Як з'ясувати потужність ЛЕД-стрічки

При покупці світлодіодної стрічки у офіційному магазині або при замовленні через інтернет потужність виробу зазвичай відома: у першому випадку заводська упаковка має відповідне маркування, а у другому людина може вивчити характеристики, які його цікавлять, на сайті, що допоможе, якщо купується тільки невеликий відрізок, і фабричний пакет або коробка відсутні. Однак у випадку імпульсивної покупки на стихійному ринку, коли споживач обрав стрічку, проходячи повз торговельні лотки, можливо, трапиться виріб з несподіваними характеристиками. У цьому контексті важливо розібратися, як обрати відповідний блок живлення для такої стрічки з огляду на невідоме енергоспоживання кожного її метра. Приступимо.

На сьогоднішній день світлодіодні стрічки представлені різними видами, типами, моделями та модифікаціями, а тому покладатися на якісь усереднені показники зовсім недоцільно. Навіть для домашнього використання можна придбати моделі, які мають відмінності у 2-6 разів за потужністю. Але не варто панікувати: оцінити енергоспоживання будь-якої стрічки можна відносно легко, застосувавши трохи винахідливості та терпіння. Важливо відзначити, що для отримання інформації про споживану потужність не потрібне вимірювання електричних величин. Таким чином, навіть без мультиметра або інших складних вимірювальних інструментів споживач здатен отримати точні результати.

Визначення параметрів світлодіодної стрічки – процес, який можна розбити на три основні етапи. Почнемо зі встановлення типу використаних діодів. Для побутових цілей найчастіше застосовуються діоди типів SMD2835, SMD3528 та SMD5050. Рідше зустрічаються SMD5630 та SMD5730. Їхні розміри можуть бути виміряні лінійкою або штангенциркулем. Наприклад, якщо одна сторона діода дорівнює 3,5 мм, а інша – 2,8 мм, це вказує на тип SMD2835 або SMD3528. Практично усі типи застосовують у моделях, які живляться і від 12 В, і від 24 В, і навіть від 220 В, тож на даний параметр спиратися у жодному разі не можна.

У цій ситуації вирішальне значення мають ваші знання про типову потужність світлодіодів за розмірами. Якщо взяти за основу п'ять найбільш популярних типів діодів, достатньо запам'ятати такі значення: SMD2835 та SMD3528 – 0,1 Вт, SMD5050 – 0,3 Вт, SMD5630 та SMD5730 – 0,5 Вт. Навіть за схожих розмірів, два останні типи мають однакову потужність.

Наступний крок – визначення кількості діодів у метрі стрічки. Помноживши потужність одного діода на їхню кількість, ми отримуємо попереднє значення потужності стрічки. Однак, потрібно врахувати конструкцію виробу, включаючи наявність струмообмежувального резистора, який знижує споживання енергії на 20%. Таким чином, реальна потужність розраховується таким чином: SMD2835 та SMD3528 – 0,08 Вт, SMD5050 – 0,24 Вт, SMD5630 та SMD5730 – 0,4 Вт.

Застосовуючи ці значення до діодів у метрі, ми отримуємо остаточну потужність стрічки. Наприклад, для стрічки з 60 діодами на метр: SMD2835 та SMD3528 – 4,8 Вт, SMD5050 – 14,4 Вт, SMD5630 та SMD5730 – 24 Вт.

Розрахунки також включають врахування кратності різання стрічки. Зазвичай стрічки на 12 В та 24 В можна розрізати кратно 2,5 або 5 см. У випадку світлодіодних стрічок 220 В, кратність може становити 50 см або 1 м. Важливо пам'ятати, що різати дозволено тільки по спеціальних лініях. Потрібно не пошкодити контактні майданчики на сегменті, який стане першим – таке порушення заважатиме роботі та не дозволить коректно приєднати конектор для стрічки, і користувачеві доведеться вдатися до паяння для виправлення ситуації.

Особливості будови ЛЕД-стрічок, які впливають на споживання енергії

Раніше було розглянуто найпростіший спосіб розрахунку енергоспоживання різних світлодіодних стрічок зі зрівнюванням їхніх характеристик. Проте реальна ситуація є складнішою: якби декілька видів світлодіодної продукції справді були ідентичні за своїми експлуатаційними характеристиками, то існуюча різноманітність стала б надмірною. Отже, є інші важливі та складні нюанси – до них і перейдемо.

Для початку згадаємо шкільний курс фізики, де електрична потужність дорівнює добутку струму та напруги. Чи можливо визначити їх просто розглядаючи продукт? Як не дивно, це можливо. Рухатимемося від простого і поступово ускладнюватимемо. Почнемо з напруги живлення. Тут логічніше діяти від протилежного, спираючись на попередню інформацію. Якщо мітки розрізу розташовані на відстані 50 або 100 см, це означає, що модель працює на 220 В. ЛЕД-стрічки 24 В та вироби для напруги 12 В зовні важче розрізнити, хоча деякі виробники досі дотримуються застарілої практики розміщення 6, 8, 12, 16 або 32 діодів на моделях, що вимагають живлення 24 В. При цьому довжина ділянки часто становить 10 см, й тільки у окремих випадках – стандартні 5 см. У даний час світлодіодні стрічки на 12В та 24 В зовні практично ідентичні, але на платі зазначено «DC12V» чи «DC24V». Те саме стосується й інших значень напруги, які усе ще присутні на ринку – 5 В, 18 В та 36 В.

Тепер перейдемо до того, який струм може споживати виріб. Сила струму, який протікає крізь напівпровідники, залежить не тільки від їх загальної кількості у стрічці, але й від їхнього типу. У цьому випадку також можна простежити певну залежність: SMD2835 та SMD3528 потрібно лишень 20 мА, SMD5050 – вже 60 мА, а SMD5630 та SMD5730 цілих 100 мА.

До того ж, нагадаємо, що у кожному погонному метрі стрічки може бути 30, 52, 60, 120, 180 або 240 діодів, які формують фактичну різницю між моделями. Усе це дозволяє додатково оцінити споживання енергії відрізком стрічки, особливо якщо вона має нестандартну довжину або незвичайну кількість діодів у метрі. У таких випадках використовується формула

P = (U x I x N) / K,

де P – це шукана потужність відрізка, у ватах; U – напруга живлення, у вольтах; I – сила струму у діоді конкретного виду, у амперах; N – кількість світлодіодів у погонному метрі; K – кількість світлодіодів у одному сегменті.

Давайте зробимо перевірку розрахунків для стрічок зі світлодіодами типів SMD3528, SMD5050 та SMD5630, розташованих у вигляді сегментів по 3 діоди на одному метрі підсвітки укількості 60 штук:

P(3528) = (12 x 0,02 x 60) / 3 = 4,8 Вт;

P(5050) = (12 x 0,06 x 60) / 3 = 14,4 Вт;

P(5630) = (12 x 0,1 x 60) / 3 = 24 Вт.

Як визначити потужність світлодіодної стрічки?

Перед встановленням підсвічування користувачі нерідко запитують – як дізнатися потужність світлодіодної стрічки в конкретних умовах. На упаковці чи описі товару наводяться лише усереднені значення, але насправді результат може відрізнятися. Важливо враховувати кількість діодів на погонний метр, їх тип та конструкцію доріжок на платі. Наприклад, якщо ви хочете зрозуміти, скільки ват у одному метрі світлодіодної стрічки, достатньо перемножити потужність одного діода на їхню кількість та скоригувати дані з урахуванням коефіцієнта втрат. Такий спосіб допомагає уникнути перевантаження блока живлення та продовжити термін служби обладнання.

Якщо вас цікавить потужність світлодіодної стрічки на 220 вольт, то для мережевих моделей правильний розрахунок не тільки забезпечує бажаний рівень освітленості, але і безпосередньо пов'язаний з безпекою. Подібні вироби підключаються напряму до побутової мережі, тому найменша помилка в розрахунках може призвести до перегріву. Щоб цього уникнути, перевіряйте паспортні дані та зіставляйте їх із фактичною довжиною використовуваного сегмента. Якщо упаковка на товарі відсутня, а сама стрічка ніяк не маркована, зробити необхідні висновки можна за типом діодів та частотою ліній різу. Такий підхід дає змогу досить точно оцінити навантаження навіть без спеціальних приладів.

Зауважимо, що у останні роки фахівці виявили гнітючу тенденцію: стрічки, засновані на діодах SMD5630 та SMD5730, насправді можуть мати струми до 180 мА, що свідчить про їхнє менш ефективне енергоспоживання та низьку світлову віддачу від кожного спожитого вату. До таких моделей варто ставитися з підвищеною обережністю, оскільки вони можуть працювати не так, як очікується, що призводить до невідповідності характеристик підсвічування необхідному результату, а також створює потенційні проблеми з блоком живлення, потужність якого може бути недостатньою для реальних обсягів енергоспоживання контуру, що іноді призводить до виходу з ладу не тільки БЖ, але й самої стрічки.

Для визначення обсягу споживаної вашим підсвічуванням енергії у звичайному режимі використовуйте наступну формулу:

Q = (L x P xt) / 1000,

де Q – це шукана кількість спожитої енергії, у кВт*год; L – довжина контуру, у метрах; P – потужність погонного метра стрічки, у ватах; t – час світіння підсвічування, у годинах.

Припустимо, що використовується економічна модель, побудована на діодах типу SMD3528, загальною протяжністю 5 метрів, і працює вона тільки ввечері (наприклад, з 18:00 до 22:00). Тоді:

Q = (5 x 4,8 x 4) / 1000 = 0,096 кВт * год.

Таке підсвічування потребує 0,096 * 30 = 2,88 кВт*год енергії на місяць. Це значення з урахуванням охопленого періоду можна вважати незначним. Тобто немає потреби турбуватися, що нове підсвічування істотно збільшить ваші щомісячні домашні витрати на електроенергію.

Розрахунок потужності світлодіодної стрічки

Для практичного застосування важливим є не тільки загальний принцип, але й конкретний розрахунок споживання світлодіодної стрічки. Він виконується за формулою: відома потужність одного метра виробу множиться на бажану довжину контуру, після чого до отриманого значення додається запас ще 20-25%. Такий резерв необхідний, щоб блок живлення не працював на межі. Якщо стрічка використовується у інтер'єрі як основне освітлення, розрахунок повинен враховувати тривалість роботи у годинах. Для декоративних контурів, які використовуються регулярно, достатньо орієнтуватися на середнє вечірнє навантаження.

Багатьом споживачам цікаво, як виконати найбільш детальний підрахунок та визначити реальну потужність LED-стрічки. Для цього корисно зіставити дані про тип світлодіода зі струмом, який він споживає. Наприклад, SMD3528 працює за 20 мА, а SMD5050 – вже за 60 мА. Помноживши це значення на робочу напругу та кількість діодів, можна вирахувати максимально близьке до реальності енергоспоживання. Такий підхід особливо корисний у тих випадках, коли відсутня будь-яка заводська документація або є сумніви щодо достовірності характеристик, зазначених виробником на упаковці.

Насамкінець поговоримо про світлодіодні RGB-стрічки. Незважаючи на те, що для непосвячених вони зовні мало відрізняються від монохромних, параметри струму, який надходить на кожен колірний канал, у них вкрай важливі. Навіть не кожен, хто працює або торгує світлодіодними виробами, обізнаний, що напруги живлення у кожного кольору можуть відрізнятися. Наприклад, на червоний кристал слід подавати вольтаж не більше 2 В, а на синій – не вище 3,2 В. Переплутавши між собою ці дроти при монтажі, ви ризикуєте пошкодити стрічку вже при першому запуску підсвічування, а у випадку більш дорогих моделей, стійких до неправильної напруги, просто знизити ресурс роботи виробу. Першими вийдуть з ладу червоні кристали, що призведе до втрати різноманітності кольорової гами.

Розрахунок споживання для непозначених багатоколірних моделей повинен проводитися за тими самими принципами та алгоритмами, які вказані вище. При їх підключенні важливо пам'ятати, що для ефективного керування контуром потрібен RGB-контролер, і його характеристики також потрібно розрахувати. Так само як і блок живлення, даний вузол повинен мати запас потужності у 20-25% для того, щоб його роботу можна було вважати надійною. Якщо запасу не вистачає, конструкцію підсвічування слід переглянути: або замінити блок живлення на більш потужний, або розділити початковий контур на два з окремими БЖ, або вкоротити стрічку таким чином, щоб співвідношення параметрів відповідали вимогам.

Якщо ви хочете ризикнути й у пориві економії наважуєтеся купити ЛЕД-стрічку десь на стихійному ринку, не довіряйте усьому, що написано на упаковці (якщо вона взагалі є). Наприклад, багато китайських брендів не соромляться вказувати кількість світлодіодів 250 або 300 штук. При цьому у наш час тільки у виробах преміальної якості прийнято розташовувати більше 240 шт/м, а тому наведені цифри – або обман за кількістю, або недомовка про довжину. На стандартній п'ятиметровій бобіні цілком реально очікувати 250-300 світлодіодів, а це 50-60 шт/м. Тому перед тим, як купувати, краще декілька разів подумати та уникнути спокуси надто низької ціни. Можливо, виробник вказав некоректно не лише кількість світлодіодів, але й багато інших характеристик продукції.