Светильник светодиодный ток потребления

Как выбрать блок питания для светодиодов

Наиболее энергоэффективной технологией искусственного освещения на сегодняшний день является освещение светодиодное. А поскольку светодиоды — изделия капризные, питание им нужно особое. Нельзя просто взять и включить светодиоды в розетку, а если это и выглядит так, то скорее всего преобразователь сетевого напряжения в требуемое низкое постоянное напряжение есть, но он скрыт внутри цокольной части, скажем, светодиодной лампы.

Однако не всегда мы имеем дело со светодиодной лампой, иногда необходимо подключить единичные светодиоды или светодиодную ленту, поэтому выбор блока питания для светодиодов для кого-то может стать вполне актуальной задачей. Давайте же в рамках данной статьи разберемся, что — к чему.

Блок питания для светодиодов или LED-драйвер

Правильно выбранный блок питания для светодиодов — залог качественного и надежного освещения. А поскольку светодиодам необходим постоянный ток, то сетевое напряжение необходимо сначала преобразовать. Этим и занимается блок питания для светодиодов. Блок питания или LED-драйвер обеспечивает светодиодам постоянный ток при номинальном напряжении.

Для самого преобразователя константой может быть 5, 12, 24 или 48 вольт постоянного напряжения, в зависимости от конфигурации вашей светодиодной сборки, либо постоянным может быть непосредственно ток, например 350 или 700 миллиампер, а напряжение будет немного «плавать» в зависимости от текущей температуры светодиодов.

Ток для светодиодных сборок, как правило, составляет от нескольких сот миллиампер до единиц ампер. Для светодиодных лент даже нормируется удельная мощность на метр длины, скажем 4,8 или 16 Вт на метр длины ленты.

Источники постоянного напряжения для светодиодов называют блоками питания для светодиодов. Они выглядят как плата внутри перфорированного корпуса из нержавейки (вверху на рисунке) или как зарядное устройство для портативной техники.

Источники же постоянного тока для светодиодов называют светодиодными драйверами или LED-драйверами. Они похожи на металлизированный или пластиковый (как слева на рисунке) блок питания ноутбука. Но и для тех, и для других источников питания для светодиодов, будь постоянным напряжение или ток, — нормируется максимальная отдаваемая мощность в ваттах. Например 12 В 240 Вт или 350 мА 24 Вт.

Сразу ясно, в каком случае постоянным будет напряжение, а в каком — ток. В первом случае напряжение постоянное, а ток станет зависеть от количества подключенных параллельно светодиодных сборок — максимальный ток для нашего примера 20 А. Во втором случае очевидно, что максимальное напряжение составит 68,5 В, и станет зависеть от того, сколько светодиодных сборок на 350 мА будет соединено последовательно.

Какой источник питания для светодиодов выбрать

Типичных случаев использования светодиодов с блоком питания три:

блок питания изначально встроен в источник света (например светодиодная лампа или прожектор);

светодиодный источник света имеет номинальное напряжение питания, и такие источники будут соединяться по несколько параллельно или будет лишь один (распространенный вариант — светодиодные ленты на 12 вольт);

имеются несколько светодиодных сборок, для которых не желательно превышать номинальный ток, и таких сборок несколько, их необходимо объединить последовательно (напряжение указывается диапазоном, например 11-13 В или 15-18 В).

В первом случае все ясно, нет надобности в приобретении источника питания, достаточно позаботиться об условиях эксплуатации: защитить прожектор от влаги козырьком, например.

Во втором случае подойдет блок питания постоянного напряжения для светодиодов в перфорированном корпусе: количество метров лент умножьте на мощность погонного метра ленты, — это и будет общая их мощность.

Если ленты будут соединяться параллельно, то их номинальное напряжение и берется в расчет при выборе блока питания, а мощность блока питания возьмите на 5-10% больше общей мощности лент. Например: 7,5 метров ленты на 12 вольт с погонной мощностью 7,36 Вт/м — это 55,2 ватт при 12 вольтах, соответственно выбираем блок питания постоянного тока с выходными параметрами 12 В 60 Вт.

В третьем случае прикиньте количество светодиодных сборок, и подберите LED-драйвер на подходящий диапазон напряжений. Например: есть 5 неких светодиодных сборок на номинальный ток 300 мА, напряжение для каждой сборки указано около 15 вольт.

Для последовательного соединения потребуется предельное напряжение 75 вольт, а ток 300 мА. Выбираем LED-драйвер на диапазон от 50 до 80 В, на ток 300 мА. В зависимости от того, будет ли драйвер установлен на улице или в помещении — выбираем тип корпуса устройства с соответствующим классом защиты оболочки IP.

Узнать подробнее об устройстве блоков питания и драйверов для светодиодов можно здесь: Схемотехника блоков питания для светодиодных лент и не только

Изучаем характеристики светодиодных светильников

При выборе и покупке светодиодного (LED) светильника важно понимать, что означает указанная производителем информация. Рассмотрим основные группы характеристик светодиодных осветителей.

Электрические характеристики светодиодов

Напряжение питания, В

Вольт-амперная характеристика светодиодов графически выглядит как сильноизогнутая кривая. То есть при повышении напряжения сила тока резко возрастает. Это может привести к перегреву и сгоранию светодиода, поэтому напрямую к сети 220 В эти светоисточники не подключают. Для их питания используют специальные трансформаторы или драйверы, которые стабилизируют силу тока и понижают напряжение до 12-24 В.

Поскольку светодиоды работают от отдельного блока питания, они не зависят от скачков напряжения в сети и, в отличие от остальных осветительных приборов, сохраняют стабильность светового потока при перепадах тока и скачках входного питающего напряжения (АС) от 176 В до 264 В.

Для сравнения: лампа накаливания при падении напряжения до 198 В начинает светить в 2 раза тусклее.

Источники питания

От типа и качества источника питания зависит рабочий ресурс и некоторые оптические характеристики светодиодных осветителей. С этой целью используют трансформаторные и импульсные блоки питания. Первые дешевле, но они больше весят и отличаются более низким КПД. Вторые компактны, эффективны, дольше служат. Один из известных отечественных производителей источников питания для светодиодов – завод «Аргос-Электрон».

Потребляемая мощность, Вт

Качественный уличный LED-светильник с хорошим драйвером преобразует в свет 95-97 % электрической энергии. КПД лампы накаливания составляет всего 15 %, то есть большая часть потребляемой электроэнергии уходит в тепло. Именно поэтому при одинаковой интенсивности производимого света диодные приборы освещения потребляют в 7,5-8,5 раз меньше электроэнергии по сравнению с традиционными лампами накаливания. Так, один LED-светильник мощностью 10 Вт заменяет собой стандартную 75-ваттную лампу. В быту используют светодиодные лампы мощностью от 3 Вт до 15 Вт. Промышленные светильники более яркие, но даже они потребляют в среднем не более 100 Вт.

Коэффициент мощности, cos ф

Показатель отражает процентное соотношение потребляемой электроприбором активной мощности к полной. Последняя представляет собой сумму активной и реактивной мощностей. Для нормальной работы LED-светильников без нежелательных потерь мощности необходимо поддерживать высокий cos ф, до 0,97. Для этого в импульсных драйверах применяется ККМ – коррекция коэффициента мощности.

Оптические характеристики

Световой поток, лм

Эта величина дает возможность зрительно оценить световую энергию. О яркости свечения лампы можно судить по ее светоотдаче, которая исчисляется как частное между световым потоком и потребляемой мощностью. У качественных светодиодных светильников этот параметр составляет 100 лм/Вт и выше.

Для сравнения: светоотдача лампы накаливания – всего 11-12 лм/Вт, люминесцентной – 60-65 лм/Вт.

Коэффициент пульсации, %

LED-светильники с качественными импульсными драйверами производят ровное свечение с коэффициентом пульсации менее 1 %. Лампы с более простыми блоками питания пульсируют в пределах 5-10 %. К слову, СанПин и СНиП ограничивают пульсацию внутреннего освещения до 5-20 %.

Для сравнения: глубина пульсации люминесцентных ламп с электромагнитными ПРА может достигать 40-60 %, что чрезвычайно вредно для зрения и здоровья в целом.

Цветовая температура, К

Дает информацию об оттенке свечения лампы, измеряется в Кельвинах. Фактически этот параметр соответствует температуре, при которой черное тело начинает излучать свечение того же оттенка, что и данный светодиодный светильник. Чем выше цветовая температура, тем более холодным кажется белое свечение светодиодов.

Индекс цветопередачи CRI

Эта характеристика дает представление о том, насколько естественно выглядят цветовые оттенки предметов при освещении конкретным осветительным прибором. Нормальной считается CRI выше 75-80. У многих светодиодных светильников этот индекс составляет 80-90.

Кривая силы света (КСС)

При покупке диодного осветительного прибора важно правильно выбрать КСС, которая определяет угол рассеивания его светового потока. При ошибочном выборе могут возникать аварийные ситуации на дорогах, появляться дефекты подсветки зданий. Основные типы КСС:

• концентрированная;
• глубокая;
• косинусная;
• широкая.

Конструктивные характеристики

Вид климатического исполнения

Эта характеристика обозначается буквами, которые указывают на климатическую зону, и цифрами, означающими категорию размещения светильника. К примеру, маркировка УХЛ-1 значит, что светильник можно эксплуатировать в зоне умеренного и холодного климата на открытом воздухе при любой погоде.

Рассеиватель

Светодиоды создают точечное свечение, для рассеивания которого применяют специальные оптические системы. Рассеиватели изготавливают из поликарбоната, полипропилена, полистирола, сверхпрочного стекла. Они могут иметь вид колбы, плоской панели, купола.

Корпус

Корпус светодиодного светильника изготавливают из пластика или алюминия. Во втором случае он выполняет также функцию радиатора, способствуя отведению тепла от светодиодных чипов.

Форма

Производители выпускают светодиодные светильники в виде:

• шара;
• круглых, прямоугольных и квадратных панелей;
• куполов;
• лент и шнуров;
• бытовых ламп с колбой в виде груши, свечи, гриба, шара.

Типы крепления

Светодиодные светильники фиксируют на монтажной поверхности разными способами:

• встраивают;
• применяют накладной монтаж;
• подвешивают на тросах;
• устанавливают в трековые системы;
• закрепляют на кронштейнах и консолях.

Эксплуатационные характеристики

Степени защиты и функциональность

Эта характеристика обозначается в виде букв IP и двух цифр к ним. Первая показывает степень пылезащиты светильника, вторая – способность работать под воздействием влаги и воды. Самая высокая степень защиты у приборов, маркированных IP68. Они могут работать в условиях большой запыленности и длительное время находиться под водой.

Температура эксплуатации

Светодиоды сохраняют все функции при температуре наружного воздуха от -40 °С до +50 °С. Причем низкие температуры не только не вредят, но и продлевают рабочий ресурс светодиодного кристалла.

Класс защиты от поражения электрическим током

Характеристика определяет особенности конструкции электрооборудования и условия его эксплуатации. Самый низкий класс защиты маркируется «0», для таких приборов не предусмотрены дополнительная изоляция и заземление. Наиболее защищены приборы с классом защиты III, которые питаются низким напряжением, поэтому их безопасно эксплуатировать в любых условиях.

Рабочий ресурс, ч

Срок службы светодиодных ламп составляет 50000-100000 ч. Это 15-17 и более лет работы. По истечении заявленного производителем срока эксплуатации светодиод теряет 30 % своего рабочего ресурса, то есть снижает интенсивность свечения почти на треть.

Для сравнения: лампа накаливания работает в среднем 1000 ч, после чего перегорает.

Умение расшифровывать маркировку и разбираться в различных видах характеристик поможет вам сделать правильный выбор светильника, который прослужит максимальный срок при полном сохранении всех функций.

Светильник светодиодный ток потребления

Энергоэффективность светильника – один из самых важных параметров при подборе источников освещения. Он отражает, насколько рационально прибор расходует электроэнергию для получения света. Показатель представляет собой соотношение светового потока в люменах к потребляемой мощности в ваттах. Чем больше значение, тем светильник эффективнее. Поэтому основным критерием выбора часто выступает именно энергоэффективность. Предлагаем изучить вопрос подробнее и сравнить по этому критерию разные виды ламп.

Энергоэффективность разных видов ламп

По-другому энергоэффективность называют светоотдачей и световым КПД. Это хорошо отражает суть параметра, который показывает, какое количество света дает светильник при потреблении единицы мощности. Отсюда единица измерения – лм/Вт. Знание этого параметра важно, поскольку позволяет выбирать более экономичные и эффективные светильники, снижать расходы на электроэнергию и уменьшать нагрузку на электрические сети.

Наименее экономичными считаются лампы накаливания со светоотдачей всего 10-12 лм/Вт и галогенные, обеспечивающие около 20 лм/Вт. Энергоэффективность люминесцентной лампы составляет в среднем 50-150 лм/Вт, газоразрядных натриевых – до 120-160 лм/Вт, светодиодных – до 200 лм/Вт. Лабораторные образцы светодиодов имеют энергоэффективность, достигающую уже 250-300 лм/Вт.

Класс энергоэффективности

По энергоэффективности все лампы делятся на 7 классов, обозначаемых английскими буквами от A до G в порядке уменьшения светоотдачи. Современные энергосберегающие, люминесцентные и светодиодные светильники имеют класс A или B, галогенные – C и D. Самый низкий класс энергоэффективности у ламп накаливания – E, F и G. Почти 80% потребляемой ими энергии идет на выделение тепла, а не света, тогда как в энергоэффективных лампах нагрев практически отсутствует. Именно этим объясняется повсеместная замена ламп накаливания светодиодами.

Для присвоения класса энергоэффективности рассчитывают специальный индекс EEI. Он равен отношению номинальной мощности к расчетной мощности светового потока. Величину индекса сверяют с таблицей и определяют, к какому классу относится светильник.

Класс энергоэффективности светодиодных ламп – A++, самый высокий. Главное – при покупке обращать внимание на то, чтобы была указана светоотдача именно светильника. Многие производители идут на хитрость и отражают энергоэффективность светодиодов, причем наибольшие из возможных значений.

Еще при выборе стоит учесть тип светодиодов: диоды форм-фактора SMD менее эффективны, нежели COB. Не менее важно, чтобы у лампы был качественный матовый или микропризматический рассеиватель. Он помогает избежать эффекта ослепления, который возникает из-за того, что светодиод излучает довольно мощный свет с очень маленькой площадки.

Примеры энергоэффективных светодиодных светильников:

• промышленный светильник LGT-Prom-Mercury-70 – 170 лм/Вт;
• производственный светильник LGT-Prom-Solar-340 – 135 лм/Вт;
• уличный светильник ATR-STREET-ALPs30 – 130 лм/Вт;
• линейный светильник LGT-Prom-AirTube-35 – 125 лм/Вт;
• линейный светильник LGT-Prom-TubeSteel-1000-40-LV – 105 лм/Вт.

Не менее важно, чтобы класс энергоэффективности светильника совпадал с тем же показателем лампы, поскольку это гарантирует стабильную и экономичную работу прибора. Светильник может и не иметь отдельного класса энергоэффективности. Тогда при выборе учитывают только класс лампы.

В заключение

Таким образом, по энергоэффективности выигрывают светодиодные светильники, которые при той же потреблении мощности дают больший световой поток, нежели другие лампы. Еще светодиоды выходят на первое место по качеству света. Он имеет низкий уровень пульсаций и не дает эффекта ослепления, а также обладает высокой цветопередачей, из-за которой свет не искажает реальные цвета предметов. Как долговечные и эффективные светильники светодиодные лампы используют во всех сферах. Они обеспечивают транспортную, пешеходную и производственную безопасность, одновременно помогая рационально расходовать ресурсы и экономить на оплате электроэнергии.

Как светит светодиодный прожектор 50 Вт

К уличному освещению всегда подходили с особой требовательностью. Ведь оно должно создавать освещенность ночью так, чтобы на освещаемой территории было комфортно. Чтобы разобраться в этой теме, предлагаем рассмотреть вопрос, как светит светодиодный прожектор 50 Вт? Какую площадь территории он может охватить, чтобы на ней было комфортно находиться?

Светодиодный прожектор на 50вт

Итак, начнем с того, что прожектор светодиодный в последнее время все чаще стал фигурировать, как осветительный прибор улиц. Еще совсем недавно за счет своей высокой цены он был не так востребован. Появление новых технологий производства, а также использование более простых и дешевых материалов позволило снизить себестоимость изделия. Так что эти уличные светодиодные прожекторы сегодня доступны основной массе потребителей. Тем более рынок завален китайской продукцией, среди которой можно найти неплохого качества осветительный прибор этого типа.

Преимущества и недостатки

Говорить о достоинствах светодиодного прожектора на 50 ватт надо начинать с его экономичности. Для этого его придется сравнивать с альтернативными прожекторами, в которых установлены обычные лампы ДРЛ или мощные энергосберегающие источники света. Так вот если сравнивать с лампами ДРЛ, светодиодный прожектор свети в 5 раз сильнее, а с энергосберегающими лампами почти вдвое. И это при том что все прожектора будут иметь мощность 50Вт.

Чтобы конкретно доказать эффективность работы светодиодов, необходимо рассмотреть такой показатель, как эффективность источника излучения. Данный показатель определяет количество выделяемого светового потока при подведении к источнику мощности в 1 Вт. Единица измерения данного показателя Лм/Вт (люмен/ватт). Теперь сравните эти показатели на разных приборах:

• Прожектор, в котором установлена лампа накаливания. Данный показатель находится в диапазоне 4-12 Лм/Вт. Пределы расположены достаточно широко, потому что многое будет зависеть от качества производства, от качества материалов, которые были использованы в конструкции осветительного прибора.
• С установленными мощными энергосберегающими лампами – от 16 до 23 Лм/Вт.
• С ДРЛ – от 20 до 24 Лм/Вт.
• Соответственно и сам светодиод – от 90 до 123 Лм/Вт.

Можно провести сравнение и по световому потоку, который просто измеряется в люменах (Лм). Здесь необходимо обращать внимание и на мощность самого источника света.

• Стоваттная лампа накаливания выделяет световой поток мощностью 1000 Лм.
• Мощный энергосберегающий прибор с мощностью 85 Вт выделяет 4500 Лм.
• И светодиодные прожекторы 50Вт выделяют 4275 Лм.

Обратите внимание, что два последних выделяют практически одинаковый световой поток. Но у светодиодного мощность намного меньше. В этом его и выигрыш, тем более данный показатель отражается на кошельке потребителя. Конечно, это не солнечный свет в ясную погоду, световой поток которого составляет 100000 Лм, но для ночи данный показатель считается комфортным.

Что касается используемого напряжения, то светодиодные прожекторы могут спокойно переносить их перепады. Кстати, обязательно обратите внимание, какой перепад гарантирует производитель. Обычно диапазон достаточно широк: 85-265 вольт.

И еще одно преимущество, которое, в принципе, свойственно всем уличным осветительным приборам. Это степень защиты IP65. Такому прожектору не страшны ни дождь, ни снег, ни солнечные лучи.

Недостатки

Светодиодные прожекторы (10 или 50 Вт, неважно) обладают одним недостатком, который может и отсутствовать. Самое уязвимое место в его конструкции – блок питания. Если производитель установил качественный блок, то проблемы не возникнут. По сути, блок питания является преобразователем, который преобразует переменный ток в постоянный. Кстати, последний имеет определенные значения.

Получается так, что можно использовать отличный корпус прожектора, можно установить высокого качества светодиодный модуль, но если внутри будет установлен низкого качества блок питания, то это стопроцентная гарантия, что светодиодные прожекторы отработают небольшой срок. Придется или менять их полностью, или менять сам блок питания.

Освещенность

Теперь что касается основного вопроса, как светит светодиодный прожектор 50w? То есть, нас будет интересовать степень освещенности территории. А этот показатель определяется не люменами, а люксами. Последний – это световой поток на один квадратный метр освещаемой площади, а, точнее, Лк=Лм/м².

Внимание! Оптимальная яркость, которая считается комфортной, это 10 люкс.

Отталкиваясь от этой величины, можно точно рассчитать, какую территорию (площадь), будет освещать светодиодный прожектор 50 Вт. Обычно основные виды светодиодов, устанавливаемых в прожекторах, выделяют световой поток, равный 100 Лм. Это из расчета на 1 Вт мощности самого источника света. А так как у нас прожектор в 50 Вт, то, значит, он выделяет световой поток в 5000 Лм.

Определить размеры освещаемой площади проще простого, необходимо люмены разделить на люксы. В итоге получается – 500 м². Но это еще не все, ведь яркость освещения территории во многом будет зависеть и от того, на каком расстоянии от земли будет установлен сам прожектор. Всем понятно, чем он закреплен выше, тем ниже его яркость у поверхности земли. Поэтому само расстояние от земли до прожектора определяется по формуле:

• W – это мощность 50 Вт.
• L – это яркость в люксах (10 Лк).

Итак, что получается в конечном итоге: 5,56√5=12,6 м. Вот на такую высоту можно установить светодиодный прожектор, чтобы у поверхности земли яркость была 10 Люкс. И это, обратите внимание, на каждый квадратный метр, причем освещаемая площадь будет равна 500 м².

Рассеивание света

Внимание! Если в светодиодном прожекторе установлена линза, с помощью которой световой поток собирается в пучок направленного света, то в формулу вместо коэффициента 5,65, надо вставить другое значение – 10,67.

Как видите, современные средства освещения улиц в виде прожекторов (в нашем случае это 50 Вт) стали в несколько раз эффективнее, плюс явная экономия денежных средств за счет экономии потребляемой электроэнергии. По всем показателям эти осветительные приборы лучше традиционных, к тому же производители уверяют, что светодиодные прожектора имеют достаточно больший период эксплуатации. Правда, практикой это пока не доказано, слишком мало времени прошло после их выпуска.