Co je LED zdroj 12V

LED pásek označený 12V DC potřebuje zdroj konstantního napětí 12V. Zdroj převádí síťové napětí 230V AC na stabilizovaných 12V DC.

V e-shopech se často používá slovo „trafo 12v“. U běžných LED pásků jde zpravidla o elektronický spínaný napájecí zdroj, nikoli o klasický transformátor. Pro výběr jsou důležité tyto údaje:

• výstup 12V DC,
• režim konstantního napětí CV,
• dostatečný proud a výkon,
• vhodná konstrukce a krytí,
• kompatibilita se stmívačem nebo řídicí jednotkou.

Konstantní napětí se nesmí zaměnit za LED driver s konstantním proudem, označovaný CC. Proudové drivery se používají například u některých LED modulů a panelů. Náhodný proudový driver se k 12V pásku nepřipojuje.

Jak spočítat výkon zdroje

Pro 5 metrů pásku s příkonem 9,6W/m platí:

To je jmenovitý příkon LED pásku. Zdroj s přesně 48W by pracoval na hranici svého výkonu, takže je nutná rezerva.

U RGB, RGBW a CCT pásků se počítá maximální příkon při současném zapnutí kanálů v režimu, který výrobce dovoluje. Nestačí změřit spotřebu při jedné barvě a podle ní dimenzovat zdroj.

Při více větvích se příkony sečtou. Tři police, každá se 2 metry pásku 9,6W/m, představují:

Co přesně znamená 20 procent rezervy

Tady vzniká častá matematická nepřesnost. Pokud se k zátěži 100W pouze přičte 20%, vyjde zdroj 120W. Zátěž 100W ale představuje 83,3% jeho výkonu:

Pokud má zdroj pracovat maximálně na 80% jmenovitého výkonu, správný výpočet je:

Pro zátěž 48W vychází:

Pro dlouhý každodenní provoz, vyšší teplotu nebo uzavřenější prostor může dávat smysl limit 70%. Potom 48 / 0,70 = 68,6W a zvolí se nejbližší vyšší běžný výkon, například 75W.

Datasheet MEAN WELL LRS-100 uvádí závislost dostupného výkonu na okolní teplotě. Jmenovitých 100 W proto neznamená automaticky 100W v každé krabici a při každé teplotě.

Proč je nutné spočítat také proud

Výkon zdroje určuje, zda zvládne zátěž. Proud rozhoduje o vodičích, konektorech, ovladačích a pojistkách.

Pro 48W při 12V vychází 4A. Pro 96W při 12V už jde o 8A.

Právě zde se ukazuje nevýhoda 12V systému. Při stejném výkonu teče proti 24V instalaci dvojnásobný proud. U krátkého pásku pod kuchyňskou linkou to nemusí být problém. U dlouhých rozvodů, vysokého výkonu nebo více místností bývá 24V praktičtější.

Proudová zatížitelnost se kontroluje u každé části:

• výstupních svorek zdroje,
• vodičů a rozbočovačů,
• konektorů,
• stmívače nebo RGB/CCT ovladače,
• jednotlivých větví LED pásku.

Údaj 10 A na zdroji neznamená, že každý malý konektor v instalaci bezpečně přenese 10A.

Výkonný zdroj neodstraní úbytek napětí

Úbytek napětí vzniká odporem vodičů a měděných cest LED pásku. Silnější zdroj na začátku vedení tento problém nevyřeší.

Pro měděný dvouvodič je ρ orientačně 0,0175 Ω·mm²/m, L je jednosměrná délka vedení, I proud a S průřez vodiče.

Pokud je zdroj 5m od rozbočení, celkový proud činí 8A a vodič má 1,5mm², vychází:

To je téměř 7,8% z 12V. Na konci vedení by zbývalo přibližně 11,1V ještě před dalšími ztrátami v pásku a spojích.

Pomůže přesunout zdroj blíže, zvětšit průřez, rozdělit instalaci do paralelních větví, napájet delší pásek z více míst nebo přejít na 24V.

Napětí zdroje se nemá svévolně zvyšovat, aby „dohnalo“ ztrátu na kabelu. Vyšší napětí může přetížit začátek pásku a problém se bude měnit podle okamžitého odběru.

Jaký typ zdroje zvolit

Zásuvkový zdroj

Hodí se pro malé sestavy, hotové lampy a instalace s DC konektorem. Výhodou je zakrytá síťová část a snadná výměna. Je nutné ověřit polaritu, rozměr konektoru a proudovou zatížitelnost.

Nábytkový zdroj

Má kryté svorky a kompaktní pouzdro. Používá se u kuchyňských linek, vitrín a nábytku, pokud jeho návod dovoluje konkrétní umístění a jsou dodrženy odstupy.

Například LED zdroj BRILED 12 V, 100 W, 8,25 A má krytou svorkovnici a rozměr 165 x 45 x 30mm. Pro trvalý provoz je stále nutné řešit přístup a odvod tepla.

Otevřený kovový zdroj IP20

Perforované zdroje mají dobré chlazení, ale jejich síťové svorky nejsou určené k volnému přístupu. Patří do vhodného krytu nebo technického prostoru podle návodu. Kovové provedení může vyžadovat připojení ochranného vodiče.

Zdroj na DIN lištu

Je vhodný do rozvaděče, kde je přehledné jištění a rozdělení větví. Je nutné počítat s místem, větráním rozvaděče a úbytkem napětí na delším 12V vedení. Příkladem je LED zdroj BRILED 12 V, 100 W na DIN lištu.

Zalité provedení IP67

Používá se ve vlhčím nebo prašném prostředí, pokud odpovídá montážní návod. IP67 zdroje neznamená, že je stejně chráněná svorka, spoj, stmívač nebo LED pásek. Celá instalace se posuzuje po jednotlivých částech.

IP krytí a chlazení

Vyšší IP není automaticky lepší. Zalité pouzdro lépe chrání proti vodě a prachu, ale odvádí teplo jinak než perforovaný kovový zdroj.

Před montáží se kontroluje:

• povolená okolní teplota a montážní poloha,
• minimální odstupy a možnost proudění vzduchu,
• kontakt s tepelnou izolací,
• přístup pro výměnu,
• zda je dovoleno venkovní použití a přímé slunce.

Datasheet MEAN WELL XLG-100 uvádí IP67, ale současně požaduje respektovat teplotní derating a montážní pokyny. Krytí tedy nenahrazuje správné chlazení.

Zdroj se nezavírá do malé neodvětrané krabičky jen proto, že se do ní fyzicky vejde. Rozměr krabice se určuje také podle ztrátového tepla, svorek, poloměrů vodičů a servisního prostoru.

Jak stmívat 12V LED pásek

Nejčastější zapojení používá běžný zdroj konstantního napětí a PWM ovladač na 12V straně:

Ovladač musí zvládnout napětí 12V, celkový proud, proud každého kanálu a typ pásku, tedy jednobarevný, CCT, RGB nebo RGBW.

Pokud má být regulace klasickým nástěnným stmívačem na 230V straně, musí být zdroj výslovně určený pro daný způsob fázového stmívání a kompatibilní s konkrétním stmívačem.

Pojem „stmívatelný pásek“ pouze říká, že LED pásek lze regulovat. Neříká, že libovolný zdroj lze připojit za TRIAC stmívač.

Ochrany, kabely a bezpečnost

U zdroje má smysl ověřit ochranu proti zkratu, přetížení, přepětí na výstupu a přehřátí.

Způsob reakce se liší. Některý zdroj přejde do hiccup režimu a po odstranění závady se obnoví, jiný vyžaduje odpojení napájení. Rozhoduje datasheet konkrétního modelu.

Výkonný 12V zdroj dokáže při poruše dodat vysoký proud. Pokud napájí několik samostatných větví s tenčími vodiči, dává smysl samostatné jištění větví navržené podle vodiče a zátěže. Jedna velká pojistka před zdrojem nechrání automaticky každý tenký výstupní kabel.

Pevné připojení k síti 230 V má provést odborně způsobilá osoba. Svorky musí být zakryté, vodiče odlehčené proti tahu a zdroj přístupný pro kontrolu a výměnu.

Modelový příklad: pětimetrová kuchyňská linka

Kontrolní seznam pro výběr zdroje

1. Napětí pásku je 12V DC
2. Zdroj pracuje v režimu CV
3. Sečetl se příkon všech větví
4. Rezerva odpovídá cílovému zatížení
5. Je známý celkový proud
6. Vodiče a konektory proud zvládnou
7. Je spočítaný úbytek napětí
8. Konstrukce odpovídá montáži
9. IP odpovídá prostředí
10. Je zajištěné chlazení a servis
11. Stmívání je kompatibilní
12. Ochrany a jištění jsou navržené

Výběr začíná v kategorii 12V LED zdroje a řízení BRILED. Pro sestavu lze současně porovnat LED pásky pro domácí osvětlení, konkrétní 12V pásek 9,6 W/m a 100W nábytkový zdroj.