Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты: формулы для выбора мощности и количества

Хотите подключить диодную подсветку на кухне или в спальне? Узнайте, что для этого нужно.

Как рассчитать питание светодиодной ленты, чтобы она светила ровно и ярко долгие годы? Что нужно для ее подключения к сети? Рассказываем.

Все о расчетах комплектующих для светодиодной подсветки

Что нужно для красивой подсветки

Для создания подсветки из ленты вам понадобятся:

• профиль, рассеиватель, заглушки — защищают подложку с диодами от перегрева и повреждения;
• коннекторы — для соединения коротких отрезков под углом или последовательно;
• преобразователь (блок питания) — обеспечивает стабильное напряжение и постоянный ток;
• диммер или контроллер — системы управления, которые позволяют регулировать яркость освещения для одноцветной подсветки, выбирать цвет для многоцветной;
• усилители и репитеры — для одновременного отклика разных участков подсветки на команды системы управления.

Выбор преобразователей и систем управления

Для подбора всех комплектующих нужно знать характеристики ленты — длину, ширину, толщину, выходную мощность и тип диодов. Рассказываем подробнее о выборе основных устройств.

Виды преобразователей

Для нормальной работы светодиодам нужны стабильное напряжение и ток. Лент для подключения в розетку 220В не так много. Обычно диодную подсветку подключают к сети через преобразователь — блок питания или драйвер. Блок питания (иногда его называют трансформатором) предназначен для стабилизации напряжения, драйвер обеспечивает нужный постоянный ток. Чаще всего для недорогого интерьерного освещения используют блоки питания (БП). Они выглядят как небольшие металлические коробки. Могут быть оснащены готовой вилкой для розетки или проводами для подключения к щитку или распредкоробке. При выборе БП нужно учитывать два основных фактора:

• напряжение ленты — 12В или 24В, БП должен иметь такое же;
• место установки подсветки и преобразователя — для ванной, кухни, террасы нужен влагозащищенный БП с IP65, для жилых комнат достаточно IP20.

При подборе драйвера нужно учитывать не только напряжение, но и ток ленты.

Любой преобразователь должен соответствовать мощности всех подключенных к нему диодов. Как рассчитать трансформатор для светодиодной ленты, подобрать к нему контроллер или диммер, рассказываем ниже.

Расчет блока питания для светодиодной ленты

Чтобы выбрать блок питания, нужно знать выходную мощность и длину ленты. Начните с расчета длины.

• Для подсветки прямоугольного потолка по периметру складывают длины всех 4-х сторон и прибавляют 2 метра на подрезку и сгиб в углах. Ленту можно резать только в определенных точках, отмеченных значком ножниц. Поэтому на подрезку нужен большой запас.
• Световые линии или фигуры сложной формы переводят в ровные линии и складывают. Запас нужно сделать больше — от 3 метров.

Блок питания всегда подбирают под конкретную ленту, а не наоборот. Вы должны знать не только общую длину подсветки, но и количество светодиодов на метр, потребление энергии. Как рассчитать мощность светодиодной ленты, если вы знаете общую длину? Используйте простую формулу: мощность в ваттах (Вт) на 1 метр х общее количество метров. Пример: мощность 4,8 Вт/м х 20 метров = 96 Вт.

Мощность на метр производитель ленты всегда указывает в описании. Она зависит от типа и количества светодиодов. На одном метре их может быть 30, 60 или 120. В зависимости от яркости и энергоэффективности 1 метр светодиодов потребует от 4,8 до почти 30 Вт.

Мощность блока питания должна быть минимум на 20% больше, чем суммарная мощность ленты. Для правильного расчета умножьте результат, полученный по формуле, на коэффициент 1,2. Для 96 Вт из примера выше после применения коэффициента нужен блок на 115,2 Вт. Такого вы не найдете, поэтому лучше брать с округлением в большую сторону — на 120 Вт.

Мощность БП всегда должна быть больше суммарной мощности подключенных светодиодов минимум на 20%. Но небольшую декоративную композицию невыгодно подключать к очень мощному устройству.

Установленный перед БП диммер или контроллер, усилители или репитеры для них в этой формуле не учитывают. Но мощность этих устройств тоже должна соответствовать суммарной мощности всех светодиодов с запасом.

Расчет количества блоков

Выше приведена формула, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты, если вы знаете ее длину и мощность. Но длинную подсветку можно подключить к одному мощному БП или нескольким маломощным. Как правильно составить схему подключения? Учитывайте следующие условия.

• Мощные блоки питания сильно греются и негромко гудят при работе. От маломощных тепла и шума меньше.
• Длинная лента, подключенная к одному БП последовательно, может светиться неравномерно. Причина — в потере напряжения на конце, противоположном подключению.
• Для каждого БП нужно место для установки — хорошо проветриваемое и просторное для отвода тепла, но скрывающее некрасивую коробку. Мощные устройства обычно больше по размеру. Но иногда удобнее поставить в нише за мебелью один большой БП, чем искать место для нескольких компактных.
• Чем дальше БП от ленты, тем больше должно быть сечение провода, соединяющего их. Сечение увеличивается и при росте мощности. Длинные и толстые медные провода увеличивают стоимость проекта.

Мощные ленты от 9,6 Вт/м советуют подключать отрезками по 5 метров — параллельно к одному мощному БП или к нескольким слабым. Это гарантирует равномерное освещение и защищает диоды от разрушения.

• Выбирайте один мощный БП, если готовы мириться с легким гулом и нагревом в зоне его установки.
• Выбирайте несколько маленьких БП, если можете придумать, куда их поставить, хотите продлить срок службы дорогой ленты.

Неяркую декоративную подсветку длиной до 10 м можно подключить к одному устройству последовательно, если вы готовы смириться с тусклым светом на другом конце, чаще менять ленты. Это не самая удачная схема, для яркой подсветки она точно не подойдет.

Если вы выбрали схему с несколькими БП, рассчитывайте их минимальную мощность по следующей формуле: мощность ленты Вт/м х 5 (длина отрезка для подключения) + 20%. Для одного мощного устройства берите суммарную мощность всех светодиодов + запас 30%.

Как рассчитать сечение провода

Блок питания можно подключить к ленте напрямую, но обычно это неудобно. На расстоянии их соединяют медным проводом, чаще двухжильным. От него напрямую зависят потери напряжения, а значит, равномерность освещения. Для выбора проводника нужно знать:

• суммарное энергопотребление всех светодиодов с запасом мощности 20-30%;
• напряжение БП — 12 или 24В;
• расстояние от БП до ленты.

Эти цифры нужны, чтобы рассчитать силу тока по формуле: суммарная мощность / напряжение. К результату нужно прибавить 20-30% для безопасности. Например, для ленты мощностью 96 Вт и напряжением 24В нужен провод, выдерживающий от 5 ампер. Всегда округляйте в большую сторону, особенно при яркой подсветке со множеством линий. Проводник без запаса по току будет греться и может загореться.

Зная суммарную мощность светодиодов и минимальную силу тока для провода, можно рассчитать его оптимальную длину и сечение. Их рассчитывают по сложным формулам, учитывающим сопротивление и возможное падение напряжения для выбранного материала жил. Есть онлайн-калькуляторы и готовые таблицы, позволяющие сэкономить время и быстро подобрать оптимальное сечение.

Напряжение, В	Общая мощность ленты, Вт	Сечение провода длиной 5 м, мм2	Сечение провода длиной 10 м, мм2
12	24	0,5	0,75
24	24	0,25	0,5
12	48	0,75	1,5
24	48	0,5	0,75
12	96	1,5	4
24	96	0,75	1,5

В таблице выше указаны рекомендованные параметры для двухжильного медного провода. Для алюминия или меди с другим количеством жил запрашивайте рекомендованную длину и сечение у продавца.

Схема подключения светодиодной ленты: быстрый расчет

• Нарисуйте схему подсветки, определите длину каждой прямой линии и суммарную. Добавьте к сумме запас в 2-3 метра.
• Выберите ленту, узнайте ее мощность на метр и суммарную.
• Рассчитайте минимальную мощность для БП или драйвера.
• Нарисуйте на бумаге схему подсветки с размерами. Выберите места установки и количество БП, диммеров, усилителей.
• Определите силу тока, длину и сечение провода. Рассчитайте, сколько вам понадобится, прибавив к длине запас в 20%.
• Подберите контроллеры и усилители, совместимые с выбранными БП, лентой.
• Рассчитайте нужное количество профиля, коннекторов и заглушек, крепежа.

Собрать и закрепить подсветку несложно. Подключение питания лучше доверить специалисту, если вы никогда не работали с электрикой раньше.