О выборе схемы соединения и расчете проводов электропитания для светодиодных лент.
Пример из переписки с посетителем сайта HAPPYLIGHT.RU
Мне уже приходилось писать о том, что питание светодиодных лент повышенной мощности (например 14, Вт/м) требует выполнения несложных правил, что исключает неравномерность свечения ленты по длине. В последнее время, однако, пришлось неоднократно сталкиваться с распространением некоторых не вполне верных представлений в этом вопросе. В первую очередь, это категорическое утверждение: "Длина подключаемого участка светодиодной ленты не должна превышать 5м" , которое кочует по статьям в интернете. К сожалению, его обычно трактуют буквально, вырывая из контекста, всех этих совершенно правильных по-существу статей, полагая, что к одному блоку питания (контроллеру) можно подключить не более 5 метров ленты. На самом деле, длина ленты, подключаемой к блоку питания ограничена лишь его мощностью, а вот схема подключения должна выбираться с учетом и мощности ленты и напряжения питания (ленты на 24 В допускают использование более длинных единых кусков, чем ленты на 12 В).
Ещё один вопрос, который иногда совершенно выпадает из зоны внимания, это выбор сечения проводов, соединяющих блок питания (контроллер) с системой лент. Конечно, когда мощность лент и длина этих проводов незначительны, то и требования к сечению невелики, подходит то что есть под рукой, но бывают ситуации, в которых приходится подходить к выбору конфигурации проводов очень внимательно, что бы требуемые сечения не вышли за грань разумного.
Под катом приведён пример того, как путём последовательных приближений удалось найти приемлемую конфигурацию проводов питания довольно большой системы светодиодных лент для случая удалённого расположения блоков питания и управления цветом. Пример взят из реальной переписки с посетителем сайта HAPPILIGHT.RU, с его любезного разрешения.
Евгений:
Подскажите пожалуйста какие провода оптимально использовать для подключения RGB лент? Мой случай - 30 метров RGB ленты (14.4 Вт/м). 15 метров собираюсь посадить на контроллер (288 Вт), другие 15 на усилитель (288 Вт). Но все эти периферийные устройства хочу разместить в одном месте, и из за этого получается примерно 25 метров токоведущей линии + 30 метров ленты. Читал что надо использовать для цветовых каналов провод сечением 1.5 а общий плюс питания - 4 мм квадратных.
Ответ:
Боюсь, что это не очень удачная схема монтажа.
В вашем случае к контроллеру подключается нагрузка мощностью 216 Вт, соответственно ток, приходящийся на канал =216Вт/12В/3шт=6 А (через общий провод соответственно 18 А). При малой длине вполне возможно использовать те сечения, о которых вы пишете.
Беда в том, что при большой длине проводов сказывается их сопротивление, на котором происходит падение напряжения (по закону Ома). К ленте подходит напряжение меньше 12В, а вольтамперная характеристика у светодиодов крутая, и реально это приведет к сильному уменьшению светового потока. Что бы посчитать требуемое сечение в вашем случае надо знать характеристики используемых светодиодов (ВАХ и зависимость светового потока от величины тока через светодиод). Но даже без расчета могу сказать, что реализовать такое сечение вряд ли удастся (грубая прикидка даёт сечение 38 кв. мм на общий провод и 19 кв. мм на цветовой канал).
Очень рекомендую придумать как расположить блоки питания, контроллер и усилитель непосредственно вблизи ленты.
Евгений:
У меня появилась надежда решить мой вопрос с вами, если вы не против! :-)
Сначала хотел бы уточнить метражи подводящих линии, гляньте пожалуйста картинку во вложении.
То есть, по сути, две линии: 6+6 метров от контроллера до лент и 6+4 метров от усилка до лент. Все равно много да?
А если к каждому узлу (1,2,3,4) подводить отдельную линию от отдельного усилителя? Тогда это уже 4 линии - 6, 6, 6 и 10 метров. Все равно много? :-( Если все таки потянет, то какие сечения?
А может ленты не 12В попробовать использовать при такой схеме подключения? 24, 36?
P.S. кристаллы Эпистаровские, но их вольт-амперных характеристик не знаю )) Ни чего еще не покупал только делаю подготовку пока идет стройка, вот и хотелось бы все проложить заведомо правильно! Блоки у лент как то ну совсем не хотелось бы размещать, да и проблематично (((
P.S. Кстати, длина токоведущей линии, собственно о чем мы и говорим, это суммарная длина всех участков? То есть это не только участок от усилителя / контроллера до ленты, но и плюс все дальнейшие отводы, соединения (как в моем случае соединение узлов 2-4)? Я к тому, что как же тогда советуют закольцовывать несколько лент, это же по сути надо тянуть линию соизмеримую со всеми лентами, а это 10-20 метров?
Я в замешательстве!))))
Очень рассчитываю на вашу проф помощь!
[1 вариант схемы питания ленты]
Ответ:
В первую очередь хочу отметить, что мы говорим о длине провода от выхода контроллера (усилителя) до начала ленты. Что касается рекомендуемого всеми закольцовывания (http://www.happylight.ru/LEDmontag.html), то оно безусловно имеет смысл. Если закольцовывание выполнено путем соединения конца отрезка ленты с выходом контроллера отдельным проводом, то это снижает требования к сечению проводов вдвое (так как ток текущий по проводу уменьшается вдвое). Если соединены просто концы ленты, а питание осуществляется одним проводом, то снижения требований к его сечению не происходит, но всё равно это благотворно сказывается на равномерности свечения ленты по длине.
По вашей схеме можно рекомендовать запитать самый удалённый отрезок 3,6 м отдельным проводом непосредственно от усилителя (а не от узла подключения участка 4). В этом случае очень приблизительно, но с запасом:
- провод питающий участок 5+5 метров длиной 6 м - сечение 6 кв.мм.,
- провод для участка 3,6 м длиной 10 м - 4 кв. мм.,
- провод для участка 5,6 м длиной 6 м - 4 кв. мм. (хватило бы и 3,5).
Приведены сечения общего провода, соответственно провода для каналов цвета в 3 раза меньше.
Такую проводку можно реализовать, хотя она всё равно оказывается довольно громоздкой.
Евгений:
Вы пролили светодиодный свет на мои вопросы!
Осталось немного затемненных участков :-)
Итак если мы говорим об участке токоведущей линии от контроллера (усилителя) до начала ленты, то, в принципе, я же могу приблизить эту первую "точку входа" в ленту, как показано на модифицированной схеме (во вложении), ведь так? Такой трюк снизит требования к сечению? Ведь именно к этим участкам (ленты 5+5) вы рекомендуете провод общего питания 6 квадратов.
Ну и плюс добавил "закольцовывание" для равномерного свечения. Кстати здесь какие требования к сечению? Такие же как у "подводящего" провода (от контроллера (усилителя) до первой "точки входа" в ленту) или могут быть меньше?
В принципе, подводящий провод 3 x 1.5мм + 1 x 4мм меня бы полностью устроил, но если будете рекомендовать 6мм к двум участкам 5+5, я так и сделаю :-)
Еще раз спасибо за оперативность! А то строители мне не дадут долго размышлять над моими проводками, замуруют все и .... и все))))
[2 вариант схемы питания ленты]
Ответ:
Утром поторопился и не написал самое важное, хотя, конечно, имел это в виду. При использовании ленты 24 В токи в проводах вдвое меньше, что позволяет снизить сечение провода.
Новая схема нравится мне гораздо больше. При ленте 12 В, на участке 2 метра можно было бы снизить сечение до 2 кв. мм., но на участках по 5 метров сечение должно быть побольше, примерно 2,5 кв.мм.
Если вариант 3х1,5+1х4 вас устраивает, то всё-таки я бы его сохранил даже там, где можно было бы и уменьшить сечение. Кроме этого лента 24 В предпочтительней, это даст вам дополнительный запас прочности (мы ведь помним, что речь идет не о точных расчетах, а о грубой прикидке).
Евгений:
Сегодня провел провода к лентам. Все оставил 3x1.5, 1x4. Скоро буду подключать.
Осталось два вопросика.
Сечение проводов для участков "закольцовывания". Они по такой же схеме 3x1.5, 1x4?
И последнее, по установке ленты в нише потолка и пола - угол, направление для наилучшего эффекта подсветки в случае ленты 5060, 60/метр. Данный вопрос к электротехнике отношения не имеет, больше к практике установки подобной подсветки. Может посоветуете источник подобной информации?
Ответ:
Думаю, что схему проводки целесообразно сохранить и для участков "закольцовывания".
Ориентацию ленты, когда она светит на потолок, лучше делать под 45 гр. к потолку, в этом случае большая часть светового потока попадает на потолок и даёт наиболее широкую световую полосу.