Особенности расчёта и подключения блока питания к светодиодной ленте

Особенности расчёта и подключения блока питания к светодиодной ленте

Светодиодные ленты имеют множество сфер применения, в том числе и чисто бытовых, или, как их ещё называют, прикладных. Но для домашнего использования необходимо уметь подключать ленты к источнику питания. В большинстве случаев СЛ рассчитаны на напряжения номиналом 12 В, но если в них используются особо мощные светодиоды, то напряжение питания может быть вдвое выше – 24 В. В любом случае знания номинала напряжения при выборе источника питания недостаточно, и именно этому вопросу и посвящена эта статья.

Классификация блоков питания для СЛ

БП для светодиодных лент функционирует на базе инверторного принципа преобразования мощности, чему способствуют:

• сетевой фильтр, выступающий в качестве блокировщика внешних электрических помех;
• диодный выпрямитель, который в паре со сглаживающим фильтром обеспечивает стабилизацию напряжения;
• высокочастотный инвертор, преобразующий входное напряжение 220 В в прямоугольные импульсы;
• силовой трансформатор, задача которого – снижение напряжения до 12/24 В;
• выходной выпрямитель, который вместе с фильтром окончательно стабилизирует выходной сигнал.

Существуем несколько вариантов технического исполнения БП.

Один из основных классификаторов – по уровню защиты от внешних факторов:

• негерметичные, или открытые блоки питания – самый распространённый вариант. Используются в помещениях с низким уровнем влажности;
• полугерметичные, которые допускается устанавливать снаружи помещений, но при условии обеспечения защиты от прямого попадания воды (под навесами, на верандах и т. д.);
• герметичные, которые полностью защищены от воздействия влаги – их допускается монтировать в любых условиях, включая ванные комнаты.

Отметим, что начинка у таких БП питания одинакова – они отличаются только конструкцией корпуса.

По типу охлаждения источники питания для СЛ бывают с пассивным/активным охлаждением (последние стоят дороже), мощность БП может варьировать в пределах 12-700 Вт, сила тока может лежать в диапазоне 1-65 А.

По материалу изготовления корпуса блоки питания подразделяются на:

• алюминиевые. Основной плюс металлических корпусов – хороший теплообмен, они наиболее устойчивы к воздействию внешних факторов – солнечных лучей, перепадов температур, повышенной влажности. Мощность таких БП может достигать 100 Вт;
• пластиковые. Самый распространённый вариант. Они отличаются низкой себестоимостью, имеют более компактные размеры, весят меньше, выглядят эстетичнее и при этом герметичны. Среди минусов слабый показатель теплообмена и относительно небольшая выходная мощность (не более 75 Вт).

Расчет параметров блока питания светодиодной ленты

Монтаж светодиодных источников – дело не простое, особенно если это не готовые к употреблению изделия. Тем более необходимо знать параметры блока питания, если речь идёт об использовании светодиодной ленты, не содержащей маркировки по мощности. Что встречается не так уж редко.

Подобрать блок питания для такой немаркированной светодиодной ленты поможет следующая таблица, в которой представлены номинальные характеристики популярных матриц:

Проще всего определять параметры немаркированных светодиодов, применяемых в светодиодной ленте, как видно из таблицы, по их размерам. Но и плотность размещения светодиодов на ленте – тоже важный показатель. Существуют СЛ с 30, 60 или 120 матрицами в расчёте на погонный метр.

Предлагаем вашему вниманию таблицу мощности БП для конкретных типов SMD-матриц в зависимости от их плотности:

Эта таблица поможет рассчитать параметры блока питания для светодиодной ленты перед походом в супермаркет или посещением интернет-магазина.

Но большой ассортимент изделий, существенно разнящийся по стоимости, может поставить в тупик и специалиста. А поскольку вполне естественное желание сэкономить на покупке, не потеряв при этом в качестве, можно считать определяющим при совершении покупки. Поэтому при решении вопроса, какой БП выбрать, желательно обращать внимание не только на конечный ценник, но и разбираться в стоимости 1 ватта мощности. Нам поможет следующая таблица, где представлено оба ценовых параметра (на примере изделий OEM DC12 различной мощности и ампеража):

Но и здесь всё не так однозначно. Исходя из представленных данных, можно сделать однозначный вывод, что покупка мощного БП выгоде приобретения нескольких менее мощных. Но, во-первых, далеко не всегда требуется блок питания на 120 и тем более 360 Вт, то есть математика здесь будет уже немного другая. Во-вторых, завязывать всю систему освещения на единственный источник питания тоже не совсем правильно – если он выйдет из строя, вы останетесь без освещения. Поэтому оптимальной схемой можно назвать использование нескольких самостоятельных источников, благо монтируются они довольно просто.

При решении вопроса, как выбрать и рассчитать мощность блока питания СЛ следует использовать простое правило – запас прочности по этому показателю должен составлять порядка 30%.

Рассмотрим конкретный пример расчётов. Пускай нам необходимо организовать освещение гостевой комнаты с габаритами 6х3 м., то есть площадью 18 м 2 .

Исходя из действующих нормативов по уровню освещённости, нам потребуется LED-источник совокупной яркостью порядка 350 люмен на погонный метр. Для этих целей можно использовать матрицу 3528 60led, номинал освещённости которой составляет 360 люмен/погонный метр. Учитывая, что периметр комнаты составляет 18 м., получаем показатель суммарной мощности ленты, равный 116 Вт (6,6 Вт/м*18).

Проблема в том, что у разных производителей яркость светодиодов может варьироваться в довольно значимых пределах, поэтому на выбор ленты влияет и этот показатель. Самый надёжный способ расчёта мощности импульсного БП для светодиодной ленты – учитывая паспортные данные. Не забываем, что расчётный показатель нужно увеличить на 30%. В нашем случае получим 150 Вт.

Если схема монтажа системы освещения предусматривает использование нескольких источников питания (например, двух), разбиваем ленту на 3 участка. Получаем два пятиметровых сегмента и один 8-метровый (длина стандартной катушки составляет 15 м.). Для пятиметровых участков потребуются БП номиналом 40 Вт, для длинного сегмента – на 70 Вт.

Расчет параметров светодиодной ленты для одного БП

А теперь рассмотрим, как определить максимальную длину СЛ. Делается это по формуле:

Эту же формулу можно использовать для вычисления мощности БП, в несколько изменённом виде:

Подключение светодиодной ленты к импульсному БП

Чтобы подсоединить к БП светодиодную ленту, необходимо учесть следующие моменты:

• полярность подключения. С блоком питания никаких проблем возникнуть не должно: ищем на клеммах маркировку в виде символов «плюс»/«минус». Часто клеммы дополнительно имеют цветовую маркировку, принятую в электротехнике: красным цветом помечают положительную клемму, чёрным – отрицательную. На самой светодиодной ленте также должна присутствовать аналогичная маркировка;
• сечение провода. Это расчётный показатель, зависит от тока, который определяется делением мощности ленты на вольтаж. Если лент несколько, их мощность суммируется. Значение сечения провода определяется в соответствии со специальными таблицами;
• схема включения. Для односегментного участка с одной лентой схема будет достаточно простой: клеммы ленты подключаются проводами к выводам БП, учитывая полярность. Если имеется необходимость использования нескольких лент, их нужно подключать параллельно.

Ошибка в полярности подключения не фатальна, в этом случае диод просто не будет светиться. Кстати, эта особенность характерна только для светодиодов (и вообще любых полупроводниковых диодов, пропускающих ток только в одном направлении). Поменяйте порядок подключения на правильный – и лента начнёт светиться.

Схема подключения блока питания к СЛ при использовании провода неподходящего сечения может разочаровать вас свечением недостаточной силы. Вы можете воспользоваться одним из двух распространённых алгоритмов подбора правильного сечения питающих проводов.

По нагрузке

Таблицу соответствия сечения проводки и силы тока легко можно найти в интернете, но такая возможность по тем или иным причинам часто бывает недоступной. В подобных случаях подобрать провод нужного диаметра можно по эмпирической универсальной зависимости. Она гласит, что нагрузка эквивалентом 10 А требует использования медного провода сечением 1 мм 2 . При удвоении силы тока удваивается и площадь сечения, то есть зависимость прямо пропорциональная.

Сила тока определяется по известной из школьного курса физики формуле: суммарную мощность используемых источников освещения делим на сопротивление. Полученную величину нужно разделить на 10, и получим площадь сечения проводки для соединения светодиодной ленты с БП.

По мощности блока

Принцип расчёта тот же, только в качестве исходных данных берётся мощность блока питания, а не СЛ. При этом необходимо умножить полученный результат на поправочный коэффициент 1,35. Это тот порог, при котором срабатываем схема защиты от короткого замыкания.

Что касается марки проводов, то рекомендуется использовать провода ПуГВ, ШВВП, КСПВ. Провода, используемые для подключения акустики, тоже пригодны.

А вот для подключения бока питания потребуется кабель марки ВВГнг, предназначенный для сетей напряжением 220 В. Акустические провода и кабеля для подключения пожарно-охранной сигнализации здесь уже не годятся.

Как видим, самостоятельное подключение к СЛ источника питания – вполне осуществимое мероприятие. Главное – правильный расчёт основных параметров. Если у вас возникли нюансы, не описанные в статье, можете оставлять комментарии с описанием проблемы – общими усилиями мы постараемся её решить.

Замена традиционных ламп ДРЛ, ДРИ и ДНАТ в светильниках на светодиодные лампы

В последнее время началось повсеместное внедрение инновационных светодиодных светильников и ламп для энергосберегающего освещения как внутри помещений : в общественных зданиях, ресторанах, гостиницах, промышленных предприятиях, так и на улице : на объектах транспортной инфраструктуры, автомагистралях, ж/д, в садоводствах, на автостоянках и т.д.

Основными преимуществами светодиодного освещения являются:

— Высокая световая отдача и низкое потребление электроэнергии. Световая отдача светодиодных ламп в бюджетном варианте составляет 80 — 100 люмен/ватт, а порой достигает 140 – 150 люмен/ватт в дорогих моделях.

— Длительный срок службы по сравнению с традиционными лампами ДРЛ и ДНАТ.

— Экологичность (отсутствие токсичных компонентов, особенно ртути).

— Отсутствие ультрафиолетовых линий в спектре.

— Низкие расходы на техническое обслуживание.

— Снижение стоимости подводимой мощности. При строительстве новых сетей наружного городского освещения в связи со снижением общей нагрузки на сеть требуется питающий кабель меньшего сечения, что значительно снижает как стоимость кабеля, так и стоимость подключения к сети.

— Стабильная работа при скачках напряжения, не требуется время для запуска.

— Повышенная прочность и вибрационная устойчивость приборов.

Особое внимание стоит обратить на экологичность светодиодного освещения. Дело в том, что в составе всех традиционных ламп (ДРЛ, ДРИ, ДНАТ) присутствуют вредные материалы, прежде всего, ртуть. В нашей стране, как и во всем мире, этой проблеме уделяется повышенное внимание.

24 сентября 2014 г, Россия подписала Минаматскую конвенцию по ртути. Согласно данной конвенции, с 2020 г. будет запрещено производство, импорт или экспорт продукта, содержащего ртуть. Под запрещение Минаматской конвенции попадают лампы общего освещения ртутные высокого давления паросветные (РВДП), в частности лампы ДРЛ и ДРИ.

Так что избавляться от устаревших источников света все равно придется в скором времени и лучше задуматься об этом уже сейчас.

Есть два варианта решения проблемы – заменять светильник целиком или поменять только лампу, убрав старую ДРЛ или ДНАТ и заменив ее светодиодной с цоколем Е40. Каждое решение имеет как свои достоинства, так и недостатки.

Мы в данной статье остановимся на достоинствах именно прямой замены традиционных ламп светодиодными с цоколем Е40 без замены светильника.

Итак, очевидные плюсы такого решения проблемы следующие:

— Экономия бюджета. Стоимость светодиодной лампы ниже стоимости светодиодного светильника, кроме того, не требуется затрачивать немалые средства (сравнимые со стоимостью светильника) на их установку и подключение. В таком варианте достаточно просто вывернуть старую лампу, удалить дроссель, подсоединив патрон напрямую к сети 220В, и светильник готов к работе.

— В случае поломки лампа быстро и легко меняется на новую, светильник же требует демонтажа для последующего ремонта.

Теперь подробно остановимся на правильном подборе светодиодной лампы для замены традиционной.

Дело в том, что заявленные производителем параметры светового потока верны ТОЛЬКО для новой лампы ДРЛ, ДРИ или ДНАТ. После начала эксплуатации лампы ДРЛ и ДНАТ начинают достаточно быстро и сильно деградировать и эту величину надо отдельно учитывать при световых расчетах.

Лампы ДРЛ теряют 30% светового потока через 2-3 месяца эксплуатации и до 40-50% через 1 год.

Лампы ДНАТ теряют 15% светового потока через 2-3 месяца эксплуатации и до 20 — 30% через 1 год.

Таким образом, для корректного расчета освещенности светильников оснащенных лампами ДРЛ, ДРИ или ДНАТ необходимо учитывать не паспортный (первоначальный) световой поток, а световой поток после начальной эксплуатации, через 3 месяца, а лучше через 1 год после начала работы.

Заметим, что светодиоды тоже подвержены деградации, особенно если лампа перегревается. Но обычно эта величина не превышает 2-3% за 1 год эксплуатации и ей можно пренебречь.

В приведенной ниже таблице предложены варианты замены традиционных ламп ДРЛ, ДРИ, ДНАТ на светодиодные лампы.

Блоки питания — драйверы светодиодов

Предлагаем Вашему вниманию стабилизированные блоки питания светодиодов 12 В английского и китайского производства. Английские блоки питания и драйверы светодиодов представлены маркой Lightec. Блоки питания, изготовленные в Гонконге и на Тайване, представлены прекрасно себя зарекомендовавшими марками: Mean Well и Power Light. Более детально о технических характеристиках блоков питания Вы сможете узнать, перейдя по ссылкам. Данные блоки питания имеют на выходе стабилизированное напряжение 12 Вольт DC, поэтому они предназначены для питания светодиодных изделий, либо светодиодных сборок, которые рассчитаны именно на это напряжение питания. Драйверы светодиодов Lightech имеют на выходе стабилизированный ток (500 мА или 700 мА), поэтому они предназначены для изделий с мощными светодиодами, для питания которых требуется стабилизированная сила тока.

Блоки питания для светодиодных изделий представляют собой низковольтные источники питания (до 50 Вольт) различной мощности в корпусах с различной степенью пыле-влаго защищенности. Герметичные блоки питания в корпусах с защитой IP65 предназначены для использования на открытом воздухе. Интерьерные блоки питания в корпусах с защитой IP20 предназначены только для использования в помещениях. Светодиодные блоки питания делятся на две группы: блоки питания, стабилизированные по напряжению, и блоки питания, стабилизированные по току. Для питания предлагаемых нашей компанией светодиодных изделий, необходимы блоки питания со стабилизированным напряжением. Для питания мощных светодиодов предлагаем Вашему вниманию блоки питания — драйверы Lightech с током 500 и 700 мА.

Предлагаемые нами герметичные блоки питания светодиодов на 12 В, имеют степень герметичности корпуса не ниже IP65, поэтому могут быть использованы, как внутри сырых помещений, так и на улице, практически в любых погодных условиях.

Каждый блок питания светодиодов 12 В имеет следующие встроенные функции:

• Фильтр сетевых помех
• Защита от превышения первичного напряжения
• Защита от превышения силы тока в цепи нагрузки
• Защита от короткого замыкания

Рабочий диапазон температур внешней среды: от — 25 по Цельсию до + 50 по Цельсию

Максимально допустимый диапазон температур: от — 30 по Цельсию до + 65 по Цельсию

Средний срок службы блоков питания светодиодов до срабатывания на отказ составляет более 50 000 часов.

Расчет нагрузки для блоков питания

Блоки питания светодиодов не любят, что называется, «загрузки под завязку». То есть, рассчитывая нагрузку для какого-либо номинала мощности, необходимо делать запас 15 — 20 %. Например, потребляемая мощность светодиодного модуля составляет 0,72 Вт, а номинал блока питания составляет 100 Вт. Прибавим к потребляемой мощности светодиодного модуля 15%, получаем 0,83 Вт. Теперь разделим номинал блока питания на это значение и получим то количество светодиодных модулей, которое можно подключить к блоку питания 100 Вт, чтобы был запас 15%, а именно, 120 светодиодных модулей.

Помимо расчета оптимального количества светодиодных модулей, необходимо помнить о том, что сечение жил проводов, которые будут идти от блока питания к светодиодам, также было оптимальным. Если сечение жил проводов, проложенных от блока питания до светодиодов, слишком мало, то на конце линии будет происходить падение напряжения из-за внутреннего сопротивления самих проводов. При падении напряжения на проводящей линии не только снижается яркость свечения светодиодов, подключенных к ней, но и возрастает нагрузка на блок питания. Схема вычисления сечения жил проводов также приводится на нашем сайте. Чтобы подключить светодиодные изделия к блокам, предпочтение следует отдать только двум способам: пайке и подключению посредством винтового соединения. Эти два способа подключения являются наиболее надежными. Все соединенные узлы, согласно требованиям ПУЭ, должны находиться в распаечных коробках.

Правила установки блоков питания светодиодов

Как и любое другое электронное устройство, использующее для работы электрический ток, блоки питания светодиодов неизбежно будут нагреваться в процессе работы. В герметичных блоках питания для светодиодов роль радиатора-теплообменника, как правило, исполняет корпус блока питания, именно поэтому очень часто он выполнен в виде воздушного радиатора. Чтобы процесс теплообмена проходил эффективно, вентиляция корпуса блока питания должна быть достаточной для его эффективного охлаждения.

Если Вы используете блоки питания небольшой мощности (до 60 Вт), то вопрос охлаждения блоков питания не стоит так остро, так как тепловыделение не столь велико. При использовании мощных блоков питания (100 Вт и более) обязательно обеспечьте им хорошую вентиляцию. Для того, чтобы блоки питания работали долго и без отказов, установку мощных блоков питания светодиодов следует проводить, имея в виду несколько простых требований, по сути являющихся логическим продолжением выше сказанного.

1. Не устанавливайте мощные блоки питания в закрытые коробки. Объема воздуха, скорее всего, будет недостаточно для эффективного охлаждения корпуса блока питания. Устанавливайте мощные блоки питания в хорошо проветриваемых местах.

2. Не устанавливайте блоки питания вплотную друг к другу. Расстояние между блоками питания должно быть не менее 100 мм. При меньшем расстоянии радиатор может дополнительно нагреваться от теплового излучения (в том числе инфракрасного диапазона) соседних блоков питания.

3. Не устанавливайте мощные блоки питания вблизи от источников высокой температуры и легко воспламеняющихся объектов.

4. Не устанавливайте блоки питания светодиодов в местах, которые заполняются водой во время дождя или таяния снега весной. Уровня герметичности корпуса блоков питания достаточно для защиты электроники от прямого попадания атмосферных осадков, но они не предназначены для работы под водой!

5. Не устанавливайте блоки питания светодиодов в места, которые покрываются слоем снега зимой. От тепла, вырабатываемого блоком, в слое снега образуется проталина с плотными стенками, и блок питания фактически оказывается в не вентилируемом замкнутом пространстве. Как было сказано выше, длительное пребывание в не вентилируемом замкнутом пространстве может привести к перегреву электронного устройства и к выходу его из строя.

6. Если на входе блока питания на проводах есть обозначения «линия», «нейтраль» и «земля», то подключить устройство к сети нужно именно таким образом.

7. Блоки питания большой мощности, как правило, имеют два, три или четыре отвода для подключения светодиодных изделий, рассчитанных на 12 Вольт DC. При этом все «плюсовые» и все «минусовые» провода каждого из отводов подключены внутри блока питания параллельно, каждый к своему полюсу: все «плюсовые» выходят из одной точки «плюс», все «минусовые» также выходят из одной точки «минус». Большое количество отводов сделано для того, чтобы было удобнее производить подключение светодиодов к блоку питания. В этом случае вся масса светодиодов может быть разделена на две, три или четыре части. Соответственно, сечение проводов в каждом из отводов рассчитано только на определенную часть от общей нагрузки. Не следует об этом забывать. Именно поэтому, нельзя подключать всю нормируемую для данного блока питания нагрузку на какой-либо один из отводов (несмотря на то, что все провода приходят от одного источника). Вся нормируемая нагрузка может быть подключена только ко всем существующим отводам, соединенным параллельно, то есть, объединенным в одну шину.

8. Блоки питания светодиодов, как правило, имеют высокий пусковой ток. При использовании большого количества мощных блоков питания используйте устройства плавного пуска и пусковые автоматы, предназначенные для включения устройств с высокими пусковыми токами.

Кабели для светодиодных лент

Расскажу об одном важном моменте, а именно про то, как считать сечение кабеля, необходимого для подключения светодиодной ленты.

В начале важная мысль, которая, я надеюсь, всем известна: сечение кабеля зависит от проходящего по нему тока.

Не напряжения и не мощности, а тока. Который в амперах. Можно легко найти таблицы, которые сообщают нам, какой предельный ток можно пускать по кабелям различного сечения:

• Кабель сечением 0.5 мм2 — 6 ампер
• Кабель сечением 0.75 мм2 — 10 ампер
• Кабель сечением 1 мм2 — 14 ампер
• Кабель сечением 1.5 мм2 — 15 ампер
• Кабель сечением 2 мм2 — 19 ампер
• Кабель сечением 2.5 мм2 — 21 ампер

Исходя из этого на силовые нагрузки напряжением 220 вольт на кабель сечением 1,5 мм2 ставится автомат 10А, а на кабель сечением 2,5 мм2 ставится автомат 16А. Запас учитывается потому что автомат при номинальном и бОльшем токе сработает не сразу, а чуть погодя. А нам хотелось бы, чтобы по кабелю не шёл максимально допустимый ток. К тому же, кабель, на котором написано 2.5, может в реальности быть не 2.5, а меньше.

Поскольку мы говорим о светодиодной ленте, то напряжение у нас не переменное, а постоянное (ленту с питанием 220 вольт не берём в расчёт), и очень важно понимать, что сечение кабеля мы выбираем не по максимальному току, который может выдержать кабель, а по падению напряжения в кабеле.

Падение напряжения в кабеле

У кабеля есть, как у любой резистивной нагрузки, сопротивление. То есть, когда ток проходит по нему, часть электроэнергии превращается в нагрев самого кабеля. Ток, в замкнутой цепи согласно законам физики, всегда постоянен, а напряжения уменьшается. То количество вольт, на которое уменьшается напряжение при прохождении нагрузки, называется падением напряжения.

Как можно посчитать падение напряжения в кабеле? Вспомнив физику.

У кабеля есть некое значение его удельного сопротивления. Это количество ом на миллиметр квадратный сечения кабеля на метр длины. Чем больше, длина, тем больше сопротивление. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление. Измеряется в Омах, можно понятнее представить как Ом*мм2/м, так оно чаще всего и обнаруживается в интернете. Мы возьмём за некое усреднённое значение сопротивление силового кабеля 0,018 Ом*мм2/м. Для более точных расчётов можно подставить сопротивление конкретного кабеля.

Полное сопротивление кабеля равно удельное сопротивление * длина / сечение *2

Умножаем на два потому, что относительно источника напряжения надо считать длину жилы до нагрузки и обратно. Либо можно брать длину кабеля сразу с учётом этого.

U = I * R, поэтому падение напряжения равно сопротивлению кабеля * ток.

Напряжение, которое приходит на нагрузку, равно напряжению питания источника минус падение напряжения.

Это важный момент! Падение напряжения зависит от тока. Иногда спрашивают: какое может быть расстояние до датчика движения? Оно может быть очень большое, потому что ток потребления датчика движения очень маленький. Для Colt Quad PI это 12 миллиампер. То есть, если используем кабель сечением 0,22мм, то для падения напряжения на 1 вольт нужен кабель длиной 500 метров.

Второй вывод выходит из первого: падение тем меньше, чем больше напряжение. Почему для передачи электроэнергии на большие расстояния используются высоковольтные линии? Потому что если передавать 220/380 вольт, то напряжение быстро упадёт. Надо использовать очень толстый кабель, но дешевле ставить трансформаторные подстанции.

Допустимое напряжение светодиодной ленты

Я провёл эксперимент: подключил 24-вольтовую ленту к источнику напряжения и стал понижать напряжение. Фотографиями не передать изменение яркости свечения, надо вживую смотреть и сравнивать. Вывод такой: при 22 вольтах лента горит тусклее, но только немного тусклее. Скажем так, допустимо. При 21 вольте лента горит ещё тусклее. При 20 вольтах ещё немного тусклее.

Можем считать так: уменьшение напряжения питания ленты на 10% чуть (до 21,6 вольта) снижает яркость свечения, но ещё допустимо. Больше — нежелательно. Лучше принимать за допустимое падение напряжения 6-8%.

Далее считаем по формулам, представленным выше.

Лента бывает разной мощности и разного напряжения. Полагаю, не надо пояснять, что нам всегда выгоднее использовать ленту бОльшего напряжения. Больше напряжения — меньше ток. Меньше ток — меньше нежелательное падение напряжения. Сама распространённая лента имеет напряжение 24 вольта. 12 вольт или ниже не смотрим, кроме случаев совсем короткого кабеля до ленты и наличия свободного 12-вольтового блока питания.

Представим, что у нас лента имеет мощность 9,6 ватта на метр (самый частый вариант), длина 10 метров. Напряжение 24 вольта. Расстояние до ленты от блока питания 20 метров. Какого сечения брать кабель?

Сначала считаем ток. Это 4 ампера (мощность на метр * длина / напряжение). Я сделал табличку в Excel, в которую забил все формулы для простого расчёта падения напряжения в процентах.

Вот эта табличка для всех желающих: home-matic.ru/voltagedrop.xlsx

У меня получилось, что при сечении 1,5 мм2 падение напряжения составит 1,92 вольта или 8%. При длине кабеля 25 метров — 10%. При сечении кабеля 0,75 длина может быть не больше 10 метров. Это максимальные значения, если вы хотите, чтобы лента горела не «немного тусклее обычного», а достаточно ярко, то надо увеличивать сечение. С учётом того, что кабели зачастую продаются меньшего сечения, чем заявлено, стоит взять сечение на шаг больше.

Другой способ — повышать напряжение источника питания. На некоторых блоках питания есть регулировочный винтик (обычно с маркировкой ADJ, «подстройка»), который позволяет повысить напряжение до 27 вольт. При кручении винтика желательно измерять напряжение на ленте, чтобы оно стало ровно 24 вольта, не больше. Не стоит увлекаться этим способом, чрезмерный нагрев кабеля нежелателен.

Ещё существует лента на 36 вольт и 48 вольт. Она не очень распространена, но её использование поможет уменьшить падение напряжения в абсолютном значении и в процентах относительно номинала.

Кабель можно использовать 2-жильный, но если лента будет в алюминиевом профиле или на подложке, то нужна ещё жила заземления.

Размещение блоков питания

Этот вопрос всегда является камнем преткновения между дизайнером и электриком. Электрик спрашивает дизайнера, куда класть блоки питания, а дизайнер говорит, что это не его дизайнерское дело блоки питания класть: вы электрик, вы и кладите. Не будешь же ему про падение напряжения объяснять. На самом деле, я считаю, что хороший дизайнер не должен устраняться от технических моментов, а должен в них вникать и расти над своими не вникающими коллегами, как и электрик, вникающий в вопросы дизайна. Но это тема отдельных размышлений.

Идеально, конечно, размещение блока питания где-то у начала ленты. Часто блок можно положить за бортик двухуровневого потолка, выпускаются очень тонкие модели. Важно заранее подвести питающий кабель не в одну точку потолка, а в несколько, чтобы мощности блока питания хватало на питание подключенной к нему ленты. Кабель от щита до блока питания имеет сечение 1.5, так как напряжение в нём 230 вольт и ток, соответственно, небольшой.

Важно, чтобы блок был обслуживаемым и проветриваемым. Можно предположить, что 5% мощности подключенной ленты пойдут на нагрев блока питания. Для 200Вт это 10 Вт тепла. Нужно также быть готовым к тому, что контакты блока могут оплавиться, что в блоке может взорваться конденсатор, что блок может начать сильно греться. Что он может не пережить короткое замыкание в ленте. В хорошем блоке такого не случится, но надо быть готовым и не класть блок в пожароопасное место (не заклеивать бумагой, чтобы скрыть его в нише потолка).

Можно разместить где-то в мебели один блок питания, от него несколько выводов на ленты. Вот размещение блока питания в шкафу, от него три кабеля сечением 1,5 каждый на свой кусок ленты.

Всегда блок питания ленты должен быть обслуживаемым. Он может, как любая техника, сгореть.

У меня были пара объектов, на которых блоки питания ленты по решению заказчика были замурованы в стенах. Взяли самые дорогие (Meanwell) блоки питания с защитой IP67, мощность выбрана с запасом, трижды проверили, что они работают, и зашили потолком. Уже по меньшей мере три года работают. В общем, вероятность неисправности достаточно низкая, но если что-то случится, придётся расшивать потолок.

Вот фото размещения блоков питания в щите. Блоки питания Chinfa 24 вольта. У каждого есть подстроечный резистор, может давать до 29 вольт.

Рядом с каждым блоком реле для его включения и автомат. Здесь один блок — одна лента.