Как рассчитать мощность светодиодной ленты

Как рассчитать мощность светодиодной ленты?

Мощность потребления светодиодной ленты – важный параметр, необходимый для правильного выбора блока питания. Уметь определять этот параметр должен каждый мастер, работающий с LED-лентами. Примечательно, что для этого нет необходимости измерять мультиметром ток и напряжение. Достаточно ограничиться теоретическими расчётами.

• Напряжение и сила тока
• Расчёт мощности 1 метра светодиодной ленты
• Расчёт мощности всей длины LED-ленты

Расчет мощности светодиодной ленты

Мощность светодиодной ленты требуется подсчитывать, чтобы подобрать подходящий для нее блок питания. При неточных подсчетах, можно приобрести недостаточно или, напротив, слишком мощный прибор. Работа будет некорректной, светодиодная лента быстро выйдет из строя.

Прежде чем приступать к расчету, нужно разобраться с многообразием существующих маркировок светодиодных осветительных приборов. Аббревиатура SMDXXYY означает следующее:

• SMD – тип используемой технологии, по которой производились печатные платы.
• XX, YY – размеры каждого светодиода, измеряемого в десятых долях миллиметра.

Для расчета мощности LED-ленты необходимо силу тока (измеряется в Амперах) умножить на напряжение (Вольт).

Упростить расчеты сможет таблица:

Тип светодиодных лампочек	Концентрация светодиодов на 1 метр	Потребляемая мощность 1 метра ленты
SMD 5050	120	25
SMD 5050	60	15
SMD 5050	30	7,2
SMD 3528	240	19,2
SMD 3528	120	9,6
SMD 3528	60	4,8

Некоторые производители в сопроводительной документации к изделию указывают требуемую мощность питания.

Расчет для RGB-вариантах

Для корректной работы ленточной подсветки формата RGB требуется специальный контроллер. Он позволит выбрать цвет освещения, а также выставить различные режимы («бегущая дорожка», «мерцание» и т. п.). Здесь тоже можно делать расчет мощности при помощи данных, представленных выше. Только в этом случае придётся приобретать не блок питания, а контроллер с соответствующими характеристиками.

И ещё один нюанс: практически все RGB-контроллеры делаются с расчетом на устройства длиной до 15 метров. Если длина превышает эту цифру, то дополнительно понадобится приобретать RGB-усилитель.

Напоследок добавим, что сегодня встречаются разновидности техники с применением светодиодов (хотя они и не так распространены), которые питаются прямо от стандартной розетки. И для них расчет мощности — излишняя процедура. Эти изделия специально созданы прямого включения.

Итак, светодиодная лента — это очень полезный товар, который способен экономно решить множество задач. Однако для установки подобного освещения в большинстве случаев необходима некоторая смекалистость и «рукастость».

Расчет потребления

Каждый желающий может произвести расчеты потребления, и зачастую, даже не потребуется калькулятор. Но для того чтобы посчитать, потребуется некоторая информация. Итак, для того чтобы знать как рассчитать мощность светодиодной ленты нужного метража необходимо владеть следующими параметрами:

• метраж, какая длина вам потребуется;
• количество светодиодов на метр (SMD 5050 – 30, 60, 72, 120; SMD 3528 – 60, 120, 240);
• потребление электроэнергии на один метр (измеряется в Вт).

В зависимости от типа изделия и количества светоизлучающих диодов, которые будут использованы на один метр зависит мощность потребляемого, этим отрезком, электричества. Сколько светодиодов приходиться на метр ленты, как и тип изделия, как говорилось ранее, можно узнать при покупке. Наиболее распространенные типы, которые используются как в интерьерах, так и для подсветки рекламы, это одноцветные устройства – SMD 5050, SMD 3528. Параметры мощности для них указаны в таблицах.

В качестве примера сделаем расчет мощности светодиодной ленты SMD 5050 для 72 светодиода на метр для изделия в 5 метров.

Смотрим по таблице мощность потребления для этого количества светодиодов и умножаем на метраж.

Пример расчета: 15(Вт)*5(м)=75(Вт/м)

Получаем – потребляемая мощность светодиодной ленты для 5 метров данного типа изделия с 72 диодами – 75 Вт. Произведя такие нехитрые подсчеты, мы узнали так необходимую нам мощность потребления.

Если вы решили прибегнуть к использованию данного типа освещения (подсветки), то вы не ошиблись в выборе. Но помните, что рассчитывать потребляемую электроэнергию обязательно и достаточно просто. Даже если вам просчитывают ее при покупке, не поленитесь и обязательно посчитайте сами, это поможет избежать возможных огорчений в последующем.

Как определить искомый параметр для одного диода

Если нет возможности с помощью справочной литературы выяснить, какой ток потребляет один светодиод, тогда можно осуществить измерения своими руками. Это необходимо делать в той ситуации, когда длина подсветки будет не целой (например, 2,4 м).

Обратите внимание! Светодиоды могут светить разными цветами (белый, красный, синий и зеленый). И каждый вид будет потреблять определенное количество тока. Например, красный диод почти всегда использует 20 мА.

Для определения нужной величины вам понадобятся:

• лабораторный блок питания, рассчитанный на 12 вольт;
• постоянные резисторы (1 кОм, 560 Ом и 2,2 кОм);
• миллиамперметр;
• цифровой вольтметр;
• монтажный провод;
• мощный переменный резистор на 470-680Ом.

Определять нужно следующим образом:

• выясняем полярность диода с помощью монтажного провода и постоянного резистора. Если диод загорится, то это будет «+»;
• собираем электрическую цепь: постоянный резистор для нужного диода, переменный резистор, а также миллиамперметр. Параллельно светодиоду нужно подключить вольтметр;

• переменный резистор ставим на максимальное сопротивление;
• подключаем цепь;
• записываем показания прибора;
• далее уменьшаем сопротивление для переменного резистора и смотрим на вольтметр. Показания нужно записывать каждые 0,1В при нарастающем напряжении;
• когда напряжение будет расти меньше чем ток — уменьшаем сопротивление резистора.

В результате получим ток одного диода.

Первый тип (светодиоды 3528)

Появились в продаже они первыми, однако диодная техника не стоит на месте, а развивается семимильными шагами. Они не такие мощные, однако достаточно экономичные. Могут выпускаться как в обычной ленте, так и прорезиненной которой не страшна влага и вода.

Нужно отметить потребление зависит от количества нанесенных на ленту светодиодов, как эталон взят один метр, всего существует три типа:

1) LC-3528 60Led, установлено 60 светодиодов на один метр – потребление такой ленты 4.8 Вт (0,4 А)

2) LC-3528 120Led – нанесено 120 штук, потребление — 9,6 Вт (0,8 А)

3) LC-3528 240Led — 240 штук — 19,2 Вт (1,6 А)

Второй и третий тип очень редко используются, они не такие удобные для монтажа, также они достаточно сильно нагреваются.

Зависимость потребления светодиодных лент от их типа

Светодиодные ленты 3528

Сегодня продаются полоски диодов трех основных типов, при этом потребляемая мощность светодиодной ленты отличается от одного типа к другому. Первыми на рынке были светодиоды 3528. Они имели простую конструкцию и небольшую мощность, сегодняшние полоски 3528 значительно отличаются от первых и моделей. Сегодня они выпускаются как на обычной полоске, так и на прорезной (им нестрашна ни вода, ни влага), благодаря чему их теперь используют в помещениях с повышенной влажностью. Перед тем как разбираться с энергопотреблением, необходимо знать, что количество потребляемого тока во многом зависит от количества размещенных на изделии диодов. Ниже мы перечислим, сколько потребляет светодиодная лента (1 метр) 3528 трех основных видов:

1. LF-3528 240Led – устройства со 240-а диодами на один погонный метр, потребление такой ленты составляет 19,2 Вт (1,6 А).
2. LF-3528 120Led – полоски с 120-ю диодами на один метр, потребляемый ток светодиодной ленты такого типа 0,8 А (9,6 Вт).
3. LF-3528 60Led – это полоски, на которых установлено 60 светодиодов на один метр, ее потребление составляет 4.8 Вт (0,4 А).

При этом на рынке можно найти изделия 3528, на которых размещено по 30, 90 диодов. Стоит учесть и тот факт, что полоски первого и второго типа используются достаточно редко, виной тому сложность их монтажа, кроме того они достаточно сильно нагреваются.

Светодиодные ленты 5050

Не так давно на рынке появились диоды нового поколения, это чипы 5050. Светодиоды 5050 представляют собой ленты с меньшим количеством диодов, чем в чипах 3528, но имеющиеся лампы горят намного ярче. Это более мощные изделия, их потребление зависит от длинны (количества диодов). Так же как и предыдущие изделия, эти полоски делятся на несколько типов, всего их четыре:

1. LF-5050120Led — это устройство со 120 диодами на один метр. А сколько ампер потребляет светодиодная лента данного типа? – не более 25 Вт (2,4 А).
2. LF-5050 72Led – изделия с 72-мя диодами на один метр, потребляют не более 15 Вт (1,4 А).
3. LF-5050 60Led – полоски, на которых установлено 60 диодов, потребление 15 Вт (1,2 А).
4. LF-5050 30Led — изделие с минимальным количеством диодов их всего 30. Сколько потребляет светодиодная лента (12 вольт) данного типа? – не более 7,2 Вт (0,6 А).

Именно последний вариант является самым популярным в квартирах и домах, гораздо реже используются изделия LF-5050 60Led. Такие варианты как LF-5050 72Led и LF-5050120Led используются для подсвечивания различных конструкций и сооружений, рекламных билбордов и так далее.

Как работает светодиодное освещение?

Полупроводниковый элемент, с помощью которого излучается световой поток, состоит из 2 кристаллов. Если рассмотреть все на атомном уровне, в первом камне содержатся электроны, а во втором при имении микроскопа можно заметить отверстия. В том случае, когда при подключении этой конструкции полюса совпадают, то есть плюс идет к отверстиям, а минус стремится к электронам, через него пройдет ток.

Свечение возможно только когда полюса совпадают. Светодиод начнет мерцать, если его подключить к источнику тока. Кристаллы небольшого размера — в среднем 5 мм в диаметре. Если через эти камни провести ток, сила которого равна 15 амперам, они перегорят. Из-за этого полоски подключаются к блокам питания, которые принимают полное напряжение 220 В и понижают его до необходимого уровня.

Каждый регулятор имеет диодный мост и RC-фильтр, который сглаживает нарушения напряжения. За счет этого фильтра можно определить уровень работоспособности адаптера. Микросхемы используются в дорогостоящих вариантах, RC-фильтры — в более дешевых.

Производители выпускают диодные устройства на 12 и 24 В. Напряжение регулятора должно соответствовать этим параметрам.

Ниже приведена схема блока питания для лент. Стоит заметить, что она мало чем отличается от схемы для ламп, работающих на тех же светодиодах.

Полоску можно представить как 3 комплекса светодиодов:

• монохромный (одноцветный)

Содержит один кристалл, из-за чего может светить только одним цветом.

• RGB (трехцветный);

3 кристалла позволяют смешивать 3 цветовых спектра и получать новый оттенок.

• RGBW (четырехцветный с добавлением белого).

4 кристалла смешивают 3 цвета и еще один белый.

Как уже было сказано, осветительные полоски делают своеобразный микс из 3 или 4 цветов и получают новые. Например, из смешивания зеленого и синего можно получить бирюзовый, из смеси красного и синего — фиолетовый и так далее.

Правила монтажа LED-ленты

Светодиодную ленту можно монтировать на любые поверхности, но только при соблюдении принципа естественной вентиляции. Она необходима для отвода тепла от светодиодов. Если естественная циркуляция невозможна, то крепление ленты осуществляют на алюминиевый профиль. Он обязателен, если с помощью LED-ленты организуют общее освещение.

Если не соблюсти правило с наклеиванием на металлопрофиль, то из-за перегрева выдаваемый лентой световой поток уже в первые пару лет использования может упасть в 2 и более раз.

Для организации освещения с помощью LED-ленты потребуются:

• Контроллер для управления подсветкой.
• Профиль, по ширине подходящий к ширине ленты.
• Блок питания на 12 или 24 В (производятся массово и стоят совсем недорого).
• Разъем для фиксации проводки и отдельных частей ленты с целью ее подключения – коннектор.
• Дистанционный пульт управления.
• Усилитель мощности в случае эксплуатации оборудования при больших нагрузках.

Из инструментов для монтажа потребуются шуруповерт, дрель, ножовка, рулетка, ножницы и саморезы. Подавляющее число LED-лент подключается к сети именно через блок питания, а не напрямую. Будучи внешним, он может иметь любые размеры. Один конец блока подключают к сети, а другой – к ленте. Он защищает от короткого замыкания, перегрева и перегрузки.

Инструкция, как правильно подключить светодиодную ленту:

1. Наметить линии крепления ленты, используя лазерный нивелир.
2. По начерченной разметке прикрепить профиль.
3. Уложить ленту в профиль по всей длине.
4. С помощью коннекторов соединить отдельные отрезки.
5. Соединить контакты с проводами, идущими к блоку питания.
6. Осуществить подключение к диммеру или выключателю.
7. Закрыть профиль специальной прозрачной крышкой – рассеивателем.