Oprawy oświetleniowe oparte na taśmach LED z biegiem czasu zyskują coraz większą popularność i są z powodzeniem wykorzystywane do różnych celów. Dziś służą nie tylko do dekoracji przestrzeni wewnętrznych i zewnętrznych, ale także do aranżacji oświetlenia ogólnego. Dodatkowo pomagają zrealizować ideę komercyjnych efektów świetlnych, które zwracają uwagę na billboardy i banery. Konstrukcja zasilaczy do oświetlaczy, przeznaczonych do obniżonego napięcia, obejmuje transformatory do taśm LED 12 V (TP).
Cechy i właściwości źródeł LED
Różne próbki produktów LED różnią się szeregiem cech, z których główne to:
- kierunkowość strumienia świetlnego;
- gęstość instalacji;
- znamionowe napięcie zasilania;
- stopień ochrony.
Zgodnie z pierwszym wskaźnikiem, dobrze znane próbki urządzeń LED są podzielone na produkty frontowe i końcowe. Najbardziej rozpowszechnione są taśmy o orientacji czołowej i kącie rozpraszania około 120 stopni. Elastyczne paski z bocznym źródłem światła nie są tak popularne, ponieważ ich promieniowanie jest ograniczone do promienia kątowego 90 stopni.
Strumień świetlny z taśmy LED jest proporcjonalny do liczby zainstalowanych na niej elementów emitujących w przeliczeniu na metr bieżący. Zgodnie z obowiązującą klasyfikacją liczba ta wybierana jest z zakresu: 30, 60, 90, 120 i 240 jednostek punktowych. Napięcie zasilania taśm niskonapięciowych wynosi 12 lub 24 wolty. Wyższe wartości są niezwykle rzadkie.
Różne marki taśm LED różnią się ochroną przed kurzem i wilgocią. Klasa ochrony jest podana na opakowaniu produktu jako kombinacja liter IP, po których następują dwie cyfry. Listwa z otwartym mocowaniem elementów diodowych należy do klasy IP20 - nie ma w ogóle uszczelnienia. Najbardziej odporna na warunki atmosferyczne taśma ma najwyższą klasę, oznaczoną IP68.
Jak wybrać odpowiedni TP do taśm LED?
Główną jednostką roboczą zasilacza (PSU) jest konwerter napięcia, który obniża napięcie sieciowe 220 V do pożądanej wartości. Parametry techniczne, zgodnie z którymi dobierany jest transformator do diod LED:
- wartość napięcia na wyjściu urządzenia;
- moc, którą jest w stanie rozwinąć w ładunku;
- stopień ochrony transformatora przed wilgocią.
Napięcia zasilania, dla których obliczany jest zasilacz, dobierane są według uznania użytkownika z zakresu wartości roboczych 12 i 24 V. Moc wyjściowa wbudowanego w niego transformatora zależy od ilości elementów oświetleniowych podłączonych do jednostki. Stopień ochrony konstrukcji przed wilgocią i kurzem jest wskazywany identycznie jak dla diod LED (IP20-IP68) i dobierany jest w zależności od warunków pracy.
Zalety transformatorów impulsowych
Wybierając źródło zasilania optymalnie nadające się do użytku w domu, należy wziąć pod uwagę następujące cechy jego elementów:
- Typowy transformator do taśmy LED jest z reguły wykonany w obwodzie impulsowym.
- Takie podejście pozwala zmniejszyć rozmiar i wagę samego zasilacza (UPS).
- Jednocześnie zwiększa się wydajność całego urządzenia jako całości.
- Aby zwiększyć wydajność UPS, umożliwia układ elektroniczny do generowania napięcia wyjściowego z zabezpieczeniem przed przeciążeniem.
Ze względu na zalety transformatorów impulsowych urządzenia wykonane na ich bazie całkowicie zastąpiły przestarzałe próbki analogowe.
Opcje UPS
Zgodnie z ich konstrukcją i wydajnością zasilacze do diod LED dzielą się na następujące typy:
- kompaktowy zasilacz, wyglądem przypominający ładowarkę do telefonów;
- niewielki moduł umieszczony w prostokątnej, podłużnej obudowie;
- statecznik elektroniczny w szczelnie zamkniętym pudełku;
- podobny obwód umieszczony w nieszczelnej obudowie o standardowym rozmiarze.
Jednostki mają małą pojemność (30-36 watów), ale są dość tanie. Moduły wyróżniają się wysoką mocą znamionową (do 75 watów). Podobnie jak pierwsze próbki, są przeznaczone do pracy z oświetleniem dekoracyjnym, ale w przeciwieństwie do nich mają wyższy koszt.
W pełni uszczelnione stateczniki elektroniczne są przeznaczone do użytku w trudnych warunkach klimatycznych. Służą do oświetlania billboardów i podobnych produktów na ulicy. Ich niehermetyczne odpowiedniki, umieszczone w standardowej obudowie, znajdują szerokie zastosowanie w życiu codziennym oraz w biurach pracy. Wśród nowoczesnych producentów zasilaczy transformatorowych szczególnie popularne są rosyjskie firmy MMP Irbis i IPS, a także zagraniczne firmy Helvar i Mean Well (Tajwan).
Obliczanie mocy transformatora UPS
Początkowymi danymi do obliczenia transformatora dla UPS są parametry oświetlenia, które ma osiągnąć to urządzenie. Aby pomyślnie rozwiązać ten problem, musisz określić długość wstążki, która zapewni pożądany efekt świetlny. Jeśli wyjdziemy z faktu, że na jednym z jego liczników umieszczonych jest 60 standardowych diod o łącznym zużyciu 4,8 watów, można obliczyć całkowitą moc, po prostu mnożąc dwie znane liczby. Do tych celów nie potrzebujesz nawet kalkulatora, ponieważ wszystkie operacje są łatwe do wykonania w umyśle.
Jeśli do uzyskania określonego poziomu oświetlenia potrzeba 10 metrów 60 diod LED, całkowita moc pobierana przez nie wyniesie 4,8x10 = 48 watów. Biorąc pod uwagę niewielki margines na ten parametr, należy wybrać zasilacz, którego moc wynosi około 50-60 watów.
Cechy transformatorów i ich połączeń
Podłączając transformatory mocy, należy wziąć pod uwagę niektóre subtelności tej procedury:
- niepożądane jest włączanie UPS bez podłączonego obciążenia;
- najpierw podłącz diody LED, a następnie podłącz do nich napięcie;
- konieczne jest podłączenie taśm LED z uwzględnieniem biegunowości wskazanej na podłożu.
Kolejną cechą procedury jest sposób łączenia obciążeń (osobne wstążki). Typowe dla nich jest połączenie równoległe z blokiem wyjściowym UPS za pomocą specjalnej przejściówki - jej końce są przylutowane do styku taśmy. Jeżeli jednak łączna długość jednego paska przekracza 5 metrów, dopuszczalne jest zastosowanie połączenia szeregowego. We wszystkich innych przypadkach takie połączenie nie może być nazwane poprawnym, ponieważ doprowadzi to do zmniejszenia jasności luminescencji zaangażowanych elementów LED.
Aby podłączyć taśmę RGB do zasilania, potrzebny będzie dodatkowy moduł, który kontroluje parametry kolorowych elementów: ich jasność i natężenie świecenia. Dodatkowo urządzenie pozwala na zwiększenie obciążalności zasilacza UPS – pełni rolę swego rodzaju wzmacniacza.
Domowy zasilacz transformatorowy na 12 woltów
Samowykonanie zasilacza transformatorowego do taśm oświetleniowych najłatwiej rozważyć na przykładzie modelu analogowego, w którym występuje typowy stabilizator. Do jej montażu potrzebne będą następujące komponenty i części:
- transformator indukcyjny, który obniża napięcie z 220 do 15 woltów prądu przemiennego;
- jednostka prostownikowa oparta na mostku diodowym;
- kilka elementów filtrujących - kondensatory o pojemności co najmniej 1000 μF;
- konwencjonalna dioda Zenera i tranzystor sterujący o strukturze n-p-n;
- mikroukład stabilizatora KREN8B, przeznaczony do napięcia wyjściowego 12 woltów.
Zgodnie ze schematem zasilacza domowej roboty, napięcie AC zredukowane do wymaganego poziomu jest prostowane przez mostek diodowy, po czym niepotrzebne harmoniczne są odfiltrowywane za pomocą kondensatorów. Stałe napięcie 15-17 woltów jest następnie podawane do mikroukładu wyjściowego, w którym powstaje stabilizowane napięcie 12 woltów.
Domowy zasilacz ma ograniczone zastosowanie i jest bardziej odpowiedni do celów demonstracyjnych. Aby sprawnie zasilić rozgałęzioną sieć taśm LED, potrzebny będzie zasilacz przemysłowy z zestawem dodatkowych funkcji.
