Poradnik: Jak przeprowadzić montaż niskonapięciowych taśm LED

Niniejszy poradnik jak przeprowadzić montaż niskonapięciowych taśm LED jest rzetelną informacją jak we własnym zakresie wykonać prawidłowo taką instalację.

Wykonanie instalacji niskonapięciowej jest bezpieczniejsze, ale za to bardziej skomplikowane od instalacji 230V.

Wszystkie przykłady poniżej, są dla taśmy profesjonalnej 3oz o poborze 0,4A/mb. W przypadku zastosowania innej taśmy należy przeliczyć ponownie obciążenie obwodu a także odpowiednio dobrać komponenty i przekroje kabli.

Cała instalacja elektryczna podobnie jak komputer działa tak dobrze jak jej najsłabszy element. Dlatego źle dobrany choćby jeden z komponentów instalacji, prędzej czy później odbije się na działaniu całej instalacji. Dlatego prawidłowo zaprojektowana topologia obwodów LED ma kluczowe znaczenie dla długiej i bezawaryjnej pracy, a także, a może przede wszystkim dla bezpieczeństwa.

1. Wybór taśm

Wybór odpowiedniej taśmy to zadanie niewiele łatwiejsze od samego montażu. Na rynku jest co najmniej kilka półek jakościowych i cenowych.

Poniżej przedstawiamy porównanie, które powinno Państwu pomóc w optymalnym wyborze.

2. Wybór zasilania

Aby prawidłowo dobrać zasilacz musisz znać dwa parametry: moc taśmy (watty/mb) i sprawność zasilacza.

Z poniższego wzoru prawidłowo dobierzesz zasilacz:

Moc taśmy (Mb) x długość taśmy w mb / współczynnik mocy zasilacza (PF) = moc nominalna zasilacza (maksymalna wydajność zasilacza)

Moc nominalna zasilacza = Moc znamionowa (watty podane na tabliczce) * sprawność zasilacza (PF)

Teraz już wiesz, dlaczego sprzedawcy zalecają dobierać zasilacze 20-30% mocniejsze.

Zasilacze podobnie jak taśmy (i każdy inny produkt na rynku) są różnej jakości. Pytanie brzmi, jak je rozróżnić. W skrócie dobry zasilacz to ten, który ma wysoką sprawność. Mówiąc inaczej cosinus ϕ lub współczynnik mocy czynnej z ang. Power Factor Correction PFC – im wyższy, tym lepszej klasy zasilacz. Dobre zasilacze posiadają filtry PFC zwiększające współczynnik mocy do wartości możliwie bliskiej 100% w celu zmniejszenia strat mocy.

Co to daje: zasilacz prawie nie pobiera energii, pracując bez obciążenia, i nie „sieje” zakłóceń w sieci elektrycznej. Radzimy nie używać zasilaczy bez filtrów w instalacjach ze sterownikami.

Zasilacze z PFC mają sprawność >0,9. Zasilacze ze średniej półki to około PF >0,8. Natomiast pozostałych zasilaczy radzimy nie używać do instalacji oświetleniowych, ponieważ są one niezgodne z normami oświetleniowymi EN-55015 i EN 61347-2-13.

Jeśli nie jesteś pewien do końca, jakiej mocy powinien być Twój zasilacz, lepiej wybierz mocniejszy niż za słaby, bo ulegnie on spaleniu.

Częsty mit, jaki krąży na forach internetowych i wśród pseudo fachowców od LED-ów, jest taki, że aby LED-y świeciły równo na długim odcinku, należy zastosować dużej mocy zasilacz. Niestety, tak to nie działa. Równie dobrze można oczekiwać, że samochód, do którego naleje się więcej paliwa, będzie szybciej jechał. Zapoznaj się z prawem Ohma i punktem 3.

3. Wybór okablowania

Odpowiedni wybór okablowania jest tak samo ważny jak pozostałych elementów instalacji. Źle dobrane okablowanie może uszkodzić LED-y lub wywołać pożar. Im dłuższy przewód i im mniejszy przekrój, tym większa impedancja. Jeśli przekrój będzie nieodpowiedni do odciążenia, może to spowodować stopienie izolacji, zwarcia w instalacji lub zakłócenia sterowników, wzmacniaczy i zasilaczy podłączonych do instalacji. Występuje wtedy zjawisko magnetostrykcji, objawiające się np. „piszczeniem”, „bzyczeniem” lub innymi odgłosami elementów elektronicznych. W skrajnych przypadkach piki napięcia w instalacji uszkadzają diody, sterownik lub zasilacz.

Aby zminimalizować ryzyko wystąpienia w/w objawów, stosuj dobrej jakości przewody z pełnej miedzi beztlenowej 99,9% czystości. Przewód główny zasilający użyj maksymalnej grubości. Przewody lutuj do taśmy krótkie, nie muszą być wtedy grube. Zalecamy lutować przewody max. 2mb i o przekroju minimum 0,1mm na każdy 1A podłączonej taśmy.

Z powodów wymienionych powyżej odradzamy stosowanie szybkozłączek. Powodują one duże spadki napięcia i po pewnym czasie styki mogą się utleniać. Użycie szybkozłączek powoduje także utratę gwarancji.

Aby wyrównać napięcie na całej długości instalacji, stosuj zasilanie zgodnie z tabelą na początku poradnika. Zapobiegnie to nierównemu świeceniu i przegrzewaniu się taśmy. Przegrzana taśma przestaje szybko świecić.

4. Wybór sterowników

Do taśmy możesz zastosować różne sterowniki w zależności od tego, jaką posiadasz taśmę. Jednokolorową można ściemniać. Niektóre sterowniki mają dodatkowe opcje w postaci flashy, stroboskopów itp. Taśmy RGB/RGBW można oprócz ściemniania zmieniać kolor, a także używać różnych programów dynamicznej zmiany barw w zależności od posiadanych opcji przez sterownik.

Sterownik do taśm niskonapięciowych działa po stronie 12V/24V i może być obsługiwany manualnie lub zdalnie. Zdalne sterowniki działają na podczerwień, radio lub WiFi. Mogą być w wersji jednokanałowej lub strefowej. Wybierając sterownik, pamiętaj, aby nie przekroczyć jego obciążenia, bo ulegnie spaleniu.

5. Wybór profili LED

Profile nie tylko poprawiają estetykę instalacji, ale także wpływają na poprawność działania taśm LED. Są one radiatorem odbierającym ciepło z taśmy, co wpływa znacząco na żywotność taśm. Profile PCV nie dają nic poza walorami estetycznymi, a w przypadku taśm o większej mocy przyczyniają się do przegrzewania i szybszego zużycia.

Wybór konkretnego profilu i osłonki do niego to raczej kwestia jego zastosowania lub pożądanego efektu świetlnego niż z góry narzucony wybór. Sprecyzuj więc zastosowanie i oczekiwania, a sprzedawca na pewno zaproponuje Ci kilka rozwiązań.

6. Montaż

Prawidłowy montaż to: odpowiednie zasilacze, odpowiednie przewody, prawidłowy sposób zasilenia, połączenia wykonane poprzez lutowanie. Jeśli nie radzisz sobie z lutowaniem, poćwicz, zanim przystąpisz do montażu taśm, lub zleć tą usługę profesjonaliście. Jeśli instalujesz krótki odcinek, możesz kupić gotowy zestaw w rolce 5m, skrócić go do żądanej długości, wpiąć zasilacz do gniazda i gotowe. Przy większych projektach nie będzie to jednak możliwe. Niestarannie lub źle zlutowana taśma to: spadki napięcia, zwarcia i przegrzana taśma.

Aby prawidłowo wykonać instalację:

1. Przeczytaj wszystkie 6 punktów powyżej
2. Kup lutownicę oporową o małej mocy ok. 60W lub lepiej stację lutowniczą z regulacją temperatury, nie używaj lutownic transformatorowych
3. Odtłuść styki przed lutowaniem alkoholem izopropylowym
4. Używaj dobrej jakości cyny z topnikiem
5. Nie traktuj taśmy jak kabel, zgięcia powodują złamania PCB i zwarcia, kąty proste wykonuj poprzez przecięcie i wlutowanie taśmy
6. Lutując, uważaj, aby nie przegrzać taśmy
7. Nie dotykaj diod brudnymi rękoma
8. Nigdy nie lutuj taśmy podłączonej do prądu

W przypadku taśm RGB/RGBW, oprócz zasilania co 5m, należy w szereg wpiąć wzmacniacz, który będzie powielał sygnał ze sterownika, co umożliwi równe świecenie całej taśmy, szczególnie na programach dynamicznych. Zamiast wzmacniaczy można użyć także dodatkowych sterowników strefowych. Zyskujemy wtedy możliwość podziału instalacji na sekcje i niezależnego sterowania każdą sekcją osobno.

W przypadku taśm jednokolorowych, zamiast sterownika RGB, możemy wpiąć ściemniacz lub podpiąć taśmę bezpośrednio pod zasilacz, jeśli nie potrzebujemy dodatkowych opcji.

Przykładowe schematy połączeń

Taśma monochromatyczna

Taśma CCT

Taśma RGB

Taśma RGBW

Taśma RGBCCT

Taśma Cyfrowa