Ток потребления ленты светодиодной: Сколько ампер потребляет светодиодная лента: расчет, таблица – 403 — Доступ запрещён

Какой ток потребляет светодиодная лента — MOREREMONTA

Мощность потребления светодиодной ленты – важный параметр, необходимый для правильного выбора блока питания. Уметь определять этот параметр должен каждый мастер, работающий с LED-лентами. Примечательно, что для этого нет необходимости измерять мультиметром ток и напряжение. Достаточно ограничиться теоретическими расчётами.

Напряжение и сила тока

Как следует из курса физики, электрическая мощность (P, Вт) – это произведение тока (I, А) на напряжение (U, В). Применительно к светодиодной ленте это означает, что номинальное напряжение питания нужно умножить на ток, протекающий через светоизлучающие диоды.

Напряжение можно определить визуально. Для этого нужно взять часть LED-ленты в руки и посчитать количество светодиодов, расположенных между двумя линиями разреза:

• 3 светодиода соответствует напряжению питания 12 В;
• 6 светодиодов – 24 В;
• 60 светодиодов – 220 В от сети переменного тока через выпрямитель.

На некоторых изделиях значение напряжения нанесено непосредственно возле линии разреза. Также существуют адресные светодиодные ленты со встроенным ШИМ-модулятором и питанием от +5 В.

Величина протекающего тока зависит от типа установленных светоизлучающих диодов и их общего количества в светодиодной ленте. Самый маломощный SMD 3528 потребляет всего 20 мА, SMD 3014 – 50 мА, SMD 5050 – 60 мА, а SMD 2835 и SMD 5730 – 180 мА. В одном метре может находиться разное количество отдельных SMD-светодиодов. Плотность монтажа бывает 30, 60, 120 и 240 шт./м.

Приобретая лишь часть светодиодной ленты, спрашивайте у продавца паспортные значения мощности, тока и светового потока. Их можно найти на упаковке с бобиной.

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:
Для некоторых других популярных изделий с питанием 12 В, мощность указана в таблице.

Расчёт мощности всей длины LED-ленты

Логично предположить, что для расчёта мощности светодиодной ленты длиной больше или меньше 1 метра, нужно полученный результат умножить на общую длину:

L – длина одного или нескольких отрезков, подключаемых к блоку питания.

К примеру, нужен блок питания, чтобы запитать 2 куска светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м длиною 2,5 и 3 метра. Мощность потребления составит:
Чтобы источник питания работал без перегрузок, необходимо полученный результат умножить на коэффициент запаса – 1,2 и округлить до ближайшего стандартного значения. В данном случае подойдёт блок питания мощностью 50 Вт.

Если необходимо посчитать, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лента за определённый промежуток времени, то суммарную мощность придётся перевести в кВт*ч. Для этого воспользуемся формулой:

h – время, в течение которого светодиоды включены, ч.

К примеру, за 8 часов непрерывной работы светодиодная лента из предыдущего примера потребит:

В заключение хочется отметить, что мощность и светоотдача LED-лент серии «эконом», собранных на чипах SMD 5630 и SMD 5730, не соответствует заявленной. В них установлены светоизлучающие диоды с меньшим размером кристалла, а значит, и с меньшим током потребления. Поэтому, покупая дешёвую продукцию, рассчитать её мощность можно только экспериментальным путём после замера тока и напряжения.

Если вы воткнете светодиодную ленту напрямую в розетку (а некоторые почему-то делают именно так), то она мгновенно сгорит, почернеет и пустит дым. Светить после этого, она уже никогда не будет. Так делать, категорически вам не советую.

Светодиодные ленты питаются напряжением 12 или 24 вольт. Я использую ленту на 12 вольт. Почему? Потому, что ее проще купить и она дешевле.

Для того, чтобы превратить сетевое напряжение 220 вольт в 12, используется импульсный блок питания. Его основной параметр — это мощность, которую он способен отдать светодиодной ленте. Как рассчитать мощность блока питания, я вам покажу на конкретном примере.

Сначала, необходимо выяснить, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Подробно о типах лент, я рассказывал в статье Виды светодиодных лент. Чему равна мощность одного метра ленты, вы можете посмотреть в этой таблице:

Важный момент! Блок питания обязательно должен иметь запас по мощности минимум 30%. Иначе, он быстро сгорит от перегрузки. Соответственно, 72 ватта плюс 30%, получается 93,4 ватта.

Вот именно такой мощности нужен блок питания, чтобы запитать 10 метров светодиодной ленты SMD 5050 c 30 светодиодами на метре. Существует, как минимум, три варианта блоков питания, которые можно купить в магазинах, продающих светодиодные ленты.

Небольшой размер, легкий, влагозащищенный. Однако, его мощность не бывает больше 75 ватт. Поэтому, чтобы запитать две ленты, потребуется два блока питания по 50 ватт. Используется в подсветке интерьеров, т.к. его проще всего спрятать.

Герметичный блок питания в алюминиевом корпусе (2)

Мощность 100 ватт и его одного хватит, чтобы запитать сразу две ленты. Однако, весит он больше килограмма и имеет большие габариты. Используется, в основном, для подсветки уличных вывесок, т.к. очень надежен и хорошо защищен от внешних воздействий (солнце, мороз, дождь).

Открытый блок питания (3)

Этот тоже выдает 100 ватт, но имеет самые большие размеры. Лично я не встречал ни разу, чтобы его использовали для подсветки потолков или стен. Его невозможно спрятать в нишу. Применяется для питания аппаратуры, обычно устанавливается в аппаратные отсеки или специальные шкафы. Его достоинство — это более низкая стоимость.

Итак, чтобы подобрать блок питания, сначала смотрим тип ленты, которую хотим запитать. Далее, смотрим в таблице, какую мощность потребляет один метр такой ленты. Умножаем это значение на длину ленты, получаем мощность блока питания. Выбираем из имеющихся в продаже вариантов блоков питания тот, который вам больше подходит.

Мощность светодиодной ленты зависит от количества светодиодов, смонтированных на 1 метре ленты. Наиболее мощные Led ленты способны обеспечить основное освещение, так как насчитывают в своем составе от 120 до 240 светодиодов.

LC-3528 60Led	4.8 Вт (0,4А)
LC-3528 120Led	9,6Вт (0,8 А)
LC-3528 240Led	19,2Вт (1,6 А)
LC-5050 30Led	7,2Вт (0,6 А)
LC-5050 60Led	15Вт(1,2 А)
LC-5050120Led	25Вт (2,4 А)
LC-5050 72Led	15Вт(1,4 А)

Таблица мощности светодиодных лент LC

Питание светодиодной ленты производится от блока питания напряжением 12, 18, 24 В. Наиболее распространены ленты на напряжение 12 В.

Суммарное энергопотребление светодиодных лент не должно превышать 80% от указанной номинальной мощности блока питания.

Для того чтобы рассчитать сколько потребляет светодиодная лента, воспользуемся для примера светодиодной лентой наиболее часто применяемой, это: LC-5050 30Led на 30 светодиодов в одном метре. Мощность 1 м ленты равна 7,2 Вт. Чтобы облегчить расчет возьмем две ленты по 5 метров, итого 10 метров:

10 х 7,2 = 72 Вт (мощность всей ленты).

Как говорилось ранее мощность блока питания не должно быть выше 80 % от номинальной мощности ленты, то есть необходимо выдержать запас мощности примерно 30%, иначе может произойти перегруз. Произведем несложный расчет:

72 х 30 /100 =21.6 Вт (30% от общей мощности ленты)

21,6 +72 =93,6 Вт (потребляемая мощность ленты)

Для питания ленты можно подобрать блок питания на 100 Вт, он может использоваться одновременно для двух лент.

Энергопотребление светодиодной ленты рассчитаем из условия что лента будет работать, к примеру, 4 часа в сутки. Чтобы узнать потребление перемножаем мощность на часы и делим на тысячу для получения кВт:

93,6 х 4 / 1000 = 0,38 кВт/ч. (за 4 часа работы)

К сведению, сколько потребляет светодиод, то энергопотребление одного красного светодиода составляет 0,65 кВт/час за 12 часов постоянного использования.

виды диодов и способы расчета мощности

На сегодняшний день светодиодная лента используется для освещения самых различных объектов как внутри помещений, так и снаружи. Потому эти изделия настолько распространены. Однако чтобы они полноценно могли выполнять возложенные функции, необходимо очень внимательно отнестись к выбору этого оборудования и знать, сколько энергии потребляет светодиодная лента.

Общие сведения

Светодиодная лента имеет особую конструкцию. Это эластичная плата, на которой находятся необходимые контакты. На этом основании равномерно находятся диоды, являющиеся источником освещения этого устройства.

Толщина платы составляет не более 4 мм. При этом ширина ленты может находиться в диапазоне 7−12 мм. Для того чтобы ограничить напряжение, которое проходит через светодиоды, в изделии находятся резисторы. Популярность такого прибора освещения обусловлена его экономичностью и продолжительным сроком эксплуатации. Оборудование может работать приблизительно 70−120 тысяч часов, причем оно потребляет незначительное количество электроэнергии.

С учетом потребляемой энергии ленту можно использовать для контурной подсветки тропинок, фасадов, особенностей ландшафтного дизайна, а также для оформления рекламных щитов. Внутри помещений это осветительное оборудование также применяется во время организации самых различных эффектов в дизайне интерьера. Спектр использования диодов довольно огромен.

Разновидности светодиодов

Для начала необходимо отметить, что на сегодняшний день бывает две разновидности лент, которые маркируются как SMD и RGB-устройства. Последний вид осветительных приборов позволяет владельцу оформлять самые разные оттенки подсветки. Так как все ее отдельные элементы имеют в своей конструкции три диода, от этого и произошло название этого оборудования. Светодиоды могут светиться красным, зеленым и голубым оттенком (то есть Red, Green, Blue — RGB).

Для этого устройства необходимо дополнительно купить пульт управления, он называется контроллером. Потребляемое напряжение ленты будет влиять на выбор такого преобразователя, который сможет контролировать как цвет, выдаваемый диодами, так и его интенсивность, а также яркость.

Первым видом осветительного оборудования являются ленты SMD — Surface Mounted Device, в переводе это обозначает «устанавливаемое на поверхность устройство». Это изделие дешевле. Светодиоды такого оборудования являются одноцветными. Они могут быть:

• голубыми;
• белыми;
• желтыми;
• красными;
• зелеными.

Размер ламп

Мощность ленты зависит непосредственно от количества и размеров отдельных ламп. Они дают возможность создать необходимую интенсивность подсветки. Вначале нужно определиться с вопросом размера светодиодов. Маркировка устройств помогает определить, какой вид осветительного оборудования находится в продаже.

Вначале в этой маркировки описан вид оборудования (SMD или RGB). Затем в маркировке находится четыре цифры. Это и обозначает размер светодиодов. Если, к примеру, в маркировке указано SMD 3528, то это обозначает, что ее осветительные части имеют ширину и длину 3,5х2,8 мм.

Есть и крупные светодиоды, например, 5630 или 5050. Мощность освещения SMD 3528 находится в пределах пяти люмен. Это определенный показатель свечения устройства. Мощность диодной ленты 5050 и 5630 является намного больше. Световой поток, который излучают эти светодиоды, соответственно равняются 15 и 18 люмен. За счет этого показателя мощная светодиодная лента заменяет по яркости простую энергосберегающую лампу.

Количество осветительных элементов

Еще одним немаловажным параметром, который определяет мощность диодной ленты, является чисто установленных диодов. Их частота может отличаться в различном виде приборов освещения. Стандартно изготавливаются устройства с количеством осветительных элементов на 1 м, которое равняется 60 шт.

Для увеличения мощности и степени яркости количество светодиодов увеличивают. Для изделий SMD 3528 может быть повышение концентрации осветительных ламп в пределах 150−250 шт. на один метр. Однако такое большое количество лампочек неприемлемо для устройств с крупными светодиодами. Потому для SMD 5050 и SMD 5630 концентрация осветительных элементов, как правило, составляет до 100 шт. на метр.

Необходимо также сказать, что яркость освещения иногда будет зависеть не от количества или размера светодиодов, а от температуры освещения и вида излучения. Этот параметр находится в пределах 3500−7500 К. Наиболее яркими являются устройства, в которых диапазон освещения находится в диапазоне 6000−8000 К.

Определение мощности

Расчет мощности светодиодной ленты выполняется с учетом количества элементов на 1 м и общих размеров. Эта характеристика устройств определяется в ваттах. Устройства SMD 3528 отличаются мощностью свечения для 60 светодиодов — 4,9 Вт, 150 светодиодов — 9,7 Вт, а для 250 — 16,9 Вт. Эти показатели стараются соблюдать все изготовители изделий.

Как правило, в продаже находятся устройства SMD 5050. Для этого оборудования тоже задана определенная мощность на 1 м. Если изделие имеет в конструкции 30 светодиодов, то этот показатель находится в пределах 7,3 Вт. 60 светодиодов имеют устройства мощностью 14,5 Вт, а 150 диодов — 28,9 Вт.

Эти показатели непременно должны учитываться во время выбора. От этого будет зависеть вид блока питания. Если параметры неверно выбраны, то изделие не сможет долго проработать, так как блок питания начнет перегреваться, или лента вообще не заработает. Потому обязательно должен проводиться расчет светодиодной ленты.

Расчет преобразователя

Преобразователь, изменяющий показатель напряжения, является обязательной частью схемы подсоединения этих приборов освещения. Если его не установить, то поданный электрический ток тут же испортит led-систему, сделав ее непригодной для последующей эксплуатации. Причем непосредственно изделие может иметь различное напряжение и размер (каждый погонный метр имеет немаловажное значение). Потому в каждом определенном случае производится свой расчет.

Определить, какой требуется адаптер для определенной led-системы, можно с помощью специальных таблиц. Как правило, потребители выбирают изделия на 12 вольт, поскольку их легче отыскать, а также стоимость намного дешевле.

Мощность для преобразователя считается главным параметром. Чтобы повышенное напряжение не привело к выгоранию ламп, необходимо грамотно сделать расчет. Для чего необходимо знать основные параметры:

• какое количество светодиодов находится на 1 м;
• общий размер осветительного прибора.

Эти два показателя (количество диодов на метр и длина) являются основой во время расчета мощности преобразователя.

Поскольку led-конструкции можно с легкостью наращивать в размерах, то необходимо учитывать, что каждый метр в этом случае влияет на общий показатель потребляемой электроэнергии. Любой наращенный метр увеличивает эту характеристику.

Пример вычисления

Мощность — это основная характеристика, где шкалой измерения является ватт. Для того чтобы подсчитать ее для определенной ленты, необходимо следовать такому алгоритму:

• в первую очередь необходимо выяснить, какое количество электроэнергии потребляет один метр. Этот показатель можно с легкостью узнать с помощью специальной таблицы. Например, у изделий SMD 5050 на 1 м этот параметр составляет 7,3 Вт;
• после можно определить мощность, которую в целом будет потреблять led-система. Для этого необходимо показатель для одного 1 м помножить на общий размер осветительного прибора. Например, при установке подсветки в 10 метров. В этом случае 7,3 Вт необходимо умножить на 10 метров, и получается 73 Вт.

Именно эту мощность в 73 Вт будет потреблять SMD 5050 длиной 10 метров. Однако в этом случае необходимо учитывать, что определенное количество ватт затрачивается на преобразование тока, поэтому желательно подбирать блок питания с немного большим количеством ватт, чтобы был незначительный запас. Он сможет компенсировать вероятные потери и сохранять работоспособность осветительных изделий на требуемом уровне.

Наименьший запас мощности, который обязан иметь преобразователь, обязан находиться в пределах 30% от окончательного значения подсчетов. То есть конечный результат расчетов для изделий с потреблением в 73 Вт, с учетом 30%, уже составляет 94,9 Вт.

Далее необходимо лишь отправиться в магазин за требуемым адаптером. Подбирать блок питания необходимо до округленного значения, но максимально близкого к окончательным показателям подсчетов.

Представленные на сегодняшний день в продаже светодиодные приборы питаются от постоянного тока. Причем им необходимо подать напряжение 12 либо 24 Вольт. Также можно встретить устройства, которые работают с показателем 36 В, однако они попадаются довольно редко.

Выбрать правильный блок питания очень легко. Вначале нужно посмотреть на маркировку прибора освещения. На нем непременно обязано указываться напряжение. Как правило, потребителю представлены изделия на 12 В. Преобразователь обязан непременно соответствовать этому значению. Не нужно выбирать блок питания с высоким запасом мощности. Чем этот показатель выше, тем дороже обойдется устройство.

Класс защиты

Мощность диодной ленты считается немаловажной характеристикой. Однако это не единственный показатель, на который нужно опираться во время выбора. С учетом сферы использования есть разные классы защиты:

1. Для сухого помещения с отсутствием высокой запыленности используются открытые типы устройств. В их маркировке находится показатель IP20.
2. Если в помещении повышенная влажность, то можно использовать изделия с защитой из эпоксидной смолы. Смола сможет защитить поверхность ленты, но не сами диоды, поэтому для установки на улице этот вариант не подойдет. Класс защиты этих изделий определен IP65.
3. Для установки на улице используют силиконовые монолитные приборы освещения. Здесь защищены все элементы конструкции от отрицательного действия внешней среды. По классу защиты они имеют маркировку IP68.

Рекомендации профессионалов

Лента, с грамотно рассчитанной мощностью и установленная по всем правилами монтажа, проработает довольно продолжительное время. Однако это справедливо лишь в случае покупки изделий проверенных и известных торговых брендов. Эксперты рекомендуют не приобретать некачественные и дешевые устройства.

Качественное оборудование не может иметь кривые края либо неравномерно наклеенные светодиоды. Перед выполнением покупки нужно внимательно осмотреть осветительный прибор. Из бюджетных, но качественных торговых марок эксперты отмечают Maxus и Feron. С учетом отзывов обычных пользователей эти диодные ленты смогут прослужить более 10 лет.

Сколько электроэнергии потребляет 1 метр светодиодной ленты | Статьи

Для питания светодиодных лент необходимо напряжение 12 либо 24 В. Преобразование сетевого напряжения 220 В осуществляется с помощью импульсного блока питания, от которого и запитывается LED-лента. Поэтому перед потребителями встает вопрос: «Сколько потребляет светодиодная лента длиной 1 метр?». Ведь основным параметром выбора блока питания является мощность, которую он отдает светодиодной нагрузке.

Пример расчета энергопотребления

В лентах, поставляемых компанией «Релед», использованы светодиоды нескольких типов.

• На 1 метре может располагаться разное количество маломощных SMD 3528. 60 штук таких светодиодов на метре потребляют 4,8 Вт, 120 штук – 9,6 Вт, 240 штук – 19,2 Вт (это табличные значения).
• Мощные, яркие SMD 5050 потребляют больше энергии: 30 штук на метре – 7,2 Вт, 60 штук – 15 Вт, 120 штук – 25 Вт.

Если известно, сколько потребляет 1 метр светодиодной ленты, нетрудно выяснить энергопотребление ленты длиной 10 м, размещенной по периметру комнаты. Если это 30 штук SMD 5050, то потребуется мощность 10 м * 7,2 Вт = 72 Вт (аналогично, если 60 штук, то 10 м * 15 Вт = 150 Вт).

Но 72 Вт – это еще не окончательный показатель. Подбирая блок питания, следует добавить определенный запас по мощности, чтобы не допустить перегруза. Поэтому к рассчитанному показателю 72 Вт следует добавить примерно 30%. 72 Вт + 72 Вт * 0,3 = 72 Вт + 21,6 Вт = 93,6 Вт.  Соответственно, для питания 10 метров ленты необходим блок на 100 Вт.

Зная, сколько потребляет светодиодная лента 1 метр, можно рассчитать и энергопотребление за все время ее работы в течение дня. Если вечером наша лента длиной 10 м освещает комнату по периметру около 3 часов, то потребит за это время 93,6 Вт * 3 часа = 280,8 Вт – то есть, всего 0,28 кВт. Нельзя не согласиться с тем, что яркий светодиодный свет позволяет существенно оптимизировать затраты на оплату электроэнергии. 

Светодиоды, ленты и их питание от ЭТ переменного тока / Habr

Наверное, не ошибусь, если скажу, что более 90% жителей России знающих, что такое светодиодные ленты, на вопрос «можно ли трансформаторы от „галогенок“ использовать для питания светодиодных лент?» ответят «нет, нельзя!». Самым распространенным объяснением станет банальное «электронный трансформатор – это переменный ток, а светодиодам нужен постоянный». Именно так нам говорят в магазинах, именно такой лейтмотив имеют подавляющее большинство «профессиональных» статей на эту тему, чем, в общем-то, и приучили людей тратить заметно больше денег.

Всегда ли это оправдано и как на самом деле ведут себя светодиоды в самых распространенных СД лентах при питании переменным током мы и попробуем узнать в процессе изложения чтения этой статьи.

Сразу оговорюсь, что для обозначения «светодиод» я и далее буду применять само собой напрашивающееся и вполне естественное сокращение СД и намеренно не буду использовать для этого понятия английскую техническую аббревиатуру LED (Light Emitting Diode). В нашей нынешней стране отсутствие какой либо должной технической подготовки менеджеров и продавцов в магазинах уже привело к замусориванию и появлению таких неестественных для технического языка, юродивых для слуха и ужасных в написании буквосочетаний «леды», «led’ы», «ледовые», или как недавно увидел бегущей строкой — «LEDовые светодиоды». Мало того, что «масло – масляное», я просто вторить и плодить это «словомутие» не хочу…

Идейным источником написания исследования стало давнее желание опровергнуть необоснованные и безаппеляционные утверждения о недопустимости питания СД переменным током. В общем-то спорность этого утверждения наверняка бросается в глаза любому специалисту (а равно и «неспециалисту»), понимающему, что светодиод, хоть и излучает свет, есть прежде всего – ДИОД. А это значит, что излучать под воздействием переменного напряжения он все же будет, но только в свой полупериод.

По сути, нам необходимо будет последовательно ответить на три вопроса:

1) Сможет ли ЭТ «запуститься» при подключении нагрузки в виде полупроводниковых диодов;
2) Если ЭТ запустится, не превысит ли импульсное «переменное» электрическое воздействие допустимых параметров отдельных СД в лент. Если все же превысит, то как долго протянет СД в таких условиях;
3) Какова экономическая эффективность от использования ЭТ в конструкциях освещения на светодиодных лентах.

Итак, полгода назад у меня как раз подвернулся удобный для экспериментов случай.

Мне нужно было осветить пространство в ящиках и тумбах столов моей мастерской. После оборудования кухни в моем распоряжении осталось 1,2 метра одноцветной СД ленты общей мощностью около 17 Вт (Aztech 14Ватт/метр) и один электронный трансформатор от «галогенок» — EAC 12V 20-60Вт, самый распространенный и дешевый, купленный за 74 рубля в июле 2014 года. Для начала, чтобы запустить ЭТ, я нагрузил его обыкновенной галогеновой лампой 20 Вт и затем параллельно подключил все 1,2 метра ленты (Рис. 1). Как и ожидалось, лента зажглась. При этом свечение ленты было равномерным, средней яркости, без какого либо заметного глазу мерцания, что неудивительно, т.к. выходной меандр ЭТ промодулирован по амплитуде малозаметной глазу частой 100Гц. В ходе эксперимента отключение лампы в такой схеме тут же приводило к прекращению свечения СД ленты, что говорило о невозможности запуска ЭТ на одной полуволне напряжения. Тогда я разбил ленту на два участка и включил их встречно-параллельно (Рис.2), что по замыслу должно было обеспечить работу выходного каскада ЭТ на обоих полупериодах. При этом, что бы исключить перекос токов противоположного направления и перегрев выходной обмотки ЭТ от появление постоянной составляющей, я обеспечил равенство (по 8 Вт) количества СД в обоих плечах нагрузки. Сразу после подключения по такой схеме (Рис.2) трансформатор благополучно вышел на режим генерации, а обе светодиодные ленты равномерно зажглись и были оставлены на 1 час, за который ни они, ни сам ЭТ совершенно не нагрелись, что свидетельствовало скорее о вполне нормальных электрических режимах, чем нет.

Итак, ответ на первый вопрос, — запустится ли ЭТ при замене галогеновых ламп на светодиод – положительный. Да, запустится! Если обеспечить встречно-параллельное включение лент как на Рисунке 2.

И забегая вперед …

Забегая вперед, скажу, что как показал дальнейший эксперимент, ЭТ с паспортной минимальной мощностью запуска в 20 Вт, благополучно запускался даже при 10 Вт суммарной светодиодной нагрузки (по 5 Вт в каждом плече).

Идем дальше. Теперь пробуем найти ответ на второй вопрос нашего исследования. Но сейчас нам одних опытов мало, потребуется знание из ТЭРЦиЭ (Теории электро-радиоцепей и элементов), которое в итоге позволит нам предположить: можно ли долговременно питать СД ленты в таком режиме без серьезного ущерба для их долговечности, если вообще рассуждать об ущербе?

Начнем с устройства СД ленты. Лента состоит из соединенных параллельно рабочих участков (Рис.3) из трех излучателей ( обозначены на схеме — E) представляющих собой три отдельных светодиода под общим слоем люминофора. Каждый диод (на схеме — D) излучателя последовательно соединен в триады с диодами из других излучателей и резистором, устанавливающим расчетную рабочую точку диодов (См. Рис. 4).

Резистор в триаде подобран таким образом, что бы при питании от 12 В и расчетной рабочей точке диода Uпр =3,3 В, Iпр = 14 мА на нем гасился избыток напряжения около 2 Вольт.

Между прочим, интересно…

Такая компоновка триады надежна и практична, ибо в случае выхода из строя одиночного СД в триаде, ни один из излучателей полностью не отключится, а продолжит гореть, хоть и с меньшей на треть яркостью. Можно конечно создать триаду на базе одиночного излучателя (и такие ленты встречаются в продаже). В них, рабочим участком определяющим её нарезку будет фрагмент с одиночным излучателем и резистором, но в таком случае, выход из строя одиночного СД в триаде приведет к потере свечения целым излучателем, что будет сразу заметно в любом светильнике.

Покопавшись у производителей SMD светодиодов несложно найти и электрические параметры примененных СД:

Для полноты полученного исследования я дополнительно снял вольтамперную характеристику (ВАХ) рабочего участка ленты (Рис.5), а и путем несложного пересчета получил ВАХ для отдельного СД (Рис.6).

Надеюсь вы…

Надеюсь вы не сомневаетесь, что это можно было сделать и физически, и результаты бы совпали.

Рис.5

Рис.6

Приведенные на рисунках ВАХ не требуют дополнительных пояснений. Добавлю только, что при напряжении менее 2,35 В на отдельном СД его свечение полностью отсутствует, что соответствует напряжению питания рабочего участка около 7 В., а напряжение питания в 15,5 Вольт на ленте является полностью безопасным, т.к. ток через отдельный светодиод не превышает нормальных эксплуатационных 30 мА.

Однако все эти численные выражения рабочих параметров актуальны только для постоянного тока. Мы собираемся испытывать диод при воздействии переменного напряжения, т.е. импульсного напряжения разных направлений. Однако при таком питании предельно допустимые значения токов и напряжений на диоде могут быть в разы, а то и в десятки раз больше пределов для постоянного тока (это общеизвестно и сомневающиеся менеджеры могут почитать лекции по ТЭРЦ) – все зависит от длительности и периодичности воздействия. Но вот беда: выходное напряжение ЭТ имеет достаточно сложную форму, что не позволяет математически достоверно описать его в пределах данной статьи, а ТТХ на светодиоды не снабжены разделом абсолютных значений для импульсных режимов работы. Хотя там, правда, имеется один параметр (Iпр имп), но для какой длительности импульса он актуален – не ясно, для какой скважности воздействия это применимо, тоже можно только догадываться.

Все дело в том….Все дело в том, что p-n переход полупроводника при работе от переменного (импульсного) тока работает с переменной нагрузкой. Токовые периоды, вызывающие нагрев и работу светодиода по излучению световых волн сменяются паузами покоя (при которых ток через переход не течет) и в которых полупроводник остывает. И вопрос здесь уже не столько в абсолютном значении тока через полупроводник, а сколько в том, успеет ли полупроводник в период безтоковой паузы остыть настолько, что бы скомпенсировать нагрев произошедший в токовый период. Т.е. не допустить теплового пробоя.
Здесь, я хочу напомнить «физику» отказа полупроводника. Это нам позволит понять суть происходящих процессов. Она, физика, в общем-то известна, но все же своими словами: долговечность любого прибора определяется его отказоустойчивостью. Отказы диодов при штатной эксплуатации происходят в случае теплового, либо электрического пробоя.

Электрический пробой, как правило, возникает при превышении допустимого обратного напряжения (Uобр). При этом диод теряет свойство односторенней проводимости и начинает проводить в обе стороны. В большинстве случаев электрический пробой обратим и работоспособность прибора восстанавливается.

А вот тепловой пробой, напротив, необратим и возникает при избыточном токе прямого (реже обратного, возникшего уже после электрического пробоя) направления и влечет за собой разрушительного изменения в кристалле полупроводника в результате сильного локального перегрева p-n перехода, неспособного пропустить через себя большое количество заряженных частиц.

Суть здесь такова, что пока не созданы условия для возникновения теплового пробоя – полупроводник работает. Повторюсь, что в общем то не важно какое абсолютное значение имеет ток через него протекающий. Он может быть очень большим! Главное, что бы наш диод не успел перегреться. В паспорте на любой диод указываются два максимально допустимых параметра: Максимальный прямой ток Iпр mzx и Максмальное обратное напряжение U обр макс, для длительного воздействия постоянным током, которые при стандартных условиях эксплуатации гарантированно не приведут ни к электрическому, ни к тепловому пробою.

Поэтому для исследования степени воздействия переменного напряжения ЭТ на светодиоды мы оттолкнемся от постулата, что любое длительное импульсное воздействие тока можно привести к такому значению постоянного тока, при котором работа, совершаемая светодиодом под воздействием импульсного тока, будет идентична работе при постоянно токе.

Как же мы оценим производимую светодиодом работу? Да очень просто. Светодиод под действием протекающего через него тока совершает работу по выделению световой энергии и тепловой. А эти два параметра мы как раз очень легко можем замерить и сравнить для обоих видов тока, а значит определить, как сильно нагружает светодиод выходное напряжение ЭТ по сравнению со стандартным 12 В стабилизатором.

Для оценки световой энергии излучаемой отдельным рабочим участком СД ленты я снял зависимость освещенности от напряжения питания. Освещенность замерялась на расстоянии 10 см от излучателей (Рис 7).

Рис.7

Таким образом, на данном этапе, у нас все готово для того, что бы получить ответ на второй и третий вопросы нашего исследования.
Приступим.

Для начала исследуем выходное напряжение нашего ЭТ:

Рис.8

Сразу скажу, что использовать бытовой электронный тестер-ампервольтметр для измерения амплитуды напряжения такой формы нельзя. Он рассчитан на измерение строго гармонического колебаний, а в нашем случае он будет очень сильно врать, ибо мы имеем дело с переменным импульсным напряжением промодулированным по амплитуде током удвоенной промышленной частоты. Частота модуляции 100 Гц, частота заполнения: 10КГц – двунаправленный меандр, амплитуда сигнала Uа = 18 Вольт. Отдельных выбросов амплитудой более 18 В осциллограф не зафиксировал. Так как заполнение меандр, то действующее значение напряжения будет целиком подчиняться закону модулирующего сигнала, а поэтому в нашем случае Uдейст =Uа/√2= 18/1,41 = 12,7В. Именно поэтому в паспорте на ЭТ указано, что выходное напряжение составляет ~12В.

Глядя на эпюры и сопоставляя их с ТТХ и ВАХ становится ясно, что при действии прямого тока на СД, мы едва ли выйдем за пределы допустимых параметров. Заявленный предельный прямой импульсный ток для одиночного СД в 60 мА достижим только при Uпр > 3,9 В, т.е. при напряжении питания на ленте более 20 В (см. вольт-амперные характеристики), но таких значений мы, как видим все равно не достигаем. С другой стороны, легко видно, что длительность воздействия напряжения свыше упомянутых и совершено безопасных 15,5 В (при которых ток через СД не более 30 мА) составляет не более 8% от общего времени питания от рассматриваемого ЭТ. Думаю едвали это опасно для СД. Ок. Запомним. Проверим чуть позже.
Теперь прикинем, не выйдем ли мы за пределы допустимого обратного напряжения и при воздействии обратного полупериода напряжения. В этом случае сопротивлением R в триаде можно пренебречь, Uа (18В) равномерно распределится по СД в триаде, и амплитудное значение напряжения на диода составит 6 В, что больше заявленных 5В. Но, длительность превышения опять не превысит 8% от общего времени работы СД, и второе, что меня очень сильно смутило, это то, что допустимое обратное напряжение, во всех даташитах как то уж очень подозрительно одинаково для разных серий светодиодов. Оно всегда равно 5В. Ок. Запомним и это и начнем подводить первые итоги.

Итак, теоретически, при прямом полупериоде мы не должны превысить прямых токов для СД, а при обратном полупериоде, превышение заявленного допустимого обратного напряжения мало, — как по продолжительности воздействия, так и по абсолютному значению.

Ну что, же теперь пора проверить наши выводы на практике. Давайте практически оценим световую и тепловую отдачу. Если свет и тепло выделяемые лентой не превысят тех, что выделяются при питании от стандартного источника питания для СД лент, то значит наш положительный теоретический вывод будет подтвержден.

Запитав ленту от ЭТ встречно параллельно измеряем светоотдачу единичного рабочего участка ленты из трех излучаетелей и сравниваем значения с характеристикой на Рис. 7. Люксметр фиксирует значения на уровне 970-990 люкс, что соответствует питанию ленты от источника напряжения чуть ниже 10 В!!! Нагрев ленты оказался ничтожны и через 1 час работы не превысил 35 градусов Цельсия, при температуре окружающего воздуха 25°C. В аналогичных условиях, но при питании постоянным током Uпр=12В, лента нагревалас до 49°C, а создаваемая освещенность составляла около 2000 Люкс. Эти результаты совершенно однозначно говорят о том, что несмотря на все маркетологические увещевания, полупроводник при питании от ЭТ работает в недогруженном режиме и ожидать его скорой смерти едва ли приходится. Кстати, посмотрев на Рис. 9, и произведя замеры площадей фигур светло синего и кирпичного цветов можно понять, почему именно СД светятся так, будто питаются от 10В. Дело в том, что светло-синяя фигура характеризует условия, при которых СД лента совершает полезную работу (помним, что это происходит при Uпит > 7 Вольт). Светло-коричневая фигура за вычетом светло-синей – это условия, при которых СД лента простаивает – не работает! Соотношение их площадей как раз 10 к 8. Все сходится, однако, хе-хе.

Рис.9

И тем не менее, на фоне положительного ответа второй вопрос нашего исследования, мысль о пусть и незначительном, но все же превышении допустимого обратного напряжения мне не давала покоя. Короче, я решил по жесткому: подключил ленту к источнику постоянного тока и плавно увеличивая обратное напряжение стал ожидать, когда же миллиамперметр зафиксирует электрический пробой. Доведя обратное напряжение на отдельном светодиоде почти до 20 Вольт я так и не добился пробоя. Обратный ток при этом не превышал 15 мкА. Оставив все это дело почти на сутки – я убедился, что ничего с излучателями не случилось, а уж видимо от коротких импульсных воздействий 6В против 5В и подавно ничего не должно произойти в обозримой перспективе.

Конечно, надо признать….

Конечно, я признаю, что это, пожалуй, самый спорный момент в моём исследовании, но практический результат, есть опыт более ценный, чем математические расчеты. Ведь опыт есть отражение сути, а теория это всего лишь попытка эту суть просчитать в мозгах.

Выводы и ответ на третий вопрос

Использовать ЭТ от галогенок для питания светодиодных лент можно и похоже это вовсе не скажется на долговечности работы СД лент и источников света. Скорее даже наоборот скажется, но служить они будут дольше. Наверное. Пока получается, что так. Незабудьте только про встречно параллельное включение и равенство плеч.

Теперь главный вопрос не в том, что — можно ли? Вопрос в том, — А стоит ли?
Ответ следующий – если вы собираете смонтировать систему освещения с нови, то наверное не стоит. Так дешевизна ЭТ будет перекрыта покупкой большего количества, либо большей мощности светодиодов, ведь при 10 В световой поток создаваемый СД лентой в два раза меньше того, что имеем при 12В (см. Рис. 7)

Питание от ЭТ оправдано в случаях, когда:

• — у вас уже есть действующее световое решение на галогенках, и вам хотелось бы без дополнительных затрат на БП и лишних проводов поставить еще и светодиоды. У меня, например, так на кухне сделано;
• — у вас остались незадействованные ЭТ (коих сейчас будет высвобождаться все больше и больше), а требования к мощности планируемого освещения не велики;
• — когда у вас созрело решение заменить галогеновые лампы на светодиодные, а изменения в проводку внести по каким то соображениям не получается.

Спасибо.
Vink01

Сколько потребляет светодиод?

Светодиоды бесспорно являются самыми экономичными источниками освещения, дешевле только солнечный свет. Но даже несмотря на свою экономичность, некоторые экземпляры могут быть достаточно прожорливыми. И все же, сколько потребляет светодиод электроэнергии?

«Прожорливость» устройства напрямую зависит от его яркости.

Светоизлучающий кристалл работает на напряжении 2,8 – 3,5 В (зависит от цвета свечения). Внутри кристалла диода находится p-n переход, при прохождении через который тока и излучается свет. От скольких вольт работает светодиод зависит от способа соединения модулей на матрице. Это может быть и 3В, и 12В.

Потребление в зависимости от типа светодиода

Индикаторные

Индикаторные диоды – маломощные устройства с низким потреблением тока. Уже исходя из названия понятно, что они предназначены не для освещения, а для индикации работоспособности.

Ток потребления у изделий этого класса не превышает 20 мА, при напряжении 3В за час потребление электроэнергии при их работе составит лишь 0,06 Вт или чуть больше 0,5кВт за год непрерывного свечения.

Осветительные

В отличие от индикаторных, у моделей предназначенных для освещения площадь p-n перехода, а соответственно площадь светоизлучающей поверхности и яркость, существенно выше. Ток потребления кристалла может составлять 150-300 мА, при напряжении питания 3,3В это от 0,5 до 1Вт.

В мощных диодах на одной матрице может находится несколько элементов. Мощность светодиодных матрицы, используемой в прожекторах может достигать несколько сот ватт.

Напряжение питания устройств на светодиодах

Независимо от яркости и мощности модуля, все они собираются из светодиодных матриц, которые рассчитаны на питание 3,3В. Для мощных модулей используют различные комбинации соединения с питанием от 12В до 24В. Это необходимая мера для уменьшения нагрузки по току.

Рассмотрим следующую ситуацию:

Необходим источник света мощностью 50Вт. Для его создания потребуется пятьдесят одноваттных модулей. Если все их подключить параллельно, напряжение питания составит лишь 3,3 В, но сила тока в цепи будет достигать 50 х 0,3А = 15 Ампер. Это очень-очень много.

Все электроприборы в квартире при одновременном включении редко требуют больше 10-15 Ампер. Большая сила тока приводит к значительному тепловыделению через проводники, и что бы запитать такой агрегат понадобился бы силовой многожильный медный кабель толщиной в палец.

Для снижения тока в цепи светодиодные модули соединяют последовательно. В классической схеме подключения, рассмотренное выше устройство будет состоять из восьми каскадов, состоящих из шести последовательно включённых светодиодов с напряжением питания 24В. Тогда мощность нагрузки составит лишь 8 х 0,3А = 2,4 А. А это уже ненамного больше мощности обыкновенной зарядки для мобильного телефона.

Напряжение питания бытовых устройств на диодах

Светодиодные фонарики

Диодные фонари существенно различаются по яркости и мощности. Поэтому точно сказать сколько вольт в светодиодной лампочке сложно.

В обыкновенном бытовом фонарике установлен яркий диод на 3,3 В. Благодаря использованию специальных схем повышающих напряжение они комфортно работают от одной пальчиковой батарейки на 1,2В либо аккумулятора на 1,8В.

В тему: как выбрать светодиодный фонарик?

На сколько вольт светодиоды в фонариках высокой яркости? Сигнальные фонари особого назначения оснащаются специальными диодными матрицами с напряжением питания 3,3В – 4,7В и током до 2000мА.

Для их питания используются мощные литиевые аккумуляторы на 3,7В.

Светодиодные ленты

Напряжение питание ленты и ее мощность зависят от типа используемых светодиодов.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

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.

Сколько тока потребляет светодиод? Ответ эксперта

То, что светодиод экономичный источник света – неоспоримый факт. Его эффективность в несколько раз превышает КПД светоизлучающих приборов предыдущего поколения. Но это вовсе не означает, что современные светодиоды практически не потребляют энергию. Мощность осветительных приборов на белых светодиодах может достигать десятков и даже сотен ватт. В то же время мощность их индикаторных аналогов не превышает и 100 мВт.

К сожалению, в большинстве случаев излучающие диоды не маркируются. Поэтому узнать, сколько потребляет светодиод неизвестного происхождения можно только экспериментальным путём. Но первоначально нужно определить тип светодиода по его внешнему виду и форм-фактору.

В индикации

Этот тип светодиодов используется в блоках индикации, указывая на текущее состояние какого-либо устройства. Особой яркости от них не требуется. Поэтому их мощность потребления составляет около 60 мВт.

К этой категории можно отнести и сверхъяркие светодиоды с рассеивающей линзой и током потребления до 30 мА. Они активно используются в декоративной подсветке, детских игрушках, гирляндах.

В освещении

Белые светодиоды, используемые для конструирования современных ламп и светильников, могут потреблять от 150 мВт (например, SMD 3014) до 150 Вт (COB-матрицы). Технические характеристики SMD 3014 подробно рассмотрены в статье «Сравнение наиболее распространенных SMD светодиодов». Тип SMD кристалла легко определяется по внешнему виду и геометрическим размерам.

Диагностировать мощность и ток потребления неизвестной COB-матрицы намного сложнее, так как её рабочая поверхность зачастую покрыта непрозрачным люминофором. Под защитным слоем может скрываться как один кристалл с падением напряжения 3,3 вольт, так и несколько соединённых последовательно с напряжением падения 12, 24, 36 вольт и более. Благодаря последовательному включению кристаллов, достигается снижение тока потребления, что удешевляет стоимость драйвера.

В светодиодных лентах

Часто людей интересует вопрос о том, сколько потребляет светодиодная лента? Мощность потребления ленты зависит от типа используемых в ней LED-чипов и количества этих чипов в одном метре, которое может варьироваться от 30 до 240 шт/м. Точные данные о мощности светодиодной ленты можно найти на странице производителя.

Чтобы определить, сколько потребляет мощный светодиод, придётся собрать простейший лабораторный стенд из регулируемого источника питания постоянного тока, резистора и мультиметра, а затем провести несколько замеров. Ничего сложного в этом нет, а сама процедура измерения прямого напряжения и тока светодиода описана в данной статье. В конце исследования перемножают полученные параметры и узнают реальное значение мощности по формуле P=U*I.