กำลังไฟแถบ LED: การคำนวณต่อเมตรของแถบ 12 โวลต์ เกิดอะไรขึ้นและจะตรวจสอบได้อย่างไร?

2024 ผู้เขียน: Beatrice Philips | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 06:00

กำลังของแถบ LED เป็นพารามิเตอร์ที่สองหลังจากแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยที่ผู้บริโภคให้ความสนใจ หลังจากนั้นจะมีการตรวจสอบความเหมาะสมของเทปสำหรับสภาพอากาศหรือปากน้ำและพารามิเตอร์อื่น ๆ

มันขึ้นอยู่กับอะไร?

พลังของแถบ LED ขึ้นอยู่กับสองลักษณะ - แรงดันไฟที่ใช้งานและกระแสไฟที่ใช้โดย LED แต่ละตัว กำลังไฟฟ้าเท่ากับผลคูณของแรงดันไฟฟ้าของ LED โดยจำนวนแอมแปร์ (แอมแปร์) ความแรงของกระแสที่มีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของ LED (ในชุดประกอบสำหรับ 12, 24, 220 โวลต์) จะเหมือนกัน - ขึ้นอยู่กับลักษณะขององค์ประกอบแสงเฉพาะซึ่ง (เหมือนกันทั้งหมด) ประกอบเทปไฟ

ไม่แนะนำให้ประกอบไฟ LED ที่มีกำลังไฟต่างกันเป็นชุดเดียว - ไฟ LED กำลังต่ำจะสว่างกว่า ไฟที่ใหญ่กว่า - หรี่ลงมาก หากมีไดรเวอร์ในโคมไฟซึ่งมีความเสถียรโดยความแรงของกระแสไฟ LED ที่มีกำลังไฟต่ำกว่าโคมไฟจะไม่ส่องแสงหรือแสงจะแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยขึ้นอยู่กับพลังของ LED แต่ละดวง ในกรณีของการเชื่อมต่อเทปยาวที่มีไฟ LED ที่แตกต่างกัน (ไม่เหมือนกัน) กับแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าหลายโวลต์ ไฟ LED ที่ใช้พลังงานต่ำจะดับ และหลังจากนั้น หากเกิดการสลายทางความร้อนและไฟ LED มี กลายเป็นตัวนำธรรมดา ที่เหลือก็จะไหม้

แม้ว่าไฟ LED ในชุดเดียวกันจะมีแรงดันไฟฟ้าต่างกันเล็กน้อย (ภายในหนึ่งในร้อยของโวลต์) อาจส่งผลให้เกิด "ความคลาดเคลื่อน" เล็กน้อย

คุณลักษณะนี้ไม่สำคัญ - ไฟ LED บางดวงส่องแสงอ่อนกว่าเล็กน้อย ในหลอดไฟหรือหลอดไฟที่มีตัวกระจายแสงแบบด้าน ความแตกต่างเล็กน้อยนี้จะมองไม่เห็น

วิธีการคำนวณพลังงาน?

ในการคำนวณกำลังมีตารางค่าแรงดันไฟและกระแสไฟที่ใช้อยู่ จากข้อมูลดังกล่าว ไฟ LED ที่มีเรตติ้งต่างกันมีปริมาณการใช้กระแสไฟต่างกัน ตัวอย่างเช่น องค์ประกอบแสงที่คล้ายกับไฟ LED ทั่วไปที่ผลิตในสหภาพโซเวียตซึ่งในทางกลับกันถูกติดตั้งในแผงแสดงผลของอุปกรณ์โทรศัพท์ทางไกล (อุปกรณ์รีเลย์วิทยุ) แตกต่างกันในกระแสการบริโภค 15-30 มิลลิแอมป์พร้อมแรงดันไฟฟ้า การแพร่กระจายของ 2, 7-3, 2 โวลต์ … ไม่ว่าในกรณีใด คุณไม่ควรเกินพารามิเตอร์เหล่านี้ - ตามหลักแล้ว LED ไม่ควรให้ความร้อนเลย การให้ความร้อนทำได้ที่อุณหภูมิไม่สูงกว่าร่างกายของคนที่มีสุขภาพดี (ไม่อุ่นกว่านิ้ว) โปรดจำไว้เสมอว่า LED ไม่ใช่หลอดปล่อยก๊าซหรือหลอดไส้ ไม่ควรสร้างความร้อนเกือบ หากคุณใช้แรงดันไฟฟ้า 3, 4-3, 8 V กับ LED ดังกล่าวความร้อนจะมีความสำคัญมากขึ้น - สูงถึงอุณหภูมิ 50-55 องศาและแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 4 โวลต์จะนำไปสู่ การเสื่อมสภาพแบบเร่ง (ไฟ LED จะร้อนถึง 70 องศาหลังจากนั้นก็ลดลง - "ทะลุ" ด้วยความร้อนและใช้งานไม่ได้)

1 เมตร

ลองยกตัวอย่าง เทป 220 โวลต์ทำงานเป็นส่วนยาวบนไฟ LED SMD มี 60 ชิ้นต่อส่วน แน่นอน หากคุณวางใจในคุณสมบัติ โดยไม่ต้องโอเวอร์โหลด ในกรณีของการรวบรวมตัวเอง ไฟ LED 80 ดวงที่สั่งโดยพรรคในจีนจะออกมา ในที่นี้ การคำนวณคือว่าเทปจะทำงานได้อย่างน้อย 25,000 ชั่วโมงที่ประกาศไว้ และไม่ "ขัดจังหวะ" ที่ไหนสักแห่งระหว่าง 2,000 ถึง 3000 ชั่วโมงของการทำงานจริง ซึ่งมักจะเป็นผลจากความตั้งใจที่จะไปไกลกว่าพารามิเตอร์การทำงาน

ดังนั้น, SMD-5050 มีกำลังไฟ 0.1 วัตต์ 60 ชิ้น - แล้ว 6 วัตต์ ฟลักซ์การส่องสว่างของเทปยาว 1 เมตรคือ 480 ลูเมน (8 ลูเมนต่อ LED) คุณสามารถค้นหาปริมาณการใช้ปัจจุบัน "จากเต้าเสียบ" โดยหาร 6 W ด้วย 220 V เป็นผลให้เราได้รับ 27 mA ที่ใช้จากเครือข่าย ในความเป็นจริง ความสูญเสียบางอย่าง (มากถึง 5%) เกิดจากไดโอดบริดจ์ - มันร้อนขึ้นเล็กน้อย ดังนั้นอันที่จริงเทปใช้กระแสสลับ 30 mA ที่ 220 V และถ้าเราใช้ (ตามปกติ) การกระจายความร้อนของไฟ LED ที่โอเวอร์โหลด อีก 40-50 เปอร์เซ็นต์ก็จะร้อนขึ้น ตัวอย่างเช่น - หลอดไฟ LED ฐานซึ่งแม้แต่มือไหม้ (70 องศา, +50 ถึงอุณหภูมิห้องในรูปของความร้อน) จากนั้นการสูญเสียความร้อนของ LED และวงจรเรียงกระแส (หรือไดรเวอร์) ส่งผลให้ 60% หรือมากกว่า. ด้วยเหตุนี้ แทนที่จะใช้ 30 mA ที่ 220 โวลต์ การประกอบทั้งหมดจะใช้เวลา 50 มิลลิแอมแปร์

ในแง่ของพลังงาน ด้วยแสง 6 W การบริโภคที่แท้จริง (ทั้งหมด) ของแถบไฟที่มีวงจรเรียงกระแสอาจส่งผลให้ 10-15 W

เทปยาวเต็มตัว

ลองมาดูตัวอย่าง LED เดียวกันทั้งหมด - SMD-5050 ต่อเมตร (60 ชิ้น) ฟลักซ์แสงของพวกเขาอยู่ที่ประมาณ 6 W โดยมีการบริโภค 10-15 (วัตต์ที่เหลือตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้จะเข้าสู่ความร้อนเนื่องจากการคำนวณที่ไม่ถูกต้อง) หากเทปดังกล่าวส่องแสงที่ 6 W ต่อเมตร ดังนั้นตลอดความยาวของทางเดิน (100 เมตร ที่ชั้นหนึ่งของโรงงานหรือโรงงาน การเปลี่ยนแปลงระหว่างเวิร์กช็อป) เทปจะให้แสง 600 W. ในกรณีนี้การบริโภคจะเป็นเหมือนเตาไฟฟ้าแบบหัวเดียวหรือหม้อน้ำไฟฟ้าที่เติมน้ำมัน - กิโลวัตต์หรือมากกว่า เทปที่จ่ายไฟ 220 V มักจะเปิดผ่านฟิวส์อัตโนมัติบนสาย "เฟส" ของสาย - กระแสไฟทำงานเท่ากับหลายแอมแปร์ หากความสว่างของเทปเปลี่ยนจากแรงดันไฟกระชากเป็นทิศทางกว้าง ฟิวส์อัตโนมัตินี้จะ "ยิง" เปิดสาย และเทปจะถูกยกเลิกพลังงาน

ตัวอย่างเช่น แถบไฟ LED ดังกล่าวยาว 5 ร้อยเมตรสามารถเปิดได้โดยใช้มาตรฐาน 25 A difavtomat ที่ใช้ในอพาร์ตเมนต์และบ้านในชนบท

การคำนวณตัวแปลง

หากไฟเทป 220 V ไม่ต้องการอะไรนอกจากวงจรเรียงกระแสที่มีตัวกรอง (ตัวเก็บประจุ) สำหรับแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน แอสเซมบลีขนาดเล็ก 5-, 12 และ 24 โวลต์จำเป็นต้องมีตัวแปลงเพิ่มเติม จะใช้ไดรเวอร์ปัจจุบันหรือแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำเดียวกัน โดยคำนวณด้วยระยะขอบเล็กน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้กำลังไฟฟ้าลดลง

ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือตัวขับในหลอดไฟใต้ดิน E-27 มาตรฐาน หลอดไฟ 3W ประกอบด้วยไฟ LED 5-6 ดวงที่บัดกรีเป็นแผ่นกลมที่มีแผ่นรองอะลูมิเนียม หลังใช้เป็นตัวกระจายความร้อน คำแนะนำที่ใช้งานได้จริงจากผู้สร้างบ้านที่ซ่อมแซมหลอดไฟดังกล่าว เพื่อเพิ่มความต้านทานของตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่งในวงจร เพื่อให้คนขับแทบไม่ร้อนขึ้น

ตัวอย่างเช่น แทนที่จะเป็น 18 โอห์มขั้นต่ำ คุณต้องใส่ตัวต้านทานที่ 40 การบัดกรี LED เพิ่มเติมประเภทเดียวกันลงในช่องว่างของชุดประกอบแสงไม่ให้ผลลัพธ์: คนขับมี "พลังงานสำรอง" ไมโครเซอร์กิตของมันจะยังคงอยู่ใน "overkill" เนื่องจากมีการตั้งค่ากระแสไฟซึ่งมีระยะขอบ หลอดไฟดังกล่าวส่องแสงที่ 3-5 W จริงๆ แต่อย่างน้อยก็ใช้พลังงานในปริมาณที่เท่ากันสำหรับความร้อนส่วนเกิน หลอดไฟ 3 วัตต์ใช้ไฟ LED แบบคู่ 5-6 ดวง (เชื่อมต่อเป็นคู่ด้วยการเชื่อมต่อแบบอนุกรมภายใน แบบคริสตัลคู่) ซึ่งแต่ละหลอดใช้ไฟปกติ 6 โวลต์ ในทางปฏิบัติ ผู้ผลิตต้องการให้โคมไฟส่องสว่างมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ กำหนดให้ทั้ง 8 โวลต์เป็นคริสตัลคู่หนึ่งอัน ห้าคริสตัลดังกล่าวคือ 40 โวลต์ 6 - 48

หากหลอดไฟถูกออกแบบมาสำหรับ 10 คริสตัล และแสดงว่ากำลังของมันคือ 5 W ไดรเวอร์จะสร้างกระแสตรงที่มีแรงดันไฟฟ้า 80 โวลต์ - โดยปกติควรให้เพียง 60 เท่านั้น อีก 5-10 W จะกระจายไปโดยไม่จำเป็น ความร้อนสูงเกินไป เทคโนโลยีการคำนวณคอนเวอร์เตอร์ถูกละเมิด และไม่นานหลังจากการซื้อ ไฟจะดับพร้อมกับไฟ LED หนึ่งดวงขึ้นไป เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ช่างฝีมือประจำบ้าน โดยการเปลี่ยนตัวต้านทานจำกัดที่ควบคุมกระแสของไมโครเซอร์กิต ให้บรรลุการทำงานปกติ ในเวลาเดียวกันหลอดไฟไม่ส่องสว่างที่ 3 (หรือ 5) วัตต์ แต่ที่ 2-2, 5 (3-4) ความสว่างจะลดลงครึ่งหนึ่ง ความจริงก็คือแม้จะอยู่ในโหมดที่ไม่โอเวอร์โหลด การสูญเสียความร้อนเล็กน้อยที่เกิดจากไดรเวอร์จะสูญเสีย 5-32% (ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของวงจรและคุณภาพของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์)

สรุป: เมื่อคำนวณตัวแปลงจะต้องไม่ร้อนเกินไป หากกำลังของเทป 1 ม. คือ 6 วัตต์ ให้ใช้แหล่งจ่ายไฟหรือไดรเวอร์ที่มีกำลังสำรอง 2-3 เท่า ในตัวอย่างนี้ กำลังของมัน (สูงสุด ไม่ใช่สูงสุด) คือ 12-18 วัตต์ ปัดเศษตัวเลขนี้ ลงทุนในอะแดปเตอร์ไฟ 20 วัตต์

ทั้งเขาและเทปไฟของคุณจะทำงานโดยไม่มีปัญหาเป็นเวลา 10 ปีหรือมากกว่า

คำนวณการบริโภคอย่างไร?

ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงคือพยายามวัดความต้องการแสงโดยใช้หลอดไฟ LED ประเภทชั้นใต้ดินที่ซื้อมาแล้ว ถ้าสมมติว่าจำเป็นต้องใช้หลอดไฟ 10 วัตต์ 3 ดวง (เป็นโคมระย้าขนาดใหญ่) สำหรับห้องครัว - ห้องนั่งเล่นของบ้านในชนบทให้เริ่มจากค่านี้ งานของคุณคือการคำนวณว่าต้องใช้เทปผนัง (หรือฝ้าเพดาน) ที่วิ่งไปตามปริมณฑลของห้องนานแค่ไหน

ตัวอย่างเช่น - แถบไฟเดียวกันทั้งหมดบนองค์ประกอบแสง SMD-5050 หนึ่งเมตรเท่ากับหกวัตต์ ในการสร้างฟลักซ์แสงของพลังงานดังกล่าว ให้ใช้เทปยาว 5 ม. ปล่อยออกมาเป็นเมตร - ในวงล้อตามความยาวทั้งหมดที่ระบุบนบรรจุภัณฑ์ มันจะผ่านไปตามผนังด้านหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เหนือโซฟาและประตู จากด้านข้างของผนังด้านหนึ่งที่ยาวกว่าและตรงข้ามกัน หลอดไฟทั้งสามหลอดและเทปพันสายไฟยาว 5 เมตร ใช้พลังงาน 30 วัตต์ต่อชั่วโมงในการทำงานอย่างต่อเนื่อง คุณสามารถตรวจสอบว่าพารามิเตอร์จริงสอดคล้องกับค่าที่ประกาศไว้หรือไม่โดยเปรียบเทียบเอาต์พุตของ LED ของแบรนด์ต่างๆ

หากคุณไม่ต้องการกังวลกับการคำนวณโดยละเอียด ให้ลองนึกถึงกำลังขับที่ใกล้เคียงกันของหลอดไฟ LED และคำนวณว่าคุณต้องการเทปยาวกี่เมตร