Ποια είναι η ισχύς μιας λωρίδας LED και πώς να την προσδιορίσετε;

Η ισχύς της λωρίδας LED είναι η δεύτερη παράμετρος μετά την ονομαστική τάση που προσέχουν οι καταναλωτές. Μετά από αυτό, ελέγχεται η καταλληλότητα της ταινίας για συγκεκριμένο καιρό ή μικροκλίμα και άλλες παράμετροι.

Η ισχύς μιας λωρίδας LED εξαρτάται από δύο χαρακτηριστικά - την τάση τροφοδοσίας λειτουργίας και το ρεύμα που καταναλώνεται από κάθε LED. Η ισχύς είναι ίση με το γινόμενο της τάσης των λυχνιών LED από την ένταση (εντατική ένταση). Η ισχύς ρεύματος με μια σειρά σύνδεσης LED (σε συγκροτήματα για 12, 24, 220 βολτ) είναι η ίδια - εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου στοιχείου φωτός, του οποίου (εντελώς πανομοιότυπο) συναρμολογείται η φωτεινή ταινία.

Δεν συνιστάται η συναρμολόγηση LED διαφορετικής ισχύος σε ένα συγκρότημα - τα LED χαμηλής ισχύος ανάβουν πιο φωτεινά, τα μεγαλύτερα - πολύ πιο αμυδρά. Εάν υπάρχει οδηγός στο φωτιστικό, στον οποίο σταθεροποιείται από την ισχύ του ρεύματος για LED χαμηλότερης ισχύος, τότε το φωτιστικό δεν θα λάμπει ή η λάμψη θα είναι pixelated, αποσπασματική, ανάλογα με την ισχύ κάθε LED. Σε περίπτωση σύνδεσης μιας μακριάς ταινίας με διαφορετικά (όχι τα ίδια) LED σε μια πηγή τάσης μεγαλύτερη από πολλά βολτ, τα LED χαμηλής ισχύος θα καούν και, στη συνέχεια, εάν συμβεί θερμική βλάβη και το LED έχει γίνει κανονικός αγωγός, θα καούν και τα υπόλοιπα.

Παρά το γεγονός ότι ακόμη και οι λυχνίες LED της ίδιας παρτίδας διαφέρουν ελαφρώς ως προς την τάση (εντός εκατοστών του βολτ), μπορεί να προκύψει μια μικρή "ασυμφωνία".

Για τον υπολογισμό της ισχύος υπάρχει ένας πίνακας τιμών ονομαστικής τάσης και κατανάλωσης ρεύματος. Σύμφωνα με αυτό, τα LED διαφορετικών χαρακτηριστικών έχουν διαφορετική κατανάλωση ρεύματος μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ελαφρά στοιχεία παρόμοια με τα συνηθισμένα LED που παράγονται στην ΕΣΣΔ, τα οποία, με τη σειρά τους, εγκαταστάθηκαν στον πίνακα οθόνης του τηλεφωνικού εξοπλισμού μεγάλων αποστάσεων (εξοπλισμός ραδιοφωνικού ρελέ), διαφέρουν σε κατανάλωση ρεύματος 15-30 χιλιοστά αμπέρ με τάση εξάπλωση 2,7-3,2 βολτ ... Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να υπερβείτε αυτές τις παραμέτρους - ιδανικά, η λυχνία LED δεν πρέπει σχεδόν να θερμαίνεται καθόλου. Η θέρμανση επιτρέπεται σε θερμοκρασία όχι μεγαλύτερη από αυτή του σώματος ενός υγιούς ατόμου (όχι θερμότερη από ένα δάχτυλο). Να θυμάστε πάντα ότι ένα LED δεν είναι λαμπτήρας εκκένωσης αερίου ή πυρακτώσεως· δεν πρέπει να παράγει σχεδόν καθόλου θερμότητα. Εάν εφαρμόσετε τάση 3,4-3,8 V σε μια τέτοια λυχνία LED, τότε η θέρμανση θα γίνει πιο σημαντική - μέχρι θερμοκρασία 50-55 μοίρες και τάση μεγαλύτερη από 4 βολτ θα οδηγήσει εντελώς σε επιταχυνόμενη υποβάθμισή της (το Η λυχνία LED θα θερμανθεί έως και 70 μοίρες, μετά από την οποία απλώς πέφτει - "σπάει" από τη θερμότητα και γίνεται άχρηστη).

Ας δώσουμε ένα παράδειγμα. Μια ταινία 220 volt, που δουλεύει σε μεγάλα τμήματα σε SMD LED, έχει 60 τεμάχια ανά τμήμα. Φυσικά, αν υπολογίζεις στα χαρακτηριστικά, χωρίς υπερφόρτωση, σε περίπτωση αυτοσυλλογής, θα έβγαιναν 80 από τα μεμονωμένα LED που παρήγγειλε το κόμμα στην Κίνα. Εδώ ο υπολογισμός είναι ότι η κασέτα θα λειτουργήσει τουλάχιστον τις δηλωθείσες 25 χιλιάδες ώρες και δεν θα «διακόψει» κάπου μεταξύ 2000 και 3000 ωρών πραγματικής εργασίας, όπως συμβαίνει συχνά ως αποτέλεσμα σκόπιμης υπέρβασης των παραμέτρων λειτουργίας.

Ετσι, Το SMD-5050 έχει ισχύ 0,1 watt. 60 τεμάχια - ήδη 6 watt. Η φωτεινή ροή μιας ταινίας 1 μέτρου είναι 480 lumens (8 lm ανά LED).Μπορείτε να μάθετε την τρέχουσα κατανάλωση "από την πρίζα" διαιρώντας 6 W με 220 V. Ως αποτέλεσμα, καταναλώνονται 27 mA από το δίκτυο. Στην πραγματικότητα, ωστόσο, ορισμένες απώλειες (έως 5%) οφείλονται στη γέφυρα διόδου - θερμαίνεται ελαφρώς, οπότε στην πραγματικότητα η ταινία καταναλώνει 30 mA εναλλασσόμενου ρεύματος στα 220 V. Και αν πάρουμε (όπως συμβαίνει συχνά) την απαγωγή θερμότητας των υπερφορτωμένων LED, τότε ένα άλλο 40-50 τοις εκατό θα πάει στη θέρμανση. Για παράδειγμα - λαμπτήρες LED, η βάση των οποίων καίει ακόμη και το χέρι (70 μοίρες, +50 σε θερμοκρασία δωματίου, με τη μορφή θερμότητας), στη συνέχεια η απώλεια θερμότητας των LED και του ανορθωτή (ή του οδηγού) έχει ως αποτέλεσμα 60% ή περισσότερο. Ως αποτέλεσμα, αντί για 30 mA στα 220 βολτ, ολόκληρο το συγκρότημα θα πάρει 50 milliamperes.

Ας πάρουμε ως παράδειγμα όλα τα ίδια LED - SMD-5050. Ανά μέτρο (60 τεμ.), η ροή φωτός τους υπολογίζεται στα 6 W, με κατανάλωση 10-15 (τα υπόλοιπα watt, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, πηγαίνουν σε θέρμανση λόγω λανθασμένου υπολογισμού). Εάν μια τέτοια ταινία λάμπει στα 6 W ανά μέτρο, τότε για όλο το μήκος, ας υποθέσουμε, του διαδρόμου (100 μέτρα, ο πρώτος όροφος ενός εργοστασίου ή εργοστασίου, η μετάβαση μεταξύ εργαστηρίων), η ταινία θα εκπέμψει 600 W φωτός . Σε αυτή την περίπτωση, η κατανάλωση θα είναι ίδια με εκείνη μιας ηλεκτρικής κουζίνας με ένα καυστήρα ή ενός ηλεκτρικού καλοριφέρ με λάδι - κιλοβάτ ή περισσότερο. Οι ταινίες που τροφοδοτούνται από 220 V συχνά ενεργοποιούνται μέσω μιας αυτόματης ασφάλειας στο καλώδιο "φάσης" της γραμμής - το ρεύμα λειτουργίας του είναι ίσο με πολλά αμπέρ. Εάν η φωτεινότητα της ταινίας αλλάξει από ένα κύμα τάσης σε μεγάλη κατεύθυνση, αυτή η αυτόματη ασφάλεια θα "πυροβολήσει", θα ανοίξει τη γραμμή και η ταινία θα απενεργοποιηθεί.

Εάν ο φωτισμός με ταινία 220 V δεν απαιτεί τίποτα άλλο παρά έναν ανορθωτή με φίλτρο (πυκνωτή) για την ίδια τάση, τότε τα μίνι συγκροτήματα 5, 12 και 24 volt χρειάζονται έναν επιπλέον μετατροπέα. Ως τελευταίο, χρησιμοποιείται ένας οδηγός ρεύματος ή ένα σταθεροποιημένο τροφοδοτικό για την ίδια χαμηλή τάση, που υπολογίζεται με ένα μικρό περιθώριο προκειμένου να αποφευχθεί η πτώση της ισχύος.

Το απλούστερο παράδειγμα είναι ένα πρόγραμμα οδήγησης σε τυπικούς λαμπτήρες βάσης E-27. Ένας λαμπτήρας 3W περιέχει 5-6 LED συγκολλημένα σε μια κυκλική σανίδα με αλουμινένιο υπόστρωμα. Το τελευταίο χρησιμοποιείται ως απαγωγή θερμότητας. Οι πρακτικές συμβουλές από οικιακούς κατασκευαστές που επισκεύασαν τέτοιους λαμπτήρες καταλήγουν στην αύξηση της αντίστασης μιας από τις αντιστάσεις στο κύκλωμα, έτσι ώστε ο οδηγός να μην θερμαίνεται σχεδόν καθόλου.

Για παράδειγμα, αντί για τα ελάχιστα 18 ohms, πρέπει να βάλετε μια αντίσταση στα 40. Η συγκόλληση πρόσθετων LED του ίδιου τύπου στο κενό του συγκροτήματος φωτός δεν δίνει το αποτέλεσμα: ο οδηγός έχει «απόθεμα ισχύος». Το μικροκύκλωμά του θα συνεχίσει να μπαίνει σε «υπερβολή», αφού έχει ρυθμιστεί το ρεύμα, το οποίο λαμβάνεται με περιθώριο. Ένας τέτοιος λαμπτήρας λάμπει πραγματικά στα 3-5 W, αλλά καταναλώνει τουλάχιστον την ίδια ποσότητα ενέργειας για υπερβολική θερμότητα. Οι λαμπτήρες 3 watt χρησιμοποιούν 5-6 διπλά LED (συνδεδεμένα σε ζεύγη με εσωτερική σύνδεση σειράς, διπλούς κρυστάλλους), καθένα από τα οποία καταναλώνει με ρυθμό 6 V. Στην πράξη, ο κατασκευαστής, προκειμένου η λάμπα να λάμπει όσο πιο έντονα γίνεται, εκχωρεί και τα 8 βολτ σε έναν διπλό κρύσταλλο. Πέντε τέτοιοι κρύσταλλοι είναι 40 βολτ, 6 - 48.

Εάν ο λαμπτήρας είναι σχεδιασμένος για 10 κρυστάλλους και υποδεικνύει ότι η ισχύς του είναι 5 W, τότε ο οδηγός παράγει συνεχές ρεύμα με τάση 80 βολτ - κανονικά θα έπρεπε να δίνει μόνο 60. Άλλα 5-10 W διαχέονται για περιττά υπερθέρμανση. Η τεχνολογία υπολογισμού του μετατροπέα παραβιάζεται και σύντομα μετά την αγορά θα καεί μαζί με ένα ή περισσότερα LED. Για να μην συμβεί αυτό, οι οικιακοί τεχνίτες, αλλάζοντας την περιοριστική αντίσταση που ελέγχουν το ρεύμα του μικροκυκλώματος, επιτυγχάνουν κανονική λειτουργία. Ταυτόχρονα, ο λαμπτήρας δεν λάμπει κατά 3 (ή 5) watt, αλλά κατά 2-2,5 (3-4), η φωτεινότητά του μειώνεται στο μισό.Το γεγονός είναι ότι ακόμη και στη λειτουργία χωρίς υπερφόρτωση, διατηρούνται απώλειες 5-32% για τη μικρή θερμότητα που παράγεται από τον οδηγό (ανάλογα με την πολυπλοκότητα του κυκλώματος και την ποιότητα των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων).

Συμπέρασμα: κατά τον υπολογισμό του μετατροπέα, δεν πρέπει να επιτρέπεται να υπερθερμανθεί. Εάν η ισχύς μιας ταινίας 1 m είναι 6 watt, χρησιμοποιήστε τροφοδοτικό ή πρόγραμμα οδήγησης με απόθεμα ισχύος 2-3 φορές. Σε αυτό το παράδειγμα, η ισχύς του (μέγιστη, όχι μέγιστη) είναι 12-18 watt. Στρογγυλοποιώντας αυτό το ποσό, επενδύστε σε έναν προσαρμογέα ισχύος 20 watt.

Ένα πρακτικό παράδειγμα είναι να προσπαθήσετε να μετρήσετε την ανάγκη για φως χρησιμοποιώντας ήδη αγορασμένους λαμπτήρες LED τύπου υπόγειου. Εάν, ας πούμε, απαιτούνται 3 λαμπτήρες δέκα watt (σε έναν μεγάλο πολυέλαιο) για την κουζίνα-σαλόνι μιας εξοχικής κατοικίας, τότε ξεκινήστε από αυτήν την τιμή. Το καθήκον σας είναι να υπολογίσετε πόσο καιρό θα χρειαστεί η ταινία τοίχου (ή οροφής) που τρέχει κατά μήκος της περιμέτρου του δωματίου.

Για παράδειγμα - όλες οι ίδιες λωρίδες φωτός σε ελαφριά στοιχεία SMD-5050. Ένα μέτρο είναι έξι βατ. Για να δημιουργήσετε μια ροή τέτοιας ισχύος, πάρτε 5 m από μια τέτοια ταινία. Απελευθερώνεται ανά μέτρο - σε καρούλι σε όλο το μήκος που αναγράφεται στη συσκευασία. Θα περάσει κατά μήκος ενός από τους τοίχους, για παράδειγμα, πάνω από τον καναπέ και την πόρτα, από την πλευρά ενός από τους μεγαλύτερους, απέναντι τοίχους. Και οι τρεις λαμπτήρες και τα πέντε μέτρα φωτοταινίας καταναλώνουν ιδανικά 30 watt ανά ώρα συνεχούς λειτουργίας. Μπορείτε να ελέγξετε εάν οι πραγματικές παράμετροι αντιστοιχούν στις δηλωμένες συγκρίνοντας την έξοδο των LED διαφορετικών εμπορικών σημάτων.