Jaka jest moc taśmy LED i jak ją określić?

Moc taśmy LED to drugi parametr po napięciu nominalnym, na który zwracają uwagę konsumenci. Następnie sprawdzana jest przydatność taśmy do określonej pogody lub mikroklimatu oraz inne parametry.

Moc taśmy LED zależy od dwóch cech - napięcia zasilania oraz prądu pobieranego przez każdą diodę LED. Moc jest równa iloczynowi napięcia diod LED przez natężenie (natężenie). Natężenie prądu przy szeregowym połączeniu diod LED (w zespołach na 12, 24, 220 woltów) jest takie samo - zależy to od właściwości konkretnego elementu świetlnego, z którego (całkowicie identyczna) montowana jest taśma świetlna.

Nie zaleca się montowania diod o różnej mocy w jeden zespół - diody małej mocy świecą jaśniej, większe - znacznie ciemniejsze. Jeżeli w oprawie znajduje się sterownik, w którym stabilizowany jest prądem dla diod o mniejszej mocy, to oprawa nie będzie świecić, lub poświata będzie rozpikselowana, fragmentaryczna, w zależności od mocy każdej diody. W przypadku podłączenia długiej taśmy z różnymi (nie takimi samymi) diodami LED do źródła o napięciu wyższym niż kilka woltów, diody małej mocy przepalą się, a po nich, jeśli nastąpi awaria termiczna, a dioda zostań zwykłym dyrygentem, reszta spłonie.

Pomimo tego, że nawet diody LED z tej samej partii różnią się nieznacznie napięciem (w granicach setnych wolta), może to spowodować niewielką „rozbieżność”.

Do obliczenia mocy dostępna jest tabela z wartościami nominalnego napięcia i poboru prądu. Zgodnie z nim diody LED o różnych parametrach mają różny pobór prądu. Na przykład elementy świetlne podobne do zwykłych diod LED produkowanych w ZSRR, które z kolei zostały zainstalowane na panelu wyświetlacza dalekosiężnego sprzętu telefonicznego (sprzęt przekaźnika radiowego), różnią się poborem prądu 15-30 miliamperów przy napięciu rozpiętość 2,7-3,2 woltów ... W żadnym wypadku nie należy przekraczać tych parametrów - najlepiej dioda LED prawie w ogóle nie powinna się nagrzewać. Ogrzewanie jest dozwolone do temperatury nie wyższej niż temperatura ciała osoby zdrowej (nie cieplejszej niż palec). Zawsze pamiętaj, że dioda LED nie jest lampą wyładowczą ani żarową, nie powinna generować prawie żadnego ciepła. Jeśli do takiej diody LED przyłożymy napięcie 3,4-3,8 V, wówczas nagrzewanie stanie się bardziej znaczące - do temperatury 50-55 stopni, a napięcie powyżej 4 V całkowicie doprowadzi do jej przyspieszonej degradacji ( LED nagrzeje się do 70 stopni, po czym po prostu opadnie - „przebija się” przez ciepło i staje się bezużyteczny).

Podajmy przykład. Taśma 220 V, pracująca w długich odcinkach na diodach LED SMD, ma 60 sztuk na odcinek. Oczywiście, jeśli liczyć na charakterystykę, bez przeładowania, to w przypadku samodzielnego odbioru wyszłoby 80 pojedynczych diod zamówionych przez stronę w Chinach. Tutaj kalkulacja jest taka, że ​​taśma będzie pracować co najmniej deklarowane 25 tys. godzin, a nie „przerwać” gdzieś pomiędzy 2000 a 3000 godzin rzeczywistej pracy, jak to często bywa w wyniku celowego wykraczania poza parametry eksploatacyjne.

Więc, SMD-5050 ma moc 0,1 wata. 60 sztuk - już 6 watów. Strumień świetlny taśmy o długości 1 metra wynosi 480 lumenów (8 lm na diodę LED).Pobór prądu można sprawdzić „z gniazdka”, dzieląc 6 W przez 220 V. W rezultacie z sieci otrzymujemy 27 mA. W rzeczywistości pewne straty (do 5%) wynikają z mostka diodowego - lekko się nagrzewa, więc w rzeczywistości taśma pobiera 30 mA prądu przemiennego przy 220 V. A jeśli weźmiemy (jak to często bywa) rozpraszanie ciepła przez przeciążone diody LED, to kolejne 40-50 procent pójdzie na ciepło. Dla przykładu - żarówki LED, których podstawa pali nawet dłoń (70 stopni, +50 do temperatury pokojowej, w postaci ciepła), wtedy straty ciepła diod i prostownika (lub sterownika) skutkują 60% albo więcej. W rezultacie, zamiast 30 mA przy 220 woltach, cały zestaw zajmie 50 miliamperów.

Weźmy jako przykład wszystkie te same diody LED - SMD-5050. Na metr (60 szt.), Ich strumień świetlny szacowany jest na 6 W, przy zużyciu 10-15 (pozostałe waty, jak wspomniano wcześniej, trafiają do ogrzewania z powodu nieprawidłowego obliczenia). Jeśli taka taśma świeci z mocą 6 W na metr, to na całej długości korytarza (100 metrów, pierwsze piętro fabryki lub zakładu, przejście między warsztatami) taśma da 600 W światła . W takim przypadku zużycie będzie takie samo jak w przypadku jednopalnikowej kuchenki elektrycznej lub grzejnika elektrycznego wypełnionego olejem - kilowatów lub więcej. Taśmy zasilane napięciem 220 V są często włączane przez automatyczny bezpiecznik na przewodzie „fazowym” linii - jego prąd roboczy wynosi kilka amperów. Jeśli jasność taśmy zmieni się od skoku napięcia w dużym kierunku, ten automatyczny bezpiecznik „strzeli”, otworzy linię, a taśma zostanie pozbawiona napięcia.

Jeśli oświetlenie taśmą świetlną 220 V wymaga tylko prostownika z filtrem (kondensatorem) dla tego samego napięcia, to mini-zespoły 5, 12 i 24 V wymagają dodatkowego konwertera. Jako ten ostatni stosuje się zasilacz prądowy lub stabilizowany zasilacz dla tego samego niskiego napięcia, obliczony z niewielkim marginesem, aby uniknąć zapadania się mocy.

Najprostszym przykładem jest sterownik w standardowych żarówkach z trzonkiem E-27. Żarówka 3W zawiera 5-6 diod LED wlutowanych w okrągłą płytkę z aluminiowym podkładem. Ten ostatni służy do rozpraszania ciepła. Praktyczne rady od budowniczych domów, którzy naprawiali takie żarówki, sprowadzają się do zwiększenia rezystancji jednego z oporników w obwodzie, aby sterownik prawie się nie nagrzewał.

Na przykład zamiast minimum 18 omów musisz ustawić rezystor na 40. Wlutowanie dodatkowych diod tego samego typu w szczelinę zespołu oświetleniowego nie daje rezultatu: kierowca ma „rezerwę mocy”. Jego mikroukład nadal będzie „przesadzał”, ponieważ ustawiony jest prąd, który jest przyjmowany z marginesem. Taka żarówka naprawdę świeci mocą 3-5 W, ale zużywa co najmniej tyle samo energii na nadmiar ciepła. Żarówki o mocy 3 W wykorzystują 5-6 podwójnych diod LED (połączonych parami z wewnętrznym połączeniem szeregowym, podwójne kryształy), z których każda pobiera normalnie 6 V. W praktyce producent, aby lampa świeciła jak najjaśniej, wszystkie 8 woltów przypisuje do jednego podwójnego kryształu. Pięć takich kryształów ma 40 woltów, 6 - 48.

Jeśli lampa jest zaprojektowana na 10 kryształów i wskazuje, że jej moc wynosi 5 W, to sterownik generuje prąd stały o napięciu 80 woltów - normalnie powinien dawać tylko 60. Kolejne 5-10 W jest rozpraszane na niepotrzebne przegrzanie . Technologia obliczania konwertera jest naruszona, a wkrótce po zakupie wypali się wraz z jedną lub kilkoma diodami LED. Aby temu zapobiec, rzemieślnicy domowi, zmieniając rezystor ograniczający kontrolujący prąd mikroukładu, osiągają normalne działanie. W tym samym czasie żarówka świeci nie o 3 (lub 5) watów, ale o 2-2,5 (3-4), jej jasność zmniejsza się o połowę.Faktem jest, że nawet w trybie bez przeciążenia zachowane są straty 5-32% dla małego ciepła wytwarzanego przez sterownik (w zależności od złożoności obwodu i jakości komponentów elektronicznych).

Wniosek: przy obliczaniu konwertera nie wolno dopuścić do przegrzania. Jeżeli moc taśmy o długości 1 m wynosi 6 watów, użyj zasilacza lub sterownika z 2-3 krotną rezerwą chodu. W tym przykładzie jego moc (maksymalna, nie szczytowa) wynosi 12-18 watów. Aby uzupełnić tę liczbę, zainwestuj w 20-watowy zasilacz.

Praktycznym przykładem jest próba zmierzenia zapotrzebowania na światło przy użyciu już zakupionych żarówek LED typu piwnicznego. Jeśli, powiedzmy, 3 dziesięciowatowe żarówki (w dużym żyrandolu) są wymagane do kuchni-salonu w wiejskim domu, zacznij od tej wartości. Twoim zadaniem jest obliczenie, jak długo będzie potrzebna taśma ścienna (lub sufitowa) biegnąca wzdłuż obwodu pomieszczenia.

Jako przykład - wszystkie te same paski świetlne na elementach świetlnych SMD-5050. Jeden metr to sześć watów. Aby stworzyć strumień świetlny o takiej mocy, weź 5 m takiej taśmy. Wydawana jest na metry - w rolce na całej długości wskazanej na opakowaniu. Przejdzie wzdłuż jednej ze ścian, na przykład nad sofą i drzwiami, od strony jednej z dłuższych, przeciwległych ścian. Zarówno trzy żarówki, jak i pięć metrów taśmy świetlnej idealnie zużywają 30 watów na godzinę ciągłej pracy. Możesz sprawdzić, czy rzeczywiste parametry odpowiadają deklarowanym, porównując moc diod LED różnych marek.