A LED szalag kiválasztása után az egyik legfontosabb kérdés, hogy mekkora tápegységre lesz szükség. Egy túl kicsi tápegység túlterhelődhet, fokozottan melegedhet vagy instabil működést okozhat, ezért a megfelelő méretezés a LED világítás tervezésének fontos része.
A számításhoz mindössze három adat szükséges:
- a LED szalag feszültsége – például 12 V vagy 24 V,
- a LED szalag méterenkénti fogyasztása – W/m,
- a felhasználni kívánt LED szalag hossza.
Ezek alapján egyszerűen meghatározható a szükséges tápegység teljesítménye. A gyors számításhoz használható képlet a cikk végén található, előtte pedig érdemes végigvenni a megfelelő tápegység kiválasztásának legfontosabb szempontjait.
1. 12 vagy 24 Volt? – a megfelelő tápegység kiválasztása
A LED tápegység feladata, hogy a hálózati 230V feszültséget a LED szalag működéséhez szükséges alacsonyabb, 12 vagy 24V egyenfeszültséggé alakítsa.
A megfelelő tápegység kiválasztásánál ezért elsőként a LED szalag névleges feszültségét kell figyelembe venni:
- 12 V-os LED szalaghoz 12 V DC tápegység szükséges.
- 24 V-os LED szalaghoz 24 V DC tápegység szükséges.
A LED szalag feszültsége minden termék műszaki adatainál fel van tüntetve, így egyszerűen ellenőrizhető, hogy melyik tápegység-típus illeszkedik hozzá.
A 12 V-os LED tápegységek itt találhatók meg.
A 24 V-os LED tápegységek pedig itt találhatók meg.
Fontos, hogy a LED szalag és a tápegység névleges feszültsége megegyezzen, ezért 12 V-os rendszerhez 12 V-os, 24 V-os rendszerhez pedig 24 V-os tápegység használható.
A megfelelő feszültség meghatározása után következhet annak kiszámítása, hogy mekkora teljesítményű tápegységre van szükség.
2. A LED szalag fogyasztásának meghatározása
A szükséges tápegység teljesítményének kiszámításához először a LED szalag fogyasztását kell ismerni.
A LED szalagok teljesítményfelvétele általában W/m, vagyis watt/méter értékben van megadva.
Gyakori teljesítményértékek például:
- 8 W/m
- 9 W/m
- 14,4 W/m
- 20 W/m
Ez az érték azt mutatja meg, hogy a LED szalag egy métere mekkora teljesítményt vesz fel.
A méterenkénti fogyasztás minden LED szalag termékadatlapján, a műszaki adatok között fel van tüntetve, így a számításhoz szükséges érték közvetlenül leolvasható.
A különböző teljesítményű 12 V-os LED szalagok és 24 V-os LED szalagok itt tekinthetők meg.
A W/m érték ismeretében már kiszámítható a felhasználni kívánt teljes LED szalagszakasz fogyasztása.
3. A LED szalag teljes fogyasztásának kiszámítása
A LED szalag teljes fogyasztása a felhasznált hossz és a méterenkénti teljesítmény alapján határozható meg:
LED szalag hossza × fogyasztás méterenként = teljes fogyasztás
Például egy 8 W/m teljesítményű LED szalag 5 méteres szakasza esetén:
5 m × 8 W/m = 40 W
Az 5 méteres LED szalag teljes névleges fogyasztása tehát 40 watt.
A tápegységet azonban nem célszerű pontosan erre a 40 W-os értékre méretezni. A számított fogyasztáson felül teljesítménytartalékot is érdemes hagyni.
4. Miért érdemes nagyobb teljesítményű tápegységet választani?
A LED szalag számított teljesítményénél célszerű legalább 20%-kal nagyobb teljesítményű tápegységet választani.
Ennek egyik oka, hogy így a tápegység nem folyamatosan a névleges maximális teljesítménye közelében működik. A tartósan magas terhelés fokozottabb hőtermeléssel járhat, ami különösen zárt vagy rosszul szellőző beépítési helyen jelenthet problémát.
A nagyobb hőterhelés az elektronikai alkatrészeket is jobban igénybe veszi, ezért megfelelő teljesítménytartalékkal a tápegység kevésbé terhelt üzemi körülmények között működhet.
A gyakorlatban ezért 20% teljesítménytartalékkal érdemes számolni.
5 m × 8 W/m = 40 W
20% tartalékkal:
40 W × 1,2 = 48 W
Ebben az esetben legalább 48 W teljesítményű tápegység szükséges.
Mivel a tápegységek meghatározott teljesítménylépcsőkben érhetők el, ha a számított érték pontosan nem áll rendelkezésre, a következő megfelelő nagyobb teljesítményű modell választandó.
5. Számítási példa: 5 méter 8 W/m-es, 12 V-os LED szalag
Az eddigiek egy egyszerű példán keresztül:
A LED szalag adatai:
- Feszültség: 12 V
- Fogyasztás: 8 W/m
- Hossz: 5 méter
Elsőként számoljuk ki a LED szalag teljes fogyasztását:
5 m × 8 W/m = 40 W
Ezután adjuk hozzá a 20% teljesítménytartalékot:
40 W × 1,2 = 48 W
A rendszerhez tehát legalább 48 W teljesítményű 12 V-os tápegység szükséges.
Ha pontosan 48 W-os modell nem érhető el, a következő megfelelő nagyobb teljesítmény választható, például egy 50 vagy 60 W-os 12 V-os tápegység.
→ 12 V-os LED tápegységek megtekintése
6. Lehet a szükségesnél nagyobb tápegységet használni?
Igen.
Ha egy LED szalag például 40 W teljesítményt igényel, nem jelent problémát egy 60 W-os vagy ennél nagyobb teljesítményű tápegység használata, feltéve, hogy a kimeneti feszültsége megfelelő.
A tápegységen feltüntetett teljesítmény azt mutatja meg, hogy legfeljebb mekkora terhelés kiszolgálására képes.
Egy 60 W-os tápegység tehát nem ad automatikusan 60 W teljesítményt egy 40 W-ot igénylő LED szalagnak. A LED szalag a működéséhez szükséges teljesítményt veszi fel.
A szükségesnél valamivel nagyobb tápegység használata ezért megfelelő megoldás lehet. A túl kicsi tápegység viszont már működési problémákat okozhat.
7. Mi történhet, ha túl kicsi a tápegység?
Ha a LED szalag teljesítményigénye meghaladja a tápegység rendelkezésre álló teljesítményét, a tápegység túlterhelődhet.
A konkrét működés a tápegység típusától és a beépített védelmektől függ, de előfordulhat:
- instabil működés,
- villogás vagy lekapcsolás,
- fokozott melegedés,
- a túlterhelés elleni védelem működésbe lépése,
- hosszabb távon az élettartam csökkenése.
Ezért a tápegység méretezésénél a számított teljesítményhez képest legalább 20% tartalékot érdemes hagyni.
8. A nagyobb tápegység nem oldja meg a feszültségesést
A megfelelő teljesítményű tápegység kiválasztása önmagában még nem garantálja, hogy egy hosszabb LED szalagszakasz teljes hosszában azonos fényerővel működik.
Hosszabb szakaszokon feszültségesés jelentkezhet. Ennek következtében a betáplálási ponttól távolabbi részek halványabban világíthatnak, illetve a LED szalag különböző részei között fényerőkülönbség alakulhat ki.
Ezt nem oldja meg önmagában egy nagyobb teljesítményű tápegység.
Hosszabb rendszereknél szükség lehet például:
- többpontos betáplálásra – 5 méter körüli szakaszonként történő betáplálásra,
- megfelelő keresztmetszetű vezetékek használatára,
- a rendszer több ágra bontására.
9. LED tápegység-méretezési táblázat
Az alábbi értékek 20% teljesítménytartalékkal kerültek kiszámításra.
| LED szalag fogyasztása | Hossz | Teljes fogyasztás | +20% tartalékkal |
|---|---|---|---|
| 8 W/m | 3 m | 24 W | 28,8 W |
| 8 W/m | 5 m | 40 W | 48 W |
| 8 W/m | 10 m | 80 W | 96 W |
| 9 W/m | 5 m | 45 W | 54 W |
| 14,4 W/m | 5 m | 72 W | 86,4 W |
| 20 W/m | 5 m | 100 W | 120 W |
| 20 W/m | 10 m | 200 W | 240 W |
A táblázat utolsó oszlopa a minimálisan ajánlott teljesítményt mutatja. Ha a számított értéknek megfelelő tápegység pontosan nem érhető el, a következő nagyobb teljesítményű modell választandó.
Összefoglalás – a LED tápegység kiválasztásának lépései
A megfelelő tápegység meghatározásakor:
- Meg kell határozni, hogy a LED szalag 12 V-os vagy 24 V-os.
- A termékadatlap alapján ellenőrizni kell a LED szalag W/m fogyasztását.
- A fogyasztást meg kell szorozni a felhasználni kívánt LED szalag hosszával.
- A kapott teljesítményhez 20% tartalékot kell hozzáadni.
- Legalább a kapott értéknek megfelelő, azonos feszültségű tápegység szükséges.
- Hosszabb LED szalagok esetén külön figyelmet igényel a vezetékezés és a megfelelő betáplálás kialakítása.
Számítási képlet
LED szalag hossza × W/m × 1,2 = ajánlott minimális tápegység-teljesítmény
Példa:
5 méter × 8 W/m × 1,2 = 48 W
Ebben az esetben tehát legalább 48 W-os, a LED szalag feszültségével megegyező tápegység szükséges.
A megfelelő termékek az alábbi kategóriákban találhatók: