Cálculo da potência da fonte de alimentação para fita de LED 12V
Os equipamentos de iluminação LED consomem muito menos energia do que as lâmpadas incandescentes ou halógenas tradicionais. Mas muitos dispositivos de LED, incluindo tiras, são alimentados por 12..36 volts. Em tensão reduzida, mesmo a potência moderada causa o fluxo de correntes suficientemente grandes. Portanto, a escolha da fonte de alimentação para a tela de LED deve ser abordada de forma consciente.
Pulso ou transformador
Por muitas décadas, as fontes de alimentação da rede foram construídas de acordo com o esquema: transformador abaixador - retificador - filtro. Este princípio ainda não se tornou obsoleto, em muitos casos esta é a melhor opção.. Mas com o desenvolvimento da eletrônica, as fontes de alimentação comutadas começaram a ser usadas com cada vez mais frequência. Apesar da complexidade dos circuitos, eles têm vantagens inegáveis:
- facilidade;
- pequenas dimensões;
- alta eficiência, que em teoria pode ser igual a 100%.
As desvantagens incluem a geração de interferência de alta frequência na rede (que pode levar ao mau funcionamento de dispositivos sensíveis alimentados pela mesma rede) e na carga. Para combater o primeiro problema, as PSUs são equipadas com filtros de entrada (para fontes baratas, são executadas de acordo com um esquema simples ou ausente). O segundo problema para LEDs não é importante. Portanto, a escolha foi feita - fontes de alimentação de comutação leves e poderosas são usadas para alimentar dispositivos LED.
Escolhendo uma fonte de alimentação para características elétricas
O cálculo da fonte de alimentação para qualquer faixa de LED deve começar com a tensão. Deve corresponder à tensão de alimentação da fita. Se a tensão da fonte for maior, a lâmpada falhará rapidamente. Se for inferior, será brilhe em cheio.
O segundo parâmetro importante é a potência máxima. É calculado usando a seguinte fórmula:
Pist \u003d Minério * L tapes * Kzap, Onde:
- Rist - a potência mínima da fonte de alimentação;
- Rud - consumo específico de energia (potência consumida por 1 metro de lona);
- fitas L - o comprimento total dos segmentos da tela;
- KzapGenericName - fator de segurança, pode ser igual a 1,2 a 1,4.
Algumas quantidades precisam ser consideradas com mais detalhes.
Como determinar o consumo de energia de um metro de fita
A maneira mais fácil é determinar o consumo de energia de um medidor web de acordo com a especificação técnica. Lá este parâmetro é especificado explicitamente. Se não estiver lá, mas o tipo de fita for conhecido, essa característica pode ser encontrada em várias fontes.
Se isso não for possível, em muitos casos o consumo específico pode ser determinado usando uma régua. Para fazer isso, você precisa medir Dimensões do LED e determine seu fator de forma.De acordo com essa característica, você pode encontrar o consumo de energia de um LED, contar seu número por metro e multiplicar.
| Diodo emissor de luz | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Dimensões, mm | 3,5 x 2,8 | 5x5 | 5,6x3 | 4,8x3 | 4,8x3 |
| Consumo de energia, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Corrente consumida, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
O único problema é que alguns LEDs estão disponíveis em diferentes versões - com um cristal ou com 2-3. Nesse caso, a potência será diferente em 2-3 vezes. E a única maneira de encontrar o parâmetro desejado é pegar o menor pedaço de fita e alimentá-lo de uma fonte de potência obviamente maior. Medindo a corrente em amperes e multiplicando-a pela tensão de alimentação (12 V ou outra), obtém-se a potência específica do segmento (W). Ao contar o número de segmentos em um medidor, você pode atingir o valor desejado.
Se não houver amperímetro, você pode medir a resistência do resistor instalado no segmento antes de conectar à fonte de alimentação (ou contar se a marcação estiver disponível). Depois de aplicar a energia, meça a tensão nela e encontre a corrente de acordo com a relação conhecida: I=U/R, Onde EU - a corrente desejada em amperes, você - tensão de alimentação em volts, R é a resistência do resistor.
Por que o fator de segurança é necessário e o que ele leva em consideração
Ao escolher a potência da PSU sem fator de segurança, ela funcionará no limite de suas capacidades. Este modo tem suas desvantagens:
- "Watt chinês" pode ser menor que um watt normal. Sério, isso significa que a potência máxima real das fontes de alimentação de baixo custo do Sudeste Asiático geralmente é menor do que a declarada.
- Alguns componentes eletrônicos em corrente máxima (e aquecimento máximo) têm uma vida útil reduzida.Isto é especialmente verdadeiro para peças de enrolamento (transformadores, bobinas), que em fontes de alimentação baratas são feitas à mão de forma artesanal a partir de fios finos com isolamento de baixa qualidade.
- Se a fonte de alimentação tiver contatos soldados de baixa qualidade (este é um caso bastante comum), na corrente máxima eles aquecerão e a qualidade da conexão se deteriorará. Isso causará ainda mais aquecimento e assim por diante em círculo até a falha.
- Com um ligeiro aumento de temperatura na sala, a unidade eletrônica passa para o modo limite e sua vida útil é reduzida de forma imprevisível.
- A energia consumida pelo sistema de iluminação depende do esquema (embora não criticamente). A configuração do iluminador pode conter: dimmer(s), controlador RGB, condutor (ou vários), amplificador (talvez mais de um), outros dispositivos.
Todos esses dispositivos consomem correntes para inatividade e para suas próprias necessidades (alimentação para o circuito interno, etc.), sua eficiência não é igual a 100%. Em comparação com as correntes consumidas pelas lâmpadas LED, elas são pequenas. Mas se a PSU estiver operando no limite, essa pequena adição pode se tornar crítica.
Com base nestas considerações, de acordo com a situação real, quando 20 e quando 40 por cento devem ser adicionados à potência calculada.
Outras propriedades da fonte de alimentação
Depois de calcular as características elétricas da fonte de alimentação para tiras de LED, você precisa prestar atenção a outros parâmetros.
Execução (grau de proteção)
As fontes de alimentação estão disponíveis nas seguintes versões:
- selado - recomenda-se a instalação ao ar livre, pois são protegidos da precipitação;
- com vazamento - é melhor montar em ambientes fechados, porque são mais baratos.
Além disso, as PSUs hermeticamente seladas são menos resfriadas, o que significa que elas estarão propensas a superaquecimento em ambientes fechados.
Tipo de resfriamento
Nesta categoria, as fontes de tensão são divididas em dispositivos:
- com resfriamento natural;
- com resfriamento forçado.
A ventilação forçada do espaço interno da unidade é realizada instalando um ventilador, que é ligado e desligado a partir do sensor de temperatura embutido. Tal construção possui fontes suficientemente poderosas e as de corrente relativamente baixa são realizadas sem ventiladores.
O uso de um exaustor reduz as dimensões do dispositivo, reduzindo o tamanho dos radiadores, mas o ventilador é barulhento. Quanto mais próximo do fim da vida, mais alto o barulho. Portanto, tais fontes não devem ser instaladas em salas de estar, bem como em salas onde as pessoas ficam (escritório, etc.)
Um exemplo de cálculo da potência de uma fonte de alimentação comutada
Como exemplo, como escolher uma fonte de alimentação adequada para uma faixa de LED, você pode definir as condições:
- A fita RGB externa Apeyron 00-12 atua como um dispositivo de iluminação;
- tensão de alimentação - 12 V;
- consumo de energia - 14,4 W / m;
- o comprimento necessário dos segmentos é de 12 m.
Você também precisará de um controlador RGB e, para ele (com esse comprimento da tela), também um amplificador.
Calculamos a potência necessária usando a fórmula acima:
- L fitas = 12 m;
- Rud=14,4 W/m.
A instalação é externa, o que significa que a refrigeração será boa, mas há dois consumidores adicionais no circuito. Você pode tomar o fator de segurança igual a 30% ou 1,3.
Pist \u003d Minério * L fitas * Kzap \u003d 14,4 * 12 * 1,3 \u003d 224,64 W.
Você só precisa arredondar. Fontes de 250 W estão amplamente disponíveis.É necessário selecionar tal dispositivo com IP68 para instalá-lo na rua.
Outra variante. É necessário alimentar a fita monocromática Apeyron SMD2835-60LED, classificada para 12 volts. No total, são necessários 1,5 metros de fita com um consumo de energia de 9,6 W/m. Dimmer não é necessário, outros dispositivos adicionais não são necessários. A fonte de alimentação pode ser instalada para fornecer um bom fluxo de ar. Perto de outras fontes de temperatura elevada não deve ser. O fator de segurança pode ser tomado no nível mais baixo, igual a 1,2. A potência é calculada:
Pist \u003d Minério * L fitas * Kzap \u003d 9,6 * 1,5 * 1,2 \u003d 17,28.
Uma fonte de alimentação de 12V 25W serve. Dispositivos com resfriamento natural são feitos para tal potência, não é necessário um design hermético.
Importante! Às vezes, os fabricantes de PSU indicam a corrente de operação mais alta em vez de energia. Deve ser convertida em potência de acordo com a fórmula Rist=Uwork*Imax, Onde Você trabalha é a tensão de alimentação e Imax - a corrente de operação mais alta.
No final do vídeo tem um exemplo.
A questão do cálculo da capacidade de carga da fonte de alimentação da faixa de LED deve ser abordada com responsabilidade. Um erro para o lado menor pode custar a perda de um nó caro e para um maior - custos financeiros injustificados.