Ισχύς λωρίδας LED: υπολογισμός ανά μέτρο ταινίας 12 βολτ. Τι συμβαίνει και πώς να προσδιοριστεί

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 05:33

Η ισχύς της λωρίδας LED είναι η δεύτερη παράμετρος μετά την ονομαστική τάση που προσέχουν οι καταναλωτές. Μετά από αυτό, ελέγχεται η καταλληλότητα της ταινίας για συγκεκριμένο καιρό ή μικροκλίμα και άλλες παράμετροι.

Από τι εξαρτάται

Η ισχύς μιας λωρίδας LED εξαρτάται από δύο χαρακτηριστικά - την τάση τροφοδοσίας λειτουργίας και το ρεύμα που καταναλώνει κάθε LED. Η ισχύς είναι ίση με το γινόμενο της τάσης των LED με το ρεύμα (αμπέρ). Η τρέχουσα ισχύς με μια σειρά σύνδεσης LED (σε συγκροτήματα για 12, 24, 220 βολτ) είναι η ίδια - εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου φωτεινού στοιχείου, εκ των οποίων (εντελώς πανομοιότυπη) συναρμολογείται η ταινία φωτός.

Δεν συνιστάται η συναρμολόγηση LED διαφορετικής ισχύος σε ένα συγκρότημα - τα LED χαμηλής ισχύος λάμπουν πιο φωτεινά, μεγαλύτερα - πολύ πιο αμυδρά . Εάν υπάρχει ένα πρόγραμμα οδήγησης στο φωτιστικό, στο οποίο σταθεροποιείται από την τρέχουσα ισχύ για LED χαμηλότερης ισχύος, τότε το φωτιστικό δεν θα λάμψει ή η λάμψη θα είναι εικονοστοιχεία, αποσπασματική, ανάλογα με την ισχύ κάθε LED. Στην περίπτωση σύνδεσης μιας μακράς ταινίας με διαφορετικά (όχι ίδια) LED σε πηγή τάσης υψηλότερη από πολλά βολτ, τα LED χαμηλής ισχύος θα καούν και μετά από αυτά, εάν συμβεί μια θερμική βλάβη, και το LED έχει γίνει ένας συνηθισμένος αγωγός, τα υπόλοιπα θα καούν.

Παρά το γεγονός ότι ακόμη και τα LED της ίδιας παρτίδας διαφέρουν ελαφρώς στην τάση (εντός των εκατοστών του βολτ), μπορεί να προκύψει μια μικρή "απόκλιση"

Αυτό το χαρακτηριστικό δεν είναι κρίσιμο - μερικά LED λάμπουν λίγο πιο αδύναμα, σε μια λάμπα ή λαμπτήρα με ματ διαχύτη, αυτή η μικρή διαφορά είναι αόρατη.

Πώς να υπολογίσετε την ισχύ

Για τον υπολογισμό της ισχύος, υπάρχει ένας πίνακας τιμών για την ονομαστική κατανάλωση τάσης και ρεύματος. Σύμφωνα με αυτό, τα LED διαφορετικών χαρακτηριστικών έχουν διαφορετική τρέχουσα κατανάλωση μεταξύ τους . Για παράδειγμα, φωτεινά στοιχεία παρόμοια με τα συμβατικά LED που παράγονται στην ΕΣΣΔ, τα οποία, με τη σειρά τους, εγκαταστάθηκαν στον πίνακα οθόνης του τηλεφωνικού εξοπλισμού μεγάλων αποστάσεων (εξοπλισμός ραδιοφωνικού ρελέ), διαφέρουν σε ρεύμα κατανάλωσης 15-30 milliamperes με τάση εξάπλωση 2, 7-3, 2 βολτ … Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να υπερβαίνετε αυτές τις παραμέτρους - ιδανικά, το LED δεν πρέπει σχεδόν να θερμαίνεται καθόλου. Η θέρμανση επιτρέπεται σε θερμοκρασία όχι υψηλότερη από εκείνη του σώματος ενός υγιούς ατόμου (όχι θερμότερο από ένα δάχτυλο) . Να θυμάστε πάντα ότι ένα LED δεν είναι εκκένωση αερίου ή λαμπτήρας πυρακτώσεως · δεν πρέπει να παράγει σχεδόν καθόλου θερμότητα. Εάν εφαρμόσετε μια τάση 3, 4-3, 8 V σε ένα τέτοιο LED, τότε η θέρμανση θα γίνει πιο σημαντική-έως θερμοκρασία 50-55 μοίρες και μια τάση άνω των 4 βολτ θα οδηγήσει εντελώς σε αυτήν επιταχυνόμενη υποβάθμιση (η λυχνία LED θα θερμανθεί έως και 70 μοίρες, μετά την οποία απλώς υποχωρεί - "σπάει" από τη θερμότητα και καθίσταται άχρηστη).

1 μέτρο

Ας δώσουμε ένα παράδειγμα. Μια ταινία 220 βολτ, που λειτουργεί σε μεγάλα τμήματα σε SMD LED, έχει 60 κομμάτια ανά τμήμα. Φυσικά, αν υπολογίζετε στα χαρακτηριστικά, χωρίς υπερφόρτωση, στην περίπτωση της αυτοσυλλογής, θα βγουν 80 από τα μεμονωμένα LED που έχει παραγγείλει το πάρτι στην Κίνα . Εδώ ο υπολογισμός είναι ότι η κασέτα θα λειτουργήσει τουλάχιστον τις δηλωθείσες 25 χιλιάδες ώρες και δεν θα "διακόψει" κάπου μεταξύ 2000 και 3000 ωρών πραγματικής εργασίας, όπως συμβαίνει συχνά ως αποτέλεσμα της σκόπιμης υπέρβασης των παραμέτρων λειτουργίας.

Ετσι, Το SMD-5050 έχει ισχύ 0,1 watt. 60 τεμάχια - ήδη 6 watt . Η φωτεινή ροή μιας ταινίας 1 μέτρου είναι 480 lumens (8 lumens ανά LED). Μπορείτε να μάθετε την τρέχουσα κατανάλωση "από την πρίζα" διαιρώντας 6 W με 220 V. Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε 27 mA που καταναλώνονται από το δίκτυο. Στην πραγματικότητα, ορισμένες απώλειες (έως 5%) οφείλονται στη γέφυρα διόδου - θερμαίνεται ελαφρώς, οπότε στην πραγματικότητα η ταινία καταναλώνει 30 mA εναλλασσόμενου ρεύματος στα 220 V. Και αν πάρουμε (όπως συμβαίνει συχνά) τη διάχυση θερμότητας των υπερφορτωμένων LED, τότε ένα άλλο 40-50 τοις εκατό θα πάει στη θερμότητα . Για παράδειγμα - λαμπτήρες LED, η βάση των οποίων καίει ακόμη και το χέρι (70 μοίρες, +50 σε θερμοκρασία δωματίου, με τη μορφή θερμότητας), τότε η απώλεια θερμότητας των LED και του ανορθωτή (ή του οδηγού) έχει ως αποτέλεσμα το 60% ή περισσότερο. Ως αποτέλεσμα, αντί για 30 mA στα 220 βολτ, ολόκληρη η συναρμολόγηση θα πάρει 50 milliamperes.

Όσον αφορά την ισχύ, με φως 6 W, η πραγματική (συνολική) κατανάλωση μιας λωρίδας φωτός με ανορθωτή μπορεί να οδηγήσει σε 10-15 W.

Πλήρες μήκος ταινίας

Ας πάρουμε ως παράδειγμα όλες τις ίδιες λυχνίες LED - SMD -5050 . Ανά μέτρο (60 τεμ.), Η ροή φωτός τους υπολογίζεται στα 6 W, με κατανάλωση 10-15 (τα υπόλοιπα βατ, όπως προαναφέρθηκε, θερμαίνονται λόγω λανθασμένου υπολογισμού). Εάν μια τέτοια ταινία λάμπει στα 6 W ανά μέτρο, τότε για όλο το μήκος, ας υποθέσουμε, του διαδρόμου (100 μέτρα, ο πρώτος όροφος ενός εργοστασίου ή εργοστασίου, η μετάβαση μεταξύ εργαστηρίων), η ταινία θα εκπέμπει 600 W φωτός. Σε αυτή την περίπτωση, η κατανάλωση θα είναι σαν ηλεκτρική σόμπα ενός καυστήρα ή ηλεκτρικό καλοριφέρ γεμάτο λάδι-κιλοβάτ ή περισσότερο. Οι κασέτες που τροφοδοτούνται από 220 V ενεργοποιούνται συχνά μέσω μιας αυτόματης ασφάλειας στο καλώδιο "φάσης" της γραμμής - το ρεύμα λειτουργίας της είναι ίσο με πολλά αμπέρ . Εάν η φωτεινότητα της ταινίας αλλάξει από μια τάση σε μεγάλη κατεύθυνση, αυτή η αυτόματη ασφάλεια θα "πυροβολήσει", θα ανοίξει τη γραμμή και η ταινία θα απενεργοποιηθεί.

Για παράδειγμα, λωρίδες 500 εκατ. Μέτρων τέτοιων LED μπορούν να ενεργοποιηθούν μέσω ενός τυπικού διφασματος 25 Α που χρησιμοποιείται σε διαμερίσματα και εξοχικές κατοικίες.

Υπολογισμός του μετατροπέα

Εάν ο φωτισμός ταινίας 220 V δεν απαιτεί τίποτα άλλο από έναν ανορθωτή με φίλτρο (πυκνωτή) για την ίδια τάση, τότε τα μίνι συγκροτήματα 5, 12 και 24 βολτ χρειάζονται έναν επιπλέον μετατροπέα. Ως τελευταίο, χρησιμοποιείται ένας τρέχων οδηγός ή μια σταθεροποιημένη παροχή ρεύματος για την ίδια χαμηλή τάση, υπολογιζόμενη με ένα μικρό περιθώριο προκειμένου να αποφευχθεί η χαλάρωση της ισχύος.

Το πιο απλό παράδειγμα είναι ένας οδηγός σε τυπικούς λαμπτήρες υπογείου E-27 . Ένας λαμπτήρας 3W περιέχει 5-6 LED συγκολλημένα σε κυκλική σανίδα με αλουμινένιο υπόστρωμα. Το τελευταίο χρησιμοποιείται ως διάχυση θερμότητας. Πρακτικές συμβουλές από κατασκευαστές σπιτιών που επισκεύασαν τέτοιους λαμπτήρες μειώνουν την αντίσταση μιας από τις αντιστάσεις στο κύκλωμα, έτσι ώστε ο οδηγός να μην ζεσταίνεται σχεδόν καθόλου.

Για παράδειγμα, αντί για τα ελάχιστα 18 ohms, πρέπει να βάλετε μια αντίσταση στα 40. Η συγκόλληση επιπλέον LED του ίδιου τύπου στο κενό του συγκροτήματος φωτός δεν δίνει το αποτέλεσμα: ο οδηγός έχει "ρεζέρβα ισχύος". Το μικροκύκλωμά του θα συνεχίσει να περνάει σε "overkill", αφού έχει οριστεί το ρεύμα, το οποίο λαμβάνεται με περιθώριο. Ένας τέτοιος λαμπτήρας λάμπει πραγματικά στα 3-5 W, αλλά καταναλώνει τουλάχιστον την ίδια ποσότητα ενέργειας για υπερβολική θερμότητα. Οι λαμπτήρες 3 watt χρησιμοποιούν 5-6 διπλές λυχνίες LED (συνδέονται σε ζεύγη με εσωτερική σειρά σύνδεσης, διπλά κρύσταλλα), καθένα από τα οποία καταναλώνει κανονικά 6 V. Στην πράξη, ο κατασκευαστής, για να λάμπει η λάμπα όσο το δυνατόν πιο έντονα, εκχωρεί και τα 8 βολτ σε έναν διπλό κρύσταλλο . Πέντε τέτοιοι κρύσταλλοι είναι 40 βολτ, 6 - 48.

Εάν ο λαμπτήρας έχει σχεδιαστεί για 10 κρυστάλλους και δείχνει ότι η ισχύς του είναι 5 W, τότε ο οδηγός παράγει ένα συνεχές ρεύμα με τάση 80 βολτ - κανονικά θα πρέπει να δώσει μόνο 60. Άλλα 5-10 W διαλύονται για περιττά υπερθέρμανση. Η τεχνολογία υπολογισμού του μετατροπέα παραβιάζεται και σύντομα μετά την αγορά θα καεί μαζί με ένα ή περισσότερα LED . Για να αποφευχθεί αυτό, οι τεχνίτες του σπιτιού, αλλάζοντας την περιοριστική αντίσταση που ελέγχουν το ρεύμα του μικροκυκλώματος, επιτυγχάνουν κανονική λειτουργία. Ταυτόχρονα, ο λαμπτήρας λάμπει όχι στα 3 (ή 5) watt, αλλά στα 2-2, 5 (3-4), η φωτεινότητά του μειώνεται στο μισό. Το γεγονός είναι ότι ακόμη και στη λειτουργία χωρίς υπερφόρτωση, διατηρούνται απώλειες 5-32% για τη μικρή θερμότητα που παράγει ο οδηγός (ανάλογα με την πολυπλοκότητα του κυκλώματος και την ποιότητα των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων).

Συμπέρασμα: κατά τον υπολογισμό του μετατροπέα, δεν πρέπει να επιτρέπεται η υπερθέρμανση . Εάν η ισχύς μιας ταινίας 1 m είναι 6 watt, χρησιμοποιήστε τροφοδοτικό ή πρόγραμμα οδήγησης με αποθεματικό ισχύος 2-3 φορές. Σε αυτό το παράδειγμα, η ισχύς του (μέγιστη, όχι κορυφή) είναι 12-18 watt. Ολοκληρώνοντας αυτόν τον αριθμό, επενδύστε σε έναν προσαρμογέα ισχύος 20 watt.

Τόσο αυτός όσο και η ελαφριά ταινία σας θα λειτουργήσουν χωρίς προβλήματα για 10 χρόνια ή περισσότερο.

Πώς να υπολογίσετε την κατανάλωση

Ένα πρακτικό παράδειγμα είναι να μετρήσετε την ανάγκη για φως χρησιμοποιώντας ήδη αγορασμένους λαμπτήρες τύπου υπογείου. Εάν, ας πούμε, απαιτούνται 3 λαμπτήρες δέκα watt (σε έναν μεγάλο πολυέλαιο) για την κουζίνα-σαλόνι ενός εξοχικού σπιτιού, τότε ξεκινήστε από αυτήν την τιμή . Ο στόχος σας είναι να υπολογίσετε πόσο καιρό θα χρειαστεί η ταινία τοίχου (ή οροφής) που τρέχει κατά μήκος της περιμέτρου του δωματίου.

Για παράδειγμα - όλες οι ίδιες λωρίδες φωτός σε φωτεινά στοιχεία SMD -5050 . Το ένα μέτρο είναι έξι Watt. Για να δημιουργήσετε μια ροή φωτός τέτοιας ισχύος, πάρτε 5 m μιας τέτοιας ταινίας. Κυκλοφορεί με μέτρο - σε έναν κύλινδρο κατά το συνολικό μήκος που αναγράφεται στη συσκευασία. Θα περάσει κατά μήκος ενός από τους τοίχους, για παράδειγμα, πάνω από τον καναπέ και την πόρτα, από την πλευρά ενός από τους μεγαλύτερους, απέναντι τοίχους. Και οι τρεις λαμπτήρες και τα πέντε μέτρα ελαφριάς ταινίας καταναλώνουν ιδανικά 30 watt ανά ώρα συνεχούς λειτουργίας. Μπορείτε να ελέγξετε αν οι πραγματικές παράμετροι αντιστοιχούν στις δηλωθείσες συγκρίνοντας την έξοδο των LED διαφορετικών εμπορικών σημάτων.

Εάν δεν θέλετε να ασχοληθείτε με λεπτομερείς υπολογισμούς, τότε πάρτε μια ιδέα για την παρόμοια ισχύ εξόδου των λαμπτήρων LED - και υπολογίστε πόσα μέτρα ταινίας χρειάζεστε.