Tính toán công suất cấp nguồn cho dải LED 12V
Thiết bị chiếu sáng LED tiêu thụ ít điện năng hơn nhiều so với đèn sợi đốt hoặc đèn halogen truyền thống. Nhưng nhiều thiết bị LED, bao gồm cả dải, được cung cấp bởi 12..36 volt. Ở điện áp giảm, ngay cả công suất vừa phải cũng gây ra dòng điện đủ lớn. Vì vậy, việc lựa chọn nguồn điện cho biển LED phải được tiếp cận một cách có ý thức.
Xung hoặc máy biến áp
Trong nhiều thập kỷ, các bộ nguồn mạng được xây dựng theo sơ đồ: biến áp bậc - chỉnh lưu - lọc. Nguyên tắc này vẫn chưa trở nên lỗi thời ngay cả bây giờ, trong nhiều trường hợp, đây là lựa chọn tốt nhất.. Nhưng với sự phát triển của điện tử, các bộ nguồn chuyển đổi bắt đầu được sử dụng nhiều hơn và thường xuyên hơn. Bất chấp sự phức tạp của mạch, chúng có những ưu điểm không thể phủ nhận:
- xoa dịu;
- kích thước nhỏ;
- hiệu suất cao, theo lý thuyết có thể bằng 100%.
Những bất lợi bao gồm việc tạo ra nhiễu tần số cao vào mạng (có thể dẫn đến sự cố của các thiết bị nhạy cảm được cung cấp bởi cùng một mạng) và vào tải. Để giải quyết vấn đề đầu tiên, PSU được trang bị các bộ lọc đầu vào (đối với các nguồn rẻ tiền, chúng được thực hiện theo một sơ đồ đơn giản hoặc không có). Vấn đề thứ hai đối với đèn LED không quan trọng. Do đó, sự lựa chọn đã được thực hiện - các bộ nguồn chuyển đổi mạnh và nhẹ được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị LED.
Chọn nguồn cung cấp điện cho các đặc tính điện
Việc tính toán nguồn cung cấp cho bất kỳ dải LED nào phải bắt đầu bằng điện áp. Nó phải tương ứng với điện áp cung cấp của băng. Nếu điện áp nguồn cao hơn, đèn sẽ nhanh hỏng. Nếu thấp hơn, nó sẽ phát sáng đầy đủ.
Thông số quan trọng thứ hai là công suất cực đại. Nó được tính theo công thức sau:
Pist \ u003d Ore * Băng L * Kzap, ở đâu:
- Rist - công suất tối thiểu của nguồn điện;
- Rud - công suất tiêu thụ cụ thể (công suất tiêu thụ cho 1 mét vải bạt);
- Băng L - tổng chiều dài của các đoạn của canvas;
- Kzap - hệ số an toàn, có thể lấy bằng từ 1,2 đến 1,4.
Một số đại lượng cần được xem xét chi tiết hơn.
Cách xác định công suất tiêu thụ của một mét băng
Cách dễ nhất là xác định mức tiêu thụ điện năng của đồng hồ đo web theo thông số kỹ thuật. Ở đó, tham số này được chỉ định rõ ràng. Nếu nó không có ở đó, nhưng đã biết loại băng, thì đặc tính này có thể được tìm thấy trong nhiều nguồn khác nhau.
Nếu điều này là không thể, thì trong nhiều trường hợp có thể xác định mức tiêu thụ cụ thể bằng thước đo. Để làm được điều này, bạn cần đo Kích thước đèn LED và xác định hệ số dạng của nó.Theo đặc điểm này, bạn có thể tìm mức tiêu thụ điện năng của một đèn LED, đếm số của chúng trên mét và nhân lên.
| Điốt phát quang | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Kích thước, mm | 3,5x2,8 | 5x5 | 5,6x3 | 4,8x3 | 4,8x3 |
| Công suất tiêu thụ, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Dòng tiêu thụ, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
Vấn đề duy nhất là một số đèn LED có sẵn trong các phiên bản khác nhau - với một tinh thể hoặc với 2-3. Trong trường hợp này, sức mạnh sẽ khác nhau 2-3 lần. Và cách duy nhất để tìm thông số mong muốn là lấy đoạn băng nhỏ nhất và cấp nguồn cho nó từ một nguồn rõ ràng là có công suất cao hơn. Bằng cách đo cường độ dòng điện bằng ampe và nhân nó với điện áp nguồn (12 V hoặc khác), bạn có thể nhận được công suất cụ thể của đoạn (W). Bằng cách đếm số đoạn trong một mét, bạn có thể đạt được giá trị mong muốn.
Nếu không có ampe kế, bạn có thể đo điện trở của biến trở được lắp trên đoạn trước khi kết nối với nguồn điện (hoặc đếm nếu có đánh dấu). Sau khi đặt nguồn điện, đo hiệu điện thế trên đó và tìm cường độ dòng điện theo tỉ số đã biết: I = U / R, ở đâu Tôi - dòng điện mong muốn tính bằng ampe, U - điện áp cung cấp tính bằng vôn, R là điện trở của biến trở.
Tại sao hệ số an toàn lại cần thiết và hệ số an toàn cần tính đến là gì
Khi chọn công suất của PSU mà không có hệ số an toàn, nó sẽ hoạt động ở giới hạn khả năng của nó. Chế độ này có những hạn chế của nó:
- "Oát Trung Quốc" có thể nhỏ hơn một oát thông thường. Nghiêm túc mà nói, điều này có nghĩa là công suất tối đa thực tế của các nguồn cung cấp điện giá rẻ từ Đông Nam Á thường ít hơn so với công bố.
- Một số linh kiện điện tử ở dòng điện tối đa (và nhiệt độ tối đa) bị giảm tuổi thọ.Điều này đặc biệt đúng đối với các bộ phận cuộn dây (máy biến áp, cuộn cảm), trong các bộ nguồn rẻ tiền được làm thủ công theo cách thủ công từ dây mỏng với lớp cách điện kém chất lượng.
- Nếu nguồn điện có các tiếp điểm hàn kém chất lượng (trường hợp này khá phổ biến), thì ở dòng điện tối đa, chúng sẽ nóng lên và chất lượng của kết nối sẽ kém đi. Điều này sẽ gây ra hiện tượng nóng hơn nữa, cứ tiếp tục như vậy theo vòng tròn cho đến khi hỏng.
- Khi nhiệt độ trong phòng tăng nhẹ, thiết bị điện tử sẽ chuyển sang chế độ giới hạn và tuổi thọ sử dụng của nó bị giảm một cách khó lường.
- Điện năng tiêu thụ của hệ thống chiếu sáng phụ thuộc vào sơ đồ (mặc dù không nghiêm trọng). Cấu hình đèn chiếu sáng có thể bao gồm: (các) bộ điều chỉnh độ sáng, bộ điều khiển RGB, người lái xe (hoặc một số), bộ khuếch đại (có thể nhiều hơn một), các thiết bị khác.
Tất cả các thiết bị này tiêu thụ dòng điện để chạy không tải và cho các nhu cầu riêng của chúng (cung cấp điện cho mạch bên trong, v.v.), hiệu suất của chúng không bằng 100%. So với dòng tiêu thụ của đèn LED, chúng nhỏ. Nhưng nếu PSU đang hoạt động kém hiệu quả, phần bổ sung nhỏ này có thể trở nên quan trọng.
Dựa trên những cân nhắc này, theo tình hình thực tế, khi nào thì 20 và khi nào thì nên thêm 40 phần trăm vào công suất tính toán.
Các đặc tính khác của nguồn điện
Sau khi tính toán các đặc tính điện của bộ nguồn cho dải LED, bạn cần chú ý đến các thông số khác.
Thực thi (mức độ bảo vệ)
Nguồn cung cấp có sẵn trong các phiên bản sau:
- niêm phong - nên lắp đặt ngoài trời, vì chúng được bảo vệ khỏi lượng mưa;
- rò rỉ - Tốt hơn là nên gắn trong nhà, vì chúng rẻ hơn.
Ngoài ra, các PSU được làm kín sẽ ít được làm mát hơn, có nghĩa là chúng sẽ dễ bị quá nhiệt khi ở trong nhà.
Loại làm mát
Trong danh mục này, nguồn điện áp được chia thành các thiết bị:
- với làm mát tự nhiên;
- với làm mát cưỡng bức.
Thông gió cưỡng bức cho không gian bên trong thiết bị được thực hiện bằng cách lắp đặt một quạt, được bật và tắt từ cảm biến nhiệt độ tích hợp. Cấu trúc như vậy có các nguồn đủ mạnh và các nguồn có dòng điện tương đối thấp được thực hiện mà không có quạt.
Việc sử dụng máy hút mùi làm giảm kích thước của thiết bị do giảm kích thước của các bộ tản nhiệt nhưng quạt lại gây ồn ào. Càng về cuối đời, tiếng ồn càng lớn. Do đó, các nguồn như vậy không nên được lắp đặt trong phòng khách, cũng như trong các phòng có người ở (văn phòng, v.v.)
Một ví dụ về tính toán công suất của nguồn điện chuyển mạch
Ví dụ về cách chọn bộ nguồn phù hợp cho dải đèn LED, bạn có thể đặt các điều kiện:
- Băng Apeyron 00-12 RGB ngoài trời hoạt động như một thiết bị chiếu sáng;
- cung cấp điện áp - 12 V;
- tiêu thụ điện năng - 14,4 W / m;
- chiều dài yêu cầu của các đoạn là 12 m.
Bạn cũng sẽ cần một bộ điều khiển RGB và đối với nó (với chiều dài như vậy của canvas), cũng có một bộ khuếch đại.
Chúng tôi tính toán công suất cần thiết theo công thức trên:
- L băng = 12 m;
- Rud = 14,4 W / m.
Việc lắp đặt ngoài trời, có nghĩa là sẽ làm mát tốt, nhưng có thêm hai người tiêu dùng trong mạch. Bạn có thể lấy hệ số an toàn bằng 30% hoặc 1,3.
Pist \ u003d Ore * Băng L * Kzap \ u003d 14,4 * 12 * 1,3 \ u003d 224,64 W.
Bạn chỉ cần làm tròn. Nguồn 250 W được cung cấp rộng rãi.Cần phải chọn một thiết bị như vậy với IP68 để lắp đặt nó trên đường phố.
Một biến thể khác. Cần cấp nguồn cho băng đơn sắc Apeyron SMD2835-60LED, định mức 12 volt. Tổng cộng, cần 1,5 mét băng với mức tiêu thụ năng lượng là 9,6 W / m. Dimmer là không cần thiết, các thiết bị bổ sung khác không cần thiết. Bộ nguồn có thể được lắp đặt để cung cấp luồng không khí tốt. Không nên gần các nguồn nhiệt độ cao khác. Hệ số an toàn có thể được lấy ở mức thấp hơn, bằng 1,2. Công suất được tính:
Băng Pist \ u003d Ore * L * Kzap \ u003d 9,6 * 1,5 * 1,2 \ u003d 17,28.
Nguồn điện 12V 25W sẽ làm được. Các thiết bị làm mát tự nhiên được tạo ra để có công suất như vậy, không cần thiết phải thiết kế kín.
Quan trọng! Đôi khi các nhà sản xuất PSU chỉ ra dòng hoạt động cao nhất thay vì nguồn. Nó phải được chuyển đổi thành điện năng theo công thức Rist = Uwork * Imax, ở đâu Uwork là điện áp cung cấp điện, và Imax - dòng điện hoạt động cao nhất.
Ở cuối video là một ví dụ.
Vấn đề tính toán khả năng tải của bộ nguồn dải LED phải được tiếp cận một cách có trách nhiệm. Một sai lầm đối với bên nhỏ hơn có thể dẫn đến việc mất một nút đắt tiền và cho một sai lầm lớn hơn - dẫn đến chi phí tài chính không hợp lý.