Варианты подключения длинных светодиодных лент к источникам питания

Рассмотрим все разнообразие светодиодных лент и их характеристики, которые непосредственно влияют на выбор того или иного продукта. Светодиодная лента (рис. 1) представляет собой гибкую печатную плату с установленными на ней светодиодами и токозадающими резисторами. В зависимости от исполнения ленты различаются по степени влагозащиты. Например, класс IP20 говорит о том, что продукт предназначен для использования в сухих и защищенных от попадания пыли местах, а IP67 допускает погружение в воду на определенную глубину. Светодиодная лента довольно-таки проста в установке и позволяет добиться равномерной подсветки по всему периметру оформляемого помещения, а декоративная интерьерная подсветка с использованием светодиодных лент может выгодно подчеркнуть индивидуальность стиля и дает полный простор для всевозможных творческих идей и воплощения оригинальных концепций по освещению дома. Сейчас на рынке доступны изделия с белым светом различных цветовых температур, есть также одноцветные ленты и варианты RGB с пультом — для любителей смены имиджа и экспериментов с подсветкой. В любом случае нас интересует вопрос энергопотребления.

Рис. 1. Светодиодная лента

Производители светодиодных лент указывают на упаковке потребляемую мощность, и пренебрегать этими данными не следует. Информация о том, что лента потребляет, к примеру, 4,8 Вт/м, точна и при выборе блока питания будет полезна. Однако нельзя просто перемножить длину ленты на заявленную мощность. Светодиоды в ленте разбиты на кластеры, состоящие из трех последовательно включенных светодиодов и резистора, при этом кластеры соединены между собой параллельно. При значительной длине светодиодной ленты становится заметна неравномерность освещения, вызванная падением напряжения (рис. 2). Чтобы избежать этого эффекта, можно включить блок питания с двух сторон, уменьшив тем самым плечи, падение напряжения вдоль которых сократится в связи с уменьшением их длины по отношению к первоначальной.

Рис. 2. Напряжение на отдельном участке

Допустим, лента проходит по периметру комнаты, и ее длина составляет 8,4 м. Какой вид подключения в данном случае будет наиболее эффективным? Возможно несколько вариантов. Ленту можно подключить последовательно либо параллельно к одному блоку питания, а можно запитать от двух различных блоков. Для потребителя важны сложности коммутации, финансовая сторона и световой выход — иными словами, результат (таблица).

Рис. 3. Измерения на разных участках ленты

В ходе изучения эффективности различных вариантов подключения светодиодных лент был измерен общий световой поток на разных участках (рис. 3). На графике (рис. 4) представлена зависимость светового потока секции по длине ленты. При использовании последовательного соединения наблюдается значительное сокращение количества люмен (единица измерения светового потока, которая характеризует яркость), которые необходимы, к примеру, для подсветки ниш и переходов многоуровневых потолков. При подключении двух лент параллельно к одному блоку питания и двух лент последовательно к блоку питания с двух сторон по результатам измерения световой поток и падение напряжения вдоль линии оказались примерно одинаковыми. На графике приведена зависимость светового потока секции по всей длине ленты при параллельном включении. Видно, что в середине ленты наблюдается минимальный световой поток, а на концах ленты он максимален. При последовательном подключении двух лент к одному блоку питания прослеживается падение напряжения вдоль длины на 28%, что приводит к ослаблению светового потока и неравномерности свечения по всей длине (данные получены экспериментально при общей длине двух лент 8,4 м).

Рис. 4. Зависимость светового потока секции по длине ленты

Таким образом, очевидно, что параллельное подключение лент либо питание от двух блоков обеспечивает более равномерное распределение напряжения по всей длине линии и, следовательно, позволяет избежать неравномерности освещения.