Светодиодные ленты поставляются в торговую сеть в катушках по 5 метров (реже 2,5-10 м). Для подключения на каждом конце имеются провода. На производстве используются 2 технологии – SMD и DIP. При самостоятельной установке требуется расчет мощности светодиодных лент, потрeбления электроэнергии, параметров преобразователей напряжения. Хотя формулы простые, для получения верного результата требуется определенный уровень знаний.
Разновидности светодиодов
SMD диоды монтируются на гибкую ленту при помощи технологии поверхностного монтажа (припаиваются к плате). Корпуса DIP оснащены ножками, поэтому перед пайкой крепятся на гибкой плате. Полосы с SMD плоские, излучают свет параллельно монтажной плоскости. DIP – это цепочка из цилиндров, которая используется при тюнинге трaнcпортных средств, для оформления больших банкетных залов, фасадов, конструкций наружной рекламы, площадей, даже деревьев.
Для изготовления монохромных (одноцветных) светодиодных лент используются однотипные диоды. Они могут излучать красный, желтый, зеленый, синий, белый свет, реже оранжевый или розовый. Доступны изделия с ультрафиолетовым и инфpaкрасным излучением для медицинских учреждений, оранжерей, теплиц. Белый свет имеет различные оттенки: желтоватый, нейтральный, синий. При установке 3-х кристаллов в один чип он называется RGB.
Светодиодная полоса может быть обычная и водонепроницаемая (в силиконовой оболочке) в маркировке обозначается буквами RTW.
Степень защиты обозначается буквами IP и цифрами:
- первая – безопасность для людей и уровень защиты от внешних механических воздействий;
- вторая – уровень защиты от повышенной влажности;
- 0 – отсутствие защиты.
При установке в отапливаемых помещениях защита большого значения не имеет. Для влажных помещений выбирается гибкая светодиодная полоса с IP67 и IP68. При монтаже вне помещений IP43 и больше.
В стандартной светодиодной ленте количество светодиодов на 1 метр 30 или 60. При двойном увеличении плотности изделие обозначается как «х2». Если светодиоды установлены в 2 ряда, ставится маркировка «2х2» (на одном метре 120 или 240 чипов).
Внимание! Некоторые производители предлагают гибкие полосы с установкой светодиодов в 3 и 4 ряда. При монтаже необходимо учесть, что из-за перегрева их нужно уложить на жесткую металлическую основу.
Светодиодные ленты с SMD фронтальные, излучают свет под углом 120 градусов. Гибкие полосы с DIP торцевые, световой поток рассеивается вдоль плоскости установки, поэтому в помещениях они используются для декоративного освещения.
Зависимость потребления светодиодных лент от их типа
В продаже имеются осветительные изделия, которые разделяются по мощности на несколько типов. Чаще всего используют ленты 3528 и 5050. При установке лампы нужно учитывать количество диодов и объем потребляемого тока. Это позволит правильно подобрать блок питания и безопасно использовать систему.
Светодиодные ленты 3528
Это изделие имеет простую конструкцию, маленькую мощность. Производят ленту 3528 на гибкой целой полоске и на основе с прорезями, которая имеет защиту от влажности.
Наглядные данные помогут лучше понять, какой объем потребления энергии происходит в 1 м ленты в зависимости от количества лампочек в ней.
| Количество диодов в 1 м | Энергопотребление |
| 240 | 19,2 Вт |
| 120 | 9,6 Вт |
| 60 | 4,8 Вт |
LF-3528 продают также по 30 и 90 лампочек. Для домашнего использования лучше всего подходят ленты с 60 диодами, т.к. они не нагреваются и их легко монтировать.
Светодиодные ленты 5050
Это изделие разработано по новым технологиям и появилось на рынке недавно. Лента отличается ярким светом при меньшем количестве лампочек. Изделие LF-5050 считается таким мощным, что его устанавливают в билбордах и на зданиях. В продаже доступно 4 подтипа светодиодных лент.
| Количество лампочек в 1 м | Энергопотребление |
| 120 | 25 Вт |
| 72 | 15 Вт (1,4 А) |
| 60 | 15 Вт (1,2 А) |
| 30 | 7,2 Вт |
Строители рекомендуют использовать в квартирах осветители с 30 диодами.
Напряжение и сила тока
К сети все типы светодиодных лент подключаются через источник питания, стабилизирующий напряжение и ток. Стандартные изделия рассчитаны для работы от 12 вольт, но встречаются гибкие светодиодные полосы на 5 (со встроенным ШИМ-регулятором), 24 и 36 вольт. Хорошие производители значение этого параметра наносят на ленту.
Величина тока полностью зависит от того, какие светодиоды установлены, и сколько их на метре и всей ленте.
Важно! При покупке отрезка (без бобины) значения напряжения и тока нужно спросить у продавца.
Проверка блока питания
Проверка значительно облегчается, если рядом есть источник соответствующего напряжения.
Чтобы понять рабочая светодиодная лента или нет, достаточно подать на нее требуемые 12-24-36В. Даже паять провода при этом не надо.
Два проводника подсоединяете к выходным клеммам блока, а их кончиками просто прикасаетесь к крайним медными площадками в начале ленты. Если свечение равномерное и не тусклое, то все исправно.
А вот когда ничего не загорается, то нужно искать причину. Самый главный помощник в этом – мультиметр.
В первую очередь проверьте, а выходит ли с блока питания необходимое напряжение? Может быть все дело именно в нем.
Проверять нужно между контактами «+V» и «-V».
Либо «+V» и «COM».
Если напряжение в норме (+ — 10%), то ищите по цепочке дальше.
Если нет мультиметра, можно провести проверку по косвенным признакам. Однако полагаться на них все же не стоит:
- после подачи напряжения 220В на блоке должен загореться зеленый светодиод
- если прислушаться, то любой источник питания в рабочем состоянии должен издавать слабый характерный шум
Когда этого нет, то можно предположить, что блок не исправен. После чего, все равно придется искать прибор для замера выходного напряжения и подтверждения своих догадок.
Определение мощности
На упаковке мощность одного метра или всего изделия указывается в ваттах. Главное внимание при подборе блока питания следует обратить именно на этот показатель.
Внимание! Недавно стали выпускать светодиодные ленты с напряжением 220 В, для которых преобразователь не требуется, так как они подключаются прямо к сети.
Расчет мощности 1 метра светодиодной ленты
Значение мощности 1 м Led ленты зависит от типа светодиодов, которые на ней размещены, и их количества. Если паспорта нет или значение не указано (не все производители отличаются высоким уровнем ответственности), нужно отмерить метр рулеткой, определить длину и ширину чипов и посчитать, сколько их установлено.
По размерам можно определить тип СМД и найти таблицу со значениями тока (в амперах):
- СМД 3528 – 0,02;
- СМД 5050 – 0,02;
- СМД 5630 – 0,15-0,2;
- СМД 5730 – 0,15-0,3;
- СМД 2835 – 0,06;
- СМД 3014 – 0,03;
- СМД 3020 – 0,02.
Формула мощности:
P = U*I*N/K, где:
U – вольтаж блока питания;
I – ток;
N – количество чипов на метре;
K – количество SMD, соединенных последовательно.
Во всех светодиодных полосах на 12 В в группах, соединенных параллельно, по 3 чипа, поэтому K=3 (для 24 В K=6).
Пример:
Размер чипа SMD 3020 – 30х20 мм, на метре 30 элементов, блок питания 12 В.
P = 12*0,02*30/3 = 2,4 Вт.
Если чипов 60:
P – 24*0,02*60/3 = 9,6 Вт.
Для чего необходимо выяснять
Светодиодная лента представляет собой прибор, имеющий гибкую основу, на которой размещены последовательно подключенные диоды. Данная продукция при своей работе использует низкое напряжение (12 или 24 вольт).
Обратите внимание! Наиболее популярными являются ленты на 12 вольт. Главное их преимущество заключается в том, что они стоят дешевле, чем изделия на 24 вольт.
Из-за того, что данная продукция является низковольтной, имеются трудности подключения ее к стандартной сети в 220 вольт. Ведь если подключение будет идти напрямую, то лента на 12 вольт просто сгорит. Поэтому для подключения светодиодной продукции такого плана используют специальные преобразователи напряжения – блоки питания.
Блоки питания для светодиодных лент
Блок питания осуществляется понижение напряжения 220 вольт для требуемого уровня – 12 или 24 вольт. Для питания данной продукции на сегодняшний день существует достаточно большой выбор преобразователей, что затрудняет выбор. Для того, чтобы правильно выбрать блок питания, необходимо знать какой ток или сколько ампер будет потреблять светодиодная лента, применяемая для подсветки. А это не постоянная величина, которая зависит от следующих параметров:
- длина (сколько метров используется). Это изделие может нарезаться на различные отрезки. Главное, чтобы нарезка осуществлялась в четко определенных местах. Иначе лента будет повреждена и не сможет работать;
Обратите внимание! Данная продукция продается в катушках. В одной катушке находится пять метров led.
Место для разрезания
- тип led;
- тип светодиодов;
- плотность размещения источников света.
Все перечисленные выше параметры необходимы для того, чтобы рассчитать потребляемую мощность светодиодной ленты, а именно, какой ток или сколько ампер она способно потреблять.
Расчет преобразователя
При покупке блока для уже имеющейся светодиодной полосы учитывается не только мощность, не менее важно напряжение.
Внимание! Преобразователи на 12 В более доступны и обладают сравнительно низкой стоимостью, при выходе из строя их проще заменить.
Чтобы определить мощность блока, мощность ленты нужно умножить на 0,2 или 0,3. Для рассмотренных выше светодиодов при длине изделия 15 м и 60-и чипах на каждом из них ее мощность:
9,6*15 = 144 Вт.
С учетом коэффициента:
144+144*0,3 = 187,2 Вт
Мощность блока питания должна быть 200 Вт.
Внимание! Если не учесть запас, блок не сможет выдать на выходе стабильное напряжение и будет перегреваться.
Если блок кажется слишком габаритным, светодиодную полосу можно разделить на 2 части, для каждой купить преобразователь на 100 ватт.
Как правильно рассчитать требуемый параметр
Чтобы определить, сколько ампер или какой ток будет потреблять led на 12 или 24 вольт, нужно просто выяснить тип приобретенной продукции и по таблице, приведенной выше, выяснить искомый параметр. Из таблицы мы получим уже готовые значения для изделий с длиной до пяти метров. При этом, если длина подсветки будет превышать 5 метров, к конечному значению таблицы нужно просто приплюсовать необходимую длину. Гораздо проблематичнее дела обстоят при вычислении нужного параметрам в ситуации, когда длина подсветки составляет, например, 2,4 м. В таком случае необходимо вычислить, сколько светодиодов приходиться на кусочек (в данном случае 0,4 м). Это можно выяснить, подсчитав количество диодов вручную. После этого, используя метод пропорций, можно легко вычислить, сколько тока будут потреблять конкретное количество источников света.
Расположение диодов
Как видим, каждая осветительная установка будет носить исключительно индивидуальный характер. Поэтому расчет нужно проводить для каждой отдельной подсветки. Это позволит избежать ситуации преждевременного выхода из рабочего состояния источников света вследствие нарушения условий эксплуатации. После этого можно спокойно подбирать блок питания. Поскольку вычисленное количество потребляемого тока это и будет тот параметр, по которому необходимо подбирать преобразователь. От блока питания можно запитать led с напряжением в 12, 18 и 24 вольт. Вычислив, какую мощность имеет 1 м изделия, можно легко вычислить данный параметр для всей длины подсветки. Для этого полученное значение просто умножает на общую длину осветительного прибора. Обратите внимание! Осуществляя расчеты для подбора оптимального блока питания, обязательно необходимо закладывать в них 20-30 % от полученного конечного результата, формируя тем самым запас прочности покупаемого преобразователя. Такой объем запаса необходимо делать из-за того, что в сети напряжения иногда встречаются скачки. Они, в ситуации, когда блок питания был выбран без хотя бы минимального запаса в 20%, могут вывести его из строя. Это означает, что преобразователь может просто перегореть. В результате вы не сможете пользоваться свой подсветкой, пока его не замените. Но бывают ситуации, когда от перенапряжения из строя выходят и сами диоды.
Светодиодная подсветка в комнате
Чтобы вычислить энергопотребление подсветки, необходимо потребляемую мощность всей подсветки (с учетом 20-30 % запаса) нужно просто умножить на то количество времени, сколько она будет включена в день. К примеру, предполагается, что работать светодиодное изделие будет в течение четырех часов. Но здесь в расчетах необходимо учитывать цвет светодиодов.
Расчет потрeбления
Перед монтажом системы освещения любому хочется узнать ее энергопотрeбление.
Объем потрeбляемой светодиодной полосой электроэнергии в первую очередь зависит от количества диодов. Если использовать рассмотренное выше изделие, то можно сказать, что потрeбление электроэнергии – это мощность блока питания. Чтобы определить точное значение, необходимо знать, сколько часов ежедневно системой освещения будут пользоваться.
Если она будет работать примерно 3 часа в сутки, расчет следующий:
200 Вт*3/1000 = 6 кВт/сутки.
Основные выводы
Большой объем led-продукции, предлагаемой рынком, не отличается высоким качеством. Производители не указывают параметры напряжения, тока, мощности, не предлагают схем подключения. Чипы производятся из кристаллов и люминофора низкого качества. При покупке таких изделий определить вольтамперные хаpaктеристики сложно, требуются расчеты на основе измерений.
Если лента качественная, она служит заявленный срок только при подключении через блок питания, подобранный на основе точных расчетов. Еще одно условие – соблюдение режима эксплуатации.
При покупке продукции CREE, Philips, OSRAM система будет работать заявленные 30-50 тыс. часов, если ответственно подойти к подбору дополнительных компонентов и монтажу. Расчеты мощности и энергопотрeбления проблем не создадут, так как эти производители указывают на своей продукции все необходимые параметры.
