Illuminazione decorativa o di base con Strisce LED si è recentemente diffuso. Poiché tali nastri sono alimentati da una tensione costante di 12V (meno spesso 24V), quindi per il funzionamento duraturo e corretto di tale illuminazione, è importante scegliere il giusto trasformatore step-down o, come viene anche chiamato, un alimentatore. In questo articolo considereremo i criteri principali per la scelta di un tale dispositivo.
I principali parametri tecnici dell'alimentazione della striscia LED
Alimentatore per strisce LED – un trasformatore step-down, che converte una tensione alternata di 220 volt in una tensione costante di 12 o 24 volt. Vengono prodotti alimentatori per tali dispositivi di illuminazione esecuzione impulsiva, che si basano sulla trasformazione della tensione di ingresso in impulsi ad alta frequenza, in modo che la tensione CC all'uscita abbia una rettifica di alta qualità. Tali dispositivi hanno un'efficienza sufficientemente elevata, dimensioni compatte e buone caratteristiche tecniche.
Tensione di uscita dell'alimentatore
A causa delle caratteristiche del design, i produttori di strisce LED producono dispositivi con una tensione di alimentazione di 12 o 24 volt CC. A volte, per nastri molto potenti, viene utilizzata una tensione di 36 volt, ma questa è piuttosto un'eccezione. Una regola importante nella scelta di un trasformatore è che la tensione in uscita deve corrispondere alla tensione della striscia LED.
Come calcolare l'alimentazione per la striscia LED
La caratteristica più importante, dopo la tensione, per selezionare un trasformatore per un particolare nastro emettitore di luce è la potenza. Questo parametro dell'alimentatore deve essere almeno il 20 percento superiore alla potenza della striscia LED. Di solito, sul suo corpo è indicata la potenza degli apparecchi elettrici. Le strisce LED e i trasformatori non fanno eccezione. Ma capita che questa caratteristica non sia indicata sulla strip LED e, a tal proposito, potrebbe essere difficile calcolare l'alimentazione necessaria.
È importante capire che la potenza di una striscia LED dipende direttamente dal tipo di LED, dalla densità del loro montaggio sulla striscia e dalla sua lunghezza.
Diversi tipi di matrici hanno diversi valori di potenza, che possono variare in modo significativo. Ad esempio, i LED popolari hanno i seguenti poteri:
| Diodo ad emissione luminosa | 3528 | 5630 | 5050 | 2835 | 5730 |
|---|---|---|---|---|---|
| Potenza LED, W | 0,11 | 0,5 | 0,3 | 0,2 | 0,5 |
Nota! I numeri nella marca del LED indicano le sue dimensioni in millimetri, ad esempio 3528 - 35 mm per 28 mm.
Conoscere (o contare) il numero di diodi per 1 metro di nastro, puoi calcolare la potenza per tutta la sua lunghezza. Per comodità, le tabelle con la potenza dei nastri di ogni tipo sono state calcolate da tempo e sono disponibili gratuitamente, concentrandosi su queste tabelle, puoi scegliere correttamente e facilmente un alimentatore per una striscia LED.
| Tipo di nastro | Densità dei LED per 1 metro | Nastro di alimentazione da 1 metro | Nastro da 5 metri di potenza |
|---|---|---|---|
| SMD3014 | 60 pezzi | 6,0 W | 30 W |
| 120 pezzi | 12,0 W | 60 W | |
| 240 pezzi | 24,0 W | 120 W | |
| SMD3528 | 30 pezzi | 2,4 W | 12 W |
| 60 pezzi | 4,8 W | 24 W | |
| 120 pezzi | 9,6 W | 48 W | |
| SMD5050 | 30 pezzi | 7.2 W | 36 W |
| 60 pezzi | 14,4 W | 72 W | |
| SMD5630 | 30 pezzi | 6,0 W | 30 W |
| 60 pezzi | 12,0 W | 60 W |
Fissando quanto sopra, determiniamo la seguente sequenza di calcolo e selezione di un trasformatore per una striscia LED:
- Scegli un nastro emettitore di luce e calcola la lunghezza richiesta;
- Scopri la matrice dei LED (visivamente o in base al manuale utente) e la densità della loro installazione sul nastro;
- Calcola la potenza di un metro a nastro;
- Moltiplicare la potenza ricevuta di 1 metro per il valore finale della lunghezza del nastro;
- Ottieni la potenza nominale del trasformatore.
- Prendere in considerazione il fattore di potenza (più su quello sotto), moltiplicare per la potenza nominale e ottenere il valore desiderato della potenza richiesta del dispositivo.
Ad esempio, abbiamo una striscia LED da 12 V, lunga 3 metri, con LED SMD 5050, il numero di LED per 1 metro è di 60 pezzi. Il consumo di energia di 1 metro di tale nastro è di circa 15 W, ovvero 1 m = 15 W. Quindi 3 m = 15 W * 3 = 45 W. Moltiplichiamo per un fattore di sicurezza del 20% e otteniamo che abbiamo bisogno di un alimentatore da 45 W * 1,2 = 54 W.In questo caso, il consumo di corrente di tale striscia LED sarà di 54 W / 12 V = 4,5 A.
Fattore di potenza
Per il corretto calcolo dell'alimentazione è necessario tenere conto di un fattore in più. Se scegli un alimentatore con una potenza uguale alla striscia LED, si surriscalda e questo non solo può ridurne la durata, ma anche, in caso di montaggio scadente, provocare un incendio. Pertanto, quando si acquista un trasformatore per una striscia LED, è necessario tenere conto della riserva di carica del dispositivo. Di solito scegli un dispositivo con una potenza del 20% superiore al consumo energetico della striscia LED. La riserva di carica è garantita per proteggervi dal surriscaldamento del dispositivo e permettervi di far funzionare l'alimentatore per lungo tempo e senza problemi.
dimensioni
Gli alimentatori sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni. Molto spesso, la potenza del dispositivo determina le sue dimensioni complessive. Maggiore è la potenza, maggiore è il dispositivo. Inoltre, i dispositivi potenti hanno una ventola per raffreddare il dispositivo durante il funzionamento, e questo aumenta notevolmente le dimensioni e i requisiti di installazione.
Per collegare di nascosto più sezioni di nastro, è meglio scegliere diversi alimentatori piccoli piuttosto che uno grande. Riuscirà un po' più costoso, ma sarà possibile nascondere in sicurezza gli alimentatori nelle strutture e distribuire il carico su più dispositivi.
Grado di protezione contro l'ingresso di umidità e polvere
Gli alimentatori, così come le strisce LED, sono realizzati in versioni per varie condizioni operative e hanno diversi gradi di protezione contro umidità e polvere. Quando si sceglie un trasformatore, è necessario tenere conto dell'influenza dell'ambiente esterno sul dispositivo.Ad esempio, se utilizzato in ambienti residenziali con umidità normale, è sufficiente la protezione IP20 - IP40. Se prevedi di installare l'alimentatore all'aperto, dovresti acquistare un dispositivo con IP67 per proteggerlo dalla pioggia. La classificazione in base alla qualità della protezione contro l'umidità e la polvere è la stessa per tutti gli apparecchi e dispositivi elettrici, quindi non sarà difficile trovarla.
Se la potenza dell'alimentatore è sufficientemente elevata, nei dispositivi senza protezione da umidità e polvere verrà utilizzata una ventola per il raffreddamento. Durante il funzionamento, produce un certo livello di rumore. Se il rumore del dispositivo è inaccettabile per le attività, è meglio scegliere un dispositivo impermeabile con raffreddamento passivo.
Disponibilità di raffreddamento
Con il corretto calcolo dell'alimentazione per la potenza delle strisce LED collegate, non si surriscalda e funzionerà in modo stabile e sicuro. Tuttavia, se la potenza è troppo alta, è possibile il surriscaldamento. Per escludere l'impatto negativo della temperatura elevata sul dispositivo, nella sua progettazione è previsto un sistema di raffreddamento. Può essere attivo o passivo.
Con il raffreddamento attivo, una ventola è montata nella custodia del dispositivo, mentre tali alimentatori non possono essere realizzati in un design a prova di umidità a causa della necessità di circolazione dell'aria all'interno del dispositivo e di scambio con l'ambiente. Tali trasformatori emettono rumore dalla ventola e hanno un maggiore consumo energetico, che sono qualità negative. Ma vale la pena notare che il raffreddamento attivo è il modo più efficace per abbassare la temperatura del dispositivo.
Il raffreddamento passivo viene strutturalmente effettuato sotto forma di speciali radiatori metallici, che vengono installati nei luoghi in cui la scheda del dispositivo è maggiormente riscaldata. Inoltre, il raffreddamento passivo avviene grazie alla custodia in metallo dei dispositivi, sia in versione waterproof che nella solita versione.
Funzioni aggiuntive
Correzione del fattore di potenza
Le caratteristiche degli alimentatori indicano talvolta la presenza di una correzione della potenza reattiva. Nella documentazione del dispositivo viene indicato come PFC o Power Factor Correction. Ciò significa che l'alimentatore ha prestazioni tecniche elevate in termini di risparmio energetico e di utilizzo utile della potenza consumata. Inoltre, tali trasformatori consentono di raggrupparli senza avviatori speciali e sono ecologici grazie alla loro elevata efficienza.
Materiale dell'alloggiamento
Il corpo del dispositivo può essere realizzato in plastica, alluminio o altro metallo. La custodia in alluminio viene utilizzata non solo per ridurre il peso del dispositivo e proteggerlo da eventuali danni, ma anche per il raffreddamento passivo dell'alimentatore. L'alloggiamento in metallo protegge anche dalle sollecitazioni meccaniche e raffredda il dispositivo, ma pesa molto di più dell'alluminio. Il materiale plastico per la custodia viene utilizzato per dispositivi che verranno azionati con strisce LED a bassa potenza e senza possibilità di danni.
La presenza di un controller RGB
Per collegare e utilizzare strip RGB e RGBW non basta acquistare solo un alimentatore step-down. In questo caso, è necessario anche un controller RGB per il nastro, che consentirà di modificare la tonalità dell'illuminazione del nastro utilizzando vari dispositivi di controllo (telecomando, display, ecc.).Alcuni alimentatori sono dotati di tali controller e sono destinati esclusivamente a nastri multicolori. Sono più costosi dei trasformatori convenzionali. Per le opzioni di strisce LED a un colore, non è richiesto l'uso di un controller.
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