Мощность светодиодной ленты: расчет на метр ленты 12 вольт. Какая бывает и как определить?

Разновидности светодиодных лент и их все характеристики — SMD 3528, 5050, 2835, 5630. Мощность, световой поток, яркость, время работы. Отличия дешевых и дорогих лент.

От чего зависит?

Мощность светодиодной ленты зависит от двух характеристик – рабочего напряжения питания и потребляемого каждым светодиодом тока. Мощность равна произведению вольтажа светодиодов на ампераж (силу тока). Сила тока при последовательном соединении светодиодов (в сборках на 12, 24, 220 вольт) одинакова – она зависит от характеристик конкретного светоэлемента, из которых (полностью одинаковых) и собирается светолента.

Собирать разные по мощности светодиоды в одну сборку не рекомендуется – светодиоды малой мощности светятся ярче, большей – гораздо более тускло. Если в светильнике стоит драйвер, в котором происходит стабилизация именно по силе тока под светодиоды меньшей мощности, то светильник не будет светить, либо свечение будет пикселизованным, фрагментарным в зависимости от мощности каждого светодиода. В случае с подключением длинной ленты с разными (не одинаковыми) светодиодами к источнику более высокого, чем несколько вольт, напряжения, маломощные светодиоды сгорят, а следом за ними, если произошёл тепловой пробой, и светодиод стал обычным проводником, сгорят и остальные.

Несмотря на то что даже светодиоды одной партии немного раличаются по напряжению (в пределах сотых долей вольта), может получиться небольшой «разнобой».

Эта особенность некритична – некоторые светодиоды светят чуть слабее, в светильнике или лампочке с матовым рассеивателем эта небольшая разница незаметна.

Для чего необходимо выяснять

Светодиодная лента представляет собой прибор, имеющий гибкую основу, на которой размещены последовательно подключенные диоды. Данная продукция при своей работе использует низкое напряжение (12 или 24 вольт).

Обратите внимание! Наиболее популярными являются ленты на 12 вольт. Главное их преимущество заключается в том, что они стоят дешевле, чем изделия на 24 вольт.

Из-за того, что данная продукция является низковольтной, имеются трудности подключения ее к стандартной сети в 220 вольт. Ведь если подключение будет идти напрямую, то лента на 12 вольт просто сгорит. Поэтому для подключения светодиодной продукции такого плана используют специальные преобразователи напряжения – блоки питания.

Внешний вид блоков питани

Блоки питания для светодиодных лент

Блок питания осуществляется понижение напряжения 220 вольт для требуемого уровня – 12 или 24 вольт. Для питания данной продукции на сегодняшний день существует достаточно большой выбор преобразователей, что затрудняет выбор. Для того, чтобы правильно выбрать блок питания, необходимо знать какой ток или сколько ампер будет потреблять светодиодная лента, применяемая для подсветки. А это не постоянная величина, которая зависит от следующих параметров:

  • длина (сколько метров используется). Это изделие может нарезаться на различные отрезки. Главное, чтобы нарезка осуществлялась в четко определенных местах. Иначе лента будет повреждена и не сможет работать;

Обратите внимание! Данная продукция продается в катушках. В одной катушке находится пять метров led.

Точка для разрезания ленты

Место для разрезания

  • тип led;
  • тип светодиодов;
  • плотность размещения источников света.

Все перечисленные выше параметры необходимы для того, чтобы рассчитать потребляемую мощность светодиодной ленты, а именно, какой ток или сколько ампер она способно потреблять.

Типы светодиодных лент

Светодиодная лента представляет собой гибкую печатную плату, на которую припаяны светодиоды.

KED strip

Светодиодная лента

В зависимости от условий эксплуатации, в которых будет использоваться источник света, различают несколько классов защиты: IP 20, IP 22, IP 65, IP 67.

Различные модификации led ленты питаются от постоянного напряжения: 5 В, 12 В, 24 В, 36 В. Есть модификации, работающие от 220 В, блок питания которых – контроллер – встроен в плату. 220-вольтный вариант требует наличия в цепи УЗО (устройства защитного отключения).

Конструктивные особенности разных моделей предусматривают открытые варианты, и модели, вмонтированные в силиконовую трубку.

Различаются изделия по типу применяемых светодиодов. Популярны модели SMD 3528, SMD 5050, SMD 5630, SMD 5730.

сравнить светодиоды

Таблица: сравнение светодиодов

SМD 3528

SMD 3528 являются типовым стандартом для сверхъярких светодиодов, имеющих корпус для поверхностного монтажа. Название указывает, какой размер имеет диодный элемент 3,5х2,8 мм. Такой светодиод содержит один излучающий кристалл.

Ленты, для изготовления которых использованы указанные светодиоды, за свои технические параметры и низкую цену пользуются заслуженной популярностью.

Одиночный светодиод обладает следующими характеристиками:

Из характеристик ясно, что для питания нужен драйвер 12В. К нему можно последовательно подключить 3 светодиода через понижающий напряжение резистор.

SMD 3528, светодиоды

Рисунок 1. Внешний вид SMD 3528.

На фотографии видны линии, по которым производится разрезание изделия, между ними как раз находятся светодиоды и резистор.

В характеристиках всегда указано количество светодиодов на 1 метр изделия. Исходя из этого, можно рассчитать мощность отрезка. В стандарте бывает 60, 120,180, 240 светодиодов.

размещение на светодиодной ленте

Рисунок 2. Размещение светодиодов.

А – на 1 метр приходится 60 светодиодов, мощность, которую излучает метровый отрезок – 4,8 Вт.

Б – на одном метре расположены 120 led – 9,6 Вт.

В – 180 элементов – 14,4 Вт.

Г – 240 светодиодов – 19,2 Вт.

Лицевая сторона печатной платы бывает белого, черного, коричневого или желтого цвета. Это позволяет подобрать модель, которая будет маскироваться на поверхности разных цветов.

На основании ленты находится клейкий слой, изготовленный из двухстороннего скотча.

Светятся диоды холодным или теплым белым, синим, зеленым, красным или желтым цветами.

SMD 3528 – лента первого поколения с использованием сверхъярких светодиодов. Активно используется в целях декоративной подсветки локально расположенных предметов. Натяжной потолок, выделенный такой лентой, будет «парить» в воздухе. Кухня и комната приобретут, после подсветки светодиодной лентой эксклюзивный вид. Для организации основного освещения ее мощности вряд ли будет достаточно. На смену таким изделиям приходят ленты SMD 5050.

RGB, Led Strip 3528

Лента RGB 3528

 SМD 5050

Светодиоды SMD 5050 состоят из трех диодов 3528, объединенных в одном корпусе, а значит и мощность увеличивается в три раза.

led 5050

LED 5050 крупным планом

На одном погонном метре количество светодиодов может быть разным – 30, 60 или 120 единиц. Мощность светодиодной ленты таких отрезков будет 7,2, 14,4 и 28,8 Ватт соответственно. Такой мощности вполне хватает, чтобы обеспечить освещение рабочей зоны на кухне. Выгодно смотрится подсветка подвесных потолков, мебели, арок проемов в стенах, салонов автомобилей. Гамма свечения имеет стандартный набор: теплый белый, холодный белый, желтый, синий, красный и желтый цвета. В отличие от модели SMD 3528, каждый из светодиодов может включать в себя кристаллы трех основных цветов и может соответственно светиться любым цветом. SMD 5050 сильнее нагревают монтажную ленту, поэтому температура окружающей среды в месте установки не должна превышать 60 градусов.

Внимание! Длительный перегрев резко сокращает срок службы ленты.

SMD 5730

В результате работ по повышению мощности появились модели SMD 5630, SMD 5730. Мощность таких светодиодов составляет 0,5 Вт. Их использование в светодиодных лентах позволяет осуществлять полноценное освещение небольших помещений.

Стоит учесть, что такие изделия бывают только белого цвета, искать другие цвета не стоит.

led, SMD 5730

SMD 5730

Ленты формата RGВ

RGB, LED

Светодиодная лента RGB

Маркировка RGB формируется из первых букв английских слов red, green, blue (в переводе красный, зеленый, синий). Сочетая эти цвета разной интенсивности, получают любой оттенок испускаемого света. Это свойство используется в светодиодных лентах RGB.

Диод SND 3528 содержит только один кристалл и светиться может одним цветом. Для получения оттенков свечения на ленте попеременно установлены три светодиода разных цветов. Подачей различного напряжения на светодиоды получают все разнообразие цветов.

Светодиоды SMD 5050 содержат три кристалла, светящихся разным светом, соответственно сам светодиод будет излучать разные оттенки света.

Внимание! Кристаллы разных цветов управляются определенным уровнем напряжения. Для подключения RGB лент требуются специальные контроллеры.

Управление лентами происходит по четырехпроводной шине. Один из проводников используется как общий. Три других нужны для управления красным, зеленым и синим цветом. Менять их местами категорически запрещается. Ведь расчетный уровень напряжения для красного кристалла не может превышать 2 В, а для синего 3,2 В, что в полтора раза больше. Недолгая работа красного гарантирована.

Если в маркировке присутствует обозначение dd5050rgbw – это значит, что светодиод состоит из четырех кристаллов. Белый цвет получают не сочетанием свечения красного, зеленого и синего, а имеется отдельный светодиодный кристалл белого цвета.

Другие виды

Существуют другие виды светодиодных лент. Основные отличия бывают в типе используемых при изготовлении компонентов, конструктивному исполнению и условиям применения. Одним из распространенных является лента SMD 2835. Однако, в связи с малой мощностью, которую имеет светодиодный кристалл такого светодиода, рассчитывать на достаточный уровень освещенности не приходится.

LED strip SMD 2835

Светодиодная лента SMD 2835

Бывает определенный тип ленты, который может устанавливаться только в алюминиевые профили или в силиконовую трубку.

Отдельные модели могут иметь боковое или угловое направление свечения. Пример таких моделей – DIP ленты. Они изготавливаются по другой технологии. Внешний вид показан на рисунке

Типы импульсных блоков питания

Типы блоков питания

Существуем множество вариантов технического исполнения блоков питания.

По защите от атмосферного воздействия:

  • Негерметичный;
  • полугерметичный;
  • герметичный.

Негерметичные блоки предназначены для применения исключительно внутри помещений, где нет высокой влажности.

По мощности:

  • От 12 Вт до 800 Вт;
  • сила тока от 1 А до 66 А.

По типу охлаждения:

  • С пассивным охлаждением;
  • с активным охлаждением.

По материалу корпуса:

  • Алюминиевые;
  • металлические;
  • пластиковые.

Первый тип (светодиоды 3528)

Светодиоды 3528

Появились в продаже они первыми, однако диодная техника не стоит на месте, а развивается семимильными шагами. Они не такие мощные, однако достаточно экономичные. Могут выпускаться как в обычной ленте, так и прорезиненной которой не страшна влага и вода.

Нужно отметить потребление зависит от количества нанесенных на ленту светодиодов, как эталон взят один метр, всего существует три типа:

1) LC-3528 60Led, установлено 60 светодиодов на один метр – потребление такой ленты 4.8 Вт (0,4 А)

2) LC-3528 120Led – нанесено 120 штук, потребление — 9,6 Вт (0,8 А)

3) LC-3528 240Led —  240 штук — 19,2 Вт (1,6 А)

Второй и третий тип очень редко используются, они не такие удобные для монтажа, также они достаточно сильно нагреваются.

Выбор и установка светодиодной подсветки для кухни

Правильно организованный свет — основа комфортного пребывания в помещении. Особенно важно соблюдать это условие на кухне, где для приготовления пищи важна хорошая видимость. Одним из наиболее эффективных вариантов освещения является светодиодная лента для кухни.

Как рассчитать мощность?

Для расчёта мощности есть таблица значений номинального напряжения и потребляемого тока. Согласно ей светодиоды разного номинала обладают отличным друг от друга током потребления. К примеру, светоэлементы, похожие на обычные светодиоды производства времён СССР, которые, в свою очередь, устанавливались в панели индикации междугородной телефонной аппаратуры (оборудования РРЛ), отличаются током потребления в 15-30 миллиампер при разбросе напряжения 2,7-3,2 вольта. Превышать эти параметры ни в коем случае нельзя – в идеале светодиод почти совсем не должен нагреваться. Допускается нагрев до температуры не больше, чем у тела здорового человека (не теплее пальца). Всегда помните, что светодиод – не газоразрядная или лампа накала, выделять тепло он почти не должен. Если подать на такой светодиод напряжение 3,4-3,8 В, то нагрев станет более существенным – до температуры в 50-55 градусов, а напряжение более 4-х вольт и вовсе приведёт к его ускоренной деградации (светодиод раскалится до 70 градусов, после чего он попросту проседает – «пробивается» по теплу и приходит в негодность).

На 1 метр

Приведём пример. Лента на 220 вольт, работающая длинными секциями на светодиодах марки SMD, насчитывает 60 штук на секцию. Разумеется, если рассчитывать по характеристикам, без перегрузки, в случае самосбора из отдельных светодиодов, заказанных партией в Китае, вышло бы 80. Здесь расчёт на то, что лента проработает хотя бы заявленные 25 тыс. часов, а не «прервётся» где-то между 2000-м и 3000-м часами реальной работы, как это часто бывает в результате преднамеренного выхода за пределы рабочих параметров.

Итак, SMD-5050 имеет мощность 0,1 ватта. 60 штук – уже 6 Вт. Светопоток ленты длиной 1 метр равен 480 люменов (8 Лм на один светодиод). Узнать ток потребления «от розетки» можно, разделив 6 Вт на 220 В. В итоге получим 27 мА, потребляемых от сети. В реальности же некоторые потери (до 5%) приходятся на диодный мост – он слегка нагревается, поэтому фактически лента потребляет 30 мА переменного тока при 220 В. А если взять (как это часто бывает) тепловыделение перегруженных по току светодиодов, то ещё процентов 40-50 уйдёт на тепло. В качестве примера – светодиодные лампочки, цоколь которых даже обжигает руку (70 градусов, +50 к комнатной температуре, в виде жара), то потеря на тепло светодиодов и выпрямителя (или драйвера) выливается в 60% и более. В итоге, вместо 30 мА при 220 вольтах вся сборка заберёт 50 миллиампер.

По мощности, при свете на 6 Вт, фактическое (суммарное) потребление светоленты с выпрямителем может вылиться в 10-15 Вт.

На всю длину ленты

Возьмём в качестве примера всё те же светодиоды – SMD-5050. На метр (60 шт.) их светопоток оценивается в 6 Вт, при потреблении в 10-15 (остальные ватты, как ранее говорилось, идут на тепло из-за неправильного расчёта). Если на метр такая лента светит на 6 Вт, то на всю длину, предположим, коридора (100 метров, первый этаж фабрики или завода, переход между цехами) лента выдаст света на 600 Вт. При этом потребление будет, как у одноконфорочной электроплитки или масляного электрорадиатора – киловатт и более. Ленты на питание от 220 В часто включаются через автоматический предохранитель на «фазном» проводе линии – ток его срабатывания равен нескольким амперам. Если светимость ленты изменится от броска напряжения в большую сторону, этот автоматический предохранитель «отстрелится», разомкнёт линию, и лента окажется обесточенной.

К примеру, 5 стометровых лент из таких светодиодов можно включить через стандартный дифавтомат на 25 А, применяемый в квартирах и загородных домах.

Как управлять цветами светодиодной ленты RGB 5050

Для управления предназначен специальный контроллер RGB с пультом дистанционного управления (далее ПДУ). Есть различные модификации, как контроллеров, так и ПДУ. Вне зависимости от варианта исполнения, основной набор функций у всех одинаковый:

  • выбор одного постоянного цвета;
  • регулировка уровня яркости;
  • частота цветовой сменяемости;
  • переход с одной программы на другую.

управление яркостью светодиодной ленты 5050Управляющие устройства RGB 5050: контроллер, ПДУ

Контроллер реагирует на команды только на тот ПДУ, который был в комплекте. Стоит помнить этот важный нюанс, т.к. это один из часто задаваемых вопросов, приходящих к нам, от наших посетителей.

Монтаж светодиодной ленты

Самостоятельно смонтировать светодиодную ленту сможет каждый желающий. Достаточно умения обращаться с инструментом.

Инструменты для монтажа

Перед тем как установить ленту своими руками, необходимо подготовить нужные материалы и инструменты:

  • светодиодная лента;
  • электрический кабель сечением 0,74 кв. мм;
  • блок питания;
  • паяльник, припой, канифоль;
  • изоляционная лента или термоусадочная трубка;
  • электродрель;
  • ножницы;
  • поливинилхлоридный уголок или алюминиевый профиль (их применяют, чтобы прикрепить ЛЕД);
  • двусторонний скотч;
  • электрические установочные скобы.

к содержанию ↑

Что лучше — многоцветная или одноцветная?

Ответ зависит от предполагаемой области применения.

Мультицветная лента RGB 5050 более практична при применении ее для светового оформления интерьеров. С ее помощью можно оперативно изменять цвет подсветки и создавать различные спецэффекты, например на натяжном потолке комнаты.

Там, где не требуется художественного оформления и сложного дизайна лучше воспользоваться монохромной лентой. Например, для подсвечивания витрин. При ее эксплуатации не нужен контроллер.

Чтобы отличить RGB от одноцветной обратите внимание на подписанные на ней контакты. Первая имеет 4 контакта — общий плюс и выводы R, G, B. Вторая — только 2 контакта (минус и плюс).

Какой мощности выбрать ленту для освещения комнаты

Мы обещали рассказать, как узнать, сколько понадобится света для нужного и качественного освещения в помещении. Зная мощность светодиодной полосы, определиться, сколько мы получим от неё света, не составляет труда. В таблице характеристик, указан такой параметр, как световой поток. Что же это означает?

Теория

Световой поток — величина, которая указывает, сколько света выделяет излучаемый поток. Измеряется она в люменах (сокращённо Лм).

Освещённость измеряется в люксах (сокращение согласно СИ — лк) – показывает отношение значения величины падения светового потока с одного метра высоты на один квадратный метр площади.

Освещённость зависит от того, насколько далеко расположен источник света. Чем дальше светильник – тем слабее он светит. В физике такое явление объясняет закон обратных квадратов.

Расчет потребляемой мощности светодиодной ленты 12В

Демонстрация рассеивания концентрации светового потока в зависимости от расстояния, куда он попадает.

Закон обратных квадратов утверждает, что значение определённой физической величины в конкретной точке пространства обратно пропорционально квадрату расстояния от источника, который характеризует эта величина.

Расчёт

Допустим, потолок нашей комнаты имеет высоту 3 м и 20 см. Упростить задачу подсчёта нам помогут уже составленные коэффициенты высоты потолка:

  • Высота 2,5 м – 3 м = коэффициент 1,2;
  • Высота 3 м – 3,5 м = коэффициент 1,5;
  • Высота 3 м – 5 м = коэффициент 2.

Таблица норм освещённости жилого помещения.

Тип помещений Уровень освещенности, ЛК Максимальное значение коэффициента пульсации, %
Жилые комнаты 150 20
Кухня 150 25
Ванная 50
Коридор 50
Туалет 50
Прихожая 30
Лестницы 20

В таблице указано, что жилая комната требует освещённости минимум 150 люкс. Формула расчёта с использованием коэффициента:

E=N*K*S,

Где N – необходимая освещённость, K – коэффициент потолка, S – площадь комнаты.

Возьмём средние значения размеров комнаты 3 метра ширина и 4 м длина, высота потолка 3,2 м, следовательно:

150*1,5*12=2700 Лм.

Вычислим световой поток ленты. Рассмотрим расчёт на примере ленты SMD5050 60 шт/м, цвет белый. В таблице указан световой поток 11-12 люмен с одного светодиода. Берём 5 метров ленты, в метре 60 светодиодов, в пяти метрах 300. Умножать будем среднее значение светового потока 300*11,5=3450 Лм. Получили значение силы светового потока 3450 Лм.

Вывод: 5 метров ленты будет вполне достаточно, чтобы осветить жилое помещение.

Полезное видео: Подключение и расчет мощности светодиодной ленты.

Плотность

Это одна из важных технических характеристик светодиодных лент. Она показывает, сколько светодиодов приходится на один метр длины ленты. Их число определяет показатель яркости. Количество светодиодов и яркость находятся в прямо пропорциональной зависимости. Естественно, чем больше плотность, тем выше цена.

На метре длины светодиодной ленты SMD 5050 может быть расположено по 30, 60 или 120 светодиодов SMD 5050 (чипов). Ленты, на которых расположены 30 или 60 led питаются от источника питания 12 V. В RGB 5050, имеющих 120 чипов, их устанавливают в два ряда параллельно друг другу, а напряжение питания составляет уже 24 V.

Запрещается включать светодиодные ленты напрямую в розетку сети 220 V. Нужно использовать источник пониженного и выпрямленного напряжения: блок питания, драйвер.

При выборе светодиодной ленты руководствуются принципом «необходимой достаточности».

  1. SMD 5050 LED 30 — стандартные с тридцатью светодиодами имеют мягкий, не раздражающий глаза, свет. Они хороши при подсвечивании предметов интерьера.
  2. SMD 5050 LED 60 — имеют двойную плотность на 1 погонный метр. Необходимы при светооформлении потолков, реклам.
  3. SMD 5050 LED 120 — подойдут в качестве основного освещения.

Как определить искомый параметр для одного диода

Если нет возможности с помощью справочной литературы выяснить, какой ток потребляет один светодиод, тогда можно осуществить измерения своими руками. Это необходимо делать в той ситуации, когда длина подсветки будет не целой (например, 2,4 м).

Обратите внимание! Светодиоды могут светить разными цветами (белый, красный, синий и зеленый). И каждый вид будет потреблять определенное количество тока. Например, красный диод почти всегда использует 20 мА.

Внешний вид различных светодиодов

Светодиоды

Для определения нужной величины вам понадобятся:

  • лабораторный блок питания, рассчитанный на 12 вольт;
  • постоянные резисторы (1 кОм, 560 Ом и 2,2 кОм);
  • миллиамперметр;
  • цифровой вольтметр;
  • монтажный провод;
  • мощный переменный резистор на 470-680Ом.

Определять нужно следующим образом:

  • выясняем полярность диода с помощью монтажного провода и постоянного резистора. Если диод загорится, то это будет «+»;
  • собираем электрическую цепь: постоянный резистор для нужного диода, переменный резистор, а также миллиамперметр. Параллельно светодиоду нужно подключить вольтметр;
Прибор для замера показателей вольт-амперных характеристик диодов

Вольтметр

  • переменный резистор ставим на максимальное сопротивление;
  • подключаем цепь;
  • записываем показания прибора;
  • далее уменьшаем сопротивление для переменного резистора и смотрим на вольтметр. Показания нужно записывать каждые 0,1В при нарастающем напряжении;
  • когда напряжение будет расти меньше чем ток — уменьшаем сопротивление резистора.

В результате получим ток одного диода.

Преимущества современной светодиодной техники

Светодиодная лентаСветодиодные ленты не были бы такими востребованными, если бы у них не имелось несколько потрясающих преимуществ.

  1. Они без каких-либо сложностей монтируются. Многие изделия имеют на оборотной стороне скотч, который сцепляется практически с любой поверхностью.
  2. По сравнению, например, с лампой накаливания, служит данная светотехника обычно дольше.
  3. Благодаря своей конструкции, они не могут перегреться.
  4. Их можно разрезать. Это даёт возможность создавать удивительные по своей геометрии светящиеся формы. Такая особенность обусловливает разнообразие современной световой рекламы, даёт широкие возможности для подсветки зданий различного назначения.
  5. Это довольно экономичный тип освещения.

Вообще разброс цен на рассматриваемую светотехнику весьма велик. Например, есть очень дешёвые изделия китайского производства, на которых даже не пишется название производителя. Они обладают слабенькими возможностями и быстро ломаются. «Фирменные» светодиоды имеют более высокую стоимость, но и надёжность их очевидна.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...