Расстояние от трансформатора до светодиодной ленты
Обновлено: 28.04.2024
Монтаж светодиодной ленты. Определяемся с местом расположения блоков питания ленты
Если вы их планируете располагать рядом с лентой, то к ним обязательно должен быть доступ, т.е. их нужно скрывать либо за точечными светильниками, либо за потолочными или в нише, так чтобы не было видно.
Если за точечными светильниками, то нужно иметь в виду, что потолок должен опускаться как минимум на 9-10 см. Иначе вы не сможете заложить за потолок блок питания.
Но это не всегда возможно – чем больше мощность потребления ленты, тем большие габариты блока питания. Правда питание ленты можно разбить на несколько участков с отдельными блоками питания, но тут идёт ненужное усложнение схемы и удорожание.
Поэтому если нет возможности разместить блок питания за потолком, то, как вариант, его можно установить рядом со шкафом с автоматами, установив в отдельную нишу.
Падение напряжения на проводах - расстояние от трансформатора до ламп или ленты
Нас часто спрашивают, можно ли светодиодные лампы на 12 вольт такой-то мощности в таком-то количестве отдалить от трансформатора на такое-то расстояние?
Общая рекомендация - это расстояние не должно превышать 5 метров. Это известный факт.
Но что делать, если требуется больше 5 метров? Часто из-за конструктивных ограничений невозможно уложиться в такое короткое расстояние.
Потери на проводах - суть проблемы
В некоторых ситуациях можно превратить число 5 в гораздо большее значение. Для этого нужно оценить падение напряжения на проводах.
Именно оно является причиной ограничений - сам провод имеет внутреннее сопротивление и поэтому «съедает» часть напряжения источника тока. И когда провод слишком длинный, может случиться так, что лампам останется такая малая часть исходного напряжения, что они не загорятся.
Вторая часть проблемы - провод не просто «съедает» часть напряжения, а превращает его в тепло. Помимо того, что это просто бестолковое расходование электричества, так оно ещё и несёт в себе пожарную проблему - провод может нагреться слишком сильно.
Чтобы быть уверенным, что требуемые, например, 15 метров между трансформатором и лампой не принесут неприятностей, нужно оценить, сколько именно вольт потеряется на этих 15 метрах.
Рассчитать падение напряжения на проводе очень просто. Все необходимые для этого данные у Вас, как правило, есть: длина провода, суммарная мощность подключаемых ламп (ленты), напряжение питания и площадь поперечного сечения проводника. Нужно лишь дополнительно узнать удельное электрическое сопротивление материала, из которого изготовлен провод.
Формула для расчёта падения напряжения на проводах
Достаточно легко выводится простая общая формула для расчёта падения напряжения, применимая в любой ситуации.
Нам понадобится только закон Ома R = V ∕ I и формула связи электрической мощности, напряжения и силы тока W = V · I.
Также для оценки сопротивления провода нужно знать значение удельного электрического сопротивления [википедея] материала проводника.
Проведя простые выкладки, получим вот такую формулу, дающую оценку значения падения напряжения на проводах:
Оценка падения напряжения на проводах
Падение напряжения зависит от типа материала провода, сечения провода, его длины, мощности потребителей и напряжения источника питания. В этой формуле обозначено:
- W - мощность в ваттах потребителей тока на конце провода;
- V - напряжение источника тока в вольтах, как правило, 12 вольт или 24 вольта;
- L - длина провода в метрах, т.е. удалённость потребителей от трансформатора;
- S - площадь сечения провода в мм²;
- ρ - значение удельного электрического сопротивление в Ом·мм²/м, для меди это примерно 0.018 Ом·мм²/м
Формула проста, но применима только в случае, если ожидаемое падение напряжения невелико, не более нескольких процентов, т.е. когда расстояние между трансформатором и потребителем не превышает 10 метров, а мощность менее 10-20 ватт.
В иных случаях следует воспользоваться более точной формулой:
Точное значение падения напряжения на проводах
Теперь, вычислив значение падение напряжения на проводах, мы можем оценить, какая мощность будет теряться - просто расходоваться на нагрев проводов. Нужно полученное значение падения напряжения умножить на мощность потребителей тока W и поделить на напряжение трансформатора V:
Оценка падения мощности на проводах
Если эта мощность получится слишком большой, то, очевидно, нужно увеличить толщину провода. Иначе можно получить различные неприятности вплоть до пожара.
Выводы
Как легко видеть из формул, чем толще провод, тем падение напряжения меньше.
При этом падение напряжения обратно пропорционально площади сечения проводника.
Двукратное увеличение площади сечения проводника примерно двукратно уменьшает падение напряжения на проводахТакже возможным решением проблемы может быть увеличение значения напряжения источника тока. Если, конечно, потребители тока это позволяют.
Падение напряжения на проводе линейно падает с увеличением напряжения источника тока.
Двукратное увеличение питающего напряжения примерно в два раза снижает падение напряженияНапример, наши низковольтные лампы Е27 на 12-24 вольт одинаково светят и от 12 и от 24 вольт. И в этом случае имеет смысл перейти на трансформатор на 24 вольта.
Также становится понятно, что для мощных потребителей (порядка 100 ватт) понадобятся очень толстые провода.
Пример
Оценим падение напряжения на медном проводе сечением 1.5 мм² и длиной 20 м при 24 вольтах и мощности подключенной ленты 50 ватт.
Подставив в первую формулу эти значения, мы получим, что на проводах «потеряется» примерно 1 вольт и около 2 ватт. В принципе, это не много, но если есть возможность увеличить толщину провода, лучше это сделать.
Можно, конечно, увеличить напряжение источника тока, заложив падение напряжение, но это совсем не лучший выход. Например, если мощность светильников на конце провода 180 ватт, то падение напряжения на проводе составит уже 3.5 вольта, а мощности - 25 ватт. Светильникам останется только 20 вольт, и драйверы некоторых светильников от недостатка напряжения могут войти в нештатный режим работы и начать перегреваться, потребляя гораздо больше заявленной мощности (хотя светодиоды при этом будут выдавать ту же яркость), что только увеличит падения напряжения на проводе. В этой ситуации останется только гадать, что случится раньше - возгорание проводов или выход из строя светильников.
А для трансформаторов на 12 вольт падение напряжения и расход мощности будут ещё в два раза больше.
Единственное правильное решение - увеличить толщину проводника. Как уже было сказано, увеличиваем сечение провода в два раза - примерно в два раза уменьшаем потери на проводах.
Максимальное расстояние от трансформатора до светодиодных ламп
Здравствуйте! Подскажите, если в 2-х комнатную квартиру установить встроенные потолочные светодиодные светильники, то насколько далеко можно разнести местоположения трансформаторов и светодиодных ламп?
Не повлияет ли удалённость трансформатора от светодиодной лампы на срок службы и работу последней, если расстояние между ними составляет 10-15 метров?
Ответ
Обычно рекомендуется не превышать 5 метров длины от трансформатора до лампы. Для самого трансформатора длина проводов значения не имеет – она важна для светодиодных ламп. Падение напряжения на проводах может привести к тому, что остатка напряжения не хватит для запуска драйвера в лампах, либо лампы будут светить не в полную мощность (если в лампах нет драйвера).
Падение напряжения в несколько процентов на срок службы светодиодной лампы не должно повлиять. Во всяком случае, на наши лампы не повлияет точно.
Для численной оценки можете воспользоваться формулами, которые нами приведены в статье «Падение напряжения на проводах».
На длину 10-15 метров нужно прокладывать максимально толстые медные провода, не менее 1мм2 в сечении. И для соединений использовать пайку или очень хорошие колодки. Тогда сопротивление 2х15 метров будет менее 1 Ом.
На проводах будет какое-то падение напряжения, но оно не должно быть существенным при правильном монтаже и небольшой подключенной мощности.
Например, для одной лампы мощностью 3 ватта падение напряжения на проводах 2х15 метра составит около 0.2 вольта, что, скорее всего, не создаст проблем.
Однако, уже для 12 таких ламп (суммарной мощностью 36 ватт), подключенных параллельно к одному питающему проводу, падение напряжения может превысить 2 вольта, что может оказаться очень существенным. Поэтому, чем больше мощность, тем более толстые провода нужно использовать: падение напряжения линейно уменьшается с увеличением площади сечения провода. Также можно проложить несколько проводов между трансформатором и лампами.
Подключение мощных светодиодных лент
В подключении светодиодных лент масса тонкостей. Вот просто огромное количество. Они относятся к физическому подключению ленты и блока питания и к расчётам, которые нужно сделать для того, чтобы правильно подключить ленту и выбрать оборудование.
Соблюдать правила подключения лент важно потому, что в лентах и подходящих к ним кабелях могут идти очень большие токи, которые могут расплавить и ленту, и кабель.
Напишу про некоторые важные моменты при проектировании светодиодных лент.
Считайте токи и падения напряжения
Напоминаю: мощность = напряжение * ток. Мощность измеряется в ваттах, напряжение в вольтах, а ток в амперах.
Для каждой светодиодной ленты нам надо посчитать ток и падение напряжения в питающем её кабеле.
Вот табличка расчёта лент из одного моего проекта:
По каждой ленте посчитаны ток, падение напряжения в процентах, исходя из длины и сечения кабеля, а также удельной мощности и длины ленты. Посчитано таким образом, чтобы нигде падение напряжения не превышало 8%. При падении 10% это становится заметно. В крайнем случае можно чуть поднять напряжение на блоке питания (у многих есть регулировочный винтик). Но лучше заранее перестраховаться и заложить кабель потолще, либо несколько кабелей.
Планируйте точки подключения лент заранее
Ленты длиной более 5 метров подключаются к питанию с обоих концов (если это не слабые ленты 5 ватт на метр, с ними таких проблем нет), иначе на самой ленте напряжение может просесть, и на конечных диодах оно будет меньше. И к 5-метровому куску ленты нельзя подключать следующий кусок ленты, по этой же причине, следующий кусок надо запитывать от отдельного кабеля. А если у нас 15 метров ленты, то подключать питание нужно уже в трёх точках: с краёв и посередине.
Схемы подключения лент из инструкции к лентам Arlight
Приведём пример. Пусть у нас в комнате по периметру 20 погонных метров ленты мощностью 19.6 ватта на метр, 24 вольта. Итого 196 ватт, 8.17 ампера. Подключать к ленте питание надо в 4-х точках, каждые 5 метров. Если мы хотим разместить блок питания ленты в щите, прикинем среднюю длину кабеля от блока питания до точки подключения. Пусть это 15 метров.
Чем тоньше кабель подходит к самой ленте, тем удобнее подключать. Например, 0.75мм2 подключать удобно, а 1.5мм2 уже не очень.
То есть, в нашем примере можно сделать тремя способами:
В каждом варианте надо считать падение напряжения, чтобы до ленты оно было не больше 8%, а лучше не больше 6%.
Выбирайте качественный кабель
Кабели для подключения светодиодных лент необходимо приобретать нормального качества, чтобы их сечение соответствовало номинальному. У дешёвых кабелей сечение может быть меньше на 20-30%, что увеличит падение напряжения в кабеле и снизит яркость свечения ленты.
Напоминаю: кабели ШВВП и ПВС для стационарной прокладки использовать нельзя ни для каких целей. Ленту, разумеется, удобно подключать многожильным гибким кабелем, а не одножильным жёстким, так что можно использовать кабели МКШ, КГВВ, в качестве перемычек даже одножильные ПУГВ.
Делайте качественные подключения кабелей
Подключения кабелей и лент производится качественной пайкой и термоусадкой либо клеммниками Wago. После подключения следует проконтролировать, что клеммник или место пайки не нагреваются при работе ленты на максимальной мощности в течение 15 минут.
Подключение к ленте специальных коннекторов возможно только при подключении маленьких кусочков ленты, примерно до 0.5 ампера, если больше, то подключаем пайкой.
Защищайте плюсы питания лент предохранителями
Можно поставить на 24-вольтовые линии автоматы. Существуют специальные автоматы для постоянного тока (в несколько раз дороже обычных), в интернете можно найти много обсуждений того, как срабатывают автоматы на постоянном токе. Моё мнение в том, что автоматы на постоянном токе срабатывают плохо. Недостаточно быстро. Отключение должно происходить мгновенно, даже минимальная задержка здесь недопустима. Поэтому я считаю лучшим вариантом предохранители. На кабель сечением 1.5мм2 ставим предохранитель 10 ампер, на кабель 0.75мм2 ставим предохранитель 5 ампер. Предохранители используем самые простые, 5х20. Вот такой блистер из 10 штук стоит в Чип-Дипе 120 рублей. На радиорынках можно найти дешевле.
Предохранитель удобно вставляется в клемму на DIN рейку. Ширина клеммы ABB 8мм, предохранитель легко вынимается, можно быстро отключить цепь, достав предохранитель.
Такие предохранители присутствуют у меня в проектах для защиты всех слаботочных кабелей, отходящих от щита: питание всех приводов и датчиков, питание шины. У ABB есть модель M 4/8.D2.SF с дополнительным проходным вторым контактом. Есть модель M 4/8.D2.SFD с 24-вольтовым светодиодом, который используется для контроля целостности предохранителя и наличия питания.
Такие предохранители на 1.25 ампера даже прилагаются к диммерам Fibaro Dimmer, чтобы их не забывали ставить. В нашем случае, номинал предохранителя выбирается исходя из максимально допустимого тока для кабеля, возможно, с поправкой на максимальный ток диммера или усилителя.
Покупая предохранители, помните про запас. Если нужно 5 штук, то купите минимум 10, а лучше 20. Бывает, что пока разберёшься с какой-то проблемой, уже десяток предохранителей сгорит.
Предохранитель на каждый кабель нам удобен тем, что он сразу отключит проблемную ветку, всё остальное продолжит работать.
Кстати, предохранитель ставим на плюс питания ленты.
Проверяйте напряжение в точке подключения ленты
После установки и подключения светодиодных лент желательно проконтролировать напряжение на всех точках подключения лент, оно не должно быть ниже 22.5 вольт. Замер нужно производить после 10 минут работы ленты на максимальной яркости. Если напряжение на ленте ниже, то нужно проверить качество соединений кабелей и ленты и кабелей и элементов управления в щите, напряжение на выходе блока питания.
Если лент у вас очень много или вы занимаетесь их установкой постоянно, возможно, имеет смысл приобрести пирометр или даже тепловизор, чтобы сразу видеть проблемные места. Тепловизор также пригодится при строительстве дома и анализе работы отопления, так что пригодится. Если видите, что в подключениях ленты какое-то место греется сильнее других, надо проверить качество этого подключения, при необходимости подтянуть, поджать, подпаять. И имеет смысл иногда смотреть на электрощит в тепловизор в поисках мест нагрева, предварительно повключав побольше приборов и подождав, пока что надо прогреется.
Размещение блоков питания для светодиодных лент
Продолжая тему светодиодных лент большой мощности, расскажу о том, как мы их можем размещать, какие при этом будут тонкости, какие блоки лучше использовать.
Как я уже несколько раз писал ранее, кабели и падения напряжения от блока до ленты надо считать, а не на глаз размещать блок где-нибудь поближе и брать кабель потолще с запасом. Калькуляторов расчёта кабелей лент в интернете много.
Размещение блока у ленты
Вот небольшой 150-ваттный блок, к нему подключен модуль управления лентой по беспроводному протоколу Z-Wave Fibaro RGBW. Впоследствии эта ниша закроется специально вырезанным куском гипрока с вырезом для ленты и маленькой ручкой, крепиться будет на мебельных магнитах.
В таких случаях можно отлично использовать блоки питания Arlight, они есть в разных исполнениях, в том числе и очень компактные. Например, вот этот блок питания мощностью 150 ватт имеет длину 322мм, а ширину и высоту всего 30 и 22мм. Влезет на полку шкафа или за потолок
Если вы не планируете диммировать светодиодную ленту, то на одну группу ленты можно подключить несколько блоков, подведя к ним шлейфом один кабель питания 220 вольт и располагая блоки у начала лент. Но, если у вас такая мощная лента, лучше, конечно, озаботиться диммированием, хоть это и усложнит систему: нужно будет размещать где-то блок, после него диммер и усилитель, а потом уже подключать ленту.
Если блок питания размещён у ленты, то лента может быть любого напряжения, хоть на 12 вольт. Чем больше напряжение, как мы помним, тем меньше ток при той же мощности, а значит, меньше падение напряжения в кабеле. Но если кабель от блока до ленты совсем короткий, то и падение напряжения будет небольшое, поэтому ленту можно брать 12-вольтовую. Но при удалении блока от ленты переходим обязательно на 24 вольта минимум, а то и на 48. Про 48 вольт надо помнить, что усилители и контроллеры (в том числе и модули управления лентами у различных систем Умного Дома) работают с лентами 12-24 вольта, 48 встречается редко. У Arlight всего одна модель усилителя со входом 0-10 вольт. Так как ленты на 12, 24 и 48 вольт одинаковой мощности стоят одинаково, то от использования 12 вольт стоит вообще отказаться, если только у вас уже не приобретена лента или блок на 12 вольт.
Размещение блока питания ленты в промежуточном месте
Размещать блоки питания и прочее оборудование управления лентами не у начала ленты, не в щите, но где-то посередине, в каких-то скрытых лючках и нишах, я не люблю.
Во-первых, потому, что эти места обычно плохо доступны. Либо закрыты мебелью, либо вообще располагаются за потолком, и работать с ними надо задрав голову, что неудобно.
Во-вторых, эти места, не являясь щитами, неудобны для установки предохранителей и автоматов. К тому же, они не имеют стенок из металла или пластика, поэтому пожароопасны.
В этой нише в коридоре, которая закроется стенкой шкафа, расположены блоки питания и модули Fibaro RGBW. Собрано всё достаточно красиво и аккуратно, даже блоки питания не прижаты к гипроку, а установлены на проставках, чтобы лучше охлаждаться. Ниша может быть доступна, так как шкаф будет разбираться. Но, во-первых, при необходимости туда не получиться быстро добраться, во-вторых, там нет автоматов на отдельные блоки питания, в третьих, место остаётся пожароопасным.
Ещё вариант размещения за потолком:
Сделано здорово: через оргстекло всё видно, есть вентилятор с термостатом, который не даст перегреться. Но все те же три потенциальные проблемы, что и в предыдущем варианте. Так что я советую размещать блоки либо в простом доступе у начала ленты, либо в щите, такой вариант не рекомендую.
Размещения блока питания ленты в щите
Плюсы размещения блока в щите:
Можно для блоков питания и сопутствующего оборудования использовать отдельный электрощит. Вот пример такого щита из моего проекта:
Здесь для управления лентами общей мощностью 2700 ватт использован металлический шкаф EMW, размеры 800х600х210мм. В шкафу расположены два блока питания Meanwell по 960 ватт и три блока по 480 ватт, 9 усилителей до 15 ампер на канал, клеммы с предохранителями DKC (формат предохранителей 6х32мм, 15 ампер), автоматы и кросс-модуль для блоков питания, кросс-модули для подключения усилителей, блоков и лент, модуль управления лентами Larnitech DW-RGB03. Плюсы питания лент идут через предохранители, затем на усилитель, минусы лент на усилитель напрямую. Питание усилителей от блоков питания идёт через кросс-модуль. В принципе, тут можно обойтись и без кросс-модулей между блоками питания и усилителями, так как у блоков по три выхода для + и для -, но мне так показалось удобнее.
В общем случае кросс-модуль нам удобен для подключения лент, так как до всех лент плюс идёт общий от блока питания. Минусы от блока питания и от лент также удобно подключить через кросс-модуль, если ленты диммировать не надо, то минусы лент подключаются к кросс-модулю напрямую, а плюсы через релейный модуль. Кросс-модуль на 4 рейки, как на картинке ниже, можно использовать, когда ленты подключаются к двум блокам питания, а места в щите мало. Туда же и заземление профилей лент можно подключить, если оно есть.
На шину CAN также подключен модуль Larnitech BW-SW06 с подключаемым датчиком температуры для измерения температуры внутри щита и для контроля работы блоков питания (у них есть выходы DC OK). В основном электрощите кабель питания этого щита управления лентами защищён УЗО и автоматом и подключен через контактор, чтобы контроллер мог отключить питание щита при срабатывании датчика дыма в помещении, при критическим превышении температуры в щите (сначала можно просто отключить ленты, если не помогает, то всё питание щита) или просто при неиспользовании лент. Модули управления лентами питаются от шины, на них отключение питания блоков не влияет.
Если мы посмотрим схемы подключения усилителей к модулям управления, то мы увидим, что нам предлагается к модулю управления подключить участок ленты, соответствующий по мощности модулю, а затем через усилитель подключить дополнительные ленты.
На практике это достаточно неудобно. Если уж использовать усилитель, то лучше подключать ленты прямо к усилителю. Усилитель выбирается нужной мощности, у Arlight есть модели вплоть до 20 ампер. Усилитель для RGB и RGBW использовать удобнее, у него сразу несколько каналов. Разумеется, можно подключить белые ленты через RGB усилитель, каналы усиления у него независимые друг от друга, только надо помнить, что на один усилитель подключается один блок питания.
Выбор блоков питания лент
Для щитов удобнее блоки на DIN рейку. Но в некоторых случаях можно поставить и блоки стандартного формата. Вот пример:
Это диммируемые блоки питания Meanwell серии HLG. Очень удобно, нам нужны только модули контроллера с выходом 0-10 вольт, и мы управляем лентой без крупных усилителей. В данном случае блоки, отключающие их реле и автоматы помещаются в щите ABB AT62, управляются с контроллера Beckhoff, выход 0-10 вольт от модулей KL4408. Реле отключают блоки питания при неиспользовании.
Если брать блоки питания на DIN рейку, то тут у Arlight ассортимент не очень большой. А на момент написания статьи в наличии никаких блоков на DIN рейку у них вообще нет. Поэтому смотрим на Meanwell, у них есть блоки питания на DIN рейку мощностью вплоть до 960 ватт. Например, модель SDR-960-24.
Meanwell SDR-960-24
Есть модель TDR-960-24 с 3-фазным вводом. Есть модели на 48 вольт. Если нужно вместить блок в щит ABB AT или U, то есть блок DRT-960-24, у него глубина всего 100мм, зато длина 276мм, шире рейки на 12 DIN мест.
Кабели для светодиодных лент
Расскажу об одном важном моменте, а именно про то, как считать сечение кабеля, необходимого для подключения светодиодной ленты.
В начале важная мысль, которая, я надеюсь, всем известна: сечение кабеля зависит от проходящего по нему тока.
Не напряжения и не мощности, а тока. Который в амперах. Можно легко найти таблицы, которые сообщают нам, какой предельный ток можно пускать по кабелям различного сечения:
Исходя из этого на силовые нагрузки напряжением 220 вольт на кабель сечением 1,5 мм2 ставится автомат 10А, а на кабель сечением 2,5 мм2 ставится автомат 16А. Запас учитывается потому что автомат при номинальном и бОльшем токе сработает не сразу, а чуть погодя. А нам хотелось бы, чтобы по кабелю не шёл максимально допустимый ток. К тому же, кабель, на котором написано 2.5, может в реальности быть не 2.5, а меньше.
Поскольку мы говорим о светодиодной ленте, то напряжение у нас не переменное, а постоянное (ленту с питанием 220 вольт не берём в расчёт), и очень важно понимать, что сечение кабеля мы выбираем не по максимальному току, который может выдержать кабель, а по падению напряжения в кабеле.
Падение напряжения в кабеле
У кабеля есть, как у любой резистивной нагрузки, сопротивление. То есть, когда ток проходит по нему, часть электроэнергии превращается в нагрев самого кабеля. Ток, в замкнутой цепи согласно законам физики, всегда постоянен, а напряжения уменьшается. То количество вольт, на которое уменьшается напряжение при прохождении нагрузки, называется падением напряжения.
Как можно посчитать падение напряжения в кабеле? Вспомнив физику.
У кабеля есть некое значение его удельного сопротивления. Это количество ом на миллиметр квадратный сечения кабеля на метр длины. Чем больше, длина, тем больше сопротивление. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление. Измеряется в Омах, можно понятнее представить как Ом*мм2/м, так оно чаще всего и обнаруживается в интернете. Мы возьмём за некое усреднённое значение сопротивление силового кабеля 0,018 Ом*мм2/м. Для более точных расчётов можно подставить сопротивление конкретного кабеля.
Полное сопротивление кабеля равно удельное сопротивление * длина / сечение *2
Умножаем на два потому, что относительно источника напряжения надо считать длину жилы до нагрузки и обратно. Либо можно брать длину кабеля сразу с учётом этого.
U = I * R, поэтому падение напряжения равно сопротивлению кабеля * ток.
Напряжение, которое приходит на нагрузку, равно напряжению питания источника минус падение напряжения.
Это важный момент! Падение напряжения зависит от тока. Иногда спрашивают: какое может быть расстояние до датчика движения? Оно может быть большое, потому что ток потребления датчика движения очень маленький. Для Colt Quad PI это 12 миллиампер. То есть, если используем кабель сечением 0,22мм, то для падения напряжения на 1 вольт нужен кабель длиной 500 метров.
Второй вывод выходит из первого: падение тем меньше, чем больше напряжение. Почему для передачи электроэнергии на большие расстояния используются высоковольтные линии? Потому что если передавать 220/380 вольт, то напряжение быстро упадёт. Надо использовать очень толстый кабель, но дешевле ставить трансформаторные подстанции.
Допустимое напряжение светодиодной ленты
Я провёл эксперимент: подключил 24-вольтовую ленту к источнику напряжения и стал понижать напряжение. Фотографиями не передать изменение яркости свечения, надо вживую смотреть и сравнивать. Вывод такой: при 22 вольтах лента горит тусклее, но только немного тусклее. Скажем так, допустимо. При 21 вольте лента горит ещё тусклее. При 20 вольтах ещё немного тусклее.
Далее считаем по формулам, представленным выше.
Представим, что у нас лента имеет мощность 9,6 ватта на метр (самый частый вариант), длина 10 метров. Напряжение 24 вольта. Расстояние до ленты от блока питания 20 метров. Какого сечения брать кабель?
Сначала считаем ток. Это 4 ампера (мощность на метр * длина / напряжение). Я сделал табличку в Excel, в которую забил все формулы для простого расчёта падения напряжения в процентах.
Ещё существует лента на 36 вольт и 48 вольт. Она не очень распространена, но её использование поможет уменьшить падение напряжения в абсолютном значении и в процентах относительно номинала.
Кабель можно использовать 2-жильный, но если лента будет в алюминиевом профиле или на подложке, то нужна ещё жила заземления.
Размещение блоков питания
Этот вопрос всегда является камнем преткновения между дизайнером и электриком. Электрик спрашивает дизайнера, куда класть блоки питания, а дизайнер говорит, что это не его дизайнерское дело блоки питания класть: вы электрик, вы и кладите. Не будешь же ему про падение напряжения объяснять. На самом деле, я считаю, что хороший дизайнер не должен устраняться от технических моментов, а должен в них вникать и расти над своими не вникающими коллегами, как и электрик, вникающий в вопросы дизайна. Но это тема отдельных размышлений.
Идеально, конечно, размещение блока питания где-то у начала ленты. Часто блок можно положить за бортик двухуровневого потолка, выпускаются очень тонкие модели. Важно заранее подвести питающий кабель не в одну точку потолка, а в несколько, чтобы мощности блока питания хватало на питание подключенной к нему ленты. Кабель от щита до блока питания имеет сечение 1.5, так как напряжение в нём 230 вольт и ток, соответственно, небольшой.
Важно, чтобы блок был обслуживаемым и проветриваемым. Можно предположить, что 5% мощности подключенной ленты пойдут на нагрев блока питания. Для 200Вт это 10 Вт тепла. Нужно также быть готовым к тому, что контакты блока могут оплавиться, что в блоке может взорваться конденсатор, что блок может начать сильно греться. Что он может не пережить короткое замыкание в ленте. В хорошем блоке такого не случится, но надо быть готовым и не класть блок в пожароопасное место (не заклеивать бумагой, чтобы скрыть его в нише потолка).
Можно разместить где-то в мебели один блок питания, от него несколько выводов на ленты. Вот размещение блока питания в шкафу, от него три кабеля сечением 1,5 каждый на свой кусок ленты.
Всегда блок питания ленты должен быть обслуживаемым. Он может, как любая техника, сгореть.
У меня были пара объектов, на которых блоки питания ленты по решению заказчика были замурованы в стенах. Взяли самые дорогие (Meanwell) блоки питания с защитой IP67, мощность выбрана с запасом, трижды проверили, что они работают, и зашили потолком. Уже по меньшей мере три года работают. В общем, вероятность неисправности достаточно низкая, но если что-то случится, придётся расшивать потолок.
Вот фото размещения блоков питания в щите. Блоки питания Chinfa 24 вольта. У каждого есть подстроечный резистор, может давать до 29 вольт.
Блоки питания для светодиодных лент
Что такое блок питания для светодиодной ленты?
Преобразовывая напряжение 220 вольт в напряжение 24 или 12 вольт данное устройство, является источником электрической энергии для светодиодной ленты. Блок питания подключается к электрической сети 220 вольт и к ленте. Существуют блоки питания различных форм и размеров. В зависимости от характеристик они могут питать различное количество светодиодов.
Какие существует виды блоков питания?
По форме и конструкции (основные виды):
-закрытые пластиковые, степень защищенности IP 54;
закрытый металлический блок питания
-закрытые пластиковые, степень защищенности, IP65;
По выходному напряжению:
Какой мощности необходим блок питания?
Производители светодиодных лент указывают потребляемую мощность в ваттах в расчете на погонный метр ленты, например 5 ватт на метр.
Для того, чтобы определить необходимую мощность источника питания умножьте необходимое количество метров на мощность в ваттах на метр вашей ленты. К примеру, для семиметровой ленты мощностью 5 ватт на метр необходим трансформатор мощностью как минимум 35 ватт. Необходимо также учитывать, что трансформатор не должен работать на полную мощность. Это значительно сократит его срок службы. Производители трансформаторов рекомендуют подключать нагрузку на 10-20% меньшую, чем мощность трансформатора.
На каком расстоянии от светодиодной ленты можно установить источник питания?
Расстояние зависит от того насколько падает напряжение с увеличением длины провода от источника питания до ленты.
Исходя из практического опыта установщиков светодиодного освещения, для 24 вольтовой ленты актуальны следующие значения:
| Сечение провода | Максимальное расстояние в метрах |
|---|---|
| 0.75 | 5 |
| 1 | 10 |
| 1.5 | 15 |
| 2.5 | 20 |
Данную таблицу следует считать ориентировочной, а для точного расчета следует воспользоваться калькулятором, который можно найти в интернете.
Как подключить светодиодную ленту к блоку питания?
Смотрите простую и наглядную инструкцию в этом видео:
Где следует устанавливать источник питания?
Основные правила подключения светодиодной ленты
- Светодиодная лента на 12V подключается только к стабилизированному источнику постоянного напряжения (блок питания). Мощность трансформатора рассчитывается в зависимости от длины ленты и берется с запасом не менее 20%.
Как проверить светодиодную ленту
- Достаньте катушку с лентой из пакета, замотайте ее и убедитесь, что на ней нет механических повреждений. Не включайте смотанную в катушку ленту более чем на 10 секунд, так как это может вызвать ее перегрев.
Подключения разных видов лент
Самое простое подключение ленты на 12V – это лента длиной менее 5м. Питание сети подается на блок питания, с него на ленту – здесь только нужно следить за полярностью.
Обычно светодиодная лента на 12V продается по 5 м. Обратите внимание на то, что лента в катушке всегда имеет максимально допустимую длину. Категорически запрещается последовательное соединение двух и более лент. Подобные действия приведут к быстрому выходу ленты из строя, поскольку питание ко второй ленте будет идти по токоведущим дорожкам первой, что может привести к излишнему ее нагреванию и быстрому уменьшению яркости свечения светодиодов на перегретых участках.
При подключении более одной катушки необходимо кабелем подавать напряжение от блока питания на каждую ленту отдельно. На схеме показано, как осуществить параллельное подключение светодиодных лент. Обратите внимание на сечение провода при подключении ленты на 12V.
Стоит помнить, что чем длиннее провода между блоком питания и светодиодной лентой, а также чем они тоньше, тем больше напряжения теряется на этих проводах
В связи с тем, что напряжение питания на лентах низкое, а токи (по сравнению с привычными токами в сети
220В) высокие, нельзя использовать кабель с малым сечением (не каждый провод выдержит при нагрузке в 100Вт ток 8,3А). Кроме того, при увеличении расстояния от трансформатора (на выходе которого напряжение 12V) до светодиодной ленты, падение напряжения увеличится. И если будет использоваться тонкий провод, то до ленты может дойти не 12V, а 9-10V (если расстояние более 5м, то и меньше). Для монохромной ленты (одноцветной) это будет восприниматься как снижение яркости и появление неравномерности свечения. Для RGB ленты – это еще более неприятно, поскольку при понижении напряжения, лента приобретает красный оттенок, баланс белого нарушается, неравномерность свечения светодиодов проявляется в наибольшей степени.
Существуют таблицы соответствия сечения провода и длины – все это вы можете найти в интернете (только не путайте с таблицами на 220В). Можно самостоятельно произвести расчет и выбрать необходимое сечение провода, вспомнив физику за 8 класс. Не будем долго мучиться - выводы таковы, чем ближе расположен источник питания к ленте и чем более толстые провода (обычно берут 2,5 мм) – тем лучше.
Если вы уже проложили кабель с небольшим сечением, то постарайтесь подключить каждую катушку ленты на отдельный блок питания, и разместить трансформатор как можно ближе к ленте.
Разрешается подключить на один блок несколько лент. Самое лучшее решение – это когда блок устанавливается в центре, а ленты от него разводятся в разные стороны. Также, во избежание потерь напряжения на самой ленте (особенно когда мощность ленты превышает 10Вт/м) можно подать напряжение от блока питания на оба конца.
Светодиодную ленту можно свободно разрезать ножницами в специально обозначенных для этого местах. Длина каждого отрезка зависит от количества светодиодов на метр ленты и ее напряжения питания. Так, светодиодную ленту 12 В можно резать через каждые 3 светодиода. Соединение отрезков светодиодной ленты выполняется с помощью припаивания проводов к контактным площадкам. К сожалению, соединение светодиодной ленты пластиковыми коннекторами получила не очень положительную оценку, поскольку при нагревании ленты пластик начинает расширяться и застежка отскакивает. Лучше повели себя коннекторы, так называемые «папа-мама».
При покупке более 5-ти метров ленты обратите внимание на номер партии на упаковках – все катушки должны быть с одной партии, иначе все ваши старания будут напрасны. Вы можете получить неравномерное свечение, а свечение отрезков с разным цветом.
Самое важное для долгой работы любой светодиодной ленты – это ее охлаждение. Дополнительный теплоотвод вы получите, если совместно с лентой будете использовать специальный декоративный алюминиевый профиль. Профиль для светодиодной ленты выполнит функцию не только отвода тепла, но и дополнительно закрепит ленту на поверхности, а матовый рассеиватель поможет получить более ровный рассеянный свет.
Перед приклеиванием светодиодной ленты обязательно проверьте её заранее (как описано выше), так как, если после монтажа выяснится, что лента не подходит по тем или иным параметрам, обменять её или сдать будет невозможно.
После закрепления ленты её можно подключать. Если вы выполните все наши рекомендации, то светодиодная лента будет работать очень долго.
Подробный подбор светодиодной ленты и драйвера для неё. Советы электрика.
Я электромонтажник, и иногда меня вызывают для того, чтобы произвести подбор и монтаж светодиодной ленты, а также произвести подключение. В общем, расскажу в статье как подобрать драйвер для светодиодной ленты. Расскажу какую ленту лучше выбрать. Покажу, как и куда производить подключение проводов. После прочтения этой статьи, вы сможете с лёгкостью сделать монтаж ленты в своём доме, подобрав лучшие материалы для этого.
Подбор ленты.
Светодиодные ленты бывают разного напряжения: 12, 24 и 230 Вольт (самые распространенные, остальные знать необязательно).
Драйверы и светодиодные ленты. Фотография автора статьи. Драйверы и светодиодные ленты. Фотография автора статьи. Драйверы и светодиодные ленты. Фотография автора статьи.Лента на 230 В.
Если не хотите заморачиваться, то для вас лучшим вариантом будет лента на 230 вольт. Она подключается напрямую в розетку с помощью вилки. Всё предельно просто, но у неё достаточно много минусов, один из которых малый срок службы и большие выделения тепла. Также нельзя нарезать ленту мелкими кусками, как в случае с 12-36 вольтовыми вариантами. Больше используются на улице в связи с хорошей влагозащитой.
Лента на 230 вольт "питается" напрямую от сети напряжение 230 вольт. Для неё драйвер не нужен.
Лента на 12-36 В.
А, вот есть использовать светодиодную ленту "низкого напряжения", то эти минусы можно с лёгкостью избежать. Сами светодиоды не греются так сильно, как лента 230 вольт, поэтому такая лента безопаснее. Срок службы ленты, как правило, большой, а вот срок службы блока зависит от его качества и условий эксплуатации. Но это об этом ниже (заголовок "подбор драйвера").
Светодиодная лента. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество). Светодиодная лента. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество).Характеристики.
Пришли к выводу, что 230 вольт — плохо, а 12-36 — хорошо(для дома или квартиры внутри). Характеристики, по которым придётся выбирать светодиодную ленту перечислю ниже. Важно отметить, что речь идёт именно об обычной ленте (SMD), а не об RGB-ленте (многоцветной).
Цветовая температура:
3000 Кельвина и ниже — это будет тёплый цвет, как лампа накаливания, галогенный свет. И чем ниже, тем более красный свет.
От 3000 до 6000 К — нейтрально белый свет, 3000 - ближе к тёплому, 6000 ближе к белому.
Свыше 6000 К — Холодный свет (чем выше, тем более синий цвет).
Яркость ленты:
Для упрощения подбора по этому параметру будет рассчитывать его по мощности ленты. Можно сказать, чем мощнее лента, тем ярче она светит, но это не всегда так. Некоторые ленты могут разниться по световому потоку в два раза, при одинаковой мощности, но в целом это правило почти всегда работает. Если вам нужна лента для декоративной подсветки, то берите не более 6 Вт/метр (400-600 люменов/метр). Если же вам необходимо делать основное освещение из этих лент, то берите, по возможности, выше 10 Вт/метра (400-600 люменов/метр).
В принципе, для подбора ленты никаких данных больше не нужно. Этого вполне достаточно. Крепиться лента обычно на клейкую ленту, которая уже есть на светодиодной ленте. Для большей надежности можно раз в 20-30 см добавлять точку суперклея. Перейдём к драйверу.
Подбор драйвера.
Ленты 12 в и 24 в, как правило, нуждаются в источники постоянного напряжения, поэтому для их подключения необходимо использовать драйвер. Драйвер — это устройство, похожее по применению на блок питания, но отличное по принципу, но не суть. Для подбора драйвера нужно знать какую ленту вы собрались брать.
Драйверы для светодиодной ленты. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество). Драйверы для светодиодной ленты. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество).Для того что бы описать принцип подбора драйвер, я просто приведу пример, по которому вы тоже сможете рассчитать какой блок вам нужен.
Пример:
Вам нужно сделать освещение в четырёх нишах. Две ниши по 3,5 метра, остальные две по 1 метру. Ленту подобрали и купили по 10 Вт/метр. Для начала нужно понять есть ли возможность установить один блок для четырёх участков или нет.
Один драйвер.
Если можно подключить из одного блока все участки параллельно, то есть каждый участок подключить отдельно к блоку, а не последовательно. Выбор одного блока немного проще, чем нескольких. Берём все наши ленты и складываем общую длину ленты и получаем: 9 метров. Умножаем на мощность метра, получаем 9х10=90 Вт будет потреблять лента. Блок следует брать с небольшим запасом, я беру коэффициент 1,4. Умножаем его на мощность ленты и получаем: 126 Ватт. Ищем близкий по значению: либо 120, либо 150. В принципе можно взять 120, у 150 слишком большой запас, а это лишняя трата денег.
Важно! Главное в этом иметь кабель сечения не ниже 1,5 кв. мм. и подключать эти участки параллельно, а не последовательно (каждый участок к блоку подключить отдельно, а не всю ленту друг за другом. Иначе будет просадка яркости: начало светить будет ярка, а конец тускло).
Читайте также: