Расчет мощности светодиодной ленты на метр

Цвет, RGB или SMD

Светодиодная лента — полоса тонкого диэлектрика с нанесенными на нее токопроводящими дорожками, на которые напаяны светодиоды и токоограничивающие резисторы. Поставляется обычно в бобинах по 5 метров, может нарезаться, но только по определенным линиям разреза. В зависимости от типа ленты, линии разреза находятся на расстоянии 2,5—10 см.

Внешний вид светодиодной ленты примерно такой

Виды светодиодных лент

Какая нужна светодиодная подсветка, какого цвета, решить надо заранее. Она может быть белой или цветной, причем любого оттенка. Белый, красный, синий и зеленый — эти цвета можно найти везде, в любой торговой точке. Оттеночные цвета же придется поискать в специализированных магазинах.

Самые распространенные цвета

Но выбрать светодиодную ленту по цвету еще не все. Надо решить какой она будет — RGB или SMD. Для этого разберемся в их типах и в том, чем они отличаются.

По типу свечения есть ленты:

• Одноцветные, обозначаются SMD, выдают световой поток определенного цвета (белый, красный, синий, зеленый, могут быть и другие оттенки).
• Многоцветные, обозначаются RGB. Работают совместно с контроллером и пультом дистанционного управления, при помощи которых изменяет свой цвет. То есть, одна и та же ЛЭД лента может выдавать разные цвета.

Одноцветные LED ленты могут быть белого, синего, красного, зеленого цвета. Они относительно недороги (самые дешевые — белые, остальные немного дороже). Еще можно найти и других оттенков — малинового, розового, сиреневого, бирюзового и т.д. Цена на них выше, светят они обычно не так ярко (при одинаковых размерах кристалла). Для подключения к сети 220 В монохромных светодиодных лент нужен адаптер, так как питаются светодиоды от напряжения 5, 12 или 24 В.

Кроме адаптера, никакого другого дополнительного оборудования не нужно. Разве что вы хотите менять интенсивность света по своему желанию. Тогда нужен специальный контроллер.

RGB светодиодная лента может работать только вместе с контроллером и пультом управления

RGB светодиодные ленты, теоретически, выдавать могут любой оттенок. Зависит это от качества кристаллов и от органов управления. Найти RGB-ленты несложно — есть практически в любом магазине светотехники, но стоят они дороже монохромных.  К тому же для подключения многоцветной ЛЭД ленты, кроме адаптера питания, необходим еще контроллер и пульт управления.

Существуют светодиодные ленты и на 220 В — как правило, их используют для уличной подсветки и подсветки витрин магазинов. Для их подключения не нужен блок питания, но нужен выпрямительный мост.

Как выбрать светодиодную ленту: RGB или SMD

Для тех, кто еще не сталкивался со светодиодной подсветкой, интересным кажется использование многоцветных светодиодных лент RGB. Возможность менять цвет освещения кажется заманчивой. На самом деле, интересно этим заниматься только первые недели две. Потом игрушка надоедает, выбирается определенный цвет и на этом останавливаются. С учетом того, что RGB лента стоит дороже, для нее необходимо приобретать еще и контроллер с пультом, такое решение не кажется разумным. Но, если хочется, — всегда пожалуйста.

Многоцветная лента из светодиодов, может выдавать практически любой цвет

Если вы решаете, какую выбрать светодиодную ленту — многоцветную или монохромную — помните, что монохромная LED лента с кристаллами того же размера дает света раза в 3 больше, чем многоцветная. Связано это с устройством RGB светодиодов. В них, в каждом светодиоде, запаяно по три небольших кристалла — красного (R — red), зеленого (G — green) и синего (B — blue) цвета. Отсюда и название RGB по первым буквам цветов в английском языке. То есть, RGB светодиод сделан из трех маленьких кристаллов. И, даже если гореть будут по максимуму все три (что случается очень редко), света они будут давать намного меньше, чем один большой такого же размера.

Цвет светодиодных лент 12В

Одноцветные или монохромные светодиодные ленты излучают только один цвет при подаче на них напряжения 12В. На такие светодиодные ленты всегда устанавливаются только одинаковые светодиоды одного цвета. Среди таких лент можно отдельно выделить белую и другие цвета.

Светодиодные ленты с белыми светодиодами можно также дополнительно разделить на три вида по тепловой температуре излучаемого света, это теплый белый до 3500 К, нейтральный белы от 3500 К до 5200 К, холодный белый выше 5200 К.

Другие стандартные цвета монохромных светодиодных лент – это синий, красный, желтый, зеленый. Кроме стандартных цветов еще встречаются светодиодные ленты фиолетового, бирюзового и малинового цвета, а также специальные ультрафиолетового и инфракрасного спектра.

Специальные светодиодные ленты в обычной жизни используются крайне редко. Ультрафиолетовые светодиодные ленты могут применяться для подсветки флуоресцентных красок, а инфракрасные для подсветки растений в теплицах.

Расчёт мощности 1 метра светодиодной ленты

Имея на руках все необходимые данные, несложно рассчитать, сколько потребляет 1 метр LED-ленты:

• U_пит – напряжение питания, В;
• I_1м – ток одного светодиода, А;
• N – количество SMD-светодиодов в 1 метре ленты, шт.;
• K – коэффициент, учитывающий количество светодиодов, включенных последовательно.

Известно, что любая LED-лента с питанием от +12 В состоит из групп светоизлучающих диодов, соединённых параллельно. В свою очередь, в каждой группе по 3 светодиода, соединённых последовательно, а значит, через них протекает одинаковый ток. Поэтому К = 3. Для светодиодной ленты, работающей от +24 В значение К = 6.

Для большей наглядности рассчитаем мощность потребления 1 метра светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м с питанием от источника +12 В:

11 лучших производителей

Осветительные приборы некоторых марок превосходят остальные. Лучшие производители светодиодных лент:

• Osram;
• Cree;
• Geniled;
• Gauss;
• Joliet Technology;
• Sveteco;
• Arlight;
• LEDCraft;
• Navigator;
• Electrostandard;
• Feron.

Ниже будут рассмотрены все марки светодиодной техники, вошедшие в рейтинг. Сравнивать модели необходимо по степени надёжности, яркости освещения.

Osram

Производитель выпускает приборы высокого качества. Среди них есть и светодиодные ленты. Монтажные платы отличаются низким уровнем энергопотребления при высоком качестве освещения. При этом снижается нагрузка на сеть, а дополнительно – расходы. Преимущества:

• выпускаются все необходимые комплектующие для светодиодных лент;
• предоставляет гарантию (до 5 лет);
• производит множество моделей.

Явные минусы у светодиодных лент отсутствуют.

Cree

Светодиодные устройства LED отличаются яркостью, т. к. на ленте устанавливаются мощные источники света. Они универсальны, используются на разных объектах. Явные недостатки, которые бы снижали эффективность работы устройств, отсутствуют. Из-за возросшего спроса на технику Cree увеличилось количество подделок, поэтому нужно более внимательно подходить к вопросу выбора. Кроме того, не всегда можно подобрать комплектующие, т. к. их количество в магазинах пока недостаточно большое.

Geniled

Спросом пользуется линия устройств с повышенной защитой от воздействия внешних факторов. Выделяются светодиодные ленты на фоне аналогов тем, что при производстве применяется не силикон, а эпоксидная смола, за счёт чего повышается надёжность. К недостаткам относят наличие мелких светодиодов на плате.

Gauss

Светодиодная продукция характеризуется компактностью. Это позволяет скрыть полосу от посторонних глаз, за счёт чего создаётся также эффект рассеянного освещения. Такой свет не мешает. Продукция попала в рейтинг лучших светодиодных лент ещё и по причине лёгкости монтажа. Недостатков у приборов практически нет.

Joliet Technology

Производится в Европе. Технику отличает мощность, яркость освещения. По качеству исполнения она не имеет аналогов, поэтому попала в рейтинг производителей светодиодных лент. Но монтажные платы занимают более низкие позиции, чем могли бы, из-за того, что пока не представлены разнотипными вариантами на рынке РФ.

Sveteco

Продукция входит в рейтинг светодиодных лент благодаря надёжности. Осветительные приборы могут функционировать на протяжении длительного периода без риска поломки. При этом гибкая плата не нагревается. Производитель гарантирует высокое качество продукции.

Arlight

Осветительные приборы в виде гибких полос обеспечивают высокую яркость освещения, служат долго, при этом представлены большим количеством вариантов. Класс защиты разный. Представлены модели от IP20 до IP67. Ещё отмечают высокую чувствительность к воздействию влаги. По этой причине лучше не устанавливать плату Arlight в помещениях, где регулярно повышается влажность или могут попасть капли жидкости на устройство.

LEDCraft

Продукция уже некоторое время представлена на рынке России. Её отличает средняя функциональность, но качество приборов достойное

Когда выбирают лучшие светодиодные ленты средней стоимости, можно обратить внимание на модели этой марки

Navigator

Продукция стоит не слишком дорого. Однако нельзя сказать, что цена соответствует низкому качеству. Наоборот, производитель постоянно совершенствует свою технику. При этом контролируется качество светодиодов и процесс сборки осветительных приборов. Преимущество техники – её доступность: можно найти подходящую модель в магазинах светотехнической продукции. Однако есть и явный недостаток – частое отсутствие в продаже необходимых комплектующих для установки.

Elektrostandard

Отмечают возможность выбора, т. к. под этой маркой выпускается большое количество моделей. Производятся гибкие монтажные платы с защитой от влаги и без неё, разных цветов. Однако у них есть недостаток – сравнительно короткий период эксплуатации. Рекомендуется периодически отключать прибор.

Feron

Монтажные платы Feron замыкают рейтинг светодиодных лент по качеству. Это устройства высокого, среднего, а иногда и низкого качества (считаются таковыми из-за брака). Монтажные платы доступны, их несложно найти в ближайшем магазине, следует лишь внимательно выбирать модель.

Подключение проводов и клемм

После того, как определились с типом и мощностью, необходимо выполнить правильное подключение. На всех блоках обязательно идет маркировка клемм. Перепутать бывает сложно. Главное разобраться, что означают эти надписи.

Первые клеммы обозначают как L и N. Это контакты подключения напряжения питания 220 Вольт. L — это фаза, N — ноль.

Но по-большому счету, фазировка или полярность здесь не важны. Поэтому не обязательно выяснять, где у вас в проводке ноль, а где фаза. Блок будет работать одинаково.

Конструктивно в БП на входе стоит мостовой выпрямитель, и ему все равно к какой паре диодов будет подана фаза. Хотя предохранитель изначально и стоит в фазной цепи L.

Обратите внимание, что некоторые блоки могут подключаться как в сеть 220В 50Гц, так и 110В 60Гц (напряжение в США). Для этого у них сбоку имеется переключатель

Выставьте его в положение 220V, иначе при первом подключении можете спалить внутренние элементы прибора.

Затем идет значок заземления. Это место куда подключается заземляющий проводник, если у вас трехпроводная сеть и дома есть нормальный контур заземления.

Когда в розетках дома только фаза и ноль, без заземляющего провода Pe — данная клемма остается пустой. Ничего подключать на нее не нужно.

После, расположены клеммы со значками «+V» и «-V«. Это как раз таки выход на светодиодную ленту. Иногда вместо «-V» может быть надпись «COM«.

При подключении светодиодной ленты 12-24В обязательно соблюдайте полярность.

Соответственно «+V» это место, куда подключается плюсовой провод, а «-V» — минусовой.

На тех корпусах, где +V и -V по 4шт и более, все эти выхода запараллелены. Поэтому без разницы, куда вы подключите 4 провода от 2-х лент, под две клеммы «+» и «-» или под четыре.

Однако производители рекомендуют при параллельном подключении нескольких лент, использовать все клеммы блока питания.

Чем мощнее БП, тем больше у него выходных клемм для подключения светодиодных лент.

Когда для вас не принципиальны габариты, то можно даже поставить б/ушный блок питания от компьютера. Главное, чтобы его характеристики подходили.

То есть, выходное стабилизированное напряжение 12 или 24В, и необходимая мощность с 30% запасом. Правда, такие модели обычно идут с вентилятором и будут сильно шуметь, имейте это ввиду.

Чтобы понять на самой ленте, где какие контакты, внимательно посмотрите на ее подложку. Если там нет явных надписей с «+» «—«, то ищите другие обозначения. Например, там где будет надпись 12V — это плюсовой контакт, а где буквы GND — минусовой.

Когда лента уже идет с припаянными проводами, то как правило, черный цвет обозначает минус, а красный — плюс.

Однако доверяться только цветам не стоит. Всегда проверяйте саму ленту.

Какой нужен блок для светодиодной ленты?

С главными параметрами блоков питания для светодиодных лент мы уже разобрались выше, это напряжение питания и мощность. Осталось рассмотреть другие особенности и характеристики, которые учитываются при их выборе.

Кроме напряжения и мощности блоки питания для светодиодных лент отличаются еще типом исполнения (корпусом), степенью защиты от внешнего воздействия и функциональностью. Каждый из этих параметров дает некоторые преимущества или ограничения для применения в различных условиях.

Три основных типа исполнения блоков питания для LED лент:

1. В пластиковом корпусе.
2. В металлическом корпусе с перфорацией.
3. Герметичные в алюминиевом корпусе.

Блок питания для светодиодных лент в пластиковом корпусе может быть похож на блок питания от ноутбука или блок питания от различных устройств, например, зарядное устройство для аккумуляторов, для мощного роутера и прочие. Пластиковый корпус имеют как правило блоки питания небольшой мощности, которые можно использовать только внутри помещений. Охлаждение у них пассивное через корпус, так что сильных перегрузок выдержать они не могут.

Блок питания для LED ленты в металлическом корпусе с перфорацией обычно имеет мощность больше среднего и соответствующие габариты. Охлаждение радиодеталей в них осуществляется за счет циркулирующего в корпусе воздуха, а в мощных моделях может устанавливаться вентилятор для принудительного обдува, что может сопровождаться большим шумом. Плюсом таких блоков питания является наличие большого количества выводов, в основном это касается достаточно мощных моделей, и регулятора уровня напряжения, т.е. при необходимости их можно немного настроить. Устанавливают их в основном в щитки, где они будут защищены от пыли.

Герметичные блоки питания для светодиодных лент в алюминиевом корпусе имеют хорошую защиту от пыли и влаги. Охлаждение их происходит пассивно через корпус, для подключения к сети 220В и к светодиодной ленте имеются выведенные отрезки проводов. Устанавливать их можно как в помещении, так и на улице.

Степень защиты IP светодиодных блоков питания

Класс защиты блока питания влияет на условия, в которых может он использоваться. Самые распространенные блоки питания для светодиодных лент в пластиковом корпусе или в металлическом корпусе с перфорацией имеют класс защиты IP20 или IP40. Это значит, что они могут использоваться в сухих помещениях с умеренным количеством пыли, перфорированные лучше вообще прятать в распределительных щитах, иначе со временем они полностью забьются пылью.

Блоки питания для светодиодных лент в алюминиевых герметичных корпусах имеют класс защиты не ниже IP65, и их уже можно использовать в ванных комнатах и на улицах под навесом. Для использования на открытом воздухе требуется уже более серьезная защита, и корпус должен иметь степень защиты IP67. Есть и еще более защищенные блоки питания с IP68 и даже IP69. Они уже выдерживают прямое попадание струй воды и даже полное погружение в воду до 1 м.

Разновидности блоков питания для LED лент по функциональности

1. Самые обычные, выполняющие только функцию питания светодиодной ленты.
2. Блоки питания со встроенным диммером для регулировки яркости.
3. Блоки питания для светодиодных лент с пультом дистанционного управления.
4. Самые дорогие комбинированные блоки питания с пультом управления и диммером.

Функциональность блока питания позволяет сэкономить место и повысить удобство использования, чтобы не городить в одном месте много разных устройств. В самом дорогом варианте получается вместо трех устройств можно установить только один блок питания для светодиодной ленты, в котором все уже включено. При этом самые простые блоки питания без наворотов могут похвастаться своими небольшими размерами.

Расчет мощности светодиодной ленты

Мощность светодиодной ленты требуется подсчитывать, чтобы подобрать подходящий для нее блок питания. При неточных подсчетах, можно приобрести недостаточно или, напротив, слишком мощный прибор. Работа будет некорректной, светодиодная лента быстро выйдет из строя.

Прежде чем приступать к расчету, нужно разобраться с многообразием существующих маркировок светодиодных осветительных приборов. Аббревиатура SMDXXYY означает следующее:

• SMD – тип используемой технологии, по которой производились печатные платы.
• XX, YY – размеры каждого светодиода, измеряемого в десятых долях миллиметра.

Для расчета мощности LED-ленты необходимо силу тока (измеряется в Амперах) умножить на напряжение (Вольт).

Упростить расчеты сможет таблица:

Тип светодиодных лампочек	Концентрация светодиодов на 1 метр	Потребляемая мощность 1 метра ленты
SMD 5050	120	25
SMD 5050	60	15
SMD 5050	30	7,2
SMD 3528	240	19,2
SMD 3528	120	9,6
SMD 3528	60	4,8

Варианты исполнения ИБП

По своему исполнению и рабочим характеристикам источники питания для светодиодов подразделяются на следующие виды:

• компактный сетевой блок, внешне похожий на зарядное устройство для телефонов;
• небольшой по размерам модуль, помещенный в прямоугольный продолговатый корпус;
• электронный балласт в полностью герметичной коробке;
• аналогичная схема, размещенная в негерметичном корпусе стандартного размера.

Блоки имеют небольшую мощность (30-36 Ватт), но зато стоят достаточно дешево. Модули отличаются большим показателем мощности (до 75 Ватт). Подобно первым образцам они рассчитаны на работу с декоративной подсветкой, но в отличие от них имеют более высокую стоимость.

Электронные балласты в полностью герметичном корпусе предназначаются для эксплуатации в суровых климатических условиях. Они используются для освещения рекламных щитов и подобной продукции, размещаемой на улице. Их негерметичные аналоги, помещенные в корпус типового размера, широко применяются в быту и в рабочих офисах. Среди современных производителей трансформаторных источников питания особой популярностью пользуются российские компании ММП «Ирбис» и ИПС, а также зарубежные «Helvar» и «Mean Well» (Тайвань).

Светодиодная лента 14,4 Вт/м. Легкое разочарование.

В последнее время светодиодные лампы повсеместно вытесняют лампы накаливания и экономки, но практика их использования (несоответствие фактически потребляемой и номинальной мощности, время наработки на отказ) натолкнули на мысль о том, что китайские товарищи пошли не по тому пути. Решено было обзавестись светодиодной лентой и на ее основе поэкспериментировать в создании светодиодного освещения. Кому интересно, прошу под кат Поскольку на сегодняшний день самыми совершенными в плане технических характеристик являются светодиоды SMD 5630 и SMD 5730, то при выборе ленты ориентировался именно на них. В результате поиска набрел на данную ленту Продавец обещал следующие характеристики: Марка светодиодов: Epistar; Напряжение питания: 12 Вольт; Количество светодиодов на метр: 60 штук; Потребляемая мощность: 14,4 Вт/м; Наработка на отказ: средняя 30 000 часов, длительная 50 000 часов; Угол обзора:120 градусов; Влагозащита: отсутствует; Цветовая температура: 6500-7000 К; Длина ленты: 5 метров отрезками по 50 см; Тип светодиодов: тут продавец, судя по странице товара, путается в показаниях. В одном случае указывает 5630, в другом 5730. Сама по себе лента обошлась в 4,54$ плюс доставка. 1,26$. Поскольку с такими характеристиками ленту без доставки найти не смог, то согласился на небольшую плату за нее. В сети имеется информация о характеристиках светодиодов с родословной.

При использовании таких светодиодов 5630/5730 и 60 штук на один метр, мощность составит 30 Ватт. Габаритные размеры

Не мне Вам рассказывать, какого качестве изготовления китайских светодиодов. При совпадении внешних данных, их мощность, световой поток и т.д. существенно ниже. Как правило, их мощность составляет 0,15 – 0, 2 Ватта. Поскольку в благородное происхождение светодиодов не верил изначально и усомнившись в заявленной потребляемой мощности в 14,4 Вт/м, перед покупкой задал вопрос продавцу, предупредив его о даче ложных показаний. Будучи предупрежденным об ответственности он тут же сознался, что каждый светодиод потребляет минимум 0,2 Вт, т.е. 300 светодиодов потребляют минимум 60 Вт. В целом меня 12 Вт/м полностью устраивали и заказ был сделан. В результате посылку через три недели принес КУРЬЕР, чего раньше никогда не было. Так что платная доставка себя оправдала. Поскольку блок питания был только на 50 Вт, то подключение всех пяти метров сделал от аккумулятора автомобиля. Результаты были слегка неожиданными (за декорации, антураж и качество фото телефоном прошу простить – полевые условия)). При напряжении 12,35 Вольт ток составил 2,58 Ампера, а напряжение на конце ленты 8, 92 Вольта.

Просадка напряжения весьма велика и тут следует сделать подключение не только в начале ленты, но и на ее конце, а возможно и посредине. Для дальнейших испытаний был отпаян отрезок ленты длиной 1 метр. Блок питания на 50 Вт.

Температура кристалла первого светодиода

Потом провел эксперимент, где блоком питания послужил переделанный балласт от энергосберегающей лампы (просто был под рукой).

Как можно видеть из приведенных результатов замеров все будто бы и ничего, но вот с полезным для потребителя КПД дела обстоят совсем не радужно. Казалось бы, при потреблении 14,4 Вт/м (по факту в районе 13,5) метр ленты должен довольно хорошо освещать, но по факту, если сравнить со светодиодной лампой в настольной лампе мощностью 4 Вт (номинал и 3 Ватт по-честному), то зрелище довольно плачевное.

При потреблении более, чем в четыре раза, освещенность (субъективная оценка – люксметра в наличии нет) в два раза хуже. Возможно, здесь играет роль цветовая температура, но не думаю, что на столько. Температура кристаллов после часа прогрева немного выше 50 градусов.

Температура БП из балласта энергосберегайки

Общее потребление с таким блоком питания

В итоге, буду использовать данную ленту частями для подсветки мебельных ниш.

Как источник света для комнат при таком высоком потреблении и низком уровне освещенности, лента малопригодна.

Впрочем, выводы каждый волен делать сам.

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).

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;

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.