Výpočet a schéma zapojení LED do sítě 220 V | Pikabu

Jak si vybrat LED pásek a nenechat se zmást ve wattech, voltech, ampérech a IP? V minulém článku jsme vám řekli, jak vybrat ten správný LED pásek pro osvětlení vašeho domova či bytu. Jmenovitě jsme se naučili 3 důležité body při výběru pásky a zjistili jsme napájecí napětí potřebné pro fungování pásky.

Pokračujeme ve výběru LED pásku? Dnes budeme podrobněji studovat takové charakteristiky, jako jsou: výkon pásku, světelný tok, typ LED, šířka pásku, barva – a naučíme se, jak se v tom všem nezmýlit a určit indikátory, které potřebujete.

Síla pásu

Jak vybrat výkon LED pásku? Není to tak složité.

Jednou z hlavních charakteristik při výběru LED pásku je spotřeba energie, která přímo souvisí se světelným tokem. Jednoduše řečeno, čím vyšší je výkon pásky, tím je jasnější.

Síla je uvedena na 1 metrový kus pásky. Díky tomu je pohodlnější vypočítat konečnou spotřebu elektřiny a vybrat zdroj.

Za nízkopříkonové jsou považovány LED pásky s příkonem 4,8 W/m, 9,6 W/m. Jejich světelný tok je malý; zpravidla se nepoužívají jako hlavní zdroj světla, ale pouze jako dekorativní osvětlení. Nízký výkon vede k nízkému zahřívání, což má dobrý vliv na zvýšení životnosti.

Výkonnější světelný tok mají LED pásky s výkonem 14,4 W/m a vyšším. Ale také se více zahřívají, takže je u nich potřeba použít hliníkový profil – ten zajistí odvod tepla a zabrání degradaci LED.

Přečtěte si článek o tom, jak vypočítat výkon.

Tok světla

Na každodenní úrovni můžeme říci, že světelný tok odráží jas pásky. Světelný tok (měřený v lumenech) je uveden na 1 metr pásky. Tato hodnota přímo závisí na příkonu (W/m) LED pásku, dále na světelném toku každé LED, počtu LED na 1 metr a typu LED.

Typ LED SMD

LED diody na páscích mají různá označení, například SMD3528, SMD5050, SMD2835, SMD3014. Toto je dešifrováno následovně. SMD je zkratka pro povrchově montované zařízení, což v angličtině znamená „povrchově montované zařízení“. A číslo je velikost diody.

Například označení SMD 3528 znamená diodu o velikosti 3,5 x 2,8 mm, respektive SMD 5050 o velikosti 5 x 5 mm.

Počet LED

Dalším parametrem, kterým se LED pásky liší, je počet LED na 1 metr. Čím více jich je, tím hustší je tok světla a tím vyšší je jas pásky, přičemž všechny ostatní věci jsou stejné. LED diody mohou být v jedné nebo dvou řadách.

Existují pásky s 30 diodami na metr; jsou označeny 30d/m. 60d/m je 60 diod na metr. Poté následují možnosti jako 120d/m, 168d/m a 240d/m.

Šířka pásky

V závislosti na velikosti LED čipu se liší i šířka samotného pásku, na kterém je umístěn. To je způsobeno konstrukcí proudového obvodu substrátu, který dodává proud do LED.

Substráty LED pásků se dodávají v následujících šířkách: 8 mm, 10 mm, 12 mm, 20 mm a 30 mm. To je důležitý bod při výběru produktu, protože v závislosti na tom se také vybírá velikost hliníkového profilu (více o něm níže).

Typ ochrany IP

Třída ochrany proti prachu a vlhkosti je velmi důležitým parametrem pro bezpečný a trvanlivý provoz pásky.

LED pásky třídy IP20 jsou určeny pro použití v suchých místnostech. Tato otevřená páska má minimální ochranu před prachem a není vůbec chráněna před vlhkostí.

LED pásky s třídou ochrany proti prachu a vlhkosti IP65 se tolik nebojí prachu a vody, lze je použít v otevřených prostorách a ve vlhkých místnostech. Je však třeba vzít v úvahu, že páska je chráněna pouze ze strany, kde jsou umístěny LED diody, a nelze ji spustit do vody.

Ale LED pásky s třídou ochrany proti prachu a vlhkosti IP67 jsou zcela zakryty ochranným průhledným pouzdrem a vydrží ponoření do vody až do 1 metru. Pravda, zde je nutné počítat s dobou ponoření a složením vody. Dlouhodobé ponechání pásky ve vodním prostředí, kde se vyskytuje sůl nebo cizí agresivní nečistoty, může vést k jejímu selhání.

Více o třídě ochrany si můžete přečíst v našem článku.

Výběr barev a barevná teplota

A nakonec neméně důležitým estetickým bodem je barva, kterou stuha září. Může to být bílá, červená, modrá a tak dále. Nejoblíbenější barvou je samozřejmě bílá, která se zase dělí na teplou a studenou.

Teplá bílá odpovídá teplotě 3000 K. Typicky je to teplý nažloutlý odstín slunečního světla. LED pásek s touto barevnou teplotou poskytuje měkké světlo, které uklidňuje a umožňuje relaxaci. Proto bude vhodnější při použití v obytných oblastech, například v ložnici.

Ale protože tato barva přispívá k relaxaci, nedoporučuje se pro použití v pracovních prostorách, výrobních zařízeních, kancelářích a veřejných místech.

Studená bílá odpovídá teplotě 6500 K. Používá se v místech, kde je vyžadována koncentrace a jasné vnímání detailů; Dobře se hodí pro sklady a pracovní prostory, kliniky a nemocnice.

Tato barva světla se nedoporučuje pro osvětlení ložnic, protože ztěžuje relaxaci. Studená bílá se také nedoporučuje pro zrcadlové osvětlení – v takovém světle bude pokožka vypadat nepřirozeně.

K dispozici mohou být také pásky s jinými barevnými teplotami, například 4000 a 5000 K. Světlo 4000 K je spojeno s denním bílým světlem; Je vhodný pro osvětlení interiérů v obývacích pokojích a chodbách, dále pro osvětlení zrcadel a koupelen. Je také nenahraditelné jako osvětlení kuchyně.

Barevná teplota 5000 K odpovídá slunečnímu světlu v poledne. Čistě bílá barva bez odstínů umožňuje zvýšit koncentraci a proto se často používá v kancelářích a ve výrobě a používá se jako osvětlení interiéru.

Přečtěte si více o teplotě barev a doporučeních pro její výběr v tomto článku

Dnes jsme se seznámili s takovými vlastnostmi, jako je výkon pásky, světelný tok, typ LED, šířka pásky, barva – a naučili jsme se, jak se v tom všem nezmýlit.

V dalším článku se rozhodneme pro profil, dozvíme se o instalačních funkcích v závislosti na délce pásky a dostaneme doporučení od specialisty.

Připojení LED k síti 220 V AC je úkol, který vyžaduje kompetentní přístup. Nesprávné připojení může poškodit LED nebo jiné prvky obvodu.

V článku budeme analyzovat několik možností připojení: s vyhlazovacím kondenzátorem a bez něj.

Pojďme si spočítat parametry omezovacího rezistoru, určit jeho výkon a zjistit klady a zápory každého obvodu.

Některé možnosti připojení LED k síti 220 V jsou znázorněny na obrázku.

Každý z nich používá ochrannou diodu. Z půlvlny obrácené polarity. A také odpor omezující proud

Princip činnosti

Mnoho LED je dimenzováno na nízké napětí (obvykle 2-3V) a proud do 20mA. Chcete-li jej připojit k síti 220 V, musíte:

1. Pro napájení LED snižte napětí na bezpečnou úroveň.
2. Omezte proud procházející LED na maximální přípustnou hodnotu.
3. Chraňte LED před půlvlnnou sinusovou vlnou opačné polarity.

K tomu diagramy používají:

• Usměrňovací dioda (například 1N4007), který chrání LED před zpětným napětím.
• Omezovací odpor k omezení proudu.
• Vyhlazovací kondenzátor (v jednom z okruhů), což snižuje blikání.

Výpočet parametrů obvodu

1. Omezovací rezistor

2. Vyhlazovací kondenzátor

Kondenzátor se volí s kapacitou 0.22–0.47 μF s provozním napětím minimálně 400 V. Snižuje zvlnění napětí, čímž je záře rovnoměrnější.

Schémata zapojení

1. Bez vyhlazovacího kondenzátoru
   Je použita usměrňovací dioda, rezistor a LED. Obvod je jednoduchý, ale LED bliká s frekvencí 50 Hz, což může být patrné.
2. S vyhlazovacím kondenzátorem
   Přidání kondenzátoru paralelně k LED snižuje blikání, díky čemuž je LED záře stabilnější. Zvyšuje se však složitost obvodu.

Výhody a nevýhody schémat

Obvod bez kondenzátoru

• Jednoduchost a levnost.
• Minimální počet součástí.

• Blikání LED.

Obvod s kondenzátorem

• Jednotná LED záře.
• Vhodné pro estetické účely.

• Složitější schéma.
• Je vyžadována další součást – kondenzátor.

Schéma připojení LED k síti 220 V se zhášecím kondenzátorem

Vzorec pro výpočet kapacity (ve Faradech):

C = I / (2πf√(U2in – U2LED)) [Ф],

kde I je proud procházející LED, f je aktuální frekvence (50 Hz), Uin je efektivní hodnota síťového napětí (220 V), ULED je napětí na LED.

Tabulka 2. Závislost proudu procházejícího LED na kapacitě předřadného kondenzátoru.

Něco málo o samotných kondenzátorech

Jako tlumicí kondenzátory se doporučuje použít odrušovací kondenzátory třídy Y1, Y2, X1 nebo X2 pro napětí minimálně 250 V. Mají obdélníkové pouzdro s četnými certifikačními značkami.

Ve zkratce tedy:

X1 – používá se v průmyslových zařízeních připojených k třífázové síti. Tyto kondenzátory zaručeně odolávají napěťovým rázům 4 kV;
X2 – nejběžnější. Používá se v domácích spotřebičích se jmenovitým síťovým napětím do 250 V, odolávají rázům až 2.5 kV;
Y1 – pracují při jmenovitém síťovém napětí do 250 V a vydrží pulzní napětí do 8 kV;
Y2 je poměrně běžný typ, lze jej použít při síťovém napětí do 250 V a snese pulsy 5 kV.
Je přípustné používat domácí filmové kondenzátory K73-17 při 400 V (nebo lépe – při 630

přihláška

• Indikace provozu zařízení.
• Osvětlení při nízké zátěži.
• Experimenty a vzdělávací projekty.

Rozdíl mezi amplitudou a efektivní hodnotou napětí

Kdy použít jakou hodnotu?

• Hodnota amplitudy používá se ve výpočtech pro součásti, které reagují na špičkové napětí. Například: Usměrňovací dioda musí odolat �ampuUamp, protože je ovlivněna maximální hodnotou napětí.
  Kondenzátory ve vyhlazovacích obvodech musí být navrženy pro �ampUzesilovač, aby nedošlo k poruše.
• Efektivní hodnota používá se k výpočtu tepelné zátěže, výkonu a proudu přes odpory, protože tato hodnota odpovídá skutečně spotřebované energii.

Která možnost je správná?

Obě možnosti správné, ale platí v různých kontextech:

Proč je v tomto článku použita skutečná hodnota?

Článek se zaměřuje na výpočet rezistoru, který omezuje proud. Tepelný výkon na rezistoru je přesně vypočítán na základě efektivní hodnoty napětí, protože tato hodnota odpovídá skutečné spotřebě energie.

Výkon

• K výpočtu odporů používáme efektivní hodnotu.
• Pro výpočet prvků pracujících se špičkovými hodnotami (diody, kondenzátory) používáme hodnota amplitudy.

Pokud váš projekt zahrnuje oba prvky (odpor i kondenzátor), musíte použít oba přístupy.

Závěr

Připojení LED k síti 220 V vyžaduje dodržování bezpečnostních pravidel. Obvod s kondenzátorem je složitější, ale poskytuje stabilní záři. Obvod bez kondenzátoru je jednoduchou a dostupnou možností pro základní úkoly. Výběr závisí na vašich cílech a podmínkách aplikace.