Iluminação decorativa ou básica com tiras de LED recentemente se generalizou. Como essas fitas são alimentadas por uma tensão constante de 12V (menos frequentemente 24V), então, para o funcionamento durável e adequado de tal iluminação, é importante escolher o transformador abaixador correto ou, como também é chamado, uma fonte de alimentação. Neste artigo, consideraremos os principais critérios para escolher esse dispositivo.
Os principais parâmetros técnicos da fonte de alimentação da tira de LED
Fonte de alimentação de tira de LED – um transformador abaixador, que converte uma tensão alternada de 220 volts em uma tensão constante de 12 ou 24 volts. As fontes de alimentação para tais dispositivos de iluminação são produzidas execução de impulso, que se baseiam na transformação da tensão de entrada em pulsos de alta frequência, para que a tensão CC na saída tenha uma retificação de alta qualidade. Tais dispositivos têm eficiência suficientemente alta, tamanho compacto e boas características técnicas.
Tensão de saída da PSU
Devido às características de design, os fabricantes de tiras de LED produzem dispositivos com uma tensão de alimentação de 12 ou 24 volts DC. Às vezes, para fitas muito poderosas, uma tensão de 36 volts é usada, mas isso é uma exceção. Uma regra importante na escolha de um transformador é que a tensão na saída do mesmo deve corresponder à tensão da fita de LED.
Como calcular a fonte de alimentação para a faixa de LED
A característica mais importante, depois da tensão, para selecionar um transformador para uma fita emissora de luz específica é a potência. Este parâmetro da fonte de alimentação deve ser pelo menos 20% maior que a potência da faixa de LED. Normalmente, a potência dos aparelhos elétricos é indicada em seu corpo. Tiras de LED e transformadores não são exceção. Mas acontece que essa característica não é indicada na faixa de LED e, nesse sentido, pode ser difícil calcular a fonte de alimentação necessária.
É importante entender que a potência de uma faixa de LED depende diretamente do tipo de LED, da densidade de sua montagem na faixa e de seu comprimento.
Diferentes tipos de matrizes têm diferentes valores de poder, que podem variar significativamente. Por exemplo, os LEDs populares têm os seguintes poderes:
| Diodo emissor de luz | 3528 | 5630 | 5050 | 2835 | 5730 |
|---|---|---|---|---|---|
| Potência do LED, W | 0,11 | 0,5 | 0,3 | 0,2 | 0,5 |
Observação! Os números na marca do LED indicam seu tamanho em milímetros, por exemplo, 3528 - 35 mm por 28 mm.
Conhecendo (ou contando) o número de diodos por 1 metro de fita, você pode calcular a potência para todo o seu comprimento. Por conveniência, as tabelas com o poder das fitas de cada tipo foram calculadas há muito tempo e estão disponíveis gratuitamente, com foco nessas tabelas, você pode escolher correta e facilmente uma fonte de alimentação para uma faixa de LED.
| Tipo de fita | Densidade de LEDs por 1 metro | Fita de 1 metro de potência | Fita de 5 metros de potência |
|---|---|---|---|
| SMD3014 | 60 peças | 6,0 W | 30 W |
| 120 peças | 12,0 W | 60 W | |
| 240 peças | 24,0 W | 120 W | |
| SMD3528 | 30 peças. | 2,4 W | 12 W |
| 60 peças | 4,8 W | 24 W | |
| 120 peças | 9,6 W | 48 W | |
| SMD5050 | 30 peças. | 7,2 W | 36 W |
| 60 peças | 14,4 W | 72 W | |
| SMD5630 | 30 peças. | 6,0 W | 30 W |
| 60 peças | 12,0 W | 60 W |
Corrigindo o acima, determinamos a seguinte sequência de cálculo e seleção de um transformador para uma faixa de LED:
- Escolha uma fita emissora de luz e calcule o comprimento necessário;
- Descubra a matriz de LEDs (visualmente ou com base no manual do usuário) e a densidade de sua instalação na fita;
- Calcule a potência de uma fita métrica;
- Multiplique a potência recebida de 1 metro pelo valor final do comprimento da fita;
- Obtenha a potência nominal do transformador.
- Considere o fator de potência (mais sobre isso abaixo), multiplique pela potência nominal e obtenha o valor desejado da potência necessária do dispositivo.
Por exemplo, temos uma faixa de LED de 12 V, 3 metros de comprimento, com LEDs SMD 5050, o número de LEDs por 1 metro é de 60 unidades. O consumo de energia de 1 metro dessa fita é de aproximadamente 15 W, ou seja, 1 m = 15 W. Então 3 m = 15 W * 3 = 45 W. Multiplicamos por um fator de segurança de 20% e obtemos que precisamos de uma fonte de alimentação de 45 W * 1,2 = 54 W.Nesse caso, o consumo de corrente dessa faixa de LED será de 54 W / 12 V = 4,5 A.
Fator de potência
Para o cálculo correto da fonte de alimentação, mais um fator deve ser levado em consideração. Se você escolher uma fonte de alimentação com potência igual à faixa de LED, ela aquecerá e isso pode não apenas reduzir sua vida útil, mas também, em caso de montagem inadequada, causar um incêndio. Portanto, ao comprar um transformador para uma faixa de LED, é necessário levar em consideração a reserva de energia do dispositivo. Normalmente, escolha um dispositivo com uma potência 20% maior que o consumo de energia da faixa de LED. A reserva de energia é garantida para protegê-lo do superaquecimento do dispositivo e permitir que você opere a fonte de alimentação por um longo tempo e sem problemas.
dimensões
As fontes de alimentação vêm em uma variedade de formas e tamanhos. Na maioria das vezes, o poder do dispositivo determina suas dimensões gerais. Quanto maior a potência, maior o dispositivo. Além disso, dispositivos poderosos possuem um ventilador para resfriar o dispositivo durante a operação, e isso aumenta muito o tamanho e os requisitos de instalação.
Para conectar secretamente várias seções de fita, é melhor escolher várias fontes de alimentação pequenas do que uma grande. Sairá um pouco mais caro, mas será possível esconder com segurança as fontes de alimentação nas estruturas e distribuir a carga em vários dispositivos.
Grau de proteção contra a entrada de umidade e poeira
As fontes de alimentação, assim como as fitas de LED, são fabricadas em versões para diversas condições de operação e possuem diferentes graus de proteção contra umidade e poeira. Ao escolher um transformador, é necessário levar em consideração a influência do ambiente externo no dispositivo.Por exemplo, quando usado em áreas residenciais com umidade normal, a proteção IP20 - IP40 é suficiente. Se você planeja instalar a fonte de alimentação ao ar livre, deve adquirir um dispositivo com IP67 para protegê-la da chuva. A classificação de acordo com a qualidade da proteção contra umidade e poeira é a mesma para todos os aparelhos e dispositivos elétricos, portanto, não será difícil encontrá-la.
Se a potência da fonte de alimentação for alta o suficiente, em dispositivos sem proteção contra umidade e poeira, um ventilador será usado para resfriamento. Durante a operação, produz um certo nível de ruído. Se o ruído do dispositivo for inaceitável para as tarefas, é melhor escolher um dispositivo à prova d'água que tenha resfriamento passivo.
Disponibilidade de refrigeração
Com o cálculo correto da fonte de alimentação para a potência das tiras de LED conectadas, ele não aquecerá e funcionará de forma estável e segura. Mas ainda assim, se a potência for muito alta, o superaquecimento é possível. Para excluir o impacto negativo da temperatura elevada no dispositivo, um sistema de refrigeração é fornecido em seu design. Pode ser ativo ou passivo.
Com o resfriamento ativo, um ventilador é montado no gabinete do dispositivo, enquanto tais fontes de alimentação não podem ser fabricadas em um projeto à prova de umidade devido à necessidade de circulação de ar dentro do dispositivo e troca com o meio ambiente. Esses transformadores emitem ruído do ventilador e têm um consumo de energia aumentado, que são qualidades negativas. Mas vale ressaltar que o resfriamento ativo é a forma mais eficaz de baixar a temperatura do aparelho.
O resfriamento passivo é realizado estruturalmente na forma de radiadores metálicos especiais, instalados em locais onde a placa do dispositivo é mais aquecida. Além disso, o resfriamento passivo ocorre devido à carcaça metálica dos dispositivos, tanto na versão à prova d'água quanto na versão usual.
Funções adicionais
Correção do fator de potência
As características das fontes de alimentação às vezes indicam a presença de correção de potência reativa. Na documentação do dispositivo, é referido como PFC ou Correção do Fator de Potência. Isso significa que a fonte de alimentação tem um alto desempenho técnico em termos de economia de energia e uso útil da energia consumida. Além disso, esses transformadores permitem agrupá-los sem partidas especiais e são ecologicamente corretos devido à sua alta eficiência.
Material da carcaça
O corpo do dispositivo pode ser feito de plástico, alumínio ou outro metal. A caixa de alumínio é usada não apenas para reduzir o peso do dispositivo e protegê-lo contra danos, mas também para resfriamento passivo da fonte de alimentação. A carcaça de metal também protege contra estresse mecânico e resfria o dispositivo, mas pesa muito mais que o alumínio. O material plástico para o gabinete é usado para dispositivos que serão operados com tiras de LED de baixa potência e sem possibilidade de danos.
A presença de um controlador RGB
Para conectar e usar fitas RGB e RGBW, não basta adquirir apenas uma fonte de alimentação rebaixada. Nesse caso, você também precisa de um controlador RGB para a fita, que permitirá alterar a tonalidade da iluminação da fita usando vários dispositivos de controle (controle remoto, visor, etc.).Algumas fontes de alimentação estão equipadas com esses controladores e destinam-se exclusivamente a fitas multicoloridas. Eles são mais caros que os transformadores convencionais. Para opções de tiras de LED de cor única, não é necessário o uso de um controlador.
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