Сечение кабеля для светодиодной ленты: Расчет требуемого сечения провода

Кабель для подключения светодиодной ленты

Светодиоды на проводе

Напряжение питания

Зачастую люди покупают ленту, не особо задумываясь о ее напряжении. То, что насоветовал продавец, то и берут. А они далеко не всегда компетентны.

Наиболее оптимальным является выбор led подсветки на 12 вольт. У нее есть ряд преимуществ:

  • большой ассортимент, который всегда есть в наличии во многих магазинах

Легко можно найти на замену кусок выгоревшей подсветки или вышедший из строя блок питания на 12В. Однако есть здесь и свои ограничения.

Данная лента поставляется в бобинах по 5 метров. Соединять последовательно их друг с другом нельзя.

На 12 вольтах, при большой протяженности (свыше 5м), идут существенные потери напряжения. Ток в цепи возрастает, и в конечном итоге светодиоды выходят из строя.

Еще из преимуществ:

  • данную марку можно резать на маленькие кусочки по 5см

Тем самым, очень легко подобрать оптимальный размер по габаритам конструкции.

К тому же, такие маленькие кусочки легко запитать напрямую от батарейки, без всяких громоздких источников напряжения.

Из-за больших потерь напряжения, источник питания должен быть размещен как можно ближе к началу ленты. Если у вас нет такой возможности, то выбирайте модели на 24 или 36 вольт.

У светодиодной ленты 220В тоже есть ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам можно отнести тот факт, что она поставляется строительной длиной до 100м.

Это очень удобно, когда необходимо подсветить участки фасада дома, либо какие-то металлоконструкции.

Вдобавок ко всему, она изначально идет в герметичном исполнении. Но ее толщина в данном силиконе является одновременно и недостатком.

Использовать такую ленту внутри помещений не удобно, так как она будет занимать много места.

Помимо этого, существенным недостатком является тот факт, что резать ее можно только каждые полметра. Ну и стоимость качественных экземпляров будет существенным образом отличаться от низковольтных моделей.

Выбор мощности блока питания

Многие покупая БП, выбирают его ровно такой же мощности, как и сама светодиодная лента. Это в корне не правильно.

Если вся ваша led подсветка имеет мощность 60Вт, то нельзя покупать источник питания тоже на 60Вт. Необходимо взять его с запасом 30%. То есть, если лента 60-70Вт, берите смело 100 ваттный.

Если у вас очень мощная лента, или подсветка состоит из множества параллельных участков, то и источник питания нужно выбирать соответствующий.

Однако не многие знают, что блоки от 250Вт и больше, зачастую комплектуются вентиляторами охлаждения.

Закажите такие изделия на АлиЭкспресс и только после распаковки посылки обнаружите сюрприз.

А представьте, что вам его устанавливать в спальне. Первый месяц он может быть и будет работать относительно бесшумно, зато в дальнейшем, такое освещение из-за постоянного гула, ничего кроме раздражения вызывать не будет.

Поэтому всегда обращайте внимание на этот, казалось бы несущественный момент. Лучше заказать 2шт поменьше, чем один большой.

Это будет достойной альтернативой мощному блоку с вентилятором. Половину участка подключите от одного, половину от другого.

Провода для подключения

Вы можете идеально подобрать блок и купить качественную ленту, но подключив ее слишком тонким проводом, так и не получите хорошего результата. Как правильно подобрать и рассчитать сечения проводов питания?

Для этого можно применить два способа.

Выбор по нагрузке ленты

Во-первых, они должны быть медными. Во-вторых, чтобы не изучать таблицу соответствий номинальных токов и подходящих сечений проводов (а она не всегда будет под рукой), примените универсальную формулу.

На каждые 10А нагрузки требуется медный провод сечением 1мм2.

Этого сечения вам хватит с запасом, и все будет работать исправно. Как узнать какой ток потребляет вся подсветка?

Путем простого расчета. Допустим, у вас SMD 5050 напряжением 12В и мощностью 14,4Вт/метр. Общая длина всей led подсветки – 15 метров (3 куска по 5м параллельно подсоединены к блоку).

Для одного 5 метрового отрезка мощность будет равна:
P=14,4Вт/м*5м=72Вт

Данную мощность делим на напряжение и получаем ток:
I=P/U=72Вт/12В=6А

Осталось расчетную величину тока 6А разделить на 10А, согласно универсальной формуле и получим требуемое сечение провода для монтажа:
6А/10А=0,6мм2

Ближайшим стандартным значением будет провод сечением 0,75мм2.

Однако учтите, такой расчет приемлем, только если лента находится в непосредственной близости от источника питания.

Если же блок спрятан за 5м и более от самой подсветки, тогда желательно применять провода, начиная от 1,5мм2 и более.

Даже несмотря на то, что расчет будет давать меньшие значения.

Когда у вас RGB подсветка, общий ток, который получается при вычислениях по формуле I=P/U нужно разделить на три канала (R-G-B). Ведь каждый цвет вы будете подключать отдельным проводником.

Выбор по мощности блока

Второй способ опирается не на мощность ленты, а на мощность блока питания.

Согласно ему, провода должны быть такого сечения, чтобы спокойно выдержали 135% номинального тока, который способен выдать источник питания.

Помимо нормальной работы подсветки, никто ведь не отменял возможные короткие замыкания. Защита блока срабатывает обычно при перегрузке от 105% до 135%.

Если в БП есть ”Hiccup” защита, то он будет периодически отключаться и пробовать включаться заново. Провода вы в этом случае не спалите. Блок будет клацать и щелкать, пока не устранится КЗ.

Есть и другая защита – ”Constant current limiting”. Благодаря ей, выходное напряжение будет снижаться до той величины, пока ток не достигнет приемлемого значения. Но значение это будет приемлемо для блока, а не для тонких проводов!

И если ваш провод слишком слабый, это может привести к пожару.

Марки провода

Рекомендуемые марки проводов для подключения – ШВВП, КСПВ, ПуГВ, акустические провода. Только не путайте подключение ленты и подключение блока питания.

Для БП уже необходим полноценный электрический кабель ВВГнг-Ls или NYM, по которому можно будет безопасно передать 220В.

Применение здесь проводов акустики или пожарно-охранной сигнализации будет грубейшей ошибкой и нарушением.

Герметичная лента

По степени влагозащиты ленты подразделяются на 4 вида:

Не имеет защитного покрытия и их можно применять только внутри сухих помещений.

Имеет двойной слой лака защищающий от пыли, но не от воды. Можно различить по характерному блеску.

С защитой от пыли и струй воды.

Полностью погружены в силиконовую оболочку и имеют двойную изоляцию проводов.

Их можно использовать в воде для подсветки бассейнов и аквариумов.

Для монтажа внутри помещений (подсветка мебели, потолка в спальне, зале) некоторые выбирают герметичную светодиодную ленту с защитой IP65. Она не полностью в силиконовом шланге, а просто сверху как бы пролита герметиком.

Это дает ей защиту от брызг воды. Люди думают, что будет здорово и удобно протирать с нее пыль.

Однако применение такой модели в сухом помещении никогда себя не оправдает. Вы получите больше минусов, чем плюсов.

В таких комнатах, особенно в зимний период работы отопления, наблюдается низкая влажность. И герметик, нанесенный поверх ленты при таких условиях, имеет свойство быстро усыхать.

В некоторых случаях силикон просто будет выкрашиваться как стекло и осыпаться. А еще этот силикон при высыхании начинает ”вести”.

Он тянет за собой подложку и происходит обрыв мест соединения с платой. Начинает пропадать контакт и подсветка местами тухнет, горит не равномерно.

Никакой ремонт здесь уже не поможет. Придется менять все целиком.

А еще у многих не получается нормально запаять герметичную ленту. Здесь есть свои нюансы и особенности.

Тот же силикон начинает со временем желтеть, что в итоге изменяет (загрязняет) цвет подсветки. Проверить качество силикона в магазине проблематично.

Этот эффект (пожелтение), скажется только через несколько месяцев. Не забывайте еще и о запахе, который неизменно будет исходить от герметика, когда лента нагреется.

Поэтому герметичную ленту применяйте там, где ей место – во влажных помещениях ванных комнат, на кухне под фартуком, возле раковины.

Подбор сечения кабеля для подключения светодиодной ленты

Правильно выбранное сечение кабеля поможет избежать заметные потери яркости светодиодной ленты (СДЛ). Поэтому данному расчету следует выделить особое внимание.

Рис. 1. Кабель.

Требования к величине сечения кабеля при подключении LED-ленты с напряжением 12, 24 В гораздо выше, чем для сетей на 220 В. Это связано с тем, что падение напряжения (потери мощности) в проводах при протекании одного и того же тока в единицы вольт при напряжении 220 В незначительно, а для 12 В — существенно.

Пример расчёта сечения кабеля

Например, подключаем светодиодную ленту суммарной мощностью P = 60 Вт, постоянное напряжение 12 В, длина медных проводов от блока питания (БП) до ленты L = 6 м. Ток I = P/U = 60/12 = 5 А. Если выбрать сечение жилы провода по таблице 1, которая составлена для переменного напряжения 220 В, то сечение провода будет S = 0,5 мм².

Таблица 1. Для подбора сечения кабеля для медного кабеля при напряжении 220 и 380 В.

Теперь подсчитаем потери напряжения на двухжильном кабеле по формуле (1):

Uk = ((ρ × 2 × L) / S) × I, (1)

где ρ — удельное сопротивление провода , для медного провода оно равно 0,0175. В результате расчета получим потери напряжения на кабеле Uk = 2,1 В. То есть до ленты «дойдет» всего 9,9 В (рис. 2) вместо 12 В. Таким образом, сечение 0,5 мм² нам явно не подходит.

Рис 2. 9,9 Вольт.

Для расчета кабеля есть специальные таблицы, в которых кабель подбирается исходя из падения напряжения. Но для практических расчетов мы используем упрощенные формулы (2) и (3):

S = 0,5×I, если длина двухжильных проводов менее 10 м; (2)

S = 0,75×I, если длина двухжильных проводов от 10 м до 30 м. (3)

То есть для нашего случая сечение кабеля должно быть S = 0,5 × 5 = 2,5 мм². Разница в пять раз между тем, что мы подсчитали, и между тем, что неправильно выбирают по привычке по таблице 1. Теперь подсчитаем потери напряжения в нашем кабеле с сечением 2,5 мм²: Uk = 0,42 В, что вполне приемлемо, поскольку непосредственно на светодиодной ленте будет 11,58. Блок питания обычно имеют подстроечный резистор (рис. 3), который позволяет отрегулировать напряжение до 12,42 В. Тогда на светодиодной ленте будут положенные 12 В. На БП производители обычно выставляют напряжение 12,5 В, по всей видимости, уже предполагая, что будут какие-то разумные потери.

Рис. 3. Подстрочный резистор у блока питания.

Обращаем внимание, что сечения кабеля можно уменьшить в 2 раза если использовать светодиодную ленту с напряжением питания 24 В. Так, для нашего примера, если бы мы использовали ленту на 24В той же мощности 60 Вт, ток был бы 2,5 А, тогда по формуле (2) требуемое сечение кабеля 1,25 мм². Для систем с большой мощностью рекомендуем использовать светодиодные ленты на 24 В.

Заключительные рекомендации

Используйте вышеуказанные формулы (2) и (3) для расчета сечения кабеля, поскольку из-за неправильного выбора сечения можно потерять заметную часть светового потока. Проверяйте напряжение на концах кабеля перед подключением ленты. Лучше использовать кабель хорошего качества, соответствующий ГОСТу. Некоторые производители могут использовать медь с большим числом примесей, тогда удельное сопротивление ρ будет больше и, соответственно, потери напряжения будут еще больше, чем теоретически рассчитано выше.

По материалам статьи «Как выбирать светодиодные ленты для создания декоративной подсветки интерьера» N1, 2017 led-e.ru

Автор статьи Сергеев П. А. сотрудник компании СветоЯр.

Источник: https://svetoyar.pro/instrukcii/podbor-secheniya-kabelya

как припаивать кабель к ленте на 12 вольт? Каким сетевым шнуром можно подключать LED-ленту? Расчет сечения провода для подключения

Приобрести или собрать светодиодный (LED) светильник мало – нужны ещё и провода, чтобы подвести к диодной сборке электропитание. От того, насколько толстым будет сечение провода, зависит, как далеко от ближайшей розетки или распредкоробки его можно «пробросить».

Критерии определения размера провода

Прежде чем определиться, какой размер будет у проводов, прикидывают, какая суммарная мощность будет у готового светильника или светодиодной ленты, какую мощность «потянет» блок питания или драйвер. Наконец,

марка кабеля выбирается исходя из представленного на местном рынке электрики ассортимента.

Драйвер иногда размещается на значительном удалении от светоэлементов. Рекламные щиты подсвечиваются на расстоянии в 10 м и более от пускорегулирующего устройства. Вторая область применения такого решения – интерьерный дизайн больших торговых залов, где светолента располагается на потолке или непосредственно под ним, а не рядом с работниками магазина или гипермаркета. Порой напряжение, идущее на вход светоленты, существенно отличается от величины, выдаваемой устройством питания. Вследствие уменьшенного сечения провода и увеличенной длины кабеля ток и напряжение теряются в проводах. С этой точки зрения кабель рассматривается как эквивалентный резистор, иногда достигающий величины от одного до более чем десятка Ом.

Чтобы ток не терялся в проводах, сечение кабеля увеличивается в соответствии с параметрами ленты.

Напряжение 12 вольт более предпочтительно, чем 5 – чем оно выше, тем меньше потери. Этот подход используется в драйверах, выдающих вместо 5 или 12 несколько десятков вольт, а светодиоды соединены в последовательные группы. Ленты на 24 вольта позволяют частично решить проблему потери лишней мощности в проводах, сэкономив при этом на самой меди в кабеле.

Так, для светодиодной панели, набранной из нескольких длинных лент и потребляющей 6 ампер, на 1 м кабеля приходится 0,5 мм2 сечения в каждом из проводов. Чтобы избежать потерь, «минус» соединяют на корпус конструкции (если она тянется далеко – от блока питания до ленты), а «плюс» пускают по отдельному проводу. Такой расчёт используют в автомобилях – здесь вся бортовая сеть предусматривает питание по однопроводным линиям, вторым проводом для которых служит сам кузов (и кабина водителя). Для 10 А это 0,75 мм2, для 14 – 1. Зависимость эта нелинейная: для 15 А используют 1,5 мм2, для 19 – 2, наконец, для 21 – 2,5.

Если речь идёт о питании светолент с рабочим напряжением в 220 вольт, то под конкретный автоматический предохранитель лента выбирается по токовой нагрузке, заметно меньшей, чем ток срабатывания автомата. Однако когда стоит задача сделать выключение форсированным (очень быстрым), то нагрузка от ленты превысит некоторый предел, обозначенный на автомате.

Низковольтным лентам не грозит превышение силы тока. Выбирая кабель, потребитель рассчитывает, что возможное падение питающего напряжения при слишком длинном кабеле будет покрыто почти полностью.

Линия должна оказаться максимально короткой – низкое напряжение требует большего сечения кабеля.

По нагрузке ленты

Мощность ленты равна силе тока, умноженной на питающее напряжение. В идеале 60-ваттная светолента при 12 вольтах потребляет 5 ампер. А значит, не следует её подключать через кабель, чьи провода имеют меньшее сечение. Для бесперебойной работы выбирают наибольший запас прочности – и оставляют дополнительные 15% сечения. Но поскольку найти провода с 0,6 мм2 сечения трудно, сразу увеличивают до 0,75 мм2. Существенное падение напряжения при этом практически исключено.

По мощности блока

Реальная мощностная отдача блока питания или драйвера – значение, заявленное производителем изначально. Оно зависит от схемы и параметров каждой из комплектующих, из которых состоит данное устройство. Кабель, подключаемый к светоленте, не должен по проводимой мощности оказаться меньше, чем суммарная мощность светодиодов и общая мощность драйвера. В противном случае ток на светоленте окажется не весь. Возможен значительный нагрев кабеля – правило Джоуля-Ленца никто не отменял: проводник с током, превышающим его верхний предел, становится как минимум тёплым. Повышенная температура, в свою очередь, ускоряет износ изоляции – она становится хрупкой и со временем растрескивается. Драйвер, работающий с перегрузкой, также существенно нагревается – а это, в свою очередь, ускоряет его собственный износ.

Регулируемые драйверы и стабилизированные источники питания подстраиваются так, чтобы светодиоды (в идеале) нагревались не теплее, чем человеческий палец.

По марке кабеля

Марка кабеля – сведения о его характеристиках, скрытые под специальным шифром. Перед выбором оптимального кабеля потребитель ознакомится с характеристиками каждого из образцов в ассортименте. Лучшим вариантом считаются кабели с проводами многопроволочного плетения – им не страшны лишние сгибания-разгибания в пределах разумного (без резких изгибов). Если всё-таки резкого перегиба не избежать, старайтесь вторично его в том же месте не допустить. Толщина (сечение) сетевого шнура, которым адаптер подключается к осветительной сети 220 В, может не превышать 1 мм2 на каждый провод. Для трёхцветных светодиодов применяют четырёхпроводный (четырёхжильный) кабель.

Что потребуется для пайки?

Кроме паяльника, для пайки нужен припой (можно применить стандартный – 40-й, в котором 40% свинца, остальное – олово). Понадобятся также канифоль и паяльный флюс. Вместо флюса можно использовать лимонную кислоту. В эпоху СССР был распространён хлористый цинк – особая паяльная соль, благодаря которой лужение проводников выполнялось за секунду-две: припой почти моментально растекался по свежезачищенной меди.

Чтобы не перегреть контакты, используйте паяльник с мощностью 20 или 40 Вт. Стоваттный паяльник мгновенно перегревает дорожки на печатной плате и светодиоды – им паяют толстые провода и проволоку, а не тонкие дорожки и проводки.

Как припаивать?

Обрабатываемый стык – двух деталей, или детали и провода, или двух проводов – должен быть предварительно покрыт флюсом. Без флюса нанести припой даже на свежую медь затруднительно, что чревато перегревом светодиода, дорожки платы или провода.

Общий принцип любой пайки – нагретый до нужной температуры (часто это 250-300 градусов) паяльник опускается в припой, где его жало набирает одну или несколько капель сплава. Затем он погружается на небольшую глубину в канифоль. Температура должна быть такой, чтобы канифоль кипела на конце жала – а не тут же сгорала, разбрызгиваясь при этом. Нормально нагретый паяльник быстро плавит припой – он превращает канифоль в пар, а не дым.

При пайке соблюдайте полярность источника питания. Присоединённая «задом наперёд» (пользователь перепутал при пайке «плюс» и «минус») лента не будет светиться – светодиод, как и любой диод, заперт и не пропускает ток, при котором он светился бы. Встречно-параллельно включённые светоленты используются при внешнем дизайне (экстерьере) зданий, построек и сооружений, где их можно питать переменным током. Полярность подключения светолент при питании их переменным током неважна. Поскольку люди находятся на улице значительно меньше, чем в помещениях, мерцающий свет не так критичен для человеческого глаза. Внутри, на объекте, где человек долго, несколько часов или весь день кропотливо трудится, мерцающее с частотой 50 герц освещение способно утомить глаза уже за час-другой. А это значит, что внутри помещений светоленты питаются уже постоянным током, что вынуждает пользователя соблюдать полярность комплектующих светильника при пайке.

Для готовой светоленты зачастую применяют поставляемые в комплекте штатные клеммы и клеммники, что позволяет легко заменить провода, саму ленту или драйвер питания, не разбирая всю подсистему. Клеммы и клеммники могут соединяться с проводами методом пайки, обжима (с помощью специального обжимного инструмента) либо на винтовых соединениях. В результате система обретёт законченный вид. Но и для исключительно паяной проводки качество работы светоленты ничуть не пострадает. Во всех случаях сборки и установки световых изделий требуется некоторый навык, позволяющий собрать, прикрепить и подключить их быстро и качественно.

Провод для светодиодной ленты. Как рассчитать сечение? Выбрать

Рассмотрим некоторые формулы для расчета мощности, напряжения и сопротивления провода(так же подойдет для расчета длины проводов для ленты). Произведем расчет в зависимости от сечения.

Формула связи мощности и напряжения:

P = I × U

Формула связи напряжения и сопротивления:

U = R × I

Из этих формул можно сделать вывод, что при понижении напряжения потери на проводе увеличиваются, чтобы этого избежать, необходимо увеличивать сечение провода.

Рассмотрим в частности медный, его R постоянному току (потери напряжении).

Оно связано и зависит от удельного сопротивления материала, из которого изготовлен провод и обозначается ρ (читается как «ро»), и измеряется в Ом×мм²/м.

Формула расчета сопротивления в зависимости от сечения и материала, из которого он изготовлен:

R = (ρ×l)/S

R – сопр-ие, выбранного отрезка, измеряется в Ом

ρ – удельное сопр-ие, измеряется Ом×мм²/м

l – длина, взятого отрезка, измеряется в м

S – площадь поперечного сечения, измеряется в мм²

Удельное сопротивление различных металлов при комнатной температуре 20 ˚C

Как можно увидеть из таблицы ρ меди равно от 0,0172 до 0,018 Ом×мм²/м. Берем среднее значение 0,0175 Ом×мм²/м. Конечно данные в таблице приведены для чистых металлов, а не их сплавов. Сплав определенного металла может улучшить или ухудшить данные характеристики, например, если в медь добавить железо то R вырастит, проводимость ухудшится. Произведем расчет R провода с различным сечением.

Если необходимо рассчитать U, то в формулу связи его и сопротивления (U = R × I) подставляем формулу для расчета сопротивления провода в зависимости от сечения и материала (R = (ρ×l)/S) и получаем:

U = ((ρ×l)/S) × I

Приведем таблицу падения напряжения на медном проводе разного сечения и разном подаваемом токе. Длина провода составляет 1 метр.

Обозначения и описание таблицы:

Верхняя строчка – площадь сечения (S)

Левый столбец — значение силы тока (I)

Красным цветом указаны значения, при которых будет перегрев провода, то есть ток будет выше максимально допустимого.

Синим цветом, обозначены значения, когда применение слишком «толстого» провода финансово не выгодно и не обусловлено никакими факторами. За порог было взято падение менее 1 В на длине 100 м.

Пример использования:

Использование таблицы очень простое и удобное. Для понимания лучше воспользоваться примером.

Пример.

Нам необходимо подать питание на прибор, потребление которого 12 В постоянного тока 10 А. Допустим расстояние от питания до устройства 5 метров  (т.е. длина 5 метров). На выходе блока питания устанавливаем U = 12,5 В – что означает, что возможное падение его может составлять максимум 0,5 В иначе устройство либо будет работать не в полную мощность, либо вообще из-за нехватки напряжения не будет работать.

Пусть у нас в наличии будет провод 1,5 мм². Обращаемся к таблице. На 1 метре при токе в 10 А будет потеря 0,1167 В, а на пяти значит будет 0,1167 × 5 = 0,5835 В. Эта потеря будет составлять на одном, допустим на «+», но у нас есть и второй — «-». Соответственно на нем будет такая же потеря – 0,5835 В, а значит общая потеря составляет 0,5835 × 2 = 1,167 В. Исходя из расчетов наше устройство будет получать питание равное 12,5 – 1,167 = 11,333 В. Этот пример в частности подходит для питания светодиодной ленты и как рассчитать необходимый проводник, чтобы U было достаточным для свечения светодиодной ленты. Так же конечно стоит понимать, что метал из которого изготовлен не имел примесей и ρ бралось равным  0,0175 Ом×мм²/м. В данном случае лучше использовать сечение, допустим, 2,5 мм² или же установить источник питания ближе к потребителю (блок питания ближе к светодиодной ленте).

Можно сделать вывод, что чем толще и короче, тем лучше.

как рассчитать сечение кабеля и допустимое напряжение

Декоративная подсветка с помощью светодиодных лент вошла в моду сравнительно недавно. Многие пользователи еще не успели разобраться в специфике эксплуатации и особенностях подключения светильников. В частности, не все могут правильно подобрать кабель для светодиодной ленты. Это важный вопрос, так как неграмотно выполненное соединение может стать причиной выхода подсветки из строя.

Допустимое напряжение питания светодиодной ленты

Большинство светодиодных лент рассчитаны на питание от источника постоянного тока 12 вольт. Есть образцы, рассчитанные на 24 или 48 В. Кроме этого, существуют LED ленты, которые напрямую подключаются к сети переменного тока 220 В. Все необходимые параметры указываются на упаковке или на подложке светильника. Необходимо понимать, что требования для низковольтных лент гораздо выше, чем к светильникам на 220 В.

Для подключения используется специальный блок питания ленты, соответствующий требованиям светильника. Режим подачи энергии для светодиодов не допускает превышения номинальных значений. Это вызовет сильный перегрев и усиленную деградацию LED элементов. Если напряжение ниже, яркость свечения уменьшается. Поэтому важно организовать подачу на контакты светодиодной ленты номинального тока. Экспериментальным путем определено, что большинство светодиодных лент могут работать при 10 % недостатке напряжения, но снижение его еще больше чрезмерно снижает яркость свечения.

Выбор кабеля для диодной ленты

Нередко приходится располагать драйвер на большом расстоянии от самой ленты. Это встречается при создании подсветки рекламных конструкций, интерьеров и прочих объемных объектов. Иногда напряжение, поступающее на вход, не соответствует выходным показателям блока питания. Это вызвано тем, что сечение провода слишком мало, из-за большой длины возникает падение напряжения. Поэтому необходимо предварительно сделать расчет сечения провода и подобрать наиболее подходящий образец.

Светодиодные ленты, которые напрямую подключаются к сети 220 В, нуждаются в установке защиты. При этом, надо понимать, что основным показателем является сила тока. Проще всего руководствоваться общепринятыми соотношениями:

Сила тока Сечение кабеля
6 А 0,5 мм2
10 А 0,75 мм2
14 А 1 мм2
15 А 1,5 мм2
19 А 2 мм2
21 А 2,5 мм2

Внимание! Исходя из этих значений можно определить, какой автомат нужен для лент с питанием от 220 В. При этом, надо выбирать устройство с меньшими параметрами, так как устройство срабатывает с некоторой задержкой, а надо обеспечить опережение отсечки ленты при превышении силы тока.

Для низковольтных лент превышение силы тока не грозит. При выборе кабеля руководствуются величиной падения напряжения между выходом блока питания и контактами ленты. Кроме этого, необходимо стараться максимально ограничивать длину 12-вольтовой линии, поскольку именно она определяет величину расхождения параметров в начале и конце кабеля.

Существует несколько критериев определения размера провода:

По нагрузке ленты

Мощность ленты — это произведение силы тока на напряжение. Поскольку оно известно, легко определить потребляемый ток. Например, 60-ваттная светодиодная лента с напряжением питания 12 В потребляет 5 А. Исходя из этого, по таблице легко определить минимальное сечение — 0,5 мм2.  Рекомендуется прибавлять небольшой запас прочности и выбирать провод на 10-15 % толще, чем полученное расчетное значение. Это обеспечит нормальный режим работы и снизит величину падения напряжения.

По мощности блока

Мощность драйвера — это неизменяемая величина. Она определяется особенностями схемы, возможностями деталей, использованных в конструкции блока. Кабель для светодиодной ленты должен соответствовать выходным параметрам драйвера, иначе ток на ленту будет поступать с ограничениями.  Кроме этого, необходимо сразу выбирать подходящий по своим характеристикам источник питания для данной ленты. Правильным решением будет сначала купить подсветку, и только потом выбрать оптимальный тип драйвера к ней. После этого производят расчет сечения, руководствуясь изложенной выше методикой.

Существуют драйверы с возможностью настройки напряжения на выходе. Эта функция позволяет добиться оптимальной яркости, но во время настройки надо измерять напряжение на светодиодной ленте, чтобы избежать превышений номинала и перегрузки LED элементов.

По марке провода

Марка кабеля представляет собой зашифрованную информацию о его параметрах. Для того, чтобы выбрать оптимальный вариант, надо иметь представление о маркировке проводов, наличии плюсов и минусов каждой разновидности.              Специалисты рекомендуют использовать медные многожильные виды кабеля. Они обладают хорошим набором эксплуатационных качеств, легко переносят нагрузки усталости и не ломаются. Помимо материала надо обращать внимание на сечение (его предварительно рассчитывают) и тип изоляции.

Монтаж и пайка проводов

Монтаж и подключение кабеля светодиодной ленты необходимо производить внимательно, соблюдая полярность и рекомендации производителя. От качества соединений зависит соблюдение режима работы ленты и срок ее службы. Для соединения можно использовать штатный LED коннектор, который позволяет быстро и достаточно качественно собрать всю подсветку. Его достоинствами являются:

  • простота использования — для работы с такими приспособлениями не требуется предварительная подготовка;
  • высокая скорость сборки;
  • не нужны никакие инструменты;
  • если при соединении допущены ошибки, переделать соединение легко и быстро.

Важно! Однако, механические коннекторы со временем окисляются и перестают обеспечивать качественное соединение. Поэтому специалисты рекомендуют применять пайку. Для нее нужен паяльник, припой и флюс. Необходимо иметь некоторый навык подобных работ, иначе есть риск замкнуть контакты или перегреть ленту.

Размещение блоков питания        

Блок питания должен находиться максимально близко к светодиодной ленте. С этим нередко возникают проблемы, так как несущие поверхности редко позволяют скрытно разместить прибор. Иногда приходится низковольтную линию протягивать на большое расстояние. Специалисты не рекомендуют делать кабель длиннее 35 м, так как его сопротивление будет слишком большим. Многие пользователи решают вопрос иначе — они прячут драйвер в опорной конструкции, за выступами или в углублениях.

Кабель проводят до блока, а низковольтную линию делают максимально короткой. Этот вариант встречается чаще всего. Единственным недостатком является необходимость проводить длинный провод под высоким напряжением, что не всегда удобно или безопасно.

Основные выводы

Подбор кабеля для светодиодной ленты — важная и необходима процедура. Она позволяет улучшить режим свечения ленты, продлить срок службы подсветки. Правильный выбор кабеля производят по следующим критериям:

  • потребляемый ток;
  • падение напряжения;
  • условия монтажа и соединения.

Расчет сечения кабеля не представляет сложности, но есть более простой способ. Надо найти в сети интернет один из онлайн-калькуляторов и воспользоваться им для быстрого и точного расчета.

Свои методы определения параметров кабеля для светодиодной ленты излагайте в комментариях.

Предыдущая

СветодиодыПитание от батарейки: как выбрать источник и правильно подключить светодиод

Следующая

СветодиодыВсе о монтаже светодиодных панелей в потолок

как рассчитать сечение кабеля и допустимое напряжение > Свет и светильники

Светодиод АЛ307: хаpaктеристика, цоколевка и маркировка

Читайте здесь, что такое светодиоды АЛ307, какими техническими хаpaктеристиками они обладают и где применяются, какова их маркировка цвета и соответствующая ей длина волны излучения, а также какими размерами и хаpaктеристиками цоколевки они обладают....

27 05 2021 4:41:53

SMD светодиоды: типы, виды, маркировка, размеры, и их хаpaктеристика, основные технические параметры светодиодных смд ламп для внешнего освещения

Читайте, какие SMD светодиоды самые популярные, где и в каком виде используются. Узнайте, чем они отличаются друг от друга и как выбрать оптимальный вариант. Плюсы и минусы изделий из СМД светодиодов, сфера применения, особенности покупки через интернет....

19 05 2021 17:37:22

Лазерный диод: подключение светодиодного лазера

Узнайте, что такое лазерный диод, как он устроен, принцип действия и разновидности. Читайте, какими особенностями обладают элементы с разной длиной волны и цветом луча. Уточните для себя специфику подключения и необходимость использования дополнительных устройств....

16 05 2021 20:13:38

Подсветка витрин: освещение для прилавков и витрин лентой со светодиодами

Узнайте, какое значение имеет подсветка витрин, ее возможности, способность привлекать покупателей и создавать эксклюзивный вид для обычной стандартной витрины. Выясните, какие существуют требования и нормы для осветительных приборов на витринах. Ознакомьтесь с порядком монтажа светодиодной ленты....

17 04 2021 20:35:24

Замена лампы ближнего света Рено Логан: как поменять лампочку на новую в фаре

Читайте, какие виды и конструкции ламп используются в головном освещении автомобилей Рено Логан первого и второго поколения. Узнайте, как выбрать оптимальный вид светильника, какие производители и модели наиболее популярны и востребованы. Запомните порядок действий для замены ламп ближнего света....

16 04 2021 3:57:15

Технология монтажа светодиодной подсветки LED лентой от А до Я

Дело в том, что от приятного зачатия идеи «сделаю сам» и до мысли «зачем я с этим связался», проходит некоторое время. Прочитайте эту статью, подготовленную нашими дипломированными инженерами. Она поможет Вам избежать многих проблем и сэкономит время.

Выполнить монтаж Вы сможете, как вооружившись отверткой и перочинным ножом, так и с использованием соответствующих инструментов и материалов. Новичкам в этом деле следует знать два правила:

• При дефиците знаний, иструмена, материалов и основательного подхода во время монтажа (ремонта) электрических устройств можно «насадить» кучу неисправностей.

• От используемого инструмента и материалов зависит не только качество, но и затраченное время.

После манипуляций только ножом и отверткой светодиодная лента светить будет. Более того - развешенная на стенке яркая лента, прибитые на виду гвоздями блок питания и контроллер могут, конечно, вызвать фурор где-нибудь в Хацапетовке. Но нам, почему-то, кажется, что это не Ваш вариант. Надеемся, милые жители Хацапетовки не обиделись.

Cтарайтесь найти инструмент, который наиболее близок к профессиональному. Чтобы сэкономить Ваши денежки и время, мы расскажем, чем его можно заменить.

 

1. Подготовка к монтажу подсветки

1.2. Разметка мест крепления элементов и маршрута прокладки проводов

Как правило, все элементы комплекта подсветки, кроме пульта управления и его инфракрасного датчика, прячутся в ниши или за фальшивые стенки. Точно определите и наметьте места крепления каждого элемента.

  Вообще-то монтаж подсветки выполняют до окончания создания ниш и фальшстенок. Иначе могут возникнуть проблемы с доступом к местам крепления элементов. Если ниши или фальшстенки уже существуют, возможно, придется их частично демонтировать. В любом случае осмотрите места крепления с разных позиций и убедитесь, что элементы не будут видны.

Что нужно знать для правильной разметки:

• светодиодная лента – прячется 
• контроллер – прячется, присутствует только для управляемых LED-лент 
• инфракрасный датчик от контроллера – НЕ прячется, присутствует только для управляемых LED-лент 
• блок питания – прячется 
• пульт управления – не прячется, присутствует только для управляемых LED-лент

ВАЖНО! Особого внимания заслуживает инфракрасный датчик. Он расположен на конце гибкого шнура длиной около 30см, отходящего от контроллера. Рекомендуем расположить его так, чтобы между датчиком и как можно большим пространством помещения была прямая визуальная связь. Инфракрасные лучи от пульта управления не проходят сквозь непрозрачные материалы и могут попасть на спрятанный датчик только отражаясь от стен и потолка, а это значительно снижет надежность управления. Не пытайтесь удлинить шнур, если Вы не профессиональный электронщик. Менее рискованно удлинить силовые провода, идущие на вход или выход контроллера.

1.2. Дополнительный провод.

После разметки мест крепления элементов, Вы точно будете знать, нужны ли дополнительные провода. Для пристойного монтажа, в большинстве случаев, они понадобятся.

• Наметьте маршрут прокладки проводов от элемента к элементу. 
• Измерьте рулеткой или линейкой каждый отрезок маршрута между элементами. 
• Добавьте к каждому отрезку 10см. 
• Сложите все отрезки.

Вы получите длину провода с изоляцией одного цвета. Дело в том, что для комфортной работы лучше брать разноцветные провода. Для одноцветной подсветки – 2-х цветов, для цветной – 4-х. В ином случае, чтобы не запутаться, Вам придется маркировать цветом концы отрезков проводов цветными маркерами. Еще ничего, если изоляция белая. А если черная!

Это должен быть изолированный провод с поперечным сечением не менее 0,75 квадратного миллиметра. Большего сечения - можно, если денег не жалко. Желательно медный многожильный – он гибче и работать с ним приятнее. На бедность можно и алюминиевый, но многожильным он не бывает, и паять Вы его не сможете.

1.3. Способ подключения к бытовой сети электроснабжения

Вам нужно определиться, каким образом будете подключать блок питания к сети 220V. Шнур с вилкой на конце, входящий в блок питания, короткий. В лучшем случае 1,5м. Вам повезло, если этого достаточно, чтобы воткнуть вилку в уже установленную розетку и забыть. К сожалению, так бывает редко. Придется выбрать один из основных вариантов решения проблемы:

• Использовать стандартный удлинитель с вилкой (папой) на одном конце и с розеткой (мамой) на другом. Извините за профессиональный сленг.

• Заменить шнур с вилкой от блока питания на более длинный. Понадобится дополнительно два провода: от установленной розетки до блока питания.

• Установить в потайном месте, где стоит блок питания, розетку. Здесь также понадобится дополнительный провод. Между розеткой и местом подключения к сети 220V ставят выключатель. Так делают профессионалы.

1.4. Крепежная фурнитура

Зависит от того, на какую поверхность крепится система подсветки.

  Для дерева и гипса подойдут обычные шурупы.
  Для бетона, кирпича, цементной штукатурки: дюбель-винты со специальными пробками под сверло диаметром до 6мм.

Для крепления самой светодиодной ленты ничего не понадобится. С обратной стороны ленты присутствует двусторонний скотч с защитной полосой. Удалите полосу и клейте. К гладким, плотным поверхностям отлично пристает.

Для крепления проводов к стене (потолку) приобретите в строительном магазине специальные клипсы. Если Вы все же решили крепить проводку на видном месте, спрячьте ее хотя бы в специальные пластиковые короба. Их можно приобрести в любом магазине строительных товаров.

2. Сборка системы подсветки

 

2.1. Удлинение проводов между элементами системы

От конца светодиодной ленты и от блока питания отходят провода, концы которых освобождены от изоляции и залужены. Как правило, их длины (20-30см) недостаточно.

Можно, конечно, зачистить концы провода, скрутить их, обмотать изолентой. Но нам опять кажется, что Вы человек основательный и предпочитаете делать все или хорошо или вообще не делать. Рассмотрим способы замены или удлинения проводов.

2.1.1. Как делают профессионалы

Они заменяют короткие провода. Без пайки здесь не обойтись. Для этого понадобится обычный электропаяльник мощностью 25W, припой (можно олово) и канифоль.

ВАЖНО! Не перегрейте контактные площадки, к которым будете паять провода. Они через медные токоведущие дорожки связаны с тончайшими золотыми проводниками в корпусе полупроводниковых элементов.

Далее для диодной ленты:

• Отпаиваете короткие провода от ленты.

• Снимаете изоляцию с обоих концов провода для замены. По 10мм с каждого конца.

• Лудите оба конца провода – держите конец на весу или прижатым к деревянной поверхности, погружаете его в расплавленную канифоль и греете трущими движениями жалом паяльника с оловом.

• Припаиваете провода к контактным площадкам на конце ленты.

Места пайки на ленте изолируют. И не просто намотав кусок изоленты, а используют термоусадочную трубку. Из названия понятно, что при нагревании такая трубка «усаживается» - сокращается в размерах. Стоит она копейки.

Профессионалы греют ее специальным феном (с феном жены или мамы не путать), но можно воспользоваться зажигалкой или спичками.

Правило одно: НЕ ПЕРЕГРЕЙТЕ крайний ДИОД – прикройте его чем-нибудь от пламени и знайте меру.

Для блока питания все делается аналогично кроме изолирования места пайки (оно и так в закрытом корпусе). Для пайки придется корпус блока вскрыть, вывинтив несколько шурупов.

Если система управляется с пульта, между блоком питания и лентой должен присутствовать контроллер. Обычно на входе и выходе контроллера стоят контактные колодки. Желательно концы проводов для зажима в этих колодках снабдить обжимными наконечниками.

 

Если система управляется с пульта, между блоком питания и лентой должен присутствовать контроллер. Обычно на входе и выходе контроллера стоят контактные колодки. Желательно концы проводов для зажима в этих колодках снабдить обжимными наконечниками.Если колодок нет - придется паять.

Для наконечников, к сожалению, понадобится специфический инструмент, называемый обжимом. Если Вы не собираетесь зарабатывать на хлеб электромонтажом - пользуетесь им, скорее всего, в последний раз. Стоит он недешево. Но без него обжимать наконечники даже не пытайтесь – лучше оставьте концы просто залуженными. Зачем об этом писать? Но ведь Вы же хотели знать, как это делают профи.

2.1.2. Удлинение без пайки

Для этого приобретите в любом магазине электротоваров винтовые клемные двусторонние колодки. Их часто называют клемниками. На удлинение каждого отрезка понадобится по 2 клемника. В них конец удлиняемого провода зажимается с одной стороны, а конец провода-продолжения с другой. Между винтовыми зажимами, внутри переходника есть перемычки, обеспечивающие передачу тока между отрезками провода.

Качество таких соединений, разумеется, ниже, чем описанных в п. 2.1.2. Но зато дешево и быстро.

3. Собираем все вместе

Лучше, если Вы соберете всю систему подсветки светодиодной ленты на открытом удобном месте, с достаточным пространством, желательно вблизи проведения работ по установке. Это уменьшит риск того, что Вы перепутаете провода и подключите, например, плюс (красный провод) к минусу ленты или контроллера.

После сборки проведите испытание – включите ленту и убедитесь, что все диоды светятся нужным цветом, лента правильно управляется с пульта. Если лента не засветилась вообще, то наиболее частые причины следующие:

• Перепутана полярность при подключении блока питания – поменяйте местами 2 провода от блока питания. 
• Отсутствует контакт в одном из винтовых зажимов колодок – проверьте надежность зажима конца проводника. 
• Отсутствует входное напряжение 220V на входе блока питания – проверьте розетку, включив в нее любой другой заведомо исправный потребитель (настольную лампу).

4. Устанавливаем элементы на места

 

Если Вы крепите блок питания или контроллер к бетонной стене (потолку) винтами с пробками, то Вам понадобится перфоратор – инструмент для бурения отверстий в бетоне. Очень похож на дрель, но это не дрель. Не ошибитесь. Это перфоратор.

 

Дрелью в крепком бетоне Вы вряд ли пробурите отверстие. А для бурения цементной штукатурки или кирпича достаточно ударной дрели.

 

Еще понадобится специальное сверло (бур) по бетону диаметром бурения до 6мм. Когда будете покупать фурнитуру и сверло, следите, чтобы пробки соответствовали диаметру отверстия, проделываемого буром.

Некоторые определяют свободу, как количество вариантов выбора. Выбирайте! Если прочли внимательно, обязательно испытаете удовольствие от подсветки и хорошо сделанной работы.

Способы подключения светодиодной ленты

   Подключение одной светодиодной ленты стандартного размера (5 метров) достаточно просто. Для этого просто необходимо подключить её к блоку питания, а его к электрической сети 220 В. Стандартная цветовая маркировка шнура блока питания для подключения светодиодной ленты следующая: красный цвет – это плюс, а черный или синий соответственно это минус. Возможна также другая вариация маркировок. Перед окончательным подключением проводов, попробуйте запитать светодиодную ленту и проверить её. Если вы перепутаете минус с плюсом, не чего страшного не случится. Светодиодная лента просто не будет светиться. Поменяйте местами провода и проверьте работоспособность ленты. Есть также блоки питания, в которых изначально нет выведенных проводов. В данном случае вам придётся подключить необходимые провода к зажимам блока питания. Подключить провода не сложно, так как зажимы блока питания промаркированы. 


 

Пример маркировки зажимов блока питания

    Блок питания оснащен тремя контактами для подключения внешней бытовой сети 220В (“N”, “L” и “GND”), и двумя контактами для подключения светодиодного освещения (“-V” и ”+V”).

Для подключения проводов к светодиодной ленте необходимо обеспечить хороший контакт. Существует два способа подключения питающего провода к светодиодной ленте:
1) Использование специального коннектора. Для подсоединения питающего провода достаточно взять коннектор, отодвинуть специальную зажимную пластину, надвинуть коннектор на край светодиодной ленты и вернуть на место зажимную пластину. Теперь осталось присоединить провод, идущий от коннектора к блоку питания.

  

Пример специальных коннекторов

 2) Присоединить питающий провод с помощью пайки. Если вы имеете навыки пайки проводов, то вы сможете без труда присоединить провод к светодиодной ленте, сэкономив средства на приобретение коннекторов, особенно если вы планируете установку нескольких светодиодных лент. Данный способ соединения отличается высокой надежностью.

Пример подключения 5 метров одноцветной светодиодной ленты к блоку питания


Схема подключения от 1 до 5 метров светодиодной ленты к блоку питания

    В этой схеме подключения используется один блок питания. При этом его мощность должна соответствовать суммарной мощности светодиодной ленты.

Если у вас есть необходимость подключения нескольких светодиодных лент, то вам необходимо знать некоторые нюансы. Не рекомендуется подключать вторую ленту к первой последовательно, так как на подключенной ленте будет наблюдаться значительное падение напряжения и она будет тусклее светиться. Кроме того, первая лента может перегреваться, так как ее токопроводящие дорожки рассчитаны на ток одной ленты. Перегрев в свою очередь значительно сокращает срок службы светодиодов.

Для подключения двух светодиодных лент необходим блок питания большой мощности. Если пространство для установки блоков питания ограничено, например, вы хотите его установить непосредственно в каркас подвесного потолка, то можно подключить ленты несколько иным способом.

Следующая схема подключения двух одноцветных светодиодных лент предусматривает использование двух блоков питания. То есть в данном случае каждая из светодиодных лент будет запитана от отдельного блока питания. Примеры подключения приведены ниже.

Пример подключения более 5 метров одноцветной светодиодной ленты к блоку питания


Схема подключения двух и более светодиодных лент от одного блока питания

В этой схеме подключения используется один блок питания. При этом, его мощность должна соответствовать суммарной мощности двух или более светодиодных лент.

Для того чтобы подвести питание 12 вольт до второй ленты, необходимо к выходу блока питания подсоединить удлиняющий провод. Второй конец провода подсоединить ко второй ленте. Таким образом, ток потечет по проводу, а не по дорожкам первой светодиодной ленты.

Сечение провода рекомендуем взять побольше примерно 1,5 мм., чтобы в нем не было потерь  напряжения.

Пример подключения светодиодных лент использую два блока питания

Схема подключения светодиодных лент с двумя блоками питания

 

При такой схеме, удлиняющий провод подключается к сети 220 вольт и протягивается к блоку питания второй ленты. В этом случае сечение провода достаточно 0,75 мм.

Схема подключения одной и нескольких RGB светодиодных лент

Основной отличительной особенностью подключения RGB лент – это наличие еще одного устройства  – контроллера. Контролер предназначен для управления цветами ленты и интенсивностью свечения светодиодов.

   Данный тип светодиодной ленты несколько отличается от одноцветной ленты. Подключение RGB ленты осуществляется при помощи четырех проводов. Три провода предназначены для управления цветами: синим, красным и зеленым. Четвертый провод – общий. Как на контроллере, так и на концах светодиодной ленты нанесена маркировка выводов: «B» - синий; «R» - красный; «G» - зеленый; «V+» - провод питания.

Подключение светодиодной ленты к контроллеру может быть выполнено как пайкой, так и при помощи специальных коннекторов.

Специальный коннектор для подключения RGB ленты

Если вы хотите подключить еще одну светодиодную RGB ленту, то вам необходимо учесть общую суммарную нагрузку светодиодных лент. Она должна быть меньше номинальной нагрузки контроллера и блока питания.

Контроллер рассчитан на определенный ток нагрузки.
   Для подключения нескольких светодиодных лент существует RGB усилители. Усилитель сохраняет синхронность управления цветами и интенсивностью свечения светодиодов. То есть в данном случае обе ленты будут работать синхронно.

Вторая светодиодная лента подключается к RGB усилителю, а он, в свою очередь, к основной ленте. Питание усилителя осуществляется от блока питания. Можно использовать как отдельный блок питания для усилителя, так и основной. Соответственно, общий блок питания для контроллера и усилителя будет сравнительно больших размеров. Поэтому целесообразнее будет приобрести два блока питания для подключения отдельно контроллера и усилителя.

Различные варианты подключения светодиодной RGB ленты приведены ниже.

Схема подключения светодиодной RGB ленты


Схема параллельного подключения двух светодиодных RGB лент

Схема подключения второй светодиодной RGB ленты через RGB усилитель

 

 

Калькулятор размера кабеля для светодиодной ленты

- Hi-Line Lighting Ltd (GB)

Ниже мы приводим теорию, лежащую в основе расчета падения напряжения и понимаем, какая толщина сердечника кабеля требуется для определенных участков. Если вы предпочитаете более быстрый вариант, вы можете ознакомиться с инструментом для определения размеров кабеля постоянного тока компании Solar-Wind ЗДЕСЬ!

Выбор кабеля правильного размера имеет решающее значение для правильного функционирования светодиодных лент. Выбор правильного размера жилы кабелей позволяет избежать значительного падения напряжения (допустимо падение напряжения до 5% от источника до светодиодной ленты).

Площадь поперечного сечения жил ( 2 мм) кабелей, необходимая для каждой установки, рассчитывается с помощью шагов, перечисленных ниже.

Шаг 1: Расчет энергопотребления светодиодной ленты

Определите длину светодиодной ленты и рассчитайте мощность потребление светодиодной ленты, умножив мощность на длину светодиодной ленты, как показано в уравнении 3:

Уравнение 3:

Потребляемая мощность [Вт] = Длина светодиодной ленты [м] x мощность светодиодной ленты на метр [Вт / м]

Пример: Потребляемая мощность = 5 [м] x 14.4 [Вт / м] = 72 [Вт]

Шаг 2: Расчет тока (I) установки

Максимальный ток (I), проходящий через светодиодную ленту, рассчитывается по формуле 4.

Уравнение 4:

Ток (I) = Потребляемая мощность (P) Напряжение (В)

Пример:

Ток (I) = 72 [Вт] / 24 [В] = 3 [A]

Шаг 3: Расчет площади поперечного сечения кабелей

Требуемая площадь поперечного сечения зависит от требуемой длины кабеля и рассчитывается по формуле 5.Результат следует округлить до следующего стандартного кабеля с поперечным сечением, доступного на рынке.

Уравнение 5:

Необходимая толщина проволоки - quinled.info

При подключении светодиодной ленты бывает сложно понять, какие провода вам нужно использовать. Я перечислил, как подключать все провода для каждой из моих диммерных плат, но какой толщины должны быть эти провода?

Во-первых, давайте установим общее правило: мы используем медные кабели, а не что-то еще, например, провод динамика CCA.

Для цифровых светодиодов я рекомендую использовать таблицу потребления мощности светодиодов в сочетании с методом, показанным в этой прямой трансляции!

Проектирование наихудшего сценария

Все сделанные расчеты предназначены для наихудшего сценария, то есть полной яркости. Теперь я понимаю, что вы не будете использовать светодиодные ленты с полной яркостью большую часть времени (или когда-либо действительно с версиями с очень высокой мощностью), поэтому вы создаете диммер! Тем не менее, я стараюсь разрабатывать все свои настройки таким образом, чтобы, если мне действительно нужна полная яркость или что-то пойдет не так, вся настройка (источник питания + кабели + диммер + охлаждение) может справиться с количеством мощности, которое МОЖЕТ выводиться на Светодиодная лента - вероятность возгорания меньше!

С учетом сказанного, продолжайте читать, пока не дойдете до «Вы с ума сошли?» раздел!

Метод расчета толщины

Чтобы рассчитать необходимую толщину, сначала нам нужно знать, какой длины должен быть кабель.Как правило, потеря около 5% (падение напряжения) является приемлемой для большинства соединений постоянного тока. Величина потерь в кабеле напрямую зависит от длины кабеля. Кабель AWG22 может подойти для 20 см, но если вам нужно гораздо большее расстояние, например, 5 м, вам понадобятся кабели намного толще.

Второй важный фактор - это количество ампер, необходимое для передачи по кабелю. Напряжение не играет прямой роли при определении толщины кабеля, но определяет величину мощности, которая может пройти по кабелю в конечном итоге, и величину потерь, которые могут возникнуть.

Этот калькулятор также очень удобен при вычислении падения напряжения и других цифр!

Таким образом, Amperage + Length определяет толщину кабеля. Взгляните на следующую таблицу. В этой таблице указаны мм2, а не калибр провода !:

Таблица позаимствована у 24volt.co.uk

Эта таблица позволяет легко определить толщину кабеля, к которой следует стремиться при использовании напряжения 24 В. Поскольку на этой диаграмме указана сила тока, а не мощность, те же значения должны применяться и к 5 В и 12 В, изменится только процентное падение, но вы все равно должны оставаться в безопасном диапазоне.

В качестве примера предположим, что у вас есть светодиодная лента длиной 5 м (~ 16,6 футов), которая потребляет 100 Вт мощности при максимальной яркости. Длина кабеля, который вы хотите использовать, должна составлять 5 метров, при 12 В это 8,33 А, а при 24 В - всего 4,16 А! Для безопасной передачи ~ 8 А вам понадобится кабель 1,5 мм2, который переключает на светодиодную ленту 24 В и источник питания, теперь вам нужно только передать 4,16 А, и, таким образом, кабель 0,75 мм2 (в основном половина толщины) подойдет. Чтобы перевести мм2 в манометр, см. Следующую таблицу:

Исходя из того, что указано в этой таблице для 12 В 8 А, вам понадобится кабель калибра 14.Если вы покупаете все на 24 В, вам нужно будет транспортировать только ~ 4 А мощности и, следовательно, понадобится только кабель сечением от 22 до 20. В основном это происходит по тем же причинам, что и объясняется в моей статье «12v vs 24v», использование более высокого напряжения постоянного тока позволяет вам использовать меньше меди и, таким образом, сэкономить на стоимости! Вы также столкнетесь с меньшими проблемами с выцветанием светодиодной ленты на дальнем конце.

Для подключения аналоговой белой светодиодной ленты провода + и - должны быть одинаковой толщины.

  • 5м, 12В, тёпло-белая светодиодная лента с использованием 16 / м
    • 5 м * 16 Вт = 80 Вт | 80 Вт / 12 В ~ 7 А
      • Длина проводов от диммера до светодиодной ленты 2 м
        • Для транспортировки 7 А на расстояние более 2 м вам потребуется провод минимальной толщины 1.5 мм2 или калибр от 16 до 14
  • 5 м, 24 В, светодиодная лента теплого белого цвета, мощность 14,4 Вт / м
    • 5 м * 14,4 Вт = 72 Вт | 72 Вт / 24 В = 3 А
      • Длина проводов от диммера до светодиодной ленты 2 м
        • Для транспортировки 3 А на расстояние более 2 м вам потребуется провод толщиной не менее 0,75 мм2 или калибром от 22 до 20
      • Тот же сценарий, но теперь расстояние до светодиодной ленты составляет 10 м от диммера до светодиодной ленты.
        • Для транспортировки 3 А на расстояние более 10 м вам потребуется провод толщиной не менее 1.5 мм2 или калибр от 16 до 14
  • 5 м, 5 В, 60 светодиодов / м, лента WS2812b RGB с использованием 60 мА на каждый светодиод
    • 60 светодиодов / м * 5в = 300 | 300 светодиодов * 0,06 А = 18 ампер
      • Длина проводов от диммера до светодиодной ленты 5 м
        • Для транспортировки 18 А на расстояние более 5 м вам потребуется провод толщиной не менее 2,5 мм2 или калибр 10

Согласно приведенным выше расчетам вам понадобятся толстые кабели для подключения светодиодных лент к платам! Большинство светодиодных лент поставляются с короткими выводами, толщина которых составляет лишь небольшую часть, так какой же смысл в приведенных выше расчетах?

Толщина кабеля напрямую зависит от расстояния.Для провода длиной 10 см вам не понадобится провод 2,5 мм2 или 10 калибра. Что-то вроде калибра 0,5 мм2 или 24 (или даже меньше) подойдет. Лично я использую катушку с проводом 0,75 мм2 или 20 калибра для своих коротких проводов, длина которых не превышает 1 метр. Так что, если диммер находится близко к светодиодной ленте, вам не о чем беспокоиться. Когда диммер или источник питания находятся на расстоянии нескольких метров или 10 футов, вам нужно уделять пристальное внимание толщине кабеля!

Чтобы приобрести кабель, см. Статью «Инструменты и оборудование». Я перечислил несколько различных типов кабеля, которые можно использовать для силовых или сигнальных проводов (сигнальные провода могут быть намного тоньше!).

Иногда есть особые случаи, которые необходимо учитывать при расчете толщины проволоки.

Двойная подача светодиодной ленты

Если у вас, например, однократное питание светодиодной ленты мощностью 100 Вт, которая работает при напряжении 24 В и требует 5 метров кабеля, для этого требуется 4,16 А мощности и, следовательно, толщина провода 0,75 мм2 для передачи его на эти 5 метров. Однако, если вы продвигаете кабель дважды (с обоих концов), требование на кабель составляет всего ~ 2 А, поэтому можно использовать более тонкие кабели!

* Распределение мощности никогда не бывает равным на 100%, и рекомендуется убедиться, что оба конца могут выдерживать полную нагрузку, возможно, используйте 2/3 толщины вместо половины, например

Аналоговый RGB (Вт)

При использовании полосы RGB (W) у вас есть 4 отрицательных провода, но только один положительный провод.Чтобы иметь возможность выдерживать такое же количество тока, с которым могут справиться все отрицательные провода, положительный провод теоретически должен быть в 4 раза толще, чем отрицательный. На самом деле, это делает кабель очень толстым (и, следовательно, дорогим), поэтому обычно рекомендуется кабель вдвое большего размера. Если каждый цвет светодиодной ленты может выдерживать, скажем, 1 А при напряжении 24 В, убедитесь, что положительный + кабель может выдерживать не менее 2 А, но желательно больше.

Цифровой RGB

Digital RGB имеет свой собственный набор правил. Если мы говорим об APA102, есть положительный, отрицательный и отдельные провода данных и часов.Для WS2812b есть положительный, отрицательный и только один провод данных. Толщина провода передачи данных в основном не так уж и важна, даже провод dupont подойдет. Однако толщина положительного и отрицательного проводов важна! Поскольку в большинстве этих лент используется только 5 В, это означает, что вы имеете дело с гораздо большей силой тока, чем со светодиодами 12 или 24 В. Цифровая полоса RGB любой приличной длины может легко выдержать ток более 10 А, поэтому толщина кабеля важна! Проверьте приведенную выше таблицу, чтобы рассчитать, что вам потребуется.Например, для 10 ампер потребуется 4 мм2 или калибр 6 на длину кабеля 10 метров, поэтому настоятельно рекомендуется стараться, чтобы длина провода после источника питания была как можно короче!

Например, в этой статье QuinLED-Quad у меня есть схемы оптимального подключения. Однако есть разные способы, которые иногда появляются в Интернете, я в основном не рекомендую их, но они есть:

Двусторонняя одинарная подача

Если вы хотите убедиться, что все светодиоды в полосе горят равномерно, вы можете подключить положительный ток на одном конце и отрицательный ток на другой стороне светодиодной полосы.Таким образом, мощность всегда должна проходить через полосу одинаковое расстояние, и теоретически падение напряжения, таким образом, также всегда будет одинаковым для каждого светодиода. Хотя это жизнеспособный способ сделать это, особенно в больших светодиодных установках, подключение может быть затруднительным. Это также не решает проблему падения напряжения внутри светодиодной ленты, но в основном позволяет решить эту проблему, используя эффект вместо его решения. Результат, хотя и равномерно освещенный, все равно приведет к более тусклому свету светодиодов, а также вызовет много дополнительного тепла из-за всего тока, проходящего через светодиодную ленту.

Только двойное кормление положительное +

При использовании полосы RGBW каждый цвет (красный, зеленый, синий и белый) имеет свою собственную отрицательную линию, идущую к полосе. Положительная линия / рельс делится между ними. На мой взгляд, вам нужно убедиться, что положительная шина толще и использует более толстые кабели, чтобы иметь возможность соответствовать 4 отрицательным шинам на полной яркости (отображение белого + белого цвета в RGB). На самом деле все кабели, подключенные к светодиодным лентам, имеют одинаковую толщину, поэтому положительный кабель должен проводить намного больше тока, чем другие кабели.Чтобы исправить это, проложите только положительный кабель к другой стороне полосы и подайте только положительную шину дважды. Поскольку ток, протекающий через отрицательные провода, намного меньше, напряжение должно падать меньше, и иногда вы можете обойтись только двойным питанием положительных шин таким образом.

Лично я бы посоветовал, если вы планируете это, спланировать двойную подачу всех рельсов (положительную и отрицательную) или среднюю подачу, чтобы предотвратить дисбаланс в полосе. Это также гарантирует, что вы получите желаемую максимальную яркость полосы и не вызовете очень сильного нагрева со стороны, где подключены все отрицательные провода.С учетом сказанного, для некоторых проектов только двойная подача положительного тока может быть достаточной и работоспособной.

Вот пример того, как подключить это с помощью QuinLED-Quad:

Проводка какого размера мне следует использовать для светодиодного освещения | 12VMonster

Светодиодные системы освещения не сложны. Фактически, из-за небольшого количества потребляемого ими электричества или тока вы можете использовать практически любой провод, который сможете найти.Конечно, вы должны учесть несколько моментов, чтобы подобрать проводку правильного размера для светодиодного освещения 12 В.

Что лучше: одножильный или многожильный?

Есть два вида проводов: одножильные и многожильные. Твердый сердечник содержит один сплошной проводник, который обычно является медным, и пластиковый изолирующий кожух оборачивает этот провод. С другой стороны, многожильный провод обычно содержит несколько проводников в жгуте, а все вокруг покрыто изоляционной оболочкой.

Многожильный провод гибкий, но работать с ним может быть непросто. Требуется пайка, чтобы придать ему жесткость, чтобы вы могли вставить его в соединение. С другой стороны, сплошной сердечник немного более гибкий, и с помощью этого провода легче выполнять соединения. Оба провода будут работать с вашим светодиодным освещением, но проще использовать твердый сердечник.

Какой калибр правильный?

Вам необходимо знать и правильно выбрать калибр для вашей системы проводов - чем больше, тем лучше.Проблема с большими проводами заключается в том, что их немного сложно подключить, и они не такие гибкие, как более тонкие. К счастью, светодиодные фонари не потребляют много тока, поэтому вам не нужно использовать большие провода.

Когда дело доходит до выбора проводов, нужно искать обозначение AWG. AWG - это американский калибр проводов. Это рейтинг для проводных работ. Любопытно, что цифра указывает на размер провода - чем меньше цифра, тем больше проволока. Таким образом, провод 18-го калибра меньше, чем провод 16-го калибра.

Что следует учитывать при выборе провода?

При выборе провода для светодиодной системы необходимо учитывать две вещи: падение напряжения и допустимую нагрузку на провод.

Медь - отличный проводник электричества, но у нее есть некоторые присущие ей проблемы. Чем длиннее кабель, тем больше сопротивление в цепи. Это сопротивление измеряется в Ом. Сопротивление также увеличивается с уменьшением диаметра провода. Это связано с гораздо меньшей площадью, через которую могут проходить электроны.

Можно ожидать, что напряжение упадет при увеличении сопротивления. Если у вас есть небольшой провод, который довольно длинный, вы можете ожидать, что напряжение 36, которое должен выдавать ваш драйвер, упадет примерно до 35 вольт. Это падение может привести к постоянным изменениям в вашей системе напряжения, что непреднамеренно приведет к большому потреблению тока. Итак, научитесь определять правильный калибр проволоки, прежде чем выбирать какой-либо размер и длину.

Еще одно соображение - допустимая нагрузка на провод.Вы должны убедиться, что выбранный вами провод может выдерживать количество электричества, которое будет проходить через него. Небольшой провод может легко нагреться из-за сопротивления, и это может быть довольно опасно. Это может расплавить оболочку проволоки. В худшем случае это может вызвать пожар.

Большинство светодиодных установок в домах имеют короткие проводки. Они также соединены последовательно с небольшим током. Вы можете обойтись без небольшого провода, но если вы пытаетесь установить несколько фонарей, подключая их параллельно, вам следует дважды подумать об использовании небольшого провода.Вы можете получить большой ток, который должен пройти через ваш провод. Проверьте возможности обращения с проволокой разного калибра.



Пошаговое руководство по определению правильного калибра провода

1. Вычислите общую длину провода, необходимую для подключения, например, для светодиодной ленты.

2. Вычислите величину тока, который может протекать по проводу. Для этого вычислите общую длину светодиодных лент, подключенных к источнику питания, а затем умножьте это число на мощность на фут.Так, например, светодиодный светильник потребляет около 4,4 Вт на фут. Если вы собираетесь использовать около 16 футов, вы умножаете 4,4 на 16, и вы получаете 70,4 Вт.

3. Разделите общую мощность, вычисленную на предыдущем шаге, на 12, чтобы получить общий ток в амперах или токе. Таким образом, получается 70,4 Вт, разделенные на 12, и получается 5,87 ампер.

4. Обратитесь к таблице ниже, чтобы найти правильный калибр провода. Он находится на пересечении усилителей и ножек. Итак, для 50 футов и 5 ампер правильный калибр провода - 10.Помните, что сам провод потребляет ток, поэтому, если вы используете более длинный провод, обязательно используйте толстый. На шкале ниже чем меньше цифра, тем толще проволока.


Калибры и калибры проводов

Для большинства бытовых осветительных приборов, а также для многих других приборов требуется провод калибра 12 или 14. Обычно это обозначается цифрой, тире, а затем еще одной цифрой. Например, 12-2 или 12/2.

Первое число, 12, указывает диаметр провода, а второе число определяет количество проводов, содержащихся в кабеле.Под кабелем понимаются жгуты проводов в оболочке, которые обычно имеют пластиковую изоляцию.

Цветовая кодировка проводов

Другой тип стандарта проводки, который необходимо учитывать, - это цвет оболочки или изоляции, окружающей провода или кабели. Цвет часто указывает на то, какой вид провода заключен внутри.

Черная или красная изоляция указывает на то, что внутри находится провод под напряжением или под напряжением. Белая или коричневая крышка указывает на то, что внутри находится нейтральный кабель или провод.Желтая или желто-зеленая крышка означает, что внутри есть заземляющий провод.

Помните, что ток или электричество также могут проходить через нейтральный провод, поэтому соблюдайте правила техники безопасности при обращении с проводами. Выключите автоматический выключатель или выключатель света перед работой с любыми установками.

Большинство людей, вероятно, порекомендуют использовать для светодиодных фонарей одножильный провод 18 калибра. Разница в стоимости между этим размером провода и кабелем гораздо меньшего размера незначительна, а калибр 18 - это примерно столько, сколько вы можете сделать, если хотите, чтобы ваши провода подходили к большинству держателей или клемм.Этот размер провода способен обрабатывать намного больше, чем ваша средняя система.



Если вы собираетесь установить несколько 12-вольтовых светодиодных осветительных приборов с возможностью затемнения, возможно, вам захочется взять с собой соединители для проводки, которые могут помочь вам с подключением. Простое и безопасное подключение с помощью разъемов постоянного тока 12VMonster, которые подходят для всех подключений низковольтной проводки постоянного тока. Эти разъемы имеют двухпроводные клеммы, как положительные, так и отрицательные. Они могут облегчить монтаж проводки, и их можно использовать для рыбацких лодок, домов на колесах, жилых автофургонов, автобусов, автомобильных систем, солнечных и ветровых систем.С помощью этих разъемов вы можете раз и навсегда избавиться от беспорядочной проводки.

Комментарии будут одобрены перед появлением.

Определение подходящего калибра провода для светодиодных лент (падение напряжения)

Я инженер-программист по профессии и новичок в этой области, пожалуйста, укажите на любые ошибки в моих предположениях и лексике по этой теме.

Я разрабатываю план освещения на основе общедоступных светодиодных лент RGBW.Эти полосы содержат так называемые светодиодные модули SMD 5050 4-в-1, которые объединяют красный, зеленый, синий и (теплый) белый светодиоды в одном форм-факторе. Полоски получают питание через общий положительный провод на 12 В постоянного тока, и каждый из четырех «цветовых каналов» имеет свой собственный обратный провод. Чтобы управлять яркостью и эффективным комбинированным выводом цвета, микросхема ШИМ, управляемая Raspberry Pi, переключает полевой МОП-транзистор на каждом обратном канале на подходящей частоте с желаемым интервалом.

Каждый осветительный блок состоит из трех 45-сантиметровых полосок этого типа светодиодных лент, подключенных к подводящим проводам параллельно (поэтому падение напряжения по длине полосы в каждом осветительном блоке, вероятно, минимально).Эти полосы потребляют 19,2 Вт на метр; примерно 4,8 Вт / м на цветовой канал.

На этой диаграмме я нарисовал три из этих единиц, относительно близко расположенных друг к другу. Расстояние между источником питания и контроллером PWM также, по-видимому, незначительно для целей этого вопроса. Расстояние между ними и осветительными приборами - пять метров. Источник питания обеспечивает 12 В постоянного тока, и я могу настроить его, чтобы увеличить или уменьшить выходное напряжение примерно на 10% в обоих направлениях.

Насколько я понимаю, эти светодиоды работают лучше всего, если они получают питание, довольно близкое к 12 В постоянного тока.Используя знания, полученные из этого Stack Exchange и других источников, я думаю, что знаю, как вычислить падение напряжения. Если я упрощу свой сценарий до источника питания, 14 проводов AWG, а - что-то , потребляющего 6,5 А тока на расстоянии пяти метров от него:

  Сопротивление медного провода 14 AWG: 8,286 мОм / м
Расстояние туда и обратно: 2 × 5 м = 10 м
Напряжение в: 12 В постоянного тока
Ток нагрузки: 6,5 А

Общее сопротивление: 10 м × 8,286 мОм / м = 82,86 мОм
Падение напряжения (V = IR): 6,5 A × 82,86 мОм = 539 мВ = 0,54 В
  

Верно?

  • Означает ли это, что светодиодов становится 11.46 В напряжения или 11,72 В (минус половина 0,54 В, потому что они на полпути в цепи)?
  • Я предполагаю, что для этого типа светодиодов допустимо падение напряжения не более 0,54 В. Это верно?

В моем сценарии есть не одна, а, по сути, четыре цепи, каждая из которых имеет один положительный вывод, но каждая со своим собственным обратным проводом, и каждая потребляет ток не более 1,6 А.

  • Если я использую, скажем, 14 AWG для комбинированного положительного вывода и меньшего калибра для обратных проводов (тот, который имеет в четыре раза большее сопротивление, скажем, 20 AWG), тогда все же верным будет расчет падения напряжения, приведенный выше? То есть, поскольку ток в обратных выводах составляет четверть суммарного тока, возникает ли такое же падение напряжения с сечением провода с сопротивлением, в четыре раза превышающим сопротивление входящего провода?

  • Подходит ли это метод определения (минимального) калибра провода для такого проекта?

ws2812b - Мерцающая светодиодная лента при затемнении

У меня есть 5-метровая светодиодная лента (Ultimate Fancy LEDs), которая состоит из 30 светодиодов на метр микросхем WS2812B.В нем используется контроллер Bluetooth SP601E, и он был доставлен с использованием источника питания 5 В / 6 А. Из коробки полоска и контроллер работает нормально.

Я хочу удлинить провод (около 3 м) от контроллера до самой полосы. Это необходимо для того, чтобы лента была на крыше, а контроллер (с кнопками) на полу (чтобы дети могли им пользоваться). Проблема возникает, когда я пытаюсь затемнить полосу. При изменении яркости со 100% полоска начинает мерцать. Мой анализ показывает, что провод данных (который работает на частоте 800 кГц) слишком длинный, чтобы контроллер мог правильно управлять этими дополнительными счетчиками.Я протестировал несколько разных кабелей, но не смог заставить их работать должным образом.

  1. Использование стандартного трехжильного силового кабеля (провода диаметром 1,5 мм)
  2. Сеть SFTP 4-парный сетевой кабель, AWG 26, где для питания 5 В используются 3 провода, 4 провода для заземления и 1 для данных. В этом случае падение напряжения слишком велико, теряя около 0,5 В на моем 3-метровом проводе. Но все же это не работает должным образом для ДАННЫХ.

Одна странная вещь заключается в том, что мерцание хуже по длине полосы (независимо от выбора кабеля).Я действительно не вижу этой проблемы на первом метре полосы. Если это проблема целостности сигнала линии данных, я должен видеть это на всей полосе, верно? Если я просто получу хороший сигнал для первого чипа, WS2812B должен будет изменять форму сигнала после каждого чипа, верно?

Итак, у меня проблемы с питанием или целостностью сигнала? Позже на следующей неделе я посмотрю, смогу ли я получить прицел, измерить некоторые сигналы / напряжения и получить дополнительную информацию. В случае целостности сигнала, поможет ли добавление простого драйвера буфера / линии?

Обновление 1: Похоже, это связано с сигналом линии передачи данных, а не с питанием.Протестировано оба варианта подачи полоски с обоих концов, и это улучшает «желтизну» конца полоски, но не меняет мерцания. Также протестировано с огромным колпачком в начале полосы, без изменений.

Также протестировано добавление резистора 220 Ом перед кабелем, дела идут намного хуже. Не только мерцание, но и изменение цвета. На самом деле не вижу, что линия передачи данных сильно ухудшается по кабелю (только некоторые более мягкие края).

Когда дело доходит до мерцания, на самом деле происходит то, что полоска не выключается, а на самом деле делает светодиоды ярче.Когда это происходит, я вижу небольшое падение напряжения на линии электропередачи. Если я закоротил данные, по сути, не пропущу их через кабель (так что только питание и заземление в кабеле), все будет нормально. Таким образом, кабель должен вызывать нарушение линии передачи данных какого-либо параметра (время подъема / спада или время высокого / низкого уровня). Я заказал несколько буферов, чтобы посмотреть, улучшит ли это ситуацию ...

Обновление 2: Добавлена ​​картинка осциллографа со сравнением контроллеров 2 канала. К Ch2 прикреплен мой удлинительный кабель и светодиодная лента. Ch3 выгружен (поэтому должен быть близок к идеалу).

Теперь я понимаю, что высокий выход контроллера где-то около 3,7-3,8 В. При уменьшении яркости полосы (и не потреблении такого большого тока) напряжение питания составляет 5,34 В. Для WS2812 high составляет 0,7xVdd, что составляет 3,71 В. Потенциально вставка моего кабеля, масштабы этого крошечного запаса. Планируется, что завтра тестируем преобразователь уровней, чтобы получить в линии передачи данные до 5В.

Ток

- Уменьшает ли температура при разрезании светодиодных лент на полоски меньшего размера, чем при использовании проводов с низким AWG?

Разрезание светодиодов на полоски меньшего размера с последующим соединением их вместе с помощью кабеля с низким AWG снижает нагрев? (см. пример ниже)

Нет, в среднем они нагреваются.

Рассмотрим две дорожки шириной 5 мм и толщиной меди 2 унции, это 5 мОм на 10 см. Ток составляет 5 ампер на каждой дорожке на конце 5-метровой полосы, к которой подключены провода. Это 0,25 Вт, рассеиваемая в первом 100-миллиметровом сегменте. Полоса рассчитана на 24 Вт / м, поэтому в том же сегменте 2,4 Вт будут использоваться светодиодами и резисторами.

Итак, хотя падение напряжения на медных дорожках действительно рассеивает мощность, подавляющая часть рассеяния происходит в резисторах и светодиодах .

Если вы запустите длинную полосу только с одного конца, она будет тусклее на другом конце.Добавление толстых проводов и включение полосы в нескольких местах уменьшат падение напряжения на следах. Если вы подключаете провода только в одном месте, то в середине приведет к меньшему падению напряжения. Это хорошо, так как приведет к более высокой и равномерной яркости ...

Также кусок светодиодной ленты, который ранее находился рядом с разъемом питания и по следам которого проходил весь ток для всей полосы, будет немного холоднее из-за меньшего рассеивания на следах.

Однако светодиоды на другом конце, которые ранее были затемнены из-за падения напряжения, теперь будут иметь полное напряжение, поэтому они будут рассеивать больше мощности и нагреваться.

Единственное решение - использовать подходящий радиатор.

Для ленты 26 Вт / м подойдет алюминиевый профиль. Убедитесь, что вы проверили спецификации, также требуется достаточный поток воздуха. Если вы установите его в углубление, и в нем не будет потока воздуха, он перегреется. Вы можете задать еще один вопрос о том, как выбрать правильный профиль, убедиться, что вы предоставили всю информацию, как он будет монтироваться и т. Д.

Обратите внимание, что полосу разрезать не нужно. Вы можете просто проложить провода параллельно и подключать их к полосе через равные промежутки времени.

Как вы можете видеть, на входе напряжение 24 В, а резисторы вдвое меньше, чем на 12 В, а затем они делятся между 6 светодиодами

Это обычное дело. Производители создают единую гибкую компоновку печатных плат для белых светодиодов, которые составляют большую часть продукции, а затем, когда вам нужен цвет, они используют то же самое. Это означает, что эффективность красной светодиодной ленты ужасна, так как красные светодиоды имеют гораздо более низкий Vf, чем белые светодиоды, поэтому в резисторах бесполезно сжигается намного больше напряжения. То же самое и с зеленым.

Если вас действительно интересует эффективность, вы можете заменить резисторы на более низкие значения и использовать более низкое напряжение питания, чтобы сохранить тот же ток светодиода.

Выбор провода для светодиодной лампы DIY

Из-за того, что большинство светодиодных осветительных систем слаботочны, большая часть проводов, которые вы обнаружите, должны справиться со своей задачей. Однако есть несколько соображений, которые вы должны принять во внимание, чтобы убедиться, что то, что у вас есть, будет соответствовать всем требованиям.

Твердый сердечник по сравнению с многожильным проводом

Провод бывает двух видов: одножильный и многожильный.Проволока с одножильным сердечником состоит из одного сплошного проводника (обычно медного), обернутого пластиковой изоляционной оболочкой. Многожильный провод состоит из нескольких отдельных проводников в пучке, который затем оборачивается изолирующей оболочкой.

Раньше я рекомендовал для этого применения многожильный кабель, но за последние несколько месяцев передумал. Хотя многожильный кабель намного более гибкий, с ним также труднее работать, и иногда требуется немного припоя, чтобы сделать его достаточно жестким, чтобы он застрял в разъеме.По этой причине с тех пор я изменил свою рекомендацию на провод с твердым сердечником для светодиодных приложений. Он определенно достаточно гибкий, чтобы выполнять свою работу, и с ним намного проще устанавливать связи.

Выбор подходящего калибра

Важно выбрать правильный калибр провода для вашей системы. Более крупный провод почти всегда лучше (основная проблема с большим проводом - его гибкость и сложность подключения), но большинство светодиодных светильников для выращивания растений не потребляют много тока и не требуют больших проводов.Когда дело доходит до выбора провода, вы увидите, что он имеет обозначение AWG (American Wire Gauge). Рейтинги AWG для проводов работают забавно - чем больше число, тем меньше размер провода. Например, диаметр проволоки 16-го калибра физически больше, чем у проволоки 18-го калибра.

При выборе сечения провода для вашей системы необходимо учитывать две вещи: падение напряжения и допустимую нагрузку на провод.

Падение напряжения

Несмотря на то, что медь является отличным проводником, она обладает внутренним сопротивлением.Чем длиннее ваш кабель, тем большее сопротивление (измеряемое в Ом) вы увидите в своей цепи - просто из-за самого кабеля. Кроме того, по мере того, как ваш провод становится меньше, сопротивление увеличивается, так как электроны могут проходить через меньшую площадь. Так почему это важно? Что ж, по закону Ома по мере увеличения сопротивления напряжение будет уменьшаться. Если ваш провод слишком мал, а его длина слишком велика, вы можете обнаружить, что 36 В, выдаваемые вашим драйвером, на самом деле составляют всего 35 В. к тому времени, когда он пройдет длину провода.Это падение напряжения может вызвать проблемы в системе постоянного напряжения, где небольшие изменения напряжения могут вызвать большие изменения тока.

Попробуйте ввести несколько цифр в онлайн-калькуляторе падения напряжения, чтобы увидеть, какой тип падения напряжения вы можете ожидать при различных токах, размерах проводов и длинах участков.

Максимальный ток провода

Самое главное, вам нужно убедиться, что выбранный вами провод достаточно большой, чтобы выдержать ток, который вы отправляете через него. Если ваш провод слишком маленький, он может нагреться из-за сопротивления, а это может быть опасно.Если проволока сильно нагреется, можно расплавить оболочку проволоки и, в худшем случае, вызвать пожар. Еще одна спецификация, которую следует учитывать, - это номинальное напряжение вашего провода. Часто меньший провод рассчитан на 300 В, поэтому не превышайте это значение в своей цепи. Обычно разъемы в цепи рассчитаны на меньшее напряжение - большинство из них на 250 В, - поэтому в любом случае рекомендуется поддерживать низкое напряжение.

На самом деле, поскольку большинство светодиодных установок DIY имеют относительно короткие участки проводов и соединены последовательно с небольшим током, протекающим через каждую микросхему или плату (часто от 700 мА до 3 А максимум), вы можете обойтись очень маленьким проводом. .Однако, если вам посчастливилось управлять большим количеством огней параллельно, у вас может быть достаточно тока, чтобы заставить вас дважды подумать о проводе, который вы используете. Взгляните на приведенную ниже таблицу, чтобы узнать о возможностях обращения с проводами разного калибра (цифры взяты из статьи в Википедии на American Wire Gauge).

Размер Максимальный ток (A)
12 калибр 30
калибр 14 25
калибр 16 18
18 калибр 16
калибр 20 11
22 калибр 7
24 калибр 3.

0 comments on “Сечение кабеля для светодиодной ленты: Расчет требуемого сечения провода

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *