Блоки питания

LS Питание светодиодных систем освещения

Организация питания систем освещения, построенных на светодиодных элементах (ленты, модули, лампы, гирлянды) важнейшая сторона работы по проектированию и монтажу систем освещения. В разделе о питании светодиодных лент мы уже касались этого вопроса. Выбор блока питания зависит от мощности нагрузки (количества и типа светодиодов в светильнике или системе освещения), условий эксплуатации (сухое теплое помещение, сырое помещение, улица), решений по креплению и монтажу на освещаемом объекте.


Блоки питания для светодиодных лент

Для светодиодных систем освещения, построенных на светодиодах малой и средней мощности (например SMD3528 или SMD5050), в качестве источников питания выбирают преобразователи напряжения сети переменного тока 220В+15% (или сети с нижним пределом до 100В) в постоянное стабилизированное напряжени (CV – constant voltage) 12В, 24В, 36В. При этом номинальный рабочий ток, устанавливаемый технической документацией на светодиоды, обеспечивается включением последовательно со светодиодом (группой последовательно включенных светодиодов) балластного резистора. Номинал сопротивления резистора расчитывается, исходя из падения напряжения на конкретном диоде (группе диодов, включенных последовательно) и рабочего тока, который необходимо обеспечить в данной схеме включения. Рассмотрим для примера обычную электрическую схему, в которой группы из трех последовательно включенных светодиодов располагаются по все длине полимерной ленты.


Пусть VD1, VD2, VD3 светодиоды типа SMD3528 с номинальным током 20 мА. Падение напряжения на p-n переходе данного светодиода составляет 3,3В. Для поддержания значения рабочего тока светодиодов 20 мА необходимо последовательно поставить резистор сопротивлением, рассчитанным по формуле закона Ома


, где I - ток в цепи (A), UR – падение напряжения на резисторе R.

Падение напряжения на резисторе UR будет равно напряжению питания E =12В за вычетом суммарного падения напряжения на светодиодах UVD1, UVD2, UVD3, т.е.

UR=E - UVD1 - UVD2 - UVD3 или UR=12 – 3,3 – 3,3 – 3,3 = 2,1В.

Номинал резистора должен быть

R=U/I

или

R=2.1/0.02=1050Om.

Можно принять ближайший номинал резистора 1 кОм мощностью 0,125Вт или 0,25Вт (более W=UR Х I=2,1 Х0,02=0,042 Вт).


Блоки питания для мощных светодиодов

Для светильников и сиcтем освещения на мощных светодиодах (например SMD5730) выбирают преобразователи напряжения сети переменного тока в постоянный стабилизированный ток (CC – constant current)). Эти преобразователи (драйверы) по сути, являются источниками тока, при этом нагрузка (светодиоды, группа светодиодов) подключаются к выходным клеммам блока питания непосредственно без балластного резистора.


Мощные источники постоянного стабилизированного напряжения или тока строятся на основе сильноточных ключевых коммутаторов с широтно-импульсной модуляцией регулятора с последующей фильтрацией несущей частоты. Устройства выпускаются в металлических перфорированных корпусах хорошо отводящих тепло. В некоторых случаях применят принудительное охлаждение встроенными вентиляторами (кулерами). Для применения в условиях внешней среды (температура окружающего воздуха от минус 40 до +50 град. по Цельсию при влажности до100%) блоки питания выпускаются в герметичном металлическом корпусе, служащим, одновременно, радиатором для эффективного отвода излучаемого тепла. КПД импульсных источников питания приближается к 90%.

Блок питания для светодиодных лент HTS-150M-12 (12V, 12.5A, 150W) арт.015035, класс пыле-влагозащиты IP20. Производитель: Arlight


Герметичный блок питания ARPV-12100-B (12V, 8.3A ,100W), арт.020008 с пыле-влагозащитой по IP66. Производитель: Arlight


Герметичный блок питания ARPV-LV12100-A (12V, 8.3A, 100W) арт.018970 с пыле-влагозащитой по IP67 . Производитель: Arlight


Маломощные источники постоянного напряжения могут быть линейными. Это важно, например, в автомобильных светотехнических устройствах, поскольку линейные источники питания не создают помех мультимедийным системам автомобиля. Маломощные источники стабилизированного постоянного напряжения также выпускаются в герметичных пластмассовых корпусах, что расширяет возможности их применения.


Пример расчета мощности блока питания

В любом случае при выборе источника питания для систем освещения необходимо приобретать блок питания большей на 20-35% мощности, чем мощность нагрузки. Это будет залогом долговременной надежной работы светодиодных систем освещения. Расчитать требуемую мощность блока питания для питания системы освещения на светодиодной ленте можно самостоятельно. Например, вы решили использовать 8 метров светодиодной ленты с питанием от 12В на светодиодах SMD3528 c 60-ю светодиодами на 1 метре ленты для создания системы освещения . Зная потребление тока одним светодиодом 20 мА можно расчитать потребляемый ток I=20х60=1200 мА (1,2А) на 1 метр ленты. Суммарный ток всего источника света равен I сумм=1,2х8=9,6 А. Потребляемая мощность системой освещения будет равна W=12Вх9,6А=115,2 Вт. С 30% запасом по мощности нагрузки подойдет блок питания на номинальную мощность 150 Вт