Расчет мощности блока питания

Нужен ли мощный блок питания для светодиодной ленты

Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты

Прежде всего, необходимо определить мощность, потребляемую лентами. Для этого мощность одного метра ленты, указанную на ней, умножают на общую длину. Если от одного блока питания подключены светодиодные ленты разных типов, то эту операцию повторяют для каждого типа в отдельности, после чего складывают получившиеся значения. Кроме этого необходимо брать 25-30% мощности запаса для большей надежности и долговечности блока для светодиодной ленты.

Предположим, вы хотите установить на кухне подсветку столов рабочей зоны. Для этого необходимо 2,5м ленты SMD5050 с плотностью 60 диодов на один метр. Мощность такой ленты 14,4Вт метр. Умножаем 14,4Вт на 2,5м. Получаем потребляемую мощность ленты 36Вт. Для получения запаса мощности в 30% 36Вт умножаем на 130% или на 1,30, в зависимости от используемого калькулятора. Получаем минимальную мощность блока питания 46,8Вт. Выбираем ближайшее значение из имеющихся в продаже – 60Вт. Если же необходимо подключить ленты разных типов, то задача усложняется. Предположим, что на кухне подсвечена не только рабочая зона, но и пол. Значит, кроме 2,5м ленты SMD5050 плотностью 60 диодов на метр и мощностью 36Вт подключаем 4м ленты SMD3528 плотностью 60 диодов. Мощность ленты SMD3528 считаем также, как и SMD5050. Получаем 19,2Вт. Складываем полученные значения 36Вт и 19,2Вт. Получаем 55,2Вт. Учитывая 30% запас мощности блок питания нужен не менее чем 71,76Вт. Ближайшее большее стандартное значение – 72Вт. Его и покупаем.

Определив необходимую мощность, можно решить, каких и сколько блоков питания необходимо. Блок недостаточной мощности быстро выйдет из строя, а слишком мощный блок будет дороже необходимого.

Для управления яркостью используется диммер. Его мощность должна соответствовать мощности блока питания.

Расчет мощности блока питания

Определив необходимую мощность, можно решить, каких и сколько бп для светодиодных лент необходимо. Блок для диодной ленты недостаточной мощности быстро выйдет из строя, а блок с лишней мощностью будет дороже необходимого.

Читайте так же:  Натяжные потолки Звездное небо в Москве

Подключение RGB-ленты

RGB-лента подключается через RGB-контроллер. Мощность его выбирается также, как и для обычной ленты. Если от одного контроллера нельзя запитать все отрезки из-за большой мощности ленты или расстояния между ними, то используется RGB-усилитель. Каждый усилитель запитывается через отдельный блок питания, или, если есть возможность, можно несколько усилителей подключить к одному блоку питания. Подробнее об этом рассказывается в статье «Подключение светодиодной ленты«.

Расчет мощности блока питания

Проектирование светодиодного освещения

Такой важный аспект, как проектирование, лучше доверить профессионалам. И не только потому, что это их хлеб насущный, а потому, что придется столкнуться с рядом сложностей. Проект электропроводки и освещения дома или квартиры менять не требуется, потому что нагрузка на сеть не увеличится, а уменьшится. Сложность проектирования светодиодного освещения связана с техническими и оптическими характеристиками светодиодов. Например, светоотражение, угол излучения света, рабочая температура, световой поток – крайне важны, а такие нюансы, как цвет стен и потолка, могут кардинально повлиять на комфортность освещения.

Пример приблизительного расчета

Например, вы купили в бобине светодиодную ленту длиной пять метров. Это ее стандартная максимальная длина. Либо на самом изделии, либо в техническом паспорте указывается модель примененного светодиода. Весьма вероятно, что это будет SMD 5050. Они были и все еще остаются очень популярными первыми надежными RGB-излучателями для получения белого света в лампах. В их определенном сочетании красного, синего и зеленого света, подобранном соответствующим образом, может присутствовать цвет любой температуры. Либо в техническом паспорте, либо в интернете надо найти электрические параметры этого излучателя света, которые нужны для вычислений потребляемой электроэнергии. Ее единица называется Ватт и обозначается как Вт. Параметры светодиода такие:

Расчет мощности блока питанияТаблица основных характеристик светодиода

Независимо от того, какие светодиоды использованы, на каждом из них напряжение примерно одинаковое. Поэтому по закону Джоуля-Ленца можно определить потребление электроэнергии одним светодиодом как произведение напряжения на силу тока через него. В примере номинальный ток равен 60 мА, то есть 0,06А. Следовательно, энергопотребление одного светодиода в нашем варианте определяется как

Читайте так же:  Неоновое освещение

0,06 х 3,3 = 0,198 Ватт,

что соответствует приведенному в таблице значению. Если умножить мощность одного светодиода на общее число этих элементов по всей длине, получится величина общего энергопотребления всеми светодиодами. Ее можно использовать, чтобы сделать подбор мощности источника питания. Но поскольку в изделии применены еще и резисторы, также потребляющие электроэнергию, полученное значение надо умножить на коэффициент 1,3. Это простейший и достаточно точный расчет мощности блока питания.

Расчет мощности блока питания

Принцип работы блока питания

Очень часто на железных форумах можно встретить грустные истории про то, как у кого-то сгорел блок питания и прихватил с собой на тот свет материнскую плату, процессор, видеокарту, винчестер и кота Мурзика.Почему же горят БП?И почему горит синим пламенем нагрузка aka начинка системного блока?Чтобы ответить на эти вопросы, кратко рассмотрим принцип работы импульсного блока питания.

В компьютерных блоках питания применяется метод двойного преобразования с обратной связью.Преобразование происходит за счет трансформации тока с частотой не 50 Гц, как в бытовой сети, а с частотами выше 20 кГц, что позволяет использовать компактные высокочастотные трансформаторы при той же выходной мощности.

Поэтому компьютерный блок питания гораздо меньше, чем классические трансформаторные схемы, которые состоят из понижающего трансформатора довольно внушительных размеров, выпрямителя и фильтра пульсаций.Если бы компьютерный блок питания был бы сделан по этому принципу, то при требуемой выходной мощности он был бы размером с системный блок и весил бы в 3-4 раза больше (достаточно вспомнить телевизионный трансформатор с мощностью 200-300 Вт).

Импульсный БП имеет более высокий КПД за счет того, что работает в ключевом режиме, а регулирование и стабилизация выходных напряжений происходит методом широтно-импульсной модуляции.Если не вдаваться в подробности, то принцип работы заключается в том, что регулирование происходит путем изменения ширины импульса, то есть его длительности.

Вкратце принцип работы импульсного БП прост, чтобы использовать высокочастотные трансформаторы, нам необходимо преобразовать ток из сети (220 вольт, 50 Гц) в высокочастотный ток (порядка 60 кГц).Ток из электрической сети идет на входной фильтр, который отсекает импульсные высокочастотные помехи, образующиеся при работе.

Читайте так же:  Светодиодные гирлянды уличные

Далее — на выпрямитель, на выходе которого стоит электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций.Далее выпрямленное постоянное напряжение порядка 300 вольт поступает на преобразователь напряжения, который преобразует входное постоянное напряжение в переменное напряжение с прямоугольной формой импульсов высокой частоты.

В состав преобразователя входит импульсный трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку от сети и понижение напряжения до требуемых значений.Эти трансформаторы изготавливаются очень маленькими по сравнению с классическими, в них малое количество витков, а вместо железного сердечника используется ферритовый.

Затем снимаемое с трансформатора напряжение идет на вторичный выпрямитель и высокочастотный фильтр, состоящий из электролитических конденсаторов и индуктивностей.Для обеспечения стабильного напряжения и работы используются модули, обеспечивающие плавное включение и защиту от перегрузок.

Итак, как ты мог заметить из вышесказанного, в схеме компьютерного блока питания протекает ток очень высокого напряжения: ~300 вольт.Теперь давай представим, что будет, если какой-либо ключевой элемент схемы выйдет из строя, и защита не сработает.Ток высокого напряжения кратковременно поступит в нагрузку (пока БП не выгорит), и часть содержимого системного блока, скорее всего, этого не перенесет.

Почему же горит БП?Есть много причин: остановился вентилятор, упал внутрь винтик, внутренности забились пылью и т.д.Но нас интересует другой момент.

Импульсный блок питания забирает из сети столько энергии, сколько потребляет нагрузка.Соответственно, если потребляемая нагрузкой мощность будет выше мощности, на которую рассчитан БП, то сила тока, протекающего по цепям блока, также будет выше той, на которую рассчитаны проводники и элементы, что приведет к сильному нагреву и, в итоге, к выходу блока питания из строя.Именно поэтому на выходе БП стоит датчик выходной мощности, и защитная схема сразу отключит блок питания, если расчетная мощность нагрузки будет больше максимальной мощности БП.

Итак, если необдуманно перегрузить блок питания, то в лучшем случае он просто не включится, а в худшем — сгорит, поэтому всегда полезно хотя бы прикинуть мощность нагрузки.

Список источников

  • LampaGid.ru
  • stroymasterok.com
  • faqhard.ru
  • nastroyke-info.ru
Ссылка на основную публикацию