Ликбез по вопросам монтажа светодиодных лент. Теория
На просторах интернета пользователи могут найти много разрозненной информации о том, каких правил следует придерживаться при монтаже светодиодных лент. Этот вопрос действительно актуален для тех, кто хочет полностью разобраться в тематике и произвести преимущественную часть работ самостоятельно. Сегодня мы попытаемся систематизировать базовые положения и максимально сочетать теоретическую сторону вопроса с практической.
В отличие от светильников, светодиодные ленты представляют собой такую технологию, которая нуждается в продумывании значительного числа мелочей. Правильный выбор и сочетание длины, мощности, яркости, а также верное использование блока питания, диммера или контроллера для разных типов лент являются залогом длительной и надёжной работы изделий. Тем читателям, которых больше интересуют различные варианты схем подключения, будет полезна написанная ранее в нашем блоге статья «Как подключить светодиодную ленту». Ну а тех, кто хотел бы изучить многие другие нюансы, приглашаем к прочтению данного материала.
Разбор отдельных аспектов
Вся сегодняшняя информация будет подаваться тезисно, как если бы потребители задавали свои вопросы живому человеку, и он консультировал их по определённым нюансам. Мы очень надеемся, что каждый домашний мастер сможет что-нибудь почерпнуть из представленного материала.
- Что нужно узнать перед покупкой светодиодной ленты?
В первую очередь необходимо изучить место, на которое будет монтироваться светодиодная лента. Чаще всего потребители изъявляют желание осуществить подсветку потолка и замеряют общий метраж как периметр комнаты на средней высоте стены. На самом же деле в каждом третьем случае стены в отечественных квартирах возведены не очень ровно. В результате наблюдается лёгкая конусность в ту или иную сторону. С учётом суммарной длины периметра помещения расхождение между замерами по полу и потолку может порой достигать целых 5, 7, а то и 10 сантиметров, хотя невооружённым глазом этого и не видно.
Приобретать отрез ленты лучше всего с небольшим запасом. Даже если перегородки у Вас возведены качественно, оставьте место на то, чтобы удобно припаять провода на концах или дать себе право на ошибку. Кроме того, возможны варианты планировок, когда люди банально забывают о том, что у них под потолком проходит балка, колонна или вентиляционный канал, из-за чего на нужной высоте располагается неэстетичный выступ. Чтобы расположить подсветку и на нём, метраж должен быть промерен верно – именно на той высоте, на которой будет позиционироваться изделие.
- Где можно резать ленту?
Разные модели лент имеют отличающуюся кратность порезки. Если по каким-либо причинам Вы решите устанавливать светодиодную ленту на 220 В, а не обычное низковольтное изделие, отталкивайтесь от положения о том, что её можно будет отрезать лишь очень крупно: кратно одному метру. Существуют производители, которые допускают меньшую кратность – полметра, но такие модели придётся очень хорошо поискать.
В подавляющем большинстве случаев для домашнего использования подойдёт светодиодная лента на 12 В. В зависимости от модели, мощности и размера диодов кратность её порезки может составить 2,5 см, 5 см или 10 см. Если Вам не требуется очень мощная модель и подсветка задумывается как декоративное решение для дома, в среднем можно отталкиваться от величины в 5 см. Так или иначе, скрыть или обыграть всего парочку лишних сантиметров при монтаже будет достаточно просто, чего не скажешь о высоковольтных изделиях.
- По какому основному параметру следует выбирать ленту?
Данный аспект каждый потребитель определяет для себя сам. На первом месте обычно стоит цветность изделия. Для тех, кто желает сделать просто красивую и недорогую подсветку, подойдёт монохромная модель, а для покупателей, которые нацелены на богатую световую картину с оттенками и переливами – цветная RGB-лента. Следующей в приоритете стоит яркость. О ней можно судить по величине указываемого светового потока, удельной потребляемой мощности модели и по числу диодов в одном метре. Чем больше последний показатель, тем равномернее будет освещённость в помещении. То есть, при равной номинальной яркости именно лента с высокой плотностью LED-элементов зрительно будет выглядеть более выигрышно.
- Сколько блоков питания требуется для освещения нескольких комнат в квартире?
Именно этот вопрос чаще всего ставит потребителей в тупик. Прочитав на различных форумах об ограничении по длине в 5 метров, они полагают, что для 13 м ленты им придётся приобретать целых три блока питания: два для пятиметровых участков и один для трёхметрового. В действительности же всё будет зависеть от совокупной мощности диодов-потребителей в собираемой Вами цепи.
Дабы каждая лента работала долго и без просадок яркости по всей длине, подключать её к БП действительно необходимо отрезками не более пяти метров. Такая длина является стандартной для обычной бобины при продаже изделия. Тем не менее, никто не запрещает подключать к одному питающему устройству столько отрезков, сколько необходимо. Главное, делать это не последовательно, а параллельно. Если у Вас заведомый метраж составляет более пяти метров (а именно так всегда и бывает при подсветке потолка обычной жилой комнаты), разбейте эту длину на несколько отрезков и запитайте их от одного блока. Самое главное – верно рассчитать потребляемую мощность.
- Как рассчитать мощность блока питания? Как учесть запас на совокупную мощность нескольких отрезков?
Мощность блока питания рассчитывается очень просто. Для каждой ленты известна удельная мощность на 1 метр. Зная данную величину, достаточно умножить её на фактический метраж изделия. Например, для ленты мощностью 20 Вт/м длиной в пять метров фактическая потребляемая нагрузка составит 20*5=100 Вт. Для корректной работы цепи необходимо взять запас в 20%. Соответственно, в данной ситуации будет применяться блок на 120 Вт.
Пускай Вас также не пугает необходимость учесть запас по мощности сверх рассчитанной величины при дроблении своей ленты на отдельные фрагменты. Его можно рассчитывать как для каждого отрезка, так и по совокупному метражу. Математически результат будет одинаковый. Например, имея три таких же пятиметровых отрезка, какие были описаны выше, мы получим мощность с учётом запаса на каждом отрезке 120*3=360 Вт. Если же мы посчитаем иначе и умножим общую длину цепи 15 м на удельную потребляемую мощность, получим 15*20=300 Вт. Добавив к этой величине 20%, подтвердим, что 300*1,2=360 Вт.
Следует отметить, что мы здесь для наглядности оперировали круглыми числами и получали величины, идеально совпадающие с распространёнными номиналами мощностей блоков питания. В реальности потребители будут получать значения, отличающиеся от типовых номиналов. В этих случаях необходимо брать ближайший больший по мощности БП. Кроме того, при подключении более 20 м желательно увеличить запас до 25%.
- Какие провода выбирать для прокладки параллельного соединения лент?
Подключая более пяти метров, неминуемо необходимо параллельно с работающим отрезком ленты пускать ещё и дополнительный провод, позволяющий присоединить питание к следующему фрагменту. Чересчур длинные жилы будут обладать немалым собственным сопротивлением, а потому в каждом случае рекомендуется воспользоваться формулами и таблицами, представленными сейчас на просторах интернета в огромном количестве. Для расчёта сечения кабеля достаточно знать величину силы тока и предполагаемый способ монтажа.
- Что лучше: диммер или контроллер?
Обычно этот вопрос задают потребители, которые совсем мало разбираются в данной сфере, однако как в реальной жизни, так и на просторах интернета он звучит довольно часто. Ответ прост: это разные устройства, необходимые для различных целей и типов лент. Диммеры применяются для регулировки яркости свечения в монохромных изделиях. Обычно в их задачу входит плавное изменение одного параметра, а из дополнительного функционала может быть доступна функция стробоскопа и/или таймер. В свою очередь, контроллеры используются для многоцветных лент. Они позволяют смешивать цвета, изменять оттенки, устанавливать однотонное свечение в любом тоне, запускать динамические режимы и пр. Кроме того, контроллеры изначально оснащены режимом диммирования и также способны управлять величиной яркости. То есть, в цепи с контроллером диммер будет избыточен, а в цепи с монохромной лентой контроллер будет неприменим.
- В какой ситуации используется усилитель? Нужен ли он для повышения яркости?
Усилители с равной степенью вероятности будут применяться как для монохромных, так и для многоцветных лент, но о последних можно услышать гораздо чаще. Практически все осветительные конструкции, выполненные с использованием светодиодных лент, имеют достаточно большой метраж. Усилитель не является силовым устройством наравне с БП, он предназначен только для усиления сигнала диммера или контроллера в том случае, если их не хватает по мощности. Также стоит отметить, что он никак не может увеличить или ограничить мощность самого блока питания.
С электрической точки зрения наблюдается ситуация, когда для достижения необходимой силы тока на дальнем отрезке через другие участки цепи пропускается завышенный ток. Это обуславливает регулярный перегрев изделия, приводит к оплавлению элементов и отключению ленты в целом. Даже при отсутствии всех описанных явлений, такая тенденция всё равно снижает срок службы светодиодной ленты, изнашивая её неравномерно и к тому же в весьма агрессивном режиме.
RGB-усилитель используется для повторения и усиления сигнала с диммера или контроллера. На вход устройства подаётся управляющее воздействие, а на выходе получается точно такой же сигнал, но гораздо больше по мощности. Он применяется в тех случаях, когда мощности выбранного потребителем диммера или контроллера недостаточно для управления всей требуемой длиной ленты. Безусловно, пользователь волен установить дополнительный контроллер, но это обусловит появление нескольких пультов, завязанных на управление подсветкой одного и того же объекта. Вряд ли это будет кому-либо удобно, да и синхронизация их по цвету существенно добавит пользователям мороки.
Усилитель напрямую запитан от блока питания и фактически располагается между двумя фрагментами длинной ленты. В задачу усилителя входит снижение нагрузки на контроллер, что продлевает последнему срок службы и позволяет синхронно управлять сменой цвета, яркости или режимов на всех подключённых отрезках. Сам по себе усилитель не может повысить яркость ленты, поскольку эта характеристика зависит от оптических свойств кристалла светодиода. Тем не менее, данное устройство создаст условия для того, чтобы всегда достигалась заявленные на упаковке изделия номинальные величины. Благодаря стабильному напряжению питания на всей протяжённости ленты не будет участков, «проседающих» по яркости, а это создаст более равномерную и визуально приятную световую картину.
- Как оценить необходимую мощность усилителя?
Для примера возьмём 20 метров светодиодной ленты с удельной мощностью 14,4 Вт/м и RGB-контроллер на 12 А. Какой же усилитель понадобится для этой системы: на 12 А или на 18 А с учётом запаса?
Проще всего решить эту задачу, идя от обратного. Спросим себя, сколько метров ленты мы можем подключить к контроллеру заданного ампеража? Ответ прост: начинаем с того, что силу тока первого усилителя (12 А) умножаем на рабочее напряжение ленты (12 В) и получаем мощность этого усилителя величиной в 144 Вт. Разделив её на удельную мощность ленты (14,4 Вт/м), получим 10 метров.
Учитывая одинаковую силу тока устройств, это же число является максимально возможным для подключения к двенадцатиамперному контроллеру. Здесь опять необходимо прибавить запас по мощности в 20-25%. В условии задачи стоит больший метраж, чем тот, который получен расчётом, так что необходимость использования усилителя становится очевидной. Мы видим, что ресурсов контроллера хватает только на первые 10 метров, а остальные необходимо питать дополнительно. Поскольку второй отрезок равняется 10 м, минимальная расчётная мощность усилителя как раз и должна составлять эти же 144 Вт (или 12 А), а после добавления 25% запаса составит 144*1,25=180 Вт.
В следующей статье мы продолжим разбор популярных вопросов от потребителей, но уже в большей мере связанных с воплощением на практике определённых нюансов монтажа светодиодных лент.
