Beleuchtungskörper auf Basis von LED-Streifen erfreuen sich im Laufe der Zeit immer größerer Beliebtheit und werden für verschiedene Zwecke erfolgreich eingesetzt. Heute werden sie nicht nur zur Dekoration von Innen- und Außenbereichen verwendet, sondern auch zur Gestaltung der Allgemeinbeleuchtung. Darüber hinaus helfen sie, die Idee von kommerziellen Lichteffekten zu verwirklichen, die auf Billboards und Banner aufmerksam machen. Der Aufbau der Netzteile für die Illuminatoren, ausgelegt für reduzierte Spannung, beinhaltet Transformatoren für 12 Volt LED-Streifen (TP).
Merkmale und Eigenschaften von LED-Quellen
Verschiedene Muster von LED-Produkten unterscheiden sich in einer Reihe von Merkmalen, von denen die wichtigsten sind:
- Direktionalität des Lichtstroms;
- Installationsdichte;
- Nennversorgungsspannung;
- Stärke des Schutzes.
Nach dem ersten Indikator werden bekannte Muster von LED-Geräten in Front- und Endprodukte unterteilt. Am weitesten verbreitet sind Bänder mit frontaler Ausrichtung und einem Streuwinkel von etwa 120 Grad. Flexible Streifen mit seitlicher Lichtquelle sind nicht so beliebt, da ihre Abstrahlung auf einen Winkelradius von 90 Grad beschränkt ist.
Der Lichtstrom des LED-Streifens ist proportional zur Anzahl der darauf installierten emittierenden Elemente pro Laufmeter. Gemäß der bestehenden Klassifikation wird diese Zahl aus dem folgenden Bereich ausgewählt: 30, 60, 90, 120 und 240 Punkteinheiten. Die Versorgungsspannung für Niederspannungsbänder beträgt entweder 12 oder 24 Volt. Höhere Werte sind extrem selten.
Unterschiedliche Marken von LED-Bändern unterscheiden sich in ihrem Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit. Die Schutzklasse ist auf der Produktverpackung als Kombination aus den Buchstaben IP gefolgt von zwei Zahlen angegeben. Die Leiste mit offener Montage von Diodenelementen gehört zur IP20-Klasse - es erfolgt keine Abdichtung. Das wetterbeständigste Klebeband hat die höchste Schutzklasse und wird mit IP68 bezeichnet.
So wählen Sie den richtigen TP für LED-Streifen
Die Hauptarbeitseinheit des Netzteils (PSU) ist ein Spannungswandler, der die Netzspannung 220 Volt auf den gewünschten Wert absenkt. Technische Parameter, nach denen der Transformator für LEDs ausgewählt wird:
- der Wert der Spannung am Ausgang des Geräts;
- die Kraft, die er in der Last entwickeln kann;
- der Schutzgrad des Transformators gegen Feuchtigkeit.
Die Versorgungsspannungen, für die das Netzteil berechnet wird, werden nach Ermessen des Benutzers aus einem Bereich von Betriebswerten von 12 und 24 Volt ausgewählt. Die Ausgangsleistung des eingebauten Transformators hängt von der Anzahl der an das Gerät angeschlossenen Leuchtelemente ab. Der Schutzgrad des Aufbaus gegen Feuchtigkeit und Staub wird wie bei LEDs angegeben (IP20-IP68) und wird in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen gewählt.
Vorteile von Impulsübertragern
Bei der Auswahl einer optimal für den Hausgebrauch geeigneten Stromquelle müssen folgende Eigenschaften ihrer Komponenten berücksichtigt werden:
- Ein typischer Transformator für einen LED-Streifen wird in der Regel in einer Impulsschaltung hergestellt.
- Dieser Ansatz ermöglicht es Ihnen, die Größe und das Gewicht des Netzteils (USV) selbst zu reduzieren.
- Gleichzeitig wird die Effizienz des gesamten Gerätes insgesamt gesteigert.
- Um den Wirkungsgrad der USV zu erhöhen, ermöglicht eine elektronische Schaltung zur Erzeugung der Ausgangsspannung mit Überlastschutz.
Aufgrund der Vorteile von Impulsübertragern haben Geräte, die auf ihrer Basis hergestellt wurden, veraltete analoge Muster vollständig ersetzt.
USV-Optionen
Netzteile für LEDs werden nach Bauform und Leistung in folgende Typen eingeteilt:
- kompaktes Netzteil, ähnlich einem Ladegerät für Telefone;
- ein kleines Modul in einem rechteckigen länglichen Gehäuse;
- elektronisches Vorschaltgerät in einer vollständig versiegelten Box;
- ein ähnlicher Kreislauf, der in einem undichten Gehäuse in Standardgröße untergebracht ist.
Die Geräte haben eine geringe Leistung (30-36 Watt), sind aber recht günstig. Die Module zeichnen sich durch eine hohe Leistung (bis 75 Watt) aus. Wie die ersten Muster sind sie für die Verwendung mit dekorativer Beleuchtung konzipiert, haben jedoch im Gegensatz zu ihnen höhere Kosten.
Vollständig abgedichtete elektronische Vorschaltgeräte sind für den Einsatz in rauen Klimazonen ausgelegt. Sie dienen der Beleuchtung von Werbetafeln und ähnlichen Produkten auf der Straße. Ihre nicht hermetischen Gegenstücke, die in einem Koffer in Standardgröße untergebracht sind, sind im Alltag und in Arbeitsbüros weit verbreitet. Unter den modernen Herstellern von Transformatorennetzteilen sind vor allem die russischen Unternehmen MMP Irbis und IPS sowie die ausländischen Unternehmen Helvar und Mean Well (Taiwan) beliebt.
Berechnung der Leistung des USV-Transformators
Die Ausgangsdaten zur Berechnung des Transformators für die USV sind die Beleuchtungsparameter, die von diesem Gerät erreicht werden sollen. Um dieses Problem erfolgreich zu lösen, müssen Sie die Länge des Bandes bestimmen, das den gewünschten Lichteffekt liefert. Wenn wir davon ausgehen, dass auf einem seiner Zähler 60 Standarddioden mit einem Gesamtverbrauch von 4,8 Watt platziert sind, kann die Gesamtleistung einfach durch Multiplikation zweier bekannter Zahlen berechnet werden. Für diese Zwecke benötigen Sie nicht einmal einen Taschenrechner, da alle Operationen leicht im Kopf ausgeführt werden.
Wenn 10 Meter 60 LEDs benötigt werden, um eine bestimmte Beleuchtungsstärke zu erreichen, beträgt die von ihnen verbrauchte Gesamtleistung 4,8 x 10 = 48 Watt. Unter Berücksichtigung des geringen Spielraums für diesen Parameter sollten Sie ein Netzteil wählen, dessen Leistung etwa 50-60 Watt beträgt.
Merkmale von Transformatoren und ihren Anschlüssen
Beim Anschluss von Leistungstransformatoren ist es wichtig, einige Feinheiten dieses Verfahrens zu berücksichtigen:
- es ist unerwünscht, die USV ohne angeschlossene Last einzuschalten;
- Schließen Sie zuerst die LEDs an und legen Sie dann Spannung an sie an.
- Es ist notwendig, die LED-Streifen unter Berücksichtigung der auf dem Substrat angegebenen Polarität anzuschließen.
Ein weiteres Merkmal des Verfahrens ist die Art und Weise, wie die Lasten angeschlossen werden (separate Bändchen). Typisch für sie ist die Parallelschaltung zum USV-Ausgangsblock mittels eines speziellen Adapters – dessen Enden werden mit der Kontaktfläche des Bandes verlötet. Wenn jedoch die Gesamtlänge eines Streifens 5 Meter überschreitet, darf eine Reihenschaltung verwendet werden. In allen anderen Fällen kann eine solche Verbindung nicht als korrekt bezeichnet werden, da sie zu einer Abnahme der Helligkeit der Lumineszenz der beteiligten LED-Elemente führt.
Um einen RGB-Streifen an die Stromversorgung anzuschließen, benötigen Sie ein zusätzliches Modul, das die Parameter der farbigen Elemente steuert: deren Helligkeit und Leuchtintensität. Darüber hinaus können Sie mit dem Gerät die Belastbarkeit der USV erhöhen - es wird als eine Art Verstärker verwendet.
Selbstgebautes Trafonetzteil für 12 Volt
Die Eigenfertigung eines Transformator-Netzteils für Leuchtbänder lässt sich am einfachsten am Beispiel eines analogen Modells betrachten, bei dem es sich um einen typischen Stabilisator handelt. Für den Zusammenbau benötigen Sie folgende Komponenten und Teile:
- ein induktiver Transformator, der die Spannung von 220 auf 15 Volt Wechselstrom herabsetzt;
- Gleichrichtereinheit basierend auf einer Diodenbrücke;
- mehrere Filterelemente - Kondensatoren mit einer Kapazität von mindestens 1000 μF;
- eine herkömmliche Zenerdiode und einen Steuertransistor mit n-p-n-Struktur;
- Stabilisator-Mikroschaltung KREN8B, ausgelegt für eine Ausgangsspannung von 12 Volt.
Nach dem Schema eines hausgemachten Netzteils wird die auf das erforderliche Niveau reduzierte Wechselspannung durch eine Diodenbrücke gleichgerichtet, wonach unnötige Oberwellen mit Kondensatoren herausgefiltert werden. Eine konstante Spannung von 15-17 Volt wird dann dem Ausgangsmikroschaltkreis zugeführt, wo eine stabilisierte Spannung von 12 Volt gebildet wird.
Das selbstgemachte Netzteil wird nur eingeschränkt verwendet und ist eher für Demonstrationszwecke geeignet. Um ein verzweigtes Netzwerk von LED-Streifen effizient mit Strom zu versorgen, benötigen Sie ein industrielles Netzteil mit einer Reihe von Zusatzfunktionen.
