Esquema para conectar uma faixa de LED a uma rede de 220V

Os dispositivos de iluminação, na maioria dos casos, são alimentados por uma rede elétrica doméstica de 220 V. Das alternativas, talvez possam ser mencionados apenas os dispositivos de iluminação conectados à rede de bordo de carros ou motocicletas. Em outros casos, no início do circuito de alimentação da fita de LED, há sempre uma fonte de tensão alternada de 220 volts, seja uma tomada doméstica ou um quadro de distribuição. Na prática, existem várias opções para conectar lâmpadas LED, que dependem dos parâmetros do dispositivo de iluminação.

Recursos de fita de 220 V

A opção mais trivial é usar uma fita projetada para toda a tensão da rede. No entanto, é altamente indesejável conectar diretamente a lâmpada a uma rede doméstica. Embora os elementos emissores de luz sejam condutores unidirecionais e brilhem durante a meia onda positiva da onda senoidal, uma voltagem de polaridade reversa é aplicada a eles durante a meia onda negativa.Os LEDs não são projetados para funcionar como retificadores de alta tensão, portanto, a tensão reversa para eles será muito alta e a vida útil dos elementos será curta. A faixa de LED deve ser ligada através de um retificador - é melhor através de um conjunto de ponte (circuito de onda completa).

Conectando uma faixa de LED através de uma ponte de diodos. A fase com esta inclusão não é importante, fase e zero podem ser conectados a qualquer terminal de entrada do retificador.

A desvantagem de usar alta tensão com potência igual é uma corrente reduzida, de modo que os segmentos da trama podem ser conectados em série com um comprimento total de até 100 m (lâmpadas de baixa tensão - até 5 m). Além disso, uma vantagem é a capacidade de usar condutores de seção transversal reduzida para conexão, mas não em detrimento da resistência mecânica.

Importante! A principal desvantagem desta opção é a extrema inconveniência de usar uma fita de alta tensão em ambientes fechados.

Você pode usar para ajustar o brilho Obscuro - está conectado ao retificador. O dimmer pode ser manual com uma chave rotativa ou controlado remotamente.

fita de baixa tensão

Se, de acordo com as condições locais, for impossível usar uma lâmpada de 220 volts, você terá que usar fitas para uma tensão de 5/12/24/36 volts. E existem vários opções de conexão à rede doméstica.

Conexão correta de dois ou mais consumidores.

Fonte de energia

A opção mais óbvia é operar o dispositivo de iluminação em conjunto com uma fonte de alimentação para a tensão apropriada. Fontes volumosas e antieconômicas, construídas de acordo com o esquema clássico com um transformador redutor, há muito foram deslocadas do campo da iluminação LED por unidades pulsadas de luz e poderosas.Portanto, a escolha da PSU é feita principalmente de acordo com dois parâmetros:

• voltagem de saída;
• potência de carga máxima permitida.

A primeira característica é selecionada simplesmente: a tensão deve corresponder à tensão da fita. A segunda depende da carga e é calculada pela fórmula Rbp=Rud*L*K, Onde:

• Rud - a potência consumida por um metro de teia;
• eu - o comprimento total dos segmentos de fita;
• Para – fator de segurança igual a 1.2..1.4.

O resultado é arredondado para o valor padrão mais próximo. Se a fonte de alimentação não indicar potência, mas sim a corrente máxima permitida, ela pode ser convertida em potência usando a fórmula Рbp=Imax*Uout.

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Cálculo da potência da fonte de alimentação para fita de LED 12V

 

com elemento de lastro

Conectar uma faixa de LED a uma rede de 220 V sem alimentação é possível, mas indesejável por motivos de segurança. Cada ponto do circuito estará sob tensão total da rede, portanto todas as manipulações devem ser realizadas com a fita completamente desligada. Mas se opções mais seguras não estiverem disponíveis, você pode se conectar à rede através de um resistor que extinguirá o excesso de tensão. Seu valor é escolhido para que, na corrente de operação (determinada pela potência da lâmpada), a diferença entre a tensão da rede e a tensão nominal da fita caia sobre ela:

Rb \u003d (Unnetwork-Unom) / (Inom), Onde:

• Rb – valor da resistência do lastro;
• Rede – tensão da rede;
• Unom - tensão nominal da fita;
• Inom - corrente nominal da fita, calculada de acordo com a fórmula Rud * L / Unom.

Importante! Neste cálculo, é necessário utilizar o valor de amplitude da tensão de rede de 310 V.

Se você definir os valores da tensão nominal da fita de 5 volts, a potência de 1 metro da teia é de 10 W e o comprimento total é de 5 m, você pode calcular o valor de Rb:

Rb \u003d (310-5) / ((10 * 5) / 5) \u003d 305 / 10 \u003d 30,5 Ohm. Você pode tomar o valor padrão mais próximo de 33 ohms. À primeira vista, essa conexão é muito mais barata e fácil do que com uma fonte de alimentação.

Conectando a fita através de um resistor de têmpera.

Na verdade, nem tudo é tão cor-de-rosa. Primeiro você precisa calcular a potência dissipada no reator, como a corrente multiplicada pela tensão (aqui o valor da tensão efetiva de 220 V é tomado):

Pb \u003d Inom * 220V \u003d 10A * 220V \u003d 2200 W. É difícil encontrar um resistor de tal potência e terá as dimensões apropriadas. E com um aumento na potência da tela, a resistência calculada cairá e a potência dissipada (desperdiçada!) aumentará, portanto, esse método é aplicável apenas para lâmpadas de baixa potência. Este problema pode ser contornado usando um capacitor em vez de um resistor como lastro. Sua capacidade é calculada usando a seguinte fórmula:

C \u003d 4,45 (Unetwork-Unom) / (Inom), onde C é a capacitância em uF.

O uso de um capacitor como lastro.

O capacitor deve ser projetado para uma tensão de pelo menos 400 V, e dois resistores devem ser adicionados ao circuito:

• R1 - com uma resistência de várias centenas de kiloohms para descarregar o capacitor após desligá-lo;
• R2 - para limitar a corrente de carga no momento da ligação, seu valor pode ser de várias dezenas de ohms.

Mas este problema não é o único:

1. Foi mencionado sobre questões de segurança elétrica durante a operação de fitas com tal conexão. Portanto, apenas uma fita em uma bainha de silicone pode ser alimentada dessa maneira, e as juntas devem ser cuidadosamente isoladas.E seria uma péssima ideia usar essa conexão em salas úmidas (piscinas, banhos, aquários).
   As opções em uma concha de silicone não têm medo de água, mas aquecem muito mais fortemente.
2. O cálculo está correto apenas para uma determinada fita de um determinado comprimento. Com qualquer substituição ou alteração no comprimento da alma, o lastro deve ser recalculado.
3. A tensão na rede no modo normal pode se desviar dentro de 5%, o máximo permitido é de 10%. Além disso, a precisão dos resistores mais comuns é de 10%. Levando em consideração a dispersão dos parâmetros das fitas em relação às declaradas, a tensão na fita (e a corrente através dos LEDs) pode diferir significativamente das calculadas, mesmo que os cálculos sejam refinados pelas medições reais - simplesmente devido a flutuações na tensão da rede. O resultado pode ser, por um lado, uma diminuição no brilho do brilho, por outro lado, a falha da lâmpada devido à sobrecorrente. Este problema se manifesta de forma mais clara, quanto menor a tensão de alimentação da fita. Ao usar um capacitor, o problema é agravado porque a faixa de capacitâncias é mais rara que a faixa de resistências e a precisão real é menor.
4. Ao usar um dimmer para ajustar o brilho ou um controlador para controlar a cor do brilho fitas RGB a corrente através dos LEDs mudará, ao mesmo tempo que a queda de tensão no reator mudará, o que também exacerbará a instabilidade da queda de tensão na fita de forma síncrona com a mudança na corrente. É por isso o uso de dispositivos para regular a intensidade da radiação é excluído.

Devido à totalidade dos problemas, tal conexão deve ser usada somente se for completamente impossível usar a fonte de alimentação para a tensão apropriada.

Ligação paralela de telas com lastro individual.

Se forem usados ​​vários pedaços de tecido com comprimento total superior a 1 metro, eles devem ser unir paralelo. Caso contrário, os condutores de fita não serão capazes de suportar a corrente total do sistema de iluminação. É ainda melhor calcular o lastro para cada segmento separadamente. Se a substituição for necessária, apenas a lâmina que está sendo substituída estará sujeita a recálculo. A ponte de diodos deve suportar a corrente total de todas as seções da fita com margem.

Erros típicos de conexão

Ao conectar a fita à rede através da fonte de alimentação, o erro mais comum é a cálculo de potência. Portanto, ao ligar pela primeira vez a opção ideal seria medir o consumo real de corrente com um amperímetro, convertê-lo em potência e comparar com a potência máxima da fonte de alimentação. Este procedimento deve ser feito sem falhas se, ao ligar, a fonte de alimentação começar a emitir sons atípicos, houver sinais de aquecimento excessivo, etc.

Circuito de medição de corrente.

Ao usar uma fonte de alimentação, é altamente desejável fornecer um dispositivo de comutação no lado da entrada e no lado da saída. No lado alto, a desconexão pode ser feita simplesmente removendo o plugue da tomada. No caso de uma conexão permanente, deve ser possível remover a tensão da entrada desligando o disjuntor (deve estar sempre lá!).

Não é necessário observar a fase (conexão de zero e fase aos terminais correspondentes da fonte de alimentação), isso não afeta o desempenho de forma alguma - há um retificador na entrada da fonte de alimentação de comutação. Mas ao mudar, é necessário quebrar o condutor de fase ou fase e zero ao mesmo tempo (quando conectado através de um soquete, isso é feito por si só).O condutor de aterramento (PE), se houver, deve estar sempre conectado - esta é a única maneira de garantir uma operação segura. O aterramento de proteção não deve ser interrompido.

Diagrama de conexão de dispositivos de comutação.

Com uma conexão sem transformador, a importância de medir a corrente real é ainda mais importante. Mas em vez disso, quando você ligá-lo pela primeira vez, você pode medir a tensão real nas almofadas de contato da fita. Se ele se desviar fortemente do nominal, é necessário corrigir o valor nominal do lastro na direção apropriada. Se a tensão no consumidor for menor que o necessário, você precisará reduzir o valor do resistor ou aumentar a capacitância do capacitor. Se a tensão for maior, faça o oposto. A medição deve ser feita com todas as precauções, sem tocar nas partes não isoladas das pontas de prova do multímetro.

Circuito de medição de tensão.

Além disso, para fitas de baixa tensão, pode ser um erro usar condutores de conexão com seção transversal menor que a necessária para a corrente existente. Durante a operação, é necessário prestar atenção à temperatura dos fios (idealmente, se houver pirômetro, termovisor ou outro equipamento de diagnóstico para esta finalidade). Se houver um aumento de calor, você precisa substituir os fios por outros mais grossos. Para evitar erros inicialmente, você pode usar a tabela de seção.

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Você pode conectar a faixa de LED a 220 V de várias maneiras. Mas a melhor maneira ainda é aplicação de fonte de alimentação de comutação. Todos os outros métodos são uma alternativa em casos sem esperança.