Kuidas valida sobiv LED valguslahendus?
LEMONA electronicsi eksperdid on koostanud lihtsa ja praktilise juhendi, mis vastab levinumatele küsimustele ning aitab mõista peamisi tegureid, millele pöörata tähelepanu LED valgustuse valimisel mis tahes keskkonnas.
Kõigepealt on ülioluline alustada õige LED riba valimisest, et tagada optimaalne valgustus, pikk kasutusiga ja energiatõhusus.
Viis olulist küsimust, millele vastata enne LED riba valimist
1) Mis on LED valgustuse eesmärk?
- Dekoratiivne valgustus – sobivad madalama heledusega ribad (nt 300–600 lm/m), ideaalne niššide, mööbli või vitriinide valgustamiseks.
- Põhivalgustus – vali suurema heledusega ribad (nt 1200–3000 lm/m), mis sobivad toa põhivalguseks.
- Välisvalgustus – kasuta veekindlaid LED ribasid, mille kaitseklass on IP65 või kõrgem.
2) Kui hele valgus peab olema?
LED-riba nähtava valgusvoo näitaja (lm/m) määrab heleduse, kuid oluline on ka LEDide tihedus (LED/m). Soovitatavad tihedused:
- 30 LED/m – dekoratiivseks valgustuseks
- 60 LED/m – keskmise heledusega (lõõgastumisruumid, hubane atmosfäär)
- 120 LED/m või rohkem – ühtlane ja ere valgus (tööalad, kontorid)
3) Milline valguse toon ja temperatuur sobib ruumi?
- Soe valge (2700–3000 K) – hubane ja kodune
- Neutraalne valge (4000–4500 K) – päevavalgusele sarnane, sobib tööaladesse
- Külm valge (5000–6500 K) – väga ere, sobib tehnilistesse ja äripindadesse
- RGB / RGBW – mitmevärviline valgus reguleeritavate toonidega
4) Millist pinget LED-riba vajab?
- 12 V – sobib lühemateks lõikudeks, lihtne seadistada
- 24 V – sobiv pikemate ribade jaoks, tagab ühtlasema heleduse
- 48 V – minimaalne pinge langus, saab toita kuni 15 meetrit ühest otsast
5) Kas LED-riba vajab kõrgemat kaitsetaset?
- IP20 – kuivadesse siseruumidesse
- IP44 – niiskuskindel, sobib vannitubadesse ja köökidesse
- IP65 / IP67 – veekindel, sobib kasutamiseks välitingimustes
Järgmine samm: õige toiteploki valimine LED ribale
Toiteplokk on valgustussüsteemi kriitiline osa – see mõjutab nii valguse kvaliteeti kui ka süsteemi töökindlust. Aga kuidas valida õige paljude erinevate valikute hulgast?
Vali toiteplokk vastavalt vajaminevale võimsusele:
Vajaliku võimsuse arvutamiseks korruta LED riba pikkus meetrites selle võimsustarbega (W/m) ja lisa vähemalt 15–20% varu.
Näiteks:
Kui sul on 5 m LED-riba, mille võimsus on 9,6 W/m: 9,6 W × 5 m = 48 W
Et tagada töökindlus ja vältida ülekuumenemist, lisa 20% varu: 48 W + 20% = 57,6 W
Seega tuleks kasutada vähemalt 57,6 W võimsusega toiteplokki.
Joonis nr 1. Toiteplokkide võimsus on sageli näidatud seerianimele järgneva esimese numbrina, samas kui teine number tähistab väljundpinget. Enamik MEAN WELL toiteplokke on just selliselt märgistatud. Täpsema teabe leiab alati toote tehnilisest spetsifikatsioonist. Näidatud toiteplokil on võimsus 60 W, väljundpinge 12 V ja maksimaalne väljundvool 5 A. See toiteplokk tagab konstantse pinge ja sobib LED-ribade või LED-moodulite toiteks.
Konstantnse pinge või konstantnse vooluga toiteplokk?
Konstantse pingega (CV) toiteplokid on mõeldud LED ribade või LED moodulite toiteks, mida kasutatakse kõige sagedamini LED reklaamides ja valgustuses.
Konstantse vooluga (CC) LED toiteplokke kasutatakse LED maatriksite toitmiseks või LED-valgustite tootmises.
Joonis nr 2. Konstantse vooluga toiteplokid näitavad pingevahemikku, mille sees väljundvool on stabiliseeritud. Näites on pingevahemik 35–72 V, stabiliseeritud vool 1400 mA, võimsus 100 W ja maksimaalne väljundpinge 75 V. Sellised toiteplokid ühendatakse otse LED-idega ilma voolupiirajateta, mis tagab kõrgema efektiivsuse. Konstantse vooluga toiteploki valikul on kõik näitajad olulised - võimsus, stabiliseeritud vool ja pingevahemik, milles vool on reguleeritud. Kui isegi üks neist parameetritest ei sobi, siis võib valgus üldse mitte töötada, töötada liiga nõrgalt või halvimal juhul üle kuumeneda või läbi põleda.
Enamik konstantse pingega LED toiteplokke annab 12 V või 24 V alalisvoolu (VDC), samas kui 48 VDC on vähem levinud ja seda kasutatakse sagedamini rööbastele paigaldatavate LED valgustite puhul. Konstantse vooluga LED toiteplokid pakuvad tavaliselt standardset väljundit 350 mA, 700 mA või 1050 mA. Mõned mudelid võimaldavad väljundvoolu seadistada mikrolülitite abil, astmetega 10–50 mA. Uuematel mudelitel on voolu seadistamine võimalik ka NFC-ühenduse kaudu, täpsusega 1 mA.
On äärmiselt oluline, et LED koormusele ei ühendataks kõrgema pingega toiteplokki, kui see ette nähtud pole — see võib viia ülekuumenemise või seadme kahjustumiseni (nt LED riba või moodul).
Arvesta toiteploki valikul ümbritseva temperatuuriga
Kõrgemates töötemperatuurides on vaja planeerida võimsusvaru - Iga toiteploki andmelehel on see täpselt määratletud. Tavaliselt sisaldab andmeleht ka võimsuse vähenemise graafikut (derating curve), mis näitab, kuidas maksimaalne lubatud võimsus väheneb temperatuuri tõustes.
Joonis nr 3. Lubatud maksimaalne koormus sõltub ümbritsevast temperatuurist. Graafik näitab, et kui ümbritsev temperatuur on +60 °C, tuleb maksimaalset koormust vähendada 70% nimivõimsusest. Enamik LED-toiteplokke jahutatakse loomuliku õhuringluse ehk konvektsiooni teel, mistõttu on soojuse hajumine väga oluline. Vältida tuleks toiteplokkide tihedat kokkupaigutust – jäta piisavalt vahet. Kui toiteplokk paigaldatakse suletud korpusesse (nt niiskuskindluse eesmärgil), tuleks valida soojusjuhtivate seintega korpus. Kehv lahendus on tihe plastkarp, kuna halb soojuse hajumine lühendab toiteploki eluiga, eriti kui see töötab lähedal oma maksimaalsele koormusele.
Toiteplokk juhtimisega või ilma?
Toiteplokid võivad olla:
Mittehämardatavad – fikseeritud väljundiga või reguleeritava väljundiga, kus väikese kruvikeerajaga saab väljundparameetreid veidi kohandada (tavaliselt 10–15% ulatuses);
Joonis nr 4. HLG-100H-48A toiteplokis saab reguleerida nii väljundvoolu kui ka väljundpinget. MEAN WELL tähistab reguleeritavaid mudeleid tähega „A”, mis lisatakse tööpinge või voolu tähise järele. Reguleerimistakistid on kaetud kummist korgikestega, et neid vajadusel lihtsalt kohandada.
Hämardatavad (dimmable) – juhitavad juhtmetega või juhtmevabalt.
TRIAC-juhtimisega toiteplokid on endiselt laialdaselt kasutusel – need paigaldatakse vahelduvvooluvõrgu (AC) ja toiteploki vahele. Nende eelisteks on madal hind ning puuduv vajadus täiendavate juhtmekaablite järele. Puudusteks on piiratud võimsus (tavaliselt kuni 200 W), ei võimalda sügavat hämardamist ja võivad tekitada kuuldavat müra töö ajal.
Joonis nr 5. 2,4 GHz juhtmevaba toiteplokk, mida juhitakse CASAMBI protokolli abil, eemaldab vajaduse lisajuhtmete järele. Iga seade selles võrgus toimib signaali kordajana, tagades stabiilse suhtluse ja takistuste läbimise. Sellised mudelid on tähistatud märgisega BLE (Bluetooth Low Energy), näiteks: PWM-120-12BLE.
Analoogjuhtimisega toiteplokid suudavad vastu võtta 0–10 V, 0–100 kΩ või PWM-signaale. Enamik MEAN WELL-i hämardatavaid toiteplokke toetab kõiki kolme signaalitüüpi. Juhtimisahela pikkus ja ühendatud seadmete arv mõjutavad väljundtaset. Vajalik on kaks lisajuhet. Ära ühenda toiteploki ± väljundjuhtmeid DIM-juhtimissisendiga! Need mudelid on tähistatud tähega B, näiteks: PWM-60-24B.
Komplekssemate valgustussüsteemide puhul on soovitatav kasutada digitaalseid juhtimisprotokolle, näiteks DALI, DALI2 või KNX. Võrreldes analoogjuhtimisega pakuvad need paindlikku võrgu seadistamist, programmeeritavaid valgusstseene, ajapõhiseid muutusi ja värvitemperatuuri reguleerimist ning diagnostilist infot võrgu kohta – eriti kasulik suurtes projektides.
Väliskaitse vajaduse hindamine LED toiteploki valimisel
Toiteploki kaitseaste on märgitud IPxx tähisega, kus kaks lisatud numbrit näitavad kaitsetasemeid - esimene number (vahemikus 0 kuni 6) tähistab tolmukaitset ning teine number (vahemikus 0 kuni 9) tähistab niiskuskaitset. Näide: IP67 – täielikult tolmukindel ning võib olla vees kuni 1 meetri sügavusel 30 minutit.
Paigalduskoha keskkonnatingimused tuleb hoolikalt läbi mõelda:
-
Kuivades siseruumides – piisab kaitseastmest IP20
- Köökides või vannitubades – soovitatav kaitseaste on IP44
- Välispaigaldusteks – vajad IP65 või kõrgemat
Joonis nr 6. XLG-150 seeria toiteplokid sobivad välitingimustesse paigaldamiseks.
Süttivatele pindadele paigaldatavad toiteplokid peavad olema tähistatud sümboliga. See tähendab, et seadme pinna temperatuur ei ületa normaaltingimustes 95 °C ja rikkelistes tingimustes 115 °C.
Joonis nr 7. LCM-25 toiteplokk on tähistatud MM-sümboliga, mis teeb selle sobivaks paigaldamiseks süttivatele pindadele.
PFC-ga toiteplokid – energiatõhususe nimel
Kui energiatõhusus on sinu LED valgustuse projekti prioriteet, vali võimalikult kõrge kasuteguriga toiteplokk.
Tippklassi toiteplokkide kasutegur võib ületada 90%. Odavamatel ja lihtsamatel mudelitel puudub sageli võimsusteguri korrektsioon (PFC), mis tähendab lõppkasutajale kõrgemaid elektriarveid.
Nii kasutegur kui ka võimsustegur on olulised toiteploki hindamisel. Mida lähemale väärtused jäävad 1-le, seda parem on energiakasutuse üldine efektiivsus. Kui toiteplokk töötab alla 50% nimikoormusest, siis kasutegur langeb märgatavalt. Seetõttu soovitatakse toiteplokk valida nii, et selle koormus jääks 50–90% vahemikku tegelikust vajadusest.
Toiteplokk peab vastama keskkonnastandarditele
Erinevad kasutuskeskkonnad nõuavad erinevaid ohutusstandardeid. LED toiteplokkide peamised ohutusstandardid on EN61347-1, EN61347-2-13, EN62368-1 (üldised ohutusstandardid) ja UL8750 (ohtlike keskkondade jaoks).
Elektromagnetilise ühilduvuse (EMC) standardid hõlmavad EN55015, EN55032 (CISPR32) klass B ja EN61000-3-2 klass C.
Need on vaid mõned olulised standardid, millega toiteplokid peavad vastavuses olema. Tootjad, kes neid eiravad, võivad põhjustada kasutajatele tööhäireid või probleeme.
Kas LED-toiteplokk vajab maandust?
Toiteplokid jagunevad kahte klassi:
Klass I – sisaldab maandustraati
Klass II – ei sisalda maandustraati (tavaliselt plastkorpusega)
Kui toiteplokil on maandusjuhe, peab see olema ühendatud maandusega – see aitab vähendada elektrilist müra. Turvalisuse huvides on väga oluline maandada metallkorpusega toiteplokid, eriti kui need asuvad väliskeskkonnas.
See oli lühike ülevaade LED ribade ja nende toiteplokkide valiku ning paigalduse peamistest kriteeriumidest. Kui sul on veel küsimusi või soovid projekti osas nõu pidada, aitavad sind hea meelega LEMONA electronicsi spetsialistid.