Блок питания для светодиодного светильника

Специальные блоки питания для светодиодных ламп помогают улучшить качество освещенности и увеличить мощность светодиодов. Различают трансформаторные и импульсные блоки питания, а также драйверы.

Блоки питания первого и второго типа — устройства, служащие для получения стабилизированного напряжения. Узнать стоимость и приобрести блоки питания вы можете на сайте компания «Ледверс», которая является официальным представителем ряда производителей.

Трансформаторный блок состоит из следующих элементов:

• понижающий трансформатор;
• выпрямитель;
• фильтр;
• стабилизатор.

С помощью трансформатора напряжение 220 В понижается до рабочего в 12 или 24 В. После выпрямления с помощью силовых диодов, включенных по мостовой схеме, напряжение поступает на сглаживающий фильтр, а потом на стабилизатор.

Плюсы:

• простота схемы;
• развязка с сетью 220 В;
• может работать в режиме холостого хода

Минусы:

• большой вес и габариты;
• низкий КПД;
• непереносимость перегрузок.

Частота работы импульсного блока питания выше, чем у трансформаторного, поэтому встроенный в него трансформатор обладает более высоким КПД и меньшим весом. Как и предыдущий вариант обеспечивает развязку с сетью 220 В. Недостаток – непереносимость холостого хода и перегрузок.

Драйвер –  импульсный источник стабилизированного тока, основными элементами которого являются:

• накопительный дроссель;
• транзисторный ключ;
• схема управления ключом.

Частота работы – 30-50 кГц. Напряжение на светодиоде изменяется в соответствии с показанием тока в цепи.

Особенностью драйверов является наличие на его входе токов несинусоидальной формы, что связано с импульсным характером его работы. Поэтому высококачественные драйверы имеют двухкаскадную схему. Первый каскад предназначен для фильтрации сигнала на входе, а второй – для обеспечения заданного стабилизированного тока.

Основной параметр драйвера — величина стабилизированного тока. Это означает следующее. Пусть имеется драйвер с током в 300 мА и мощностью 10 Вт. При подключении к его выходу светодиода с током в 300 мА и напряжением в 3 В через светодиод потечет ток в 300 мА. Напряжение на выходе драйвера при этом будет 3 В. При подключении к драйверу последовательно 2-хтаких приборов, выходное напряжение будет 6 В, а ток останется равным 300 мА. При подключении следующего прибора ток останется прежним, хотя напряжение на выходе драйвера возрастет до 9 В. То есть, в любом случае драйвер поддерживает заданное значение тока.

Имеются достаточно мощные драйверы. Например, драйвер JNY-JC30W для 30 ваттного светодиодного прожектора выдает на выходе ток величиной 900 мА при выходном напряжении 21- 40 В.

Как определить полярность диода

При правильном подключении светодиодов электроток течет в верном направлении, лампочка светится. Если подключить контакты на оборот, свечения нет, возможен выход LED-лампочки из строя. Для предотвращения перед созданием схемы обязательно следует определить полярность.

Использование тестирующих устройств

Мультиметр (тестер) обладает некоторыми преимуществами:

• определяется плюс и минус;
• можно узнать цвет света;
• определяется работоспособность чипа.

Чтобы узнать полярность, нужно:

• установить прибор на проверку при 2 кОм и коснуться выводов щупами (если на экране значение число 1600–1800, LED-лампочку можно подключать);
• установить прибор на прозвон, коснуться черным щупом минуса, красным – плюса (на экране должно появиться число);
• использовать в PNP гнезда C (коллектор) и E (эмиттер) – если в C вставить минус, в E – плюс, исправная лампочка светится.

Визуальное определение полярности

Если лампочка новая, плюсовой контакт всегда длиннее. Некоторые производители помечают минусовой контакт срезом на корпусе или точкой. У б/у диода контакты одной длины. В подобной ситуации может помочь осмотр кристалла. У плюса внутри линзы контакт меньших размеров, минус внешне похож на флажок.

Подключение к источнику питания

Для проверки подходит источник тока на 3-6 В (простая батарейка или аккумулятор). К одному контакту припаивается резистор на 300–470 Ом. Если коснуться анодом плюса, а катодом минуса, исправный диод светится.

В ремонтных мастерских лучшими источниками питания считают батарейки из настенных часов или плат компьютеров на 3 вольта (если электроток до 30 мА). Их на короткое время вставляют между ножками (резистор не нужен). Плюс и минус определяются по свечению.

Предназначение и подключение устройства 

Блок для аварийного питания светильников светодиодного или иного типа применяется не только в домах и квартирах, но в различных общественных помещениях и объектах особой важности: 

1. В медицинских учреждениях, реанимациях, операционных.
2. В торгово-офисных зданиях.
3. На спортивных объектах, стадионах, залах.
4. В школах, ВУЗах, детских садах.
5. В складских комплексах.
6. На охраняемых объектах.
7. В учреждениях культурно-массового досуга – кинотеатрах, театрах, музеях и т. п.

Прежде чем купить и подключить блок аварийного питания, необходимо определиться с его будущими параметрами:

1. Для какого светильника он предназначен – светодиодного, либо люминесцентных, галогенных или обычных ламп.
2. Мощность аккумулятора и подключаемого источника света, время действия и прочие технические характеристики.
3. Гарантия, сертификат, производитель. 

Схема подключения устройства определяется выбранной моделью прибора.

В ходе монтажа важно соблюдать последовательность соединения и следовать электромонтажным правилам. БАП можно подвести как основной и единственной системе освещения, либо к дополнительной, действующей в качестве подсветки только в случае аварийного отключения света. 

Разновидности блоков питания 

На данном этапе развития блоки питания для разнообразных светодиодных светильников классифицируются на три категории:

1. Открытый тип. Данный вариант является бюджетным, но громоздким, причем максимальная мощность питания светодиодов ограничивается отметкой в 100 Вт. Даже в силу своего низкого бюджета данное устройство редко используется в бытовом освещении, ведь его трудно сделать незаметным без привлечения посторонних предметов. Часто его прячут в шкафы, ниши или же распределительные щитки.
2. Пластиковый каркас закрытого типа. Каркас самого блока питания герметичен и компактен, что позволяет его уложить между подвеской и базой потолка. Максимальна отметка мощности данного блока питания достигает отметки в 75 Вт. Для того, чтобы обеспечить количество ленты, рассчитанное ранее, придется покупать три блока, что является отрицательной чертой данного устройства.
3. Алюминиевый каркас закрытого типа. Принцип работы данного устройства такой же, как и у предыдущего, но отличается большим весом и габаритами. Компенсируется это повышенной мощностью — 100 Вт. Чаще всего данный прибор применяется в уличном освещении. Корпус обладает хорошей герметичностью и защищен от физических воздействий окружающей среды.

Выбор варианта питания

Если лампы освещают помещение, не требующее особенного качества света, то вполне возможно использование блоков питания трансформаторного или импульсного типа. В этом случае не будут особенно заметны пульсации света из-за скачков напряжения.

В случае, когда необходим поток света высокого качества, а также если этот светильник потребляет большую мощность, то рекомендуется использовать драйвер.

На выбор блоки питания влияет также место расположения светильника. В частности, это влияет на степень защиты. В жилом помещении она должны быть ниже, а в агрессивной среде с пылью, влагой требования будут более высокими.

Особенности установки блока питания

Блоки питания для светодиодных лент обычно устанавливаются в соответствии со структурной схемой, которая входит в их комплектацию. В основном перед установкой трансформатора светодиодную ленту разрезают на секции, состоящие из необходимого количества диодов.

Места нарезки обозначены двумя парами контактных групп (с каждого конца секции) и маркером в виде ножниц. Блок питания соединяется параллельно секциям. В процессе подключения необходимо соблюдать полярность (подключать клеммы блока питания с обозначениями «+» и «-» к соответствующим контактам ленты), при этом следует учитывать, что выходное напряжение источника не должно превышать 12 или 24 В (номинальное напряжение ленты). Расположение блока питания не влияет на функциональность устройства, но его нужно подбирать по эстетическим соображениям.

На практике применяются две схемы подключения светодиодной ленты к блоку питания.

Подключение светодиодной ленты к одному блоку питания

Чаще всего светодиодная лента представляет собой цельный пятиметровый отрезок, который намотан на пластиковую катушку. Как правило, с внешней стороны — на незамотанный на катушке конец — к ленте подсоединяются провода, необходимые для соединения с блоком питания. Если же после покупки обнаружилось отсутствие соединительных проводов, то следует взять любые многожильные провода красного («+») и чёрного («-») цвета, отмерить нужную длину, которой должно быть достаточно, чтобы достать до клемм блока питания, и припаять их, предварительно зачистив и облудив оба конца.

1. Облуживаем провода, используя канифоль и олово, и методом пайки подсоединяем их к дорожкам ленты. В процессе пайки следует применять маломощный паяльник и производить соединение достаточно быстро, так как есть вероятность того, что от воздействия повышенной температуры светодиоды могут повредиться.

   Облуживать провода нужно быстро, чтобы не перегреть их и не повредить светодиоды

2. После этого свободные концы проводов (не припаянные к ленте) подсоединяем к блоку питания, соблюдая полярность.

   Красный провод от светодиодной ленты («+») нужно подсоединить к клемме «+V», а чёрный («-») — к клемме «-V»; к клеммам «L» и «N» подключается сетевое напряжение («L» — фаза, «N» — ноль).

Подключение двух светодиодных лент к одному блоку питания

В качестве примера рассмотрим следующий вариант: запланирован монтаж и подключение светодиодной ленты, длина которой составляет 8 метров. Проблема в том, что найти кусок ленты такой длины довольно затруднительно, т. к. в основном светодиодные ленты продаются в катушках по 5 метров. Однако всё же требуется 8 метров, и что же делать? 

Если нужно подключить несколько кусков светодиодной ленты общей длиной более 5 метров, это можно сделать только по параллельной схеме.

Все достаточно просто. Выполняем следующие действия:

1. Приобретаем две катушки со светодиодной лентой, причём один кусок оставляем цельным (5 метров), а от второго отрезаем 3 метра и соединяем их. Для того чтобы отрезать ленту берём обычные ножницы и ищем линию, по которой будем отрезать кусок нужной длины.
2. Далее зачищаем и облуживаем контактные площадки обоих кусков ленты (с одной и той же стороны).
3. Берём четыре двухжильных провода (два красных «+» и два чёрных «-») и также подготавливаем (зачищаем и лудим).
4. Припаиваем к двум кускам ленты. Свободные концы проводов, идущие от пятиметрового куска, припаиваем (привинчиваем) к клеммам блока питания («+V» и «-V»), а к клемам «L» и «N» подсоединяем провода сетевого кабеля.
5. Далее на проводах, которые подведены к пятиметровому куску ленты, снимаем небольшие куски изоляции. Затем лудим их и подпаиваем к ним провода от трёхметрового куска, тем самым подключая оба куска ленты параллельно.

   Если соответствующие провода от каждой ленты свести в одну точку, получится параллельное подключение.