных лент потребуется промышленный блок питания с набором дополнительных функций.

Трансформатор для галогенных ламп. Разновидности, выбор, схема подключения

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Речь в сегодняшней статье пойдет о расчете и выборе понижающего трансформатора для галогенных ламп, а также о схемах его подключения.

Галогенные лампы нашли широкое применение для освещения разного вида помещений. Они обладают идеальной цветопередачей и имеют постоянную яркость на протяжении всего периода работы. Срок службы таких ламп в 3-4 раза дольше (до 2-4 тыс. часов), чем у ламп накаливания.

Всего существует два типа галогенных ламп:

на переменное напряжение 220 (В)
на переменное напряжение 6, 12 и 24 (В)

Первый тип ламп включаются в сеть 220 (В) напрямую (непосредственно) без применения каких-либо понижающих трансформаторов.

Вот фотография галогенной лампы JCDR на 220 (В) мощностью 35 (Вт) с цоколем GU5.3 (значение 5.3 — это расстояние между выводами в миллиметрах).

Вот еще пример «галогенки» ЭРА на 220 (В) мощностью 35 (Вт) с цоколем GY6.35.

Для подключения второго типа ламп необходим понижающий трансформатор 220/6 (В), 220/12 (В) и 220/24 (В) соответственно.

В данной статье мы более подробно остановимся именно на этих типах галогенных ламп.

Напомню Вам, что применение ламп на 6, 12 или 24 (В) обеспечивает дополнительную электробезопасность. Почитайте статью про требования к светильникам и розеткам, установленных в ванной комнате или в помещении парилки.

Электромагнитный или электронный трансформатор? Что выбрать?

На сегодняшний день понижающие трансформаторы делятся на 2 типа:

электромагнитные (тороидальные)
электронные (импульсные)

Электромагнитные трансформаторы для галогенных ламп достаточно надежны и не очень дорогие по стоимости.

Их принцип работы основан на электромагнитной связи первичной и вторичной обмоток (катушек).

Также они имеют весомые недостатки — это значительный вес (массу) и габаритные размеры, поэтому их применение несколько ограничено. Посмотрите сами. Электромагнитный трансформатор 220/12 (В) HBL-250 имеет вес около 3,2 (кг).

Хочу сказать еще о двух их недостатках — это нагрев во время работы и чувствительность к скачкам напряжения, что отрицательно сказывается на сроке службы галогенных ламп.

Вес и габаритные размеры электронных трансформаторов в несколько раз меньше, чем у электромагнитных. Они имеют стабилизированное напряжение на выходе и особо не нагреваются во время работы (по сравнению с электромагнитными).

Некоторые типы электронных трансформаторов обладают встроенной защитой от короткого замыкания, перегрева, плавным пуском, что значительно увеличивает срок службы галогенных ламп, поэтому они и нашли более широкое применение, особенно для светильников и люстр для натяжных и подвесных потолков, корпусной мебели и т.п.

Электронные трансформаторы имеют совершенно другой принцип работы, основанный на преобразовании электрической энергии за счет электронных устройств и полупроводниковых приборов.

Электронный трансформатор запрещено включать без нагрузки в связи с особенностями его внутренней схемы. Вы наверное замечали, что на корпусах некоторых моделей указаны два значения мощности: минимальная и максимальная. Например, 40-105 (Вт). Так вот общая мощность ламп, питающихся от этого трансформатора, должна быть не меньше 40 (Вт).

Как рассчитать мощность трансформатора для галогенных ламп?

Итак, Вы определились с типом понижающего трансформатора. Теперь нужно выбрать его мощность. В продаже имеются трансформаторы с разными значениями мощностей. Покупать трансформатор с завышенной мощностью совсем не целесообразно, или наоборот, можно купить с недостаточной мощностью, что вызовет его перегруз и выход из строя.

Предположим, что на кухне необходимо установить 6 галогенных точечных светильников напряжением 12 (В) мощностью 35 (Вт). Общая мощность всех ламп составит 210 (Вт). Введем коэффициент запаса (надежности), увеличив значение 210 (Вт) на 10-15%. Получаем мощность, равную 231 (Вт). Таким образом, нам нужно приобрести понижающий трансформатор 220/12 (В) мощностью не ниже 231 (Вт). Приходим в магазин, смотрим ближайшее большее значение и покупаем трансформатор на 250 (Вт).

Вот стандартный ряд номинальных мощностей: 50, 60, 70, 105, 150, 200, 250, 300, 400 (Вт).

Схема подключения галогенных ламп. Вариант 1

Вот схема подключения галогенных ламп для нашего варианта:

Схема подключения трансформатора на стороне 220 (В) осуществляется через одноклавишный выключатель. Отходящие от распределительной коробки оранжевый и синий проводники (читайте о цветовой маркировке проводов) подключаются на первичные клеммы трансформатора L и N «Input» («Вход»).

На стороне 12 (В) все галогенные лампы подключаются на вторичные клеммы трансформатора «Output» («Выход») отдельными медными проводами (кабелями) сечением не менее 1,5 кв.мм и только параллельно. Сечение и длина питающих проводов должны быть одинаковыми, иначе яркость свечения «галогенок» будет отличаться друг от друга.

Если клеммных зажимов на трансформаторе не достаточно для подключения 6 ламп, то можно применить специальные соединительные клеммы.

Длина проводов (кабелей) между трансформатором и галогенными лампами должна быть в пределах от 1,5 до 3 (м). Почему? Если это расстояние увеличить, то в линии возникнут большие потери (провод начнет греться), т.к. при одной и той же мощности лампы и разных питающих напряжениях (220 и 12 В) ток в проводах будет отличаться в десятки раз, соответственно, уменьшится яркость ламп.

Если по каким-то причинам длина от трансформатора до лампы превышает 3 метров, то необходимо увеличивать сечение питающего провода (кабеля).

Подключение галогенных светильников. Вариант 2

Можно сделать немного по-другому. Разобьем 6 светильников на 2 группы, т.е. в первой группе — 3 штуки, и во второй группе — 3 штуки.

Для каждой группы установим свой понижающий трансформатор 220/12 (В). Такое решение будет целесообразно, т.к. при выходе из строя одного из понижающего трансформаторов, вторая группа светильников будут продолжать работать, а покупка нового трансформатора обойдется несколько дешевле, нежели покупать один общий трансформатор, как в первом примере — ведь с ростом мощности пропорционально ей увеличивается и цена на товар.

Общая мощность каждой группы составит 105 (Вт). Аналогично, введем коэффициент запаса (надежности), увеличив значение 105 (Вт) на 10-15%. Получаем мощность, равную 115,5 (Вт).

Таким образом, нам нужно приобрести два понижающих трансформатора 220/12 (В) мощностью не ниже 115,5 (Вт). Приходим в магазин, смотрим ближайшее большее значение и покупаем трансформатор на 150 (Вт).

Вот схема для варианта 2.

Рекомендую Вам каждый понижающий трансформатор запитывать отдельными проводами (кабелями) и соединять их в распределительной коробке (читайте о всех разрешенных способах соединения проводов). Этим советом некоторые пренебрегают и соединяют провода прямо под потолком. Так делать не нужно, т.к. все места соединений проводов должны иметь постоянный и беспрепятственный доступ для обслуживания и ремонта (ПУЭ, п.2.1.23).

Если Вы хотите управлять каждой группой ламп отдельно, то используйте для этого двухклавишный выключатель.

Внимание. Применять диммер совместно с электронными (импульсными) понижающими трансформаторами не рекомендуется, т.к. он нарушает правильную работу электронного преобразователя, что в итоге скажется на уменьшении срока службы галогенных ламп.