Kaip pasirinkti LED juostą
Norint užtikrinti tinkamiausią apšvietimą, jo ilgaamžiškumą ir sunaudojamos energijos efektyvumą, ir yra labai svarbu pasirinkti tinkamą LED juostą. LEMONA electronics ekspertai sukūrė šį paprastą gidą, kuriame bus atsakyti dažniausiai užduodami klausimai ir paprastai apžvelgti visi su LED apšvietimu susiję kriterijai, į kuriuos reikėtų atkreipti dėmesį renkantis LED apšvietimą savo namams ar komercinėms patalpoms.
5 pagrindiniai klausimai, į kuriuos reikia atsakyti renkantis LED juostas
1. Kokia bus LED apšvietimo paskirtis?
- Dekoratyvinis apšvietimas – mažesnio ryškumo (pvz., 300–600 lm/m) LED juostos tinkamos nišoms, baldams, vitrinoms.
- Pagrindinis apšvietimas – aukštesnio ryškumo (pvz., 1200–3000 lm/m) LED juostos gali būti naudojamos kaip pagrindinis patalpos šviesos šaltinis.
- Lauko erdvių apšvietimas – reikia rinktis atsparias vandeniui (IP65 ar aukštesnio) LED juostas.
2. Kokio stiprumo šviesos reikia?
Matomas šviesos srautas (lm/m) – šis rodiklis nurodo LED juostos skleidžiamos šviesos intensyvumą, tačiau renkantis apšvietimą skirtingiems kambariams rekomenduojama atsižvelgti ir į dar vieną rodiklį – LED diodų tankį (LED/m).
Skirtingos paskirties apšvietimui rekomenduojamas LED diodų tankis:
- 30 LED/m – dekoratyviniam apšvietimui,
- 60 LED/m – vidutinio stiprumo apšvietimui (ramiems kambariams, kuriuose norima sukurti jaukią atmosferą),
- 120 LED/m ir daugiau – tolygiam ir ryškiam apšvietimui (darbo kambariams, biurams ir pan.).
3. Kokios spalvos ir temperatūros šviesa tinka mano kambariui?
- Šiltai balta (2700–3000 K) – jauki, tinkama namų aplinkai.
- Neutrali balta (4000–4500 K) – artima natūraliai dienos šviesai, tinka darbo zonoms.
- Šaltai balta (5000–6500 K) – ryški, tinka techninėms ir komercinėms patalpoms.
- RGB/RGBW – spalvotas apšvietimas, leidžiantis keisti spalvas.
4. Ar turiu atsižvelgti į LED maitinimo įtampą?
- 12 V – dažniausiai naudojama trumpiems segmentams, lengviau pritaikoma.
- 24 V – geresnis pasirinkimas ilgesnėms juostoms, užtikrinamas stabilesnis šviesos srautas.
- 48 V – ypač mažas įtampos kritimas, tinkamas jungiant ilgas LED juostos atkarpas, nes suteikia galimybę maitinti net iki 15 m ilgio juostą iš vienos pusės.
5. Ar man reikia aukšto atsparumo LED juostos?
- IP20 – vidaus naudojimui patalpose, kuriose nėra daug drėgmės.
- IP44 – atsparios drėgmei, tinka vonioms, virtuvėms.
- IP65/IP67 – ypač atsparios vandeniui, galima naudoti lauke.
Sekantis žingsnis: LED juostų maitinimo šaltinio pasirinkimas
Maitinimo šaltinis yra vienas iš apšvietimo sistemos komponentų, nuo kurio priklauso apšvietimo kokybė ir sistemos veikimo patikimumas, tad kaip iš daugybės rinkoje siūlomų išsirinkti tinkamiausią?
Maitinimo šaltinį – rinktis pagal galią
Maitinimo šaltinio galia yra apskaičiuojama juostos ilgį metrais padauginus iš juostos galios ir pridėjus dar bent 15–20 % rezervą. Pavyzdžiui, turint 5 m LED juostą, kurios galia – 9,6 W/m, reikėtų 9,6 x 5 = 48 W galios maitinimo šaltinio, tačiau nors šaltiniai gali veikti ir su 100 % apkrova, ne visada įmanoma užtikrinti gerą korpuso aušinimą, taigi patartina pirkti maitinimo šaltinį su 20 % galios rezervu (48 W + 1,2 = 57,6 W). Taigi, rekomenduojamas 57,6 W galios maitinimo šaltinis.
Pav. nr. 1 Maitinimo šaltinių galią dažnai nurodo pirmasis skaičius esantis po serijos pavadinimo, antrasis skaičius parodo išėjimo įtampą. Dauguma MEAN WELL gaminamų maitinimo šaltinių taip ženklinami. Tikslesnius duomenis visada galima rasti gaminio techninėje specifikacijoje. Paveikslėlyje pavaizduoto maitinimo šaltinio galia 60W, išėjimo įtampa 12V, maksimali išėjimo srovė 5A. Šis maitinimo šaltinis yra pastovios įtampos, tinka maitinti LED juostai arba LED moduliams.
Pastovios įtampos ar pastovios srovės maitinimo šaltinis geresnis?
Pastovios įtampos (CV) maitinimo šaltiniai yra skirti maitinti LED juostas arba LED modulius, kurie yra dažniausiai naudojami LED reklaminių iškabų gamyboje. Pastovios srovės (CC) LED maitinimo šaltiniai naudojami LED matricų maitinimui ar šviestuvų gamyboje.
Pav. nr. 2 Pastovios srovės maitinimo šaltiniuose nurodomas įtampos diapazonas, kur stabilizuojama išėjimo srovė, pavyzdyje pateikto šaltinio: 35 – 72V, stabilizuojama srovė 1400mA, galia 100W, maksimali išėjimo įtampa 75V. Pastovios srovės maitinimo šaltiniai jungiami tiesiogiai prie LED be srovę ribojančių rezistorių, taip gaunamas didesnis efektyvumas. Parenkant pastovios srovės šaltinį svarbūs visi rodikliai: galia, stabilizuojama srovė ir įtampos diapazonas kur stabilizuojama srovė. Nesuderinus bent vieno iš šių parametrų šviestuvas neveiks arba veiks nepilnu pajėgumu, o viršijus maksimalią LED matricos srovę, stipriai kais arba perdegs.
Dažniausiai pastovios įtampos LED maitinimo šaltiniai turi 12, 24 Vdc, rečiau – 48Vdc (dažniausiai maitinami LED šviestuvai montuojami bėgelyje). Pastovios srovės LED maitinimo šaltiniai dažnai turi standartinę 350, 700 ar 1050 mA išėjimo srovę (taip pat gali turėti mikrojungiklius, kuriuose išėjimo srovę galima parinkti 10–50mA tikslumu, o naujausiuose modeliuose: NFC ryšio pagalba – net 1mA tikslumu).
Itin svarbu niekada nejungti aukštesnės įtampos maitinimo šaltinio prie apkrovos: viršijus numatytus nominalius maitinimo parametrus rizikuojame perkaitinti arba sudeginti apkrovą (LED juostą, LED modulį).
Renkantis maitinimo šaltinį svarbu įvertinti ir bendrą aplinkos temperatūrą
Kokios galios atsargos gali būti paliktos atsižvelgiant į aplinkos temperatūrą yra nurodyta kiekvieno maitinimo šaltinio specifikacijoje: jei numatyta veikti aukštesnėje darbo temperatūroje, reikia tai įvertinti ir palikti didesnį galios rezervą. Techninėse specifikacijose galite rasti maksimalios leistinos galios sumažinimo priklausomybę nuo aplinkos temperatūros.
Pav. Nr. 3 Leistina maksimali maitinimo šaltinio apkrova priklauso nuo aplinkos temperatūros. Grafike pateikto maitinimo šaltinio leistinos maksimalios apkrovos priklausomybė nuo temperatūros rodo, kad veikiant +60°C aplinkoje, maksimalią apkrovą reikia sumažinti iki 70% nuo nominalios. Šią charakteristiką galima rasti maitinimo šaltinio techninėje specifikacijoje. Dauguma LED maitinimo šaltinių aušinami laisva oro konvekcija, todėl svarbu užtikrinti sąlygas šilumai išsisklaidyti. Nesuglausti kelių maitinimo šaltinių vienas šalia kito, būtina palikti tarpus. Jei norime užtikrinti maitinimo šaltinio apsaugą nuo drėgmės montuodami į hermetišką korpusą, reiktų rintis, tokį, kurio sienelės laidžios šilumai. Prastas sprendimas būtų sumontuoti į ankštą iš plastiko pagamintą korpusą, prastas šilumos laidumas, veikimas prie ribinio didžio apkrovų trumpina maitinimo šaltinio darbo resursą.
Maitinimo šaltinis su valdymu ar be jo?
Maitinimo šaltiniai gali būti:
- nevaldomi, su fiksuotu išėjimu, su paderinimu, kai atsuktuvo pagalba galima šiek tiek pakeisti išėjimo parametrus (dažniausiai 10–15 % ribose);
Pav. nr. 4 Maitinimo šaltinyje HLG-100H-48A galima paderinti tiek išėjimo srovę tiek ir išėjimo įtampą. MEAN WELL maitinimo šaltinius su galimybe paderinti žymi A raide, kuri pridedama po darbinės įtampos arba srovės. Paderinami rezistoriai uždengti guminėmis aklėmis.
- valdomi, valdymo signalą perduodant per laidus arba bevieliu būdu. Vis dar plačiai naudojami per elektros tinklo maitinimo grandį valdomi maitinimo šaltiniai, papildomai tarp elektros tinklo ir maitinimo šaltinio jungiant TRIAC valdiklį. Jo pranašumai yra: žema kaina, jo valdymui nereikia papildomų laidų; tačiau jis ribotą galingumą (dažniausiai iki 200 W), sunkiai pasiekiamas gilus pritemdymas, dažnai pasitaiko papildomas akustinis triukšmas.
Pav. nr. 5 Bevieliu būdu, 2.4Ghz dažnio diapazone veikiantis maitinimo šaltinis valdomas naudojant CASAMBI protokolą, nereikia vesti papildomų laidų valdymui, saugus protokolas kiekvienas įrenginys tinkle veikia kaip signalo retransliatorius, todėl visas tinklas veikia stabiliai, apeinamos kliūtys. Modelio pavadinime pridedame BLE, PWM-120-12BLE.
- analoginių signalų pagalba valdomi maitinimo šaltiniai gali būti per 0–10V; 0–100kΩ arba PWM; Dauguma MEAN WELL valdomų maitinimo šaltinių veikia analoginiu būdu: priima visų trijų tipų valdymo signalus. Analoginių signalų valdymo grandinių ilgis ir valdomų maitinimo šaltinių skaičius daro įtaką maitinimo šaltinio išėjimo lygiui. Šių maitinimo šaltinių valdymui būtini du papildomi laidai. Negali būti sujungti maitinimo šaltinio išėjimo minus/plius laidai su valdymo DIM laidais. Prie šio tipo šaltinių pavadinimo pridedame B raide, pvz: PWM-60-24
- sudėtingesnių sistemų valdymui geriau rinktis skaitmeninius valdymo protokolus. Skaitmeniniu būdu valdomi šaltiniai turi DALI, DALI2 arba KNX sąsają. Pranašumas lyginant su analoginiu valdymu yra galimybė keisti tinklo konfigūravimą pagal poreikius. Gali būti formuojami įvairūs apšvietimo scenarijai laike, keičiamas apšvietimo atspalvis priklausomai nuo laiko, formuojamos apšvietimo scenos, grupuojami šviestuvai. Gaunama diagnostikos informacija iš tinklo palengvina didelių objektų eksploatavimą.
Renkantis LED maitinimo šaltinį būtina įvertinti ar reikalinga apsauga nuo išorinio poveikio
Ši apsauga žymima IPxx (du papildomi simboliai parodo apsaugos lygį). Pirmas simbolis (nuo 0 iki 6) – apsauga nuo dulkių, antras simbolis (nuo 0 iki 9) – apsauga nuo drėgmės. Pavyzdys: IP67, visiškai apsaugotas nuo dulkių ir maitinimo šaltinis gali būti 30 min panardintas 1 m gylį.
Įvertinkite aplinkos sąlygas kur bus montuojamas maitinimo šaltinis:
- sausas kambarys – užteks IP20,
- virtuvė, vonia – IP44,
- lauko sąlygos – IP65 ir daugiau.
Pav. nr. 6 XLG-150 serijos maitinimo šaltiniai tinka montuoti lauko sąlygomis
Maitinimo šaltiniai montuojami ant degių paviršių turi būti ženklinami simboliu, kuris reiškia, kad maitinimo šaltinio temperatūra nepakils daugiau nei iki 95 °C veikiant įprastomis sąlygomis ir ne daugiau kaip iki 115 °C veikiat avarinėmis sąlygomis.
Pav. nr. 7 LCM-25, turi MM žymėjimą, tinka ant degių paviršių
Maitinimo šaltiniai su reaktyvinės galios kompensavimu – energijos taupymui
Jei montuojant LED apšvietimą vienas iš pagrindinių tikslų yra energijos taupymas, rinkitės maitinimo šaltinius su kuo didesniu efektyvumu. Aukštesnės klasės maitinimo šaltinių efektyvumas siekia daugiau kaip 90 %. Pigiuose, paprastuose maitinimo šaltiniuose gamintojai nemontuoja PFC grandinės, tad galutinis vartotojas patirs didesnes sąnaudas.
Maitinimo šaltiniui veikiant svarbios abi dedamosios: maitinimo šaltinio efektyvumas ir reaktyvinės galios kompensavimo gebėjimas. Kuo arčiau vieneto paminėti dydžiai bus, tuo bendras efektyvumas bus geresnis. Maitinimo šaltinį apkrovus mažiau nei 50 %, bendras efektyvumas pradeda ženkliai mažėti, todėl renkantis maitinimo šaltinį reikia įvertinti, kad apkrovos dydis būtų nuo 50 iki 90 %, nuo nominalios maitinimo šaltinio galios.
Maitinimo šaltinis turi atitikti aplinkos standartus
Skirtingoms aplinkoms taikomi skirtingi saugos reikalavimai. Pagrindiniai saugos standartai taikomi LED maitinimo šaltiniams: EN61347-1, EN 61347-2-13, EN 62368-1, sprogioms aplinkoms – UL8750.
Elektromagnetinės spinduliuotės (EMS) standartai: EN55015, EN55032 (CISPR32) B klasė, EN61000-3-2 C klasė. Tai tik keletas bazinių standartų, kuriuos privalo atitikti maitinimo šaltiniai. Gamintojai nepaisantys šių reikalavimų vartotojams gali sukelti eksploatacijos problemų.
LED maitinimo šaltinio įžeminimas – reikalingas ar ne?
Maitinimo šaltiniai skirstomi į dvi klases:
- I klasės maitinimo šaltiniai turi įžeminimo laidą,
- II klasės – neturi.
II klasės šaltiniai dažniausiai turi plastiko korpusą. Jei maitinimo šaltinis turi įžeminimo laidą, jį privalu prijungti prie įžeminimo, taip sumažinamas triukšmų lygis. Jei maitinimo šaltiniai su metalo korpusu naudojami lauko sąlygomis, ypač svarbu dėl saugumo įžeminimo laidą sujungti su žeme.
Trumpai apžvelgėme visus svarbiausius LED apšvietimo juostų ir jų maitinimo šaltinių pasirinkimo ir įrengimo kriterijus. Jei vis dar turite klausimų ar norėtumėte pasitikslinti dėl savo projekto, LEMONA electronics specialistai mielai padės ir išsklaidys kilusias abejones.