การคำนวณกำลังของแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED 12V
อุปกรณ์ส่องสว่าง LED ใช้พลังงานน้อยกว่าหลอดไส้หรือหลอดฮาโลเจนแบบเดิมมาก แต่อุปกรณ์ LED จำนวนมากรวมถึงแถบไฟนั้นใช้พลังงาน 12..36 โวลต์ ที่แรงดันไฟฟ้าลดลง แม้แต่กำลังปานกลางก็ทำให้เกิดกระแสขนาดใหญ่เพียงพอ ดังนั้นการเลือกแหล่งพลังงานสำหรับผืนผ้าใบ LED จะต้องเข้าหาอย่างมีสติ
พัลส์หรือหม้อแปลง
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่แหล่งจ่ายไฟเครือข่ายถูกสร้างขึ้นตามโครงการ: หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ - วงจรเรียงกระแส - ตัวกรอง หลักการนี้ยังไม่ล้าสมัยแม้แต่ตอนนี้ ในหลายกรณีนี่เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด. แต่ด้วยการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเริ่มมีการใช้งานบ่อยขึ้นเรื่อยๆ แม้จะมีความซับซ้อนของวงจร แต่ก็มีข้อดีที่ปฏิเสธไม่ได้:
- ผ่อนปรน;
- ขนาดเล็ก
- ประสิทธิภาพสูงซึ่งในทางทฤษฎีสามารถเท่ากับ 100%
ข้อเสีย ได้แก่ การสร้างสัญญาณรบกวนความถี่สูงในเครือข่าย (ซึ่งอาจนำไปสู่การทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งขับเคลื่อนโดยเครือข่ายเดียวกัน) และเข้าสู่โหลด เพื่อต่อสู้กับปัญหาแรก PSUs ได้รับการติดตั้งตัวกรองสัญญาณเข้า ปัญหาที่สองสำหรับ LED นั้นไม่สำคัญ ดังนั้นจึงมีตัวเลือก - อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่เบาและทรงพลังใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ LED
การเลือกแหล่งจ่ายไฟสำหรับคุณสมบัติทางไฟฟ้า
การคำนวณแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED ใด ๆ ต้องเริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้า ต้องสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าของเทป หากแรงดันไฟต้นทางสูง หลอดไฟจะดับอย่างรวดเร็ว ถ้าต่ำกว่าก็จะ เรืองแสงได้เต็มที่
พารามิเตอร์สำคัญที่สองคือกำลังสูงสุด คำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
Pist \u003d Ore * L เทป * Kzap, ที่ไหน:
- Rist - พลังงานขั้นต่ำของแหล่งจ่ายไฟ
- Rud - การใช้พลังงานเฉพาะ (พลังงานที่ใช้ผ้าใบ 1 เมตร)
- แอลเทป - ความยาวรวมของส่วนของผืนผ้าใบ
- Kzap - ปัจจัยด้านความปลอดภัยสามารถเท่ากับ 1.2 ถึง 1.4
ปริมาณบางอย่างต้องได้รับการพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติม
วิธีการกำหนดการใช้พลังงานของเทปหนึ่งเมตร
วิธีที่ง่ายที่สุดคือกำหนดการใช้พลังงานของเว็บมิเตอร์ตามข้อกำหนดทางเทคนิค มีการระบุพารามิเตอร์นี้ไว้อย่างชัดเจน หากไม่มี แต่รู้จักชนิดของเทป ลักษณะนี้สามารถพบได้ในแหล่งต่างๆ
หากไม่สามารถทำได้ ในหลายกรณี การบริโภคที่เฉพาะเจาะจงสามารถกำหนดได้โดยใช้ไม้บรรทัด ในการทำเช่นนี้ คุณต้องวัด ขนาด LED และกำหนดปัจจัยรูปแบบตามคุณลักษณะนี้ คุณสามารถค้นหาการใช้พลังงานของ LED หนึ่งดวง นับจำนวนต่อเมตรและคูณ
| ไดโอดเปล่งแสง | 3528 | 5050 | 5630 | 5730-1 | 5730-2 |
| ขนาดมม | 3.5x2.8 | 5x5 | 5.6x3 | 4.8x3 | 4.8x3 |
| การใช้พลังงาน W | 0,06 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| ใช้กระแสไฟ A | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,15 | 0,3 |
ปัญหาเดียวคือไฟ LED บางดวงมีให้เลือกหลายรุ่น - ด้วยคริสตัลหนึ่งอันหรือ 2-3 อัน ในกรณีนี้พลังจะต่างกัน 2-3 เท่า และวิธีเดียวที่จะหาพารามิเตอร์ที่ต้องการคือนำเทปที่เล็กที่สุดและจ่ายไฟจากแหล่งพลังงานที่สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด โดยการวัดกระแสในหน่วยแอมแปร์แล้วคูณด้วยแรงดันไฟที่จ่าย (12 V หรืออย่างอื่น) คุณจะได้กำลังเฉพาะของเซ็กเมนต์ (W) โดยการนับจำนวนส่วนในหนึ่งเมตร คุณสามารถเข้าถึงค่าที่ต้องการได้
หากไม่มีแอมมิเตอร์ คุณสามารถวัดความต้านทานของตัวต้านทานที่ติดตั้งบนเซกเมนต์ก่อนเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน (หรือนับหากมีการทำเครื่องหมาย) หลังจากจ่ายไฟแล้ว ให้วัดแรงดันไฟและหากระแสตามอัตราส่วนที่ทราบ: ผม=U/R, ที่ไหน ฉัน - กระแสที่ต้องการในหน่วยแอมแปร์ ยู - แรงดันไฟจ่ายเป็นโวลต์ R คือ ความต้านทานของตัวต้านทาน
เหตุใดจึงต้องมีปัจจัยด้านความปลอดภัยและต้องคำนึงถึงอะไร
เมื่อเลือกกำลังของ PSU โดยไม่มีปัจจัยด้านความปลอดภัย มันจะทำงานที่ขีดจำกัดความสามารถ โหมดนี้มีข้อเสีย:
- "วัตต์จีน" อาจน้อยกว่าวัตต์ปกติ. อย่างจริงจัง นี่หมายความว่ากำลังสูงสุดที่แท้จริงของอุปกรณ์จ่ายไฟราคาประหยัดจากเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มักจะน้อยกว่าที่ประกาศไว้
- ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางอย่างที่กระแสสูงสุด (และความร้อนสูงสุด) มีอายุการใช้งานที่ลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่คดเคี้ยว (หม้อแปลง, โช้ก) ซึ่งในอุปกรณ์จ่ายไฟราคาไม่แพงนั้นทำด้วยมือด้วยวิธีช่างฝีมือจากลวดเส้นเล็กที่มีฉนวนคุณภาพต่ำ
- หากแหล่งจ่ายไฟมีหน้าสัมผัสบัดกรีคุณภาพต่ำ (เป็นกรณีทั่วไป) จากนั้นที่กระแสสูงสุดจะร้อนขึ้นและคุณภาพของการเชื่อมต่อจะลดลง ซึ่งจะยิ่งทำให้เกิดความร้อนขึ้นเรื่อยๆ เป็นต้น จนเกิดเป็นวงกลม
- เมื่ออุณหภูมิในห้องเพิ่มขึ้นเล็กน้อย หน่วยอิเล็กทรอนิกส์จะเข้าสู่โหมดจำกัดและอายุการใช้งานจะลดลงอย่างที่คาดไม่ถึง
- พลังงานที่ใช้โดยระบบไฟส่องสว่างขึ้นอยู่กับรูปแบบ (แต่ไม่วิกฤต) การกำหนดค่าไฟอาจประกอบด้วย: สวิตช์หรี่ไฟ, ตัวควบคุม RGB, คนขับ (หรือหลายตัว) แอมพลิฟายเออร์ (อาจมีมากกว่าหนึ่งตัว) อุปกรณ์อื่นๆ
อุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านี้ใช้กระแสสำหรับรอบเดินเบาและสำหรับความต้องการของตนเอง (แหล่งจ่ายไฟสำหรับวงจรภายใน ฯลฯ) ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้ไม่เท่ากับ 100% เมื่อเทียบกับกระแสไฟที่หลอด LED ใช้ไป พวกมันมีขนาดเล็ก แต่ถ้า PSU ทำงานบนขอบ การเพิ่มเล็กน้อยนี้อาจกลายเป็นสิ่งสำคัญ
ตามการพิจารณาเหล่านี้ตามสถานการณ์จริงเมื่อ 20 และเมื่อ 40 เปอร์เซ็นต์ควรเพิ่มกำลังที่คำนวณได้
คุณสมบัติอื่น ๆ ของแหล่งจ่ายไฟ
หลังจากคำนวณคุณสมบัติทางไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED แล้ว คุณต้องใส่ใจกับพารามิเตอร์อื่นๆ
การดำเนินการ (ระดับการป้องกัน)
พาวเวอร์ซัพพลายมีอยู่ในรุ่นต่อไปนี้:
- ปิดผนึก - ขอแนะนำให้ติดตั้งกลางแจ้งเนื่องจากได้รับการปกป้องจากการตกตะกอน
- รั่ว - จะดีกว่าที่จะติดตั้งในอาคารเพราะราคาถูกกว่า
นอกจากนี้ PSU ที่ปิดผนึกอย่างผนึกแน่นจะระบายความร้อนน้อยกว่า ซึ่งหมายความว่าจะมีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปในอาคาร
ประเภทคูลลิ่ง
ในหมวดหมู่นี้ แหล่งจ่ายแรงดันไฟแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ต่างๆ:
- ด้วยความเย็นตามธรรมชาติ
- ด้วยการบังคับให้เย็นลง
การระบายอากาศแบบบังคับของพื้นที่ภายในของเครื่องทำได้โดยการติดตั้งพัดลมซึ่งเปิดและปิดจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว โครงสร้างดังกล่าวมีแหล่งที่มีประสิทธิภาพเพียงพอและกระแสไฟที่ค่อนข้างต่ำนั้นทำงานโดยไม่มีพัดลม
การใช้เครื่องดูดควันช่วยลดขนาดของอุปกรณ์โดยการลดขนาดของหม้อน้ำ แต่พัดลมมีเสียงดัง ยิ่งใกล้สิ้นอายุขัย ก็ยิ่งมีเสียงดัง ดังนั้นไม่ควรติดตั้งแหล่งดังกล่าวในห้องนั่งเล่นและในห้องที่มีผู้คนอาศัยอยู่ (สำนักงาน ฯลฯ )
ตัวอย่างการคำนวณกำลังของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ตัวอย่างเช่น วิธีการเลือกแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมสำหรับแถบ LED คุณสามารถกำหนดเงื่อนไขได้:
- Apeyron 00-12 เทป RGB กลางแจ้งทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ให้แสงสว่าง
- แรงดันไฟ - 12 V;
- การใช้พลังงาน - 14.4 W / m;
- ความยาวที่ต้องการของกลุ่มคือ 12 ม.
คุณจะต้องมีคอนโทรลเลอร์ RGB และสำหรับมัน (ด้วยความยาวของผืนผ้าใบ) รวมถึงแอมพลิฟายเออร์ด้วย
เราคำนวณกำลังที่ต้องการโดยใช้สูตรข้างต้น:
- L เทป=12 ม.;
- รัด=14.4 W/m.
การติดตั้งอยู่กลางแจ้งซึ่งหมายความว่าการระบายความร้อนจะดี แต่มีผู้บริโภคเพิ่มเติมสองคนในวงจร คุณสามารถใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยเท่ากับ 30% หรือ 1.3
Pist \u003d Ore * L เทป * Kzap \u003d 14.4 * 12 * 1.3 \u003d 224.64 W.
คุณต้องปัดเศษขึ้นเท่านั้น แหล่งพลังงาน 250 W มีจำหน่ายทั่วไปจำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์ดังกล่าวที่มี IP68 เพื่อติดตั้งบนถนน
อีกรูปแบบหนึ่ง จำเป็นต้องจ่ายไฟให้กับเทปขาวดำ Apeyron SMD2835-60LED พิกัด 12 โวลต์ โดยรวมแล้วจำเป็นต้องใช้เทป 1.5 เมตรโดยใช้พลังงาน 9.6 W / m ไม่จำเป็นต้องใช้สวิตช์หรี่ไฟ ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมอื่นๆ สามารถติดตั้งแหล่งจ่ายไฟเพื่อให้อากาศถ่ายเทได้ดี ไม่ควรมีแหล่งที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ ในบริเวณใกล้เคียง ค่าปัจจัยด้านความปลอดภัยสามารถนำมาที่ระดับล่าง เท่ากับ 1.2 คำนวณกำลังไฟฟ้า:
Pist \u003d Ore * L เทป * Kzap \u003d 9.6 * 1.5 * 1.2 \u003d 17.28
แหล่งจ่ายไฟ 12V 25W จะทำ อุปกรณ์ที่มีการระบายความร้อนตามธรรมชาตินั้นสร้างขึ้นเพื่อพลังดังกล่าว ไม่จำเป็นต้องมีการออกแบบที่ปิดสนิท
สำคัญ! บางครั้งผู้ผลิต PSU จะระบุกระแสไฟสูงสุดที่ใช้แทนกำลังไฟฟ้า ต้องแปลงเป็นกำลังตามสูตร Rist=Uwork*Imax, ที่ไหน Uwork คือแรงดันไฟของแหล่งจ่ายไฟ และ ไอแมกซ์ - กระแสไฟทำงานสูงสุด
ที่ส่วนท้ายของวิดีโอเป็นตัวอย่าง
ปัญหาในการคำนวณความจุโหลดของแหล่งจ่ายไฟแถบ LED จะต้องเข้าหาอย่างรับผิดชอบ ความผิดพลาดในด้านเล็กอาจทำให้สูญเสียโหนดที่มีราคาแพง และสำหรับโหนดที่ใหญ่กว่า - ไปสู่ต้นทุนทางการเงินที่ไม่ยุติธรรม