Диммируемые блоки питания с потенциометром 0-10V

Основные функции драйверов с функцией диммирования – обеспечение необходимого напряжения на выходе и возможность регуляции интенсивности светового потока. Это часто востребовано в подсветке витрин, рекламных конструкциях, декоративной или функциональной подсветки помещений. Современные диммируемые блоки питания удачно встраиваются в систему «умный дом», работая совместно с датчиками движения и присутствия.

Общие преимущества таких источников напряжения следующие:

• Они создают на выходе нужный уровень напряжения;
• Предохраняют источники света от перепадов напряжения сети;
• Позволяют экономить расход электрической энергии путем уменьшения яркости потока света (например, на рекламных витринах большой площади);
• Обеспечивают возможность создания художественного освещения за счет автоматической регуляции интенсивности свечения светодиодов;
• Могут стать частью системы «умный дом».

Блок питания для светодиод с регулировкой напряжения

После покупки светодиодной ленты встает вопрос о выборе блока питания. Если правильно подобрать этот важный компонент, то светодиодная лента только порадует качеством работы, украшая любой интерьер, и прослужит длительное время. Блок питания – это прибор, который стабилизирует напряжение, преобразуя переменное сетевое, составляющее 220 V в постоянное и более низкое.

Как правило, светодиодные ленты рассчитаны на номинальное напряжение 12 вольт. Каждый элемент ленты рассчитаны на 4 вольта, соответственно в светодиодной ленте каждые три светодиода соединяются последовательно, потому что при последовательном соединении напряжение питания нескольких элементов равно сумме напряжений каждого из элементов. При параллельном соединении напряжение равно на всех соединенных элементов. Поэтому все элементы светодиодной ленты соединяются параллельно по три штуки. То есть каждые три элемента ленты получают по 12 вольт.

Для питания одноцветной светодиодной ленты достаточно блока питания. Если вы приобрели RGB ленту, то для ее питания вам понадобится не только блок питания, но и контроллер. В данном случае контроллер выполняет функции регулировки степени освещения, а также управления цветами ленты.

По системе охлаждения и конструктивному исполнению существует два вида:

Негерметичные блоки питания

Для закрытых жилых (кроме ванных комнат) и нежилых помещений подойдет негерметичный перфорированный металлический корпус или из обычного пластика. Они не имеют защиты от проникновения внутрь влаги и поэтому маркируются как IP20.
Если же прибор предполагается устанавливать на улице, то не стоит экономить, а лучше купить блок в алюминиевом герметичном корпусе. Он не накапливает тепло, исходящее от блока питания и не пропускает влагу. Его степень защиты составляет IP66. Отметим, что сейчас светодиоды широко применяются для обеспечения уличного освещения.

Полугерметичные блоки питания

Также промышленность выпускает полугерметичные или как их еще называют всепогодные с влагозащитными свойствами блоки. Они находятся в металлическом корпусе и их также можно устанавливать в незащищенных от погодных условий пространствах. Степень защиты приборов в пределах IP54.И последний вид – розеточный адаптер, укомплектованный вилкой для подключения к сети. Он не герметичный и степень его защиты IP20.

По мощности

Как указывалось выше, для каждого типа ленты существует определённая заявленная мощность, рассчитываемая на один погонный метр, которая указывается в паспорте. В зависимости от этих данных и подбирается необходимый блок питания, подходящий для этих параметров.

Для того, чтобы не ошибиться с параметрами блока питания при его выборе, необходимо знать полную мощность ленты, подключаемой в сеть. Маркировка с техническими характеристиками указывается на катушке.

Потребляемая мощность на прямую зависит от того, сколько диодов будет находиться на одном метре ленты.

Например, если вы задумались, как подключить светодиодную ленту SMD LED 3528, то следует знать, что плотность светодиодов на ней может быть: 60, 120 или 240 (штук на метр). В этом случае, потребляемая мощность составит: 4,8 Вт/метр, 9,6 Вт/метр, 19,2 Вт/метр, соответственно.

В этом случае, если мы имеем 5 метров 3528 ленты с 60 диодами на метр (300 шт. на катушке) и напряжением 12 В, то нам будет необходим источник питания: 4,8 х 5 = 24 Вт. Желательнее выбирать блок питания с запасом на 25-30%, поэтому оптимальным решением будет устройство, рассчитанное на 36 Вт.

Если БП средней стоимости и не супер высокого качества, то указанные характеристики будут предельно допустимыми, на них он будет работать нестабильно. Приведу пример из практики, на БП 60 Вт. подключил ленты на 55 Вт., но после 10 минут работы лента начинал мигать, поэтому всегда нада подбирать мощность с небольшим запасом.

Если мощность блока будет сравнима с мощностью нагрузки — блок может перегреться, особенно если установлен в тесном пространстве под потолком. А если мощность источника питания меньше мощности ленты, лента просто не сможет включиться, и будет моргать, пытаясь включиться. Другими словами — БП просто не сможет запуститься, будет срабатывать внутренняя защита.

Блоки питания для светодиодов выпускаются с определенным шагом мощности: 6, 12, 20, 24, 36, 48, 60, 72, 80, 100, 120, 150, 180, 200, 250, 360, 400 ват

Грубо говоря, 10W обеспечивает яркость на 700-800 люмен, что соответствует яркости лампы накаливания на 60W.

По функциональности:

1. может быть простым, только обеспечивать питание
2. более функциональные имеют встроенный диммер
3. может быть встроено дистанционное управление пульта по инфракрасному каналу или радиоканалу
4. самые дорогие имеют сразу диммер и дистанционное управление, это помогает избавиться от нагромождения этих блоков в разных местах.

Куда спрятать блок питания светодиодной ленты?

С широким распространением светодиодного освещения все чаще возникают такие вопросы: куда и спрятать блок питания светодиодной ленты, где в квартирах удобно расположить блок питания и т.п.
Скажем сразу, это не всегда рационально, да и не всегда возможно. К примеру, используя большой мощный блок питания, вам вряд ли удастся скрыть его от глаз, разве что сделать специальное отверстие в мебели. Впрочем, это может быть специальная полка на стене, к которой прикреплен блок питания, расположенная с невидимой стороны стола.

Если же вы используете один или несколько малогабаритных блоков питания, размерами 25*15*10см и меньше, можно их спрятать наглухо за поверхность потолка. Также для таких блоков вырезаются специальные места в стене из гипсокартона. Естественно, большинству людей хочется сделать блок питания и контроллер скрытыми. Тогда спрячьте их за плинтусом или в нише.

Подключение блока питания к LED ленте

Ни в коем случае не подавайте на него питание через выключатель с подсветкой! Иначе будет нечто похожее, описанное в статье про то, как моргает выключенная энергосберегающая лампа. Здесь БП будет пытаться запуститься, и резистором 1 МОм не отделаться.

Можно ли сделать блок питания своими руками?

Это достаточно просто. Возьмем для примера небольшую ленту на 20 ячеек. Чтобы собрать подходящий блок питания нужны следующие детали: трансформатор, передающий ток на 1А мощностью в 12 В, диодный мост с конденсатором, микросхема для радиатора (подойдет 7812 или КР142ЕН8Б).
Все эти запчасти собираем по обычной схеме.

Для корпуса можно использовать любой подходящий по размерам корпус. Затем подключаем к ленте.

Что такое PFC?

В названиях и описаниях некоторых блоков питания встречается аббревиатура “PFC”, и при выборе блока питания многие задаются вопросом, что это такое. PFC (Power Factor Corrector) – корректор коэффициента мощности. Коэффициент мощности – отношение потребляемой активной мощности к полной мощности. Блоки питания с PFC отличаются от обычных небольшим пусковым током и высоким коэффициентом активной мощности. Поэтому при использовании в системе множества мощных блоков питания рекомендуется использовать именно блоки с PFC, т.к. не будет создаваться дополнительная нагрузка на сеть.

Фото некоторых блоков питания

Диммируемые блоки питания

В металлическом защитном кожухе

Герметичные, бывают в пластиковом и металлическом корпусе, со степенью защиты IP65-67

Адаптеры

Характеристики блока управления

Блок питания – это электротехническая конструкция, основная задача которой преобразовать силу тока 220В в 12В или 24В в зависимости от требуемой величины рабочего напряжения. В большинстве случаев для питания светодиодных ламп используются импульсные блоки питания. Здесь ограничителями выступают резисторы. Есть распространенный аналог блока питания – драйвер, его недостаток заключается в отсутствии ограничителей тока.

При выборе блока питания для светодиодных лампочек требуется ознакомиться с характеристическими особенностями, которыми должно обладать устройство.

• Рабочее напряжение осветительного прибора.
• Суммарная мощность светодиодной ленты.
• Необходимость защиты корпуса БП от пагубных воздействий окружающей среды.
• Габаритные размеры конструкции.

Рабочее напряжение

Рабочее напряжение светодиодных ламп в зависимости от модификации конструкции бывает – 12В, 24В и порой 36В. Рабочее напряжение управляемых светодиодных лент SPI составляет всего 5В. Для беспрепятственной работы выходное напряжение блока питания должно соответствовать установленным параметрам.

Существуют блоки питания, которые позволяют вручную регулировать силу выходного напряжения, их используют для реализации нестандартных проектов, а также, когда нужно компенсировать падение напряжения на длинных проводах.

Также существуют нестандартные модификации БП, оснащенные несколькими каналами. Каждое имеет разное выходное напряжение. Это может быть очень кстати, если запитать разные ленты на один источник.

Мощность осветительного прибора

Выбрать блок питания по мощности необходимо следующим образом: мощность = суммарная мощность светодиодных ламп * коэффициент запаса КЗ (он равен 15-30%). Если пренебречь коэффициентом запаса при выборе, электрический прибор будет работать на пределе, его срок службы будет весьма ограниченным.

Для вычисления суммарной мощности светодиодной ленты требуется каждый метр ее длины умножить на мощность.

Габариты

Имеют большое значение размеры корпуса. Мощные БП могут быть габаритными, скрыть их будет практически невозможно, к тому же большинство из них оснащено встроенным вентилятором. Если потребуется подсоединить длинный участок ленты, можно пересмотреть схему подключения и использовать вариант эксплуатации нескольких меньших по размерам и мощности блоков.

При выборе места для установки нужно учитывать: чем выше мощность прибора, тем сильнее он нагревается, поэтому важно обеспечить достаточное количество места для теплоотвода, в противном случае он будет перегреваться и быстро выйдет из строя.

PFC в характеристике трансформатора

Порой на корпусе БП можно увидеть маркировку PFC, которая в переводе с английского означает коррекция реактивной мощности. Этот параметр указывает, на каком именно схемотехническом решении спроектирована данная модель, что позволяет уменьшить потребляемую мощность.

Таким модификациям свойственно высокое значение коэффициента мощности, они относятся к моделям высокого качества с низким пусковым током. Еще одно преимущество таких моделей заключается в том, что при большом количестве одновременно используемых БП нет необходимости устанавливать и эксплуатировать специальные пусковые автоматы.

Блок питания – это электротехническая конструкция, без которой не обойтись при установке светодиодных ламп дома, на работе, в гараже и т.д.

Обзор источников питания

Оптимальным вариантом является подключение светодиода к 12 вольтам через стабилизатор тока. Но некоторые производители экономят на этом элементе и производят источники тока без его стабилизации.

Более всего распространены бестрансформаторные ИП, оснащенные гасящим конденсатором и выходом с токозадающим резистором. Такая схема не защищена от скачков напряжения в сети, но из-за дешевизны и компактной конструкции используется во многих приборах, в том числе и в светодиодных источниках света.

При использовании аккумулятора для подачи электропитания на светодиод достаточно добавить в схему ограничительный резистор с правильно подобранными мощностью и сопротивлением. Бортовая сеть автомобилей тоже имеет 12 вольт в большинстве случаев, но скачки напряжения у нее довольно значительные при разных режимах работы. Поэтому для подключения светодиода к питанию от автомобильной электросистемы необходим стабилизатор (драйвер).

Иногда можно встретить БП без стабилизатора с трансформатором. В них последовательно соединены такие элементы:

• трансформатор;
• диодный мост для выпрямления тока;
• емкостной фильтр (обычный конденсатор).

Любой скачок в электросети таким блоком питания будет передаваться на светодиоды, а это скажется на их работоспособности. Такие источники питания оправдано использовать в тех случаях, когда сеть имеет стабильные параметры.

Блоки питания, выдающие переменное электричество, использовать для подключения светодиодов нельзя. Их, по крайней мере, необходимо дополнить выпрямителем и конденсатором, а в лучшем случае — еще и стабилизатором.

Общие требования к устройству

Светодиоды – эффективные и надежные устройства. Производители гарантируют длительный эксплуатационный срок этих приборов – 50 тысяч часов и более. Значит, и блоки питания для них должны служить долго и надежно.

Основные требования, предъявляемые этим устройствам:

• Энергоэффективность. Производство светодиодов – это прежде всего внедрение энергосберегающих технологий. Для сохранения эффективности светодиодной системы освещения источники питания также должны обладать надлежащим КПД.
• Электромагнитная совместимость. Блок питания в светодиодном светильнике – по сути, единственный источник электромагнитных помех. В зависимости от того, какими производственными параметрами он будет обладать, такими будут и показатели общей электромагнитной совместимости светильника.
• Электробезопасность. Электрическая безопасность светодиодной системы освещения находится в полной зависимости от того, насколько безопасна в этом отношении конструкция блока питания, ведь он является единственным устройством, к которому подведена электросеть напряжением 220В. Устройство должно быть надежно защищено от коротких замыканий и перегрева.
• Поведение блока питания. На светотехнические параметры светодиодных светильников влияет характеристика тока, проходящего через светодиод. Если он будет изменчивым во времени или пульсирующим, значит, на высокое качество освещения не стоит рассчитывать.

Особенности монтажа

Сделанный расчет мощности блока питания для светодиодной ленты и покупка самого источника могут оказаться не последними этапами подготовки к монтажу освещения. Если одно устройство необходимо для простой одноцветной системы, достаточно просто соединить его с осветительным прибором. При необходимости установки нескольких блоков (желательно одинаковой мощности и соединённых с частями ленты на равном расстоянии) следует обеспечить их срабатывание с помощью общего пульта или регулятора.

Для более сложных систем, использующих, например, разноцветную ленту RGB, требуются не только источники питания. Дополнительными приборами являются контроллеры и усилители. Задача первых управление цветами и регулировка уровня освещённости, вторых – передача сигнала от одной группы светодиодов к другой с сохранением яркости и синхронности изменения цвета. Желательно, чтобы каждое устройство питалось от отдельного источника.

Применяя блоки питания светодиодной ленты RGB и сами ленточные светодиоды, можно обеспечить периодическое изменение освещения в помещении или на улице. Поэтому такие системы пользуются популярностью в качестве подсветки витрин, автомобилей, фонтанов и даже колонн или лестниц. Устанавливают устройства данного типа и на подвесных потолках, и в любых труднодоступных местах, что позволяет сделать гибкость ленточных светодиодов.

Схема подключение с контроллером RGB светодиодной ленты

Совет: С целью упрощения конструкции усилитель и контроллер могут подключаться к тому же блоку питания, что и сама лента. Однако это заметно увеличивает размеры источников.

Кроме того, при установке блока любого типа требуется:

• обеспечить в процессе монтажа циркуляции воздуха, необходимой для охлаждения источника. Не рекомендуется монтаж устройства в помещениях с полным отсутствием вентиляции;

• предусмотреть доступ к блоку для упрощения его обслуживания или замены в случае выхода из строя;
• устанавливать источники не вплотную к светодиодной ленте или другим блокам, а на некотором расстоянии.

Также рекомендуется, чтобы температура в помещении, где устанавливается блок питания для светодиодной ленты, находилась в пределах –10 – +45 градусов. Если эти условия не соблюдаются, применяют герметичные источники со степенью защиты IP67. Для них допускается использование в температурном диапазоне от –25 до +85 градусов.