Параллельное соединение проводов электропроводки
Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.
Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм2, а нужен по расчетам 10 мм2. Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.
Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.
Как вычислить сечение многожильного провода
Многожильный провод, или как его называют еще многопроволочный или гибкий, представляет собой свитые вместе одножильные проволочки. Для вычисления сечения многожильного провода нужно сначала вычислить сечение одной проволочки, а затем полученный результат умножить на их число.
Рассмотрим пример. Есть многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы равно 0,5 мм×0,5 мм×0,785 = 0,19625 мм2, после округления получим 0,2 мм2. Так как у нас в проводе 15 проволочек , то для определения сечения кабеля нужно перемножить эти числа. 0,2 мм2×15=3 мм2. Осталось по таблице определить, что такой многожильный провод выдержит ток 20 А.
Можно оценить нагрузочную способность многожильного провода без замера диаметра отдельного проводника, измеряв общий диаметр всех свитых проволочек. Но так как проволочки круглые, то между ними находятся воздушные зазоры. Для исключения площади зазоров нужно полученный по формуле результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При замере диаметра надо проследить, чтобы многожильный провод не сплющился.
Рассмотрим на примере. В результате измерений многожильный провод имеет диаметр 2,0 мм. Рассчитаем его сечение: 2,0 мм×2,0 мм×0,785×0,91 = 2,9 мм2. По таблице (смотри ниже) определяем, что данный многожильный провод выдержит ток величиной до 20 А.
Расчет падения напряжения на проводе для постоянного тока
Теперь по формуле (2) рассчитаем падение напряжения на проводе:
U = ((ρ l) / S) I , (4)
То есть, это то напряжение, которое упадёт на проводе заданного сечения и длины при определённом токе.
Вот такие табличные данные будут для длины 1 м и тока 1А:
Таблица 1. Падение напряжения на медном проводе 1 м разного сечения и токе 1А:
| S, мм² | 0,5 | 0,75 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| U, B | 0,0350 | 0,0233 | 0,0175 | 0,0117 | 0,0070 | 0,0044 | 0,0029 | 0,0022 | 0,0018 |
Эта таблица не очень информативна, удобнее знать падение напряжения для разных токов и сечений. Напоминаю, что расчеты по выбору сечения провода для постоянного тока проводятся по формуле (4).
Таблица 2. Падение напряжения при разном сечении провода (верхняя строка) и токе (левый столбец). Длина = 1 метр
Какие пояснения можно сделать для этой таблицы?
1. Красным цветом я отметил те случаи, когда провод будет перегреваться, то есть ток будет выше максимально допустимого для данного сечения. Пользовался таблицей, приведенной у меня на СамЭлектрике: Выбор площади сечения провода.
2. Синий цвет – когда применение слишком толстого провода экономически и технически нецелесообразно и дорого. За порог взял падение менее 1 В на длине 100 м.
Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт
В разговорах с покупателями при обсуждении галогенного освещения на 12 вольт почему-то очень часто мелькает слово «слаботочка», что характеризует соответствующее отношение к выбору проводов — что есть под рукой, то и используем, напряжение ведь безопасное. Напряжение 12 вольт, действительно безопасное, в том смысле, что прикосновение к оголенному проводу с таким напряжением просто не ощущается, но вот токи в таких цепях текут достаточно большие (см. основные моменты использования безопасного напряжения в быту).
Рассмотрим для примера питание обычной галогенной лампы мощностью 50 W, ток в первичной цепи трансформатора I=50W/220V=0.23A (или, точнее, чуть больше с учетом КПД трансформатора), при этом во вторичной цепи 12 V течет ток I=50W/12V= 4.2 A, что уже в 18 раз больше. Если не учесть этот факт, можно столкнуться с очень неприятными неожиданностями.
Однажды ко мне за консультацией зашёл человек и рассказал, что он сделал в своем доме галогенное освещение, использовал надежный индукционный трансформатор 1000W при нагрузке 900W, провел от монтажной коробки отдельный провод к каждой лампе, но в момент включения провода просто загорелись, причем те провода, которые вели от выхода трансформатора к монтажной коробке.
На вопрос о сечении проложенных проводов — ответ: «Обыкновенное сечение, как везде — 1,5 мм 2 «. В стационарном режиме по этому проводу должен был течь ток I=900W/12V=75A, а при включении и того больше. Сечение медного провода в таких условиях должно быть не менее 16 мм 2
Отсюда вывод: важно не забывать о повышенных токах в цепях 12 вольт и соответственно выбирать провода. Этого, впрочем, иногда бывает совершенно недостаточно
Очень часто приходится сталкиваться с жалобами на то, что при использовании трансформаторов большой мощности (в данном случае уже 200W является большой мощностью), питающих несколько ламп, яркость свечения ламп заметно убывает с увеличением расстояния от трансформатора. Попытки справиться с этой проблемой путём увеличения мощности трансформатора, естественно, не приводят к улучшению ситуации, тем более не помогает увеличение мощности используемых ламп. Дело в том, что причиной данного явления является банальное падение напряжения на проводах в соответствии с законом Ома.
Сфера применения led ленты
Мощность светодиодных лент ограничивает применение в качестве основного освещения, а как декоративный элемент используется во многих областях:
- Подсветка товаров в витринах.
- Оформление выкладки на стеллажах.
- Декор в оформлении помещений, подсветка шкафов и полок, натяжного и подвесного потолка, лестниц.
- Дополнительное освещение для цветов и рассады в зимнее время.
- Локальное освещение кухонного рабочего места.
- Декор саун можно устроить специальной лентой, выдерживающую высокую температуру.
- Оформление аквариумов led лентой обеспечит неповторимый внешний вид и улучшает рост подводных растений.
- Дневные ходовые огни, оформление интерьера и экстерьера придают автомобилю необычный внешний вид.
- Подсветка комнаты при просмотре телевизора в темное время уменьшит нагрузку глаза.
- Лента, размещенная в гараже, освещает пространство без теней, это хорошо при обслуживании авто.
- Влагозащищенная лента «дюралайт» используется в декоративном освещении внешних пространств на улице.
- Сверхяркие светодиоды в лентах позволяют применять изделия в основном освещении.
Для крепления на гипсокартон применяют алюминиевые профили.
TDM Electric артикул SQ0331-0501
Основные характеристики:
- Степень защиты — IP 20
- Тип свечения — одноцветный
- Цвет свечения — белый
- Общая длинна — 1 м
Назначение. Умная подсветка предназначена для дополнительного освещения элементов интерьера, рабочих зон, подсобных и вспомогательных помещений.
Функционал и особенности. Изделие крепится с помощью магнитного диска на клеевой основе. Оно имеет в своем составе литий-ионный аккумулятор емкостью 1100 мАч, позволяющий выбирать место установки вдали от стационарных сетей. Его энергии хватает на 3 часа полной нагрузки. Команда на включение подается от датчика движения и освещенности. Можно использовать любой из трех режимов срабатывания:
- только в темноте при обнаружении движения;
- при любом движении вне зависимости от степени освещенности;
- ручной пуск.
Продолжительность свечения в автоматическом режиме заблаговременно задается пользователем. Подзарядка выполняется через USB-разъем. Источником света служат 30 светодиодов SMD2835 с цветовой температурой 6000 К.
Комплектация. Набор состоит из ленты длиной 1 метр, силового кабеля и блока управления с аккумулятором.
Плюсы TDM Electric артикул SQ0331-0501
- Автоматический режим работы.
- Автономность.
- Простой монтаж.
- Качественные материалы.
- Приемлемая цена.
- Гарантия 1 год.
Минусы TDM Electric артикул SQ0331-0501
- Слабая защита от влаги.
- Необходимость периодической подзарядки.
Расчет кабеля по мощности и длине
Если линия электропередачи длинная — несколько десятков и даже сотен метров — помимо нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния ЛЭП при вводе электричества с опоры в дом. Хотя все данные должны быть указаны в проекте, можно подстраховаться и проверить. Для этого нужно знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно выбрать сечение провода с учетом потерь по длине.
Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине
Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.
P=IU
Данные формулы используют в случаях активной нагрузки (потребители в жилых помещениях, лампочки, утюги). Для реактивной нагрузки в основном используется коэффициент от 0,7 до 0,9 (для работы мощных трансформаторов, электродвигателей, обычно в промышленности).
В следующей таблице предложены исходные параметры – потребляемый ток и мощность, а определяемые величины – сечение провода и ток отключения защитного автоматического выключателя.
Исходя из потребляемой мощности и тока – выбор площади поперечного сечения провода и автоматического выключателя.
Зная мощность и ток, в нижеприведенной таблице можно выбрать сечение провода.
Таблица 2.
Макс. мощность, кВт | Макс. ток нагрузки, А | Сечение провода, мм2 | Ток автомата, А |
1 | 4.5 | 1 | 4-6 |
2 | 9.1 | 1.5 | 10 |
3 | 13.6 | 2.5 | 16 |
4 | 18.2 | 2.5 | 20 |
5 | 22.7 | 4 | 25 |
6 | 27.3 | 4 | 32 |
7 | 31.8 | 4 | 32 |
8 | 36.4 | 6 | 40 |
9 | 40.9 | 6 | 50 |
10 | 45.5 | 10 | 50 |
11 | 50.0 | 10 | 50 |
12 | 54.5 | 16 | 63 |
13 | 59.1 | 16 | 63 |
14 | 63.6 | 16 | 80 |
15 | 68.2 | 25 | 80 |
16 | 72.7 | 25 | 80 |
17 | 77.3 | 25 | 80 |
Критические случаи в таблице выделены красным цветом, в этих случаях лучше перестраховаться, не экономя на проводе, выбрав более толстый провод, нежели указано в таблице. А ток автомата наоборот поменьше.
По таблице можно без труда выбрать сечение провода по току, или сечение провода по мощности. Под заданную нагрузку выбрать автоматический выключатель.
В данной таблице все данные приведены для следующего случая.
- Одна фаза, напряжение 220 В
- Температура окружающей среды +300С
- Прокладка в воздухе либо коробе (находится в закрытом пространстве)
- Провод трехжильный, в общей изоляции (провод)
- Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления
- В очень редких случаях потребитель достигает максимальную мощность. В таких случаях, максимальный ток может действовать длительно без отрицательных последствий.
Рекомендовано выбирать большее сечение (следующее из ряда), в случаях, когда температура окружающей среды будет на 200С выше, либо в жгуте будет несколько проводов
Это особо важно в тех случаях, если значение рабочего тока, приближено к максимальному
В сомнительных и спорных моментах, таких как:
большие пусковые токи; возможное в будущем увеличение нагрузки; пожароопасные помещения; большие перепады температур (например, провод находится на солнце), необходимо увеличить толщину проводов. Либо же для достоверной информации, обратиться к формулам и справочникам. Но в основном, табличные справочные данные применимы для практики.
Также толщину провода можно узнать эмпирическим (полученным опытным путем) правилом:
Правило выбора площади сечения провода для максимального тока.
Нужную площадь сечения для медного провода, исходя из максимального тока, можно подобрать применяя правило:
Необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.
Расчеты по этому правилу без запаса, поэтому полученный результат нужно округлить в большую сторону до ближайшего типоразмера. Например, нужен провод сечением мм, а ток 32 Ампер. Необходимо брать ближайший, конечно, в большую сторону – 4 мм . Видно, что данное правило вполне укладывается в табличные данные.
Следует заметить, что данное правило хорошо работает для токов до 40 Ампер. Если же токи больше (за пределами жилого помещения, такие токи на вводе) – нужно выбирать провод с еще большим запасом, и делить уже не на 10, а на 8 (до 80 А).
Это же правило и для поиска максимального тока через медный провод, если известна его площадь:
Максимальный ток равен площади сечения, умножить на 10.
Как рассчитать по току
Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).
Таблица 3.Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией
| Площадь сечение проводника, мм² | Ток, А, для проводов, проложенных | |||||
| открыто | в одной трубе | |||||
| двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
| 0,5 | 11 | – | – | – | – | – |
| 0,75 | 15 | – | – | – | – | – |
| 1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
| 1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
| 1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
| 2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| 150 | 440 | 360 | 330 | – | – | – |
| 185 | 510 | – | – | – | – | – |
| 240 | 605 | – | – | – | – | – |
| 300 | 695 | – | – | – | – | – |
| 400 | 830 | – | – | – | – | – |
Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.
Таблица 4.Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией
| Площадь сечения проводника, мм² | Ток, А, для проводов, проложенных | |||||
| открыто | в одной трубе | |||||
| двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | – | – | – |
| 185 | 390 | – | – | – | – | – |
| 240 | 465 | – | – | – | – | – |
| 300 | 535 | – | – | – | – | – |
| 400 | 645 | – | – | – | – | – |
Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.
Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.
Условия теплоотдачи
Важным условием тепловой отдачи считается влажная среда, в которой находится кабель. При размещении провода в грунте теплоотвод напрямую связан со структурой и его составом, а также уровнем влажности.
Для получения наиболее точных величин придется проанализировать состав почвы, в зависимости от которого будет разным сопротивление. При помощи таблицы ищут удельное сопротивление. Благодаря качественной утрамбовке данная характеристика может быть уменьшена. Песок и гравий обладают меньшей теплопроводностью по сравнению с глиной, поэтому в идеале провода засыпают последней. Вместо глины можно использовать суглинок без примесей шлака, камней и мусора.
Важно помнить о разных условиях охлаждения кабеля с изоляцией и без нее. В первом случае тепловые потоки, исходящие при нагреве жил, вынуждены преодолевать дополнительный барьер в виде изоляционного слоя
Расположение кабеля в траншее
При подземной укладке кабеля, когда в одной траншее расположено сразу два проводника, процесс охлаждения существенно замедлится, что приведет к снижению допустимые токовых нагрузок.
С точки зрения электрической и пожарной безопасности, определение правильных длительно допустимого тока и сечения кабеля — важное условие, позволяющее исключить перегревы, нарушение изоляции и воспламенение кабельной линии. При расчетах следует быть внимательными и учесть множество дополнительных условий
Определенные корректировки нужны даже для табличных значений.
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.
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.
Допустимое напряжение светодиодной ленты
Я провёл эксперимент: подключил 24-вольтовую ленту к источнику напряжения и стал понижать напряжение. Фотографиями не передать изменение яркости свечения, надо вживую смотреть и сравнивать. Вывод такой: при 22 вольтах лента горит тусклее, но только немного тусклее. Скажем так, допустимо. При 21 вольте лента горит ещё тусклее. При 20 вольтах ещё немного тусклее.
Можем считать так: уменьшение напряжения питания ленты на 10% чуть (до 21,6 вольта) снижает яркость свечения, но ещё допустимо. Больше — нежелательно. Лучше принимать за допустимое падение напряжения 6-8%.
Далее считаем по формулам, представленным выше.
Лента бывает разной мощности и разного напряжения. Полагаю, не надо пояснять, что нам всегда выгоднее использовать ленту бОльшего напряжения. Больше напряжения — меньше ток. Меньше ток — меньше нежелательное падение напряжения. Сама распространённая лента имеет напряжение 24 вольта. 12 вольт или ниже не смотрим, кроме случаев совсем короткого кабеля до ленты и наличия свободного 12-вольтового блока питания.
Представим, что у нас лента имеет мощность 9,6 ватта на метр (самый частый вариант), длина 10 метров. Напряжение 24 вольта. Расстояние до ленты от блока питания 20 метров. Какого сечения брать кабель?
Сначала считаем ток. Это 4 ампера (мощность на метр * длина / напряжение). Я сделал табличку в Excel, в которую забил все формулы для простого расчёта падения напряжения в процентах.
Вот эта табличка для всех желающих: home-matic.ru/voltagedrop.xlsx
У меня получилось, что при сечении 1,5 мм2 падение напряжения составит 1,92 вольта или 8%. При длине кабеля 25 метров — 10%. При сечении кабеля 0,75 длина может быть не больше 10 метров. Это максимальные значения, если вы хотите, чтобы лента горела не «немного тусклее обычного», а достаточно ярко, то надо увеличивать сечение. С учётом того, что кабели зачастую продаются меньшего сечения, чем заявлено, стоит взять сечение на шаг больше.
Другой способ — повышать напряжение источника питания. На некоторых блоках питания есть регулировочный винтик (обычно с маркировкой ADJ, «подстройка»), который позволяет повысить напряжение до 27 вольт. При кручении винтика желательно измерять напряжение на ленте, чтобы оно стало ровно 24 вольта, не больше. Не стоит увлекаться этим способом, чрезмерный нагрев кабеля нежелателен.
Ещё существует лента на 36 вольт и 48 вольт. Она не очень распространена, но её использование поможет уменьшить падение напряжения в абсолютном значении и в процентах относительно номинала.
Кабель можно использовать 2-жильный, но если лента будет в алюминиевом профиле или на подложке, то нужна ещё жила заземления.
Как подключить от 9В батарейки Крона
«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.
Схема питания от батарейки крона
В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.
Типы блоков питания для светодиодных лент
- 1. Блок питания в компактном герметичном пластиковом корпусе. Главными достоинствами устройств данного типа являются компактные размеры, приятный внешний вид, герметичность и минимальный вес. К недостаткам относится, конечно же, высокая стоимость, затрудненный теплообмен, обусловленный конструктивными особенностями, и ограничение по мощности (моделей, мощнее 100 Вт, не бывает).
- 2. Блок питания в компактном герметичном алюминиевом корпусе. Обладает массой достоинств, хоть и является самым дорогостоящим и довольно тяжелым вариантом. Главными преимуществами данного трансформатора являются надежность, герметичность и прочность. Алюминиевый корпус способствует хорошему теплообмену. Прибор устойчив к негативному влиянию различных факторов: влаги, резких перепадов температур, прямого солнечного излучения. Основная сфера применения – профессиональное производство внешней световой рекламы.
- 3. Блок питания открытого типа. Самый популярный и недорогой вариант. Чаще всего используется для организации домашнего светодиодного освещения. Главными недостатками являются габаритные размеры, вдвое превышающие предыдущие варианты, неэстетичный внешний вид и отсутствие защиты от прямого попадания влаги и пыли.
- 4. Сетевой компактный блок питания. Представляет собой миниатюрное, простое и недорогое устройство, не требующее стационарного монтажа. Мощность большинства таких моделей не превышает 60 Вт. Чаще всего они используются для обеспечения питания светодиодных ленточных конструкций, длина которых не превышает 5 метров. Главное преимущество – простота использования: лента подключается к блоку питания и включается в розетку.
Подключение светодиодной ленты к блоку питания
При выборе блока питания необходимо учесть два важных параметра: мощность (зависит от и мощности светодиодов на 1 м.п. и длины ленты) и напряжение (обычно это 12 или 24 В).
Перед монтажом светодиодной ленты и размещением ее на выбранной поверхности нужно подключить ленту к блоку питания.
Данный процесс мы рассмотрим на примере модели блока открытого типа. Его корпус выполнен в виде перфорированной металлической коробки, через отверстия которой циркулирует воздух, и охлаждаются радиокомпоненты и клеммный модуль с винтами. Есть такие модели, в которых внутри корпуса для охлаждения размещают вентилятор (кулер).
Блок питания для светодиодной ленты имеет маркировку с указанием назначения прибора и его основных технических характеристик. Около каждого клеммного винта находятся обозначения для обеспечения корректного подключения проводов:
- L – фаза, N – ноль – это вход блока питания. Через эти клеммы устройство подключается к сети 220 В.
- G – клемма для провода заземления. При отсутствии в доме заземления, данную клемму оставляют свободной.
- Клеммы +V и –V – это выход с преобразованным напряжением в 12 В.
Блоки питания данного типа оснащаются индикатором включения – горит зеленая лампочка. Также имеется специальный поворотный механизм, обозначается как «V adj». С его помощью можно немного отрегулировать выходное напряжение, в приделах от 12 до 13 Вольт.
После подключения ленты к блоку питания, необходимо надежно изолировать все контакты. Для эффективной и аккуратной защиты от случайного прикосновения можно использовать отрезок кабель-канала подходящей толщины. Если же эту процедуру выполнить обычной изолентой, то готовый результат будет выглядеть довольно непривлекательно, а при использовании специальных защитных крышек, идущих в комплекте с блоком питания, невозможно обеспечить должный уровень электробезопасности.
Конечно, в жилых помещениях желательно устанавливать более надежные, компактные и внешне привлекательные приборы в пластиковых влагозащищенных корпусах. Они характеризуются высокой электробезопасностью, поэтому не представляют угрозы для детей или животных при случайном прикосновении.
Как рассчитать блок питания для светодиодной ленты
Как было сказано выше, при выборе блока питания следует ориентироваться на технические характеристики светодиодной ленты, подключение которой будет выполняться. Основными критериями являются потребляемая мощность и номинальное напряжение.
12-вольтовые ленты могут иметь разные показатели потребляемой мощности. Это объясняется тем, что они прямо пропорциональны мощности и количеству светодиодных элементов на ленте.
Для удобства подсчета принято брать за основу номинальную мощность светодиодной ленты длиной в 1 метр. Таким образом, чтобы правильно подобрать блок питания, следует номинальную мощность одного погонного метра ленты умножить на ее общую длину.
Питание от батарейки
Если покупка аккумулятора – дорогое удовольствие, а заряжать его негде, то заставить светодиодную ленту светиться можно с помощью батареек. Рассмотрим 3 наиболее распространённых варианта подключения.
Вариант №1 предусматривает использование 6 пальчиковых батареек на 1,5 В, соединённых последовательно. Почему именно 6 штук? Потому что светодиодная лента даже при питании от 9В будет работать примерно в половину своей мощности. Во-первых, такого уровня света от ленты вполне хватит для подсветки чего-либо. Во-вторых, через светодиоды будет протекать вдвое меньший ток (нелинейность ВАХ), что позволит значительно продлить срок службы батареек. Но при желании можно увеличить количество элементов питания до 8. Собрать схему светодиодной подсветки на батарейках можно двумя способами:
- с помощью коротких проводков все батарейки запаивают между собой последовательно, скрепляют их изолентой и к крайнему «+» и «–» припаивают два провода для подключения светодиодной ленты;
- в кассету (контейнер) вставляют 6 батареек, соблюдая указанную полярность. Провода, выходящие из кассеты, вместе со светодиодной лентой зажимают в коннекторе.
Вариант №2 предполагает использование в схеме питание от одной 9 В батарейки «Крона». Ёмкость щелочной кроны примерно равна 0,5-0,6 А*ч. Это значит, что, например, лента на SMD 3528 длиной 30 см будет непрерывно светить в течение 5 часов. Крону часто используют для светодиодного тюнинга велосипеда. Вариант №3 подразумевает совместное использование аккумулятора от телефона (смартфона) и повышающего преобразователя до 12 вольт. В такой комплектации светодиодная подсветка имеет несколько весомых плюсов:
- надёжность и долговечность;
- компактность (размер конвертера соизмерим с flash-накопителем);
- приемлемая стоимость (конвертер 3,7 В-12 В – 2$, батарея – 10$);
- аккумулятор легко зарядить от смартфона или зарядного устройства, а его ёмкость достигает 2000 мА*ч;
- светоизлучающие диоды светят на полную яркость.
Что это и из чего состоит?
Наверняка вы видели в соц. сетях у своих друзей или знакомых, эффектную подсветку плинтуса или монитора компьютера выполненную из набора небольших лампочек. Это и есть светодиодные ленты.
Их основа — полоса диэлектриков в толщину 0.2 мм, на ней находится токопроводящая дорожка, а на них располагаются контактные площадки на которые осуществляется монтаж светодиодов. Так же на ленте присутствуют резисторы уменьшающие потребляемый ток. Чем крупнее светодиоды и чем выше их плотность, тем ярче будет свечение.
Каждая лента — это набор модулей, на каждом из них стоят светодиоды и резисторы. Чаще всего модули можно разрезать или наоборот добавлять их. Обратная сторона светодиодов самоклеящаяся, что упрощает её монтаж.
Для работы ленты необходим блок питания подающий на светодиоды ток (обычно 12 В, понижая исходные из розетки 220 В).
