Cálculo de potencia de fuente de alimentación para tira LED 12V
Los equipos de iluminación LED consumen mucha menos energía que las lámparas incandescentes o halógenas tradicionales. Pero muchos dispositivos LED, incluidas las tiras, funcionan con 12 a 36 voltios. A voltaje reducido, incluso una potencia moderada provoca el flujo de corrientes suficientemente grandes. Por lo tanto, la elección de la fuente de alimentación para el lienzo LED debe abordarse de manera consciente.
Pulso o transformador
Durante muchas décadas, las fuentes de alimentación de la red se construyeron de acuerdo con el esquema: transformador reductor - rectificador - filtro. Este principio no ha quedado obsoleto ni siquiera ahora, en muchos casos esta es la mejor opción.. Pero con el desarrollo de la electrónica, las fuentes de alimentación conmutadas comenzaron a usarse cada vez con más frecuencia. A pesar de la complejidad de los circuitos, tienen ventajas innegables:
- facilitar;
- pequeñas dimensiones;
- alta eficiencia, que en teoría puede ser igual al 100%.
Las desventajas incluyen la generación de interferencias de alta frecuencia en la red (lo que puede provocar fallas en el funcionamiento de dispositivos sensibles alimentados por la misma red) y en la carga. Para combatir el primer problema, las fuentes de alimentación están equipadas con filtros de entrada (para fuentes económicas, se realizan de acuerdo con un esquema simple o ausente). El segundo problema de los LED no es importante. Por lo tanto, se ha hecho la elección: se utilizan fuentes de alimentación conmutadas ligeras y potentes para alimentar dispositivos LED.
Elegir una fuente de alimentación para características eléctricas.
El cálculo de la fuente de alimentación para cualquier tira de LED debe comenzar con el voltaje. Debe corresponder a la tensión de alimentación de la cinta. Si el voltaje de la fuente es más alto, la lámpara fallará rápidamente. Si es menor, será brillar por completo.
El segundo parámetro importante es la potencia máxima. Se calcula mediante la siguiente fórmula:
Pist \u003d Mineral * L cintas * Kzap, dónde:
- Rista - la potencia mínima de la fuente de alimentación;
- Rud - consumo de energía específico (energía consumida por 1 metro de lona);
- cintas L - la longitud total de los segmentos del lienzo;
- Kzap - factor de seguridad, puede ser igual a 1,2 a 1,4.
Algunas cantidades necesitan ser consideradas con más detalle.
Cómo determinar el consumo de energía de un metro de cinta
La forma más fácil es determinar el consumo de energía de un medidor web de acuerdo con las especificaciones técnicas. Allí este parámetro se especifica explícitamente. Si no está allí, pero se conoce el tipo de cinta, esta característica se puede encontrar en varias fuentes.
Si esto no es posible, en muchos casos el consumo específico se puede determinar usando una regla. Para hacer esto, necesita medir Dimensiones LED y determinar su factor de forma.De acuerdo con esta característica, puede encontrar el consumo de energía de un LED, contar su número por metro y multiplicarlo.
| Diodo emisor de luz | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| Dimensiones, mm | 3.5x2.8 | 5x5 | 5.6x3 | 4.8x3 | 4.8x3 |
| Consumo de energía, W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Corriente consumida, A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
El único problema es que algunos LED están disponibles en diferentes versiones, con un cristal o con 2-3. En este caso, la potencia diferirá en 2-3 veces. Y la única forma de encontrar el parámetro deseado es tomar el trozo de cinta más pequeño y alimentarlo desde una fuente de potencia obviamente mayor. Midiendo la corriente en amperios y multiplicándola por la tensión de alimentación (12 V u otra), se puede obtener la potencia específica del segmento (W). Al contar el número de segmentos en un medidor, puede alcanzar el valor deseado.
Si no hay un amperímetro, puede medir la resistencia de la resistencia instalada en el segmento antes de conectarlo a la fuente de alimentación (o contar si la marca está disponible). Después de aplicar energía, mida el voltaje y encuentre la corriente de acuerdo con la relación conocida: I=U/R, dónde yo - la corriente deseada en amperios, tu - tensión de alimentación en voltios, R es la resistencia de la resistencia.
¿Por qué es necesario el factor de seguridad y qué tiene en cuenta?
Al elegir la potencia de la fuente de alimentación sin un factor de seguridad, funcionará al límite de sus capacidades. Este modo tiene sus inconvenientes:
- El "vatio chino" puede ser menor que un vatio normal. En serio, esto significa que la potencia máxima real de las fuentes de alimentación de bajo costo del sudeste asiático a menudo es menor que la declarada.
- Algunos componentes electrónicos con la corriente máxima (y el calentamiento máximo) tienen una vida útil reducida.Esto es especialmente cierto para las piezas de bobinado (transformadores, estranguladores), que en las fuentes de alimentación económicas se fabrican a mano de forma artesanal a partir de alambre delgado con aislamiento de mala calidad.
- Si la fuente de alimentación tiene contactos soldados de mala calidad (este es un caso bastante común), se calentarán con la corriente máxima y la calidad de la conexión se deteriorará. Esto provocará aún más calentamiento, y así sucesivamente en círculo hasta que falle.
- Con un ligero aumento de la temperatura en la habitación, la unidad electrónica pasa al modo límite y su vida útil se reduce de forma impredecible.
- La potencia consumida por el sistema de iluminación depende del esquema (aunque no de manera crítica). La configuración del iluminador puede contener: atenuador(es), controlador RGB, conductor (o varios), amplificador (tal vez más de uno), otros dispositivos.
Todos estos dispositivos consumen corriente para el ralentí y para sus propias necesidades (fuente de alimentación para el circuito interno, etc.), su eficiencia no es igual al 100%. En comparación con las corrientes consumidas por las lámparas LED, son pequeñas. Pero si la fuente de alimentación está funcionando al límite, esta pequeña adición puede volverse crítica.
Con base en estas consideraciones, de acuerdo con la situación real, cuándo se debe agregar 20 y cuándo 40 por ciento a la potencia calculada.
Otras propiedades de la fuente de alimentación.
Después de calcular las características eléctricas de la fuente de alimentación para tiras de LED, debe prestar atención a otros parámetros.
Ejecución (grado de protección)
Las fuentes de alimentación están disponibles en las siguientes versiones:
- sellado - se recomienda instalar al aire libre, ya que están protegidos de la precipitación;
- agujereado - es mejor montar en el interior, porque son más baratos.
Además, las PSU selladas herméticamente se enfrían menos, lo que significa que serán propensas a sobrecalentarse en interiores.
Tipo de refrigeración
En esta categoría, las fuentes de voltaje se dividen en dispositivos:
- con enfriamiento natural;
- con refrigeración forzada.
La ventilación forzada del espacio interno de la unidad se realiza mediante la instalación de un ventilador, que se enciende y apaga desde el sensor de temperatura incorporado. Tal construcción tiene fuentes suficientemente poderosas, y las de corriente relativamente baja se realizan sin ventiladores.
El uso de una campana reduce las dimensiones del dispositivo al reducir el tamaño de los radiadores, pero el ventilador es ruidoso. Cuanto más cerca del final de la vida, más fuerte es el ruido. Por lo tanto, tales fuentes no deben instalarse en las salas de estar, así como en las habitaciones donde se alojan las personas (oficina, etc.)
Un ejemplo de cálculo de la potencia de una fuente de alimentación conmutada.
Como ejemplo, cómo elegir una fuente de alimentación adecuada para una tira de LED, puede establecer las condiciones:
- La cinta RGB para exteriores Apeyron 00-12 actúa como un dispositivo de iluminación;
- tensión de alimentación - 12 V;
- consumo de energía - 14,4 W / m;
- la longitud requerida de los segmentos es de 12 m.
También necesitará un controlador RGB, y para él (con tal longitud del lienzo), también un amplificador.
Calculamos la potencia requerida usando la fórmula anterior:
- L cintas=12 m;
- Rud=14,4 W/m.
La instalación es exterior, por lo que la refrigeración será buena, pero hay dos consumidores adicionales en el circuito. Puede tomar el factor de seguridad igual al 30% o 1,3.
Pist \u003d Mineral * L cintas * Kzap \u003d 14.4 * 12 * 1.3 \u003d 224.64 W.
Solo tienes que redondear hacia arriba. Las fuentes de 250 W están ampliamente disponibles.Es necesario seleccionar dicho dispositivo con IP68 para instalarlo en la calle.
Otra variante. Es necesario alimentar la cinta monocromática Apeyron SMD2835-60LED, nominal de 12 voltios. En total se necesitan 1,5 metros de cinta con un consumo energético de 9,6 W/m. No se necesita atenuador, no se necesitan otros dispositivos adicionales. La fuente de alimentación se puede instalar para proporcionar un buen flujo de aire. Cerca de otras fuentes de temperatura elevada no debería estar. El factor de seguridad se puede tomar en el nivel inferior, igual a 1,2. La potencia se calcula:
Pist \u003d Mineral * L cintas * Kzap \u003d 9.6 * 1.5 * 1.2 \u003d 17.28.
Una fuente de alimentación de 12V 25W servirá. Los dispositivos con enfriamiento natural están hechos para tal potencia, el diseño hermético no es necesario.
¡Importante! A veces, los fabricantes de fuentes de alimentación indican la corriente de funcionamiento más alta en lugar de la potencia. Debe convertirse en potencia de acuerdo con la fórmula Rist=Utrabajo*Imax, dónde Tu trabajas es el voltaje de la fuente de alimentación, y Imax - la corriente de funcionamiento más alta.
Al final del video hay un ejemplo.
El problema de calcular la capacidad de carga de la fuente de alimentación de la tira de LED debe abordarse de manera responsable. Un error en el lado más pequeño puede costar la pérdida de un nodo costoso y uno más grande, en costos financieros injustificados.