Els aparells d’il·luminació basats en tires LED guanyen cada vegada més popularitat amb el pas del temps i s’utilitzen amb èxit per a diversos propòsits. Avui en dia s’utilitzen no només per decorar espais interiors i exteriors, sinó també per disposar d’il·luminació general. A més, ajuden a adonar-se de la idea dels efectes d’il·luminació comercial que criden l’atenció sobre les cartelleres i pancartes. L’estructura de les fonts d’alimentació dels il·luminadors, dissenyada per a baixa tensió, inclou transformadors per a tires LED de 12 volts (TP).
Característiques i característiques de les fonts LED
Diverses mostres de productes LED difereixen en una sèrie de característiques, les principals de les quals són:
- direccionalitat del flux de llum;
- densitat d'instal·lació;
- tensió nominal d'alimentació;
- grau de protecció.
Segons el primer indicador, mostres conegudes de dispositius LED es divideixen en productes anteriors i finals. Les més esteses són les cintes amb orientació frontal i un angle de dispersió d’uns 120 graus. Les ratlles flexibles amb una font de llum lateral no són tan populars perquè tenen un radi de cantó de 90 graus.
El flux lluminós de la tira LED és proporcional al nombre d’elements emissors instal·lats en ella per metre corrent. Segons la classificació existent, aquest nombre es selecciona del següent rang: unitats de 30, 60, 90, 120 i 240 punts. La tensió d'alimentació de les cintes de baixa tensió és de 12 o 24 volts. Els valors més alts són extremadament rars.
Les diferents marques de cintes LED difereixen en la seva protecció contra la pols i la humitat. La classe de protecció s’indica a l’embalatge del producte com una combinació de les lletres IP seguides de dos números. La cinta amb muntatge obert d’elements de díode pertany a la classe IP20: no hi ha cap segellat. La cinta més resistent a la intempèrie té el grau més alt, designat IP68.
Com triar el TP adequat per a tires LED
La unitat de treball principal de la font d'alimentació (PSU) és un convertidor de tensió que fa baixar la xarxa elèctrica de 220 volts fins al valor desitjat. Paràmetres tècnics d'acord amb els quals es selecciona el transformador per a LEDs:
- el valor de la tensió a la sortida del dispositiu;
- el poder que és capaç de desenvolupar en la càrrega;
- el grau de protecció del transformador contra la humitat.
Les tensions d’alimentació per a les quals es calcula la PSU es seleccionen a criteri de l’usuari entre un interval de valors de funcionament de 12 i 24 volts. La potència de sortida del transformador integrat depèn del nombre d'elements d'il·luminació connectats a la unitat. El grau de protecció de l’estructura contra la humitat i la pols s’indica de la mateixa manera que per als LEDs (IP20-IP68) i es selecciona en funció de les condicions de funcionament.
Avantatges dels transformadors d’impulsos
A l’hora d’escollir una font d’alimentació que s’adapti òptimament a l’ús domèstic, cal tenir en compte les següents característiques dels seus components:
- Un transformador típic per a una tira LED es fabrica, per regla general, en un circuit d’impulsos.
- Aquest enfocament us permet reduir la mida i el pes de la pròpia font d'alimentació (SAI).
- Al mateix temps, s’incrementa l’eficiència de tot el dispositiu.
- Per augmentar l'eficiència del SAI, es permet un circuit electrònic per generar la tensió de sortida amb protecció contra sobrecàrrega.
A causa dels avantatges dels transformadors d’impulsos, els dispositius fabricats sobre la seva base han substituït completament les mostres analògiques obsoletes.
Opcions de SAI
Segons el seu disseny i rendiment, les fonts d'alimentació dels LED es divideixen en els tipus següents:
- unitat d'alimentació compacta, d'aspecte similar a un carregador per a telèfons;
- un mòdul de petites dimensions situat en una caixa rectangular oblonga;
- llast electrònic en una caixa completament segellada;
- un circuit similar allotjat en una carcassa amb fuites de mida estàndard.
Les unitats tenen una capacitat petita (30-36 watts), però són bastant econòmiques. Els mòduls es distingeixen per una elevada potència nominal (fins a 75 watts). Igual que les primeres mostres, estan dissenyades per treballar amb il·luminació decorativa, però a diferència d’elles tenen un cost més elevat.
Els llasts electrònics completament segellats estan dissenyats per utilitzar-los en climes difícils. S’utilitzen per il·luminar cartelleres i productes similars al carrer. Les seves contraparts no hermètiques, situades en una caixa de mida estàndard, són àmpliament utilitzades a la vida quotidiana i a les oficines de treball. Entre els fabricants moderns de fonts d’alimentació per a transformadors, són especialment populars les empreses russes MMP Irbis i IPS, així com les empreses estrangeres Helvar i Mean Well (Taiwan).
Càlcul de la potència del transformador SAI
Les dades inicials per calcular el transformador del SAI són els paràmetres d’il·luminació que suposadament hauria d’assolir aquest dispositiu. Per solucionar amb èxit aquest problema, haureu de determinar la longitud de la cinta que proporciona l’efecte d’il·luminació desitjat. Si partim del fet que es col·loquen 60 díodes estàndard amb un consum total de 4,8 watts en un dels seus comptadors, és possible calcular la potència total simplement multiplicant dos nombres coneguts. A aquests efectes, ni tan sols necessiteu una calculadora, ja que totes les operacions es realitzen fàcilment a la ment.
Si es necessitaven 10 metres de 60 LED per obtenir un nivell d’il·luminació determinat, la potència total consumida serà de 4,8x10 = 48 watts. Tenint en compte el petit marge d’aquest paràmetre, hauríeu de triar una font d’alimentació, la potència de la qual és d’uns 50-60 watts.
Característiques dels transformadors i les seves connexions
Quan es connecten transformadors de potència, és important tenir en compte algunes de les subtileses d’aquest procediment:
- no és desitjable engegar el SAI sense cap càrrega connectada;
- primer connecteu els LED i, a continuació, apliqueu-hi tensió;
- cal connectar les tires LED tenint en compte la polaritat indicada al substrat.
Una altra característica del procediment és la manera com es connecten les càrregues (cintes separades). Típic per a ells és la connexió paral·lela al bloc de sortida del SAI mitjançant un adaptador especial: els seus extrems es solden al pegat de contacte de la cinta. Tanmateix, si la longitud total d’una tira supera els 5 metres, es pot utilitzar una connexió en sèrie. En la resta de casos, aquesta connexió no es pot anomenar correcta, ja que conduirà a una disminució de la brillantor de la luminescència dels elements LED implicats.
Per connectar una tira RGB a la font d’alimentació, necessitareu un mòdul addicional que controli els paràmetres dels elements de colors: la seva brillantor i intensitat de resplendor. A més, el dispositiu us permet augmentar la capacitat de càrrega del SAI: s’utilitza com una mena d’amplificador.
Alimentador de transformadors casolà de 12 volts
L’autofabricació d’una font d’alimentació per transformador per a cintes d’il·luminació és més fàcil de considerar utilitzant l’exemple d’un model analògic, en el qual es tracta d’un estabilitzador típic. Per muntar-lo, necessitareu els components i les peces següents:
- un transformador inductiu que redueix el voltatge de 220 a 15 VCA;
- unitat rectificadora basada en un pont de díodes;
- diversos elements de filtre: condensadors amb una capacitat d'almenys 1000 μF;
- un díode zener convencional i una estructura de transistor de control n-p-n;
- microcircuit estabilitzador KREN8B, dissenyat per a una tensió de sortida de 12 volts.
Segons l’esquema d’una font d’alimentació casolana, la tensió de CA reduïda al nivell requerit es rectifica mitjançant un pont de díodes, després del qual es filtren els harmònics innecessaris mitjançant condensadors. Un voltatge constant de 15-17 volts s’alimenta al microcircuit de sortida, on es forma una tensió estabilitzada de 12 volts.
La font d'alimentació casolana té un ús limitat i és més adequada per a demostracions. Per subministrar eficientment una xarxa extensa de tires de LED, necessitareu una font d'alimentació industrial amb un conjunt de funcions addicionals.
