Jedną z najbardziej charakterystycznych cech źródeł światła działających w technologii LED jest ich energooszczędność. Oświetlenie LED-owe jest w stanie dostarczać strumienia świetlnego o dużej ilości lumenów przy niskim poborze mocy. W porównaniu z innymi tradycyjnymi rozwiązaniami jak żarówki, halogeny czy świetlówki za podobną cenę płaconą za prąd można otrzymać znacznie więcej światła. Wynika to z niezwykle wysokiej sprawności diod LED, które są w stanie nawet 85% doprowadzanej energii elektrycznej zamienić w emisję fotonów. Ponieważ diody LED wymagają do swego działania napięcia stałego, a w sieci energetycznej płynie napięcie zmienne niezbędne jest odpowiednie przekształcenie jego parametrów. Dla źródeł światła LED montowanych w tradycyjnych oprawach przeznaczonych do zasilania 230V AC, które wyposażone są w klasyczne mocowania – np. gwinty E14 lub E27, gniazda GU10 czy złącza wciskane GU5.3 – stosowane są specjalne transformatory instalowane wewnątrz. Ponieważ w przypadku większości (czasami występują taśmy na 230V) taśm nie ma takiej możliwości, to optymalnym rozwiązaniem jest korzystanie z zewnętrznych zasilaczy LED. Urządzenia tego rodzaju muszą być jednak starannie dobierane, tak, by ich parametry odpowiadały podłączanym taśmom i ich sterownikom. Przyjrzyjmy się bliżej zasilaczom do taśm LED i przekonajmy się, na jakiej zasadzie powinno się je dobierać.
Co jest ważne przy wyborze zasilacza dla taśm LED?
Prąd dostępny „w gniazdku” to prąd zmienny o napięciu 230 V. Taśmy LED są natomiast zasilane napięciem stałym o wartości 12, 24 albo niekiedy 5 V – do zmiany parametrów potrzebny jest więc odpowiedni zasilacz. Klasyczne konstrukcje zasilaczy AC nie będą się jednak dobrze sprawdzały, ponieważ ze względu na obecność sporego cylindrycznego uzwojenia zajmują dużo miejsca, są ciężkie, a także generują duże straty energii, wydzielając dużo ciepła. Do zasilania taśm LED wykorzystywane są więc znacznie bardziej kompaktowe, niewielkie i lekkie, choć równocześnie wymagające większej liczby podzespołów i droższe zasilacze impulsowe. Za sprawą stosowanych w nich filtrów i zabezpieczeń są one jednak w stanie dostarczać stabilnego zasilania utrzymującego stałe parametry, co jest szczególnie ważne, gdyż nawet niewielkie zmiany specyfiki przesyłanego prądu mogą powodować spore zakłócenia w pracy diod LED. Dobry zasilacz impulsowy przeznaczony do pracy z taśmami LED powinien mieć wbudowane zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, przeciwprzeciążeniowe, przeciwzwarciowe, a także termiczne.
Zasilacze impulsowe mogą potencjalnie uzyskiwać znacznie wyższą sprawność, jednak z uwagi na jakość zastosowanych komponentów poszczególne modele mogą się od siebie bardzo pod tym względem różnić. Duże odstępstwa będą oznaczały, że do dostarczenia tej samej ilości prądu zasilacz o gorszej sprawności pobierze więcej energii z sieci. Korzystanie z niego będzie więc droższe. Warto też pamiętać, że każdy zasilacz pobiera pewną ilość mocy nawet wówczas, gdy nie dostarcza napięcia do oświetlenia – im pobór bez obciążenia będzie niższy, tym niższe będą rachunki za prąd, ponieważ zasilacze tego typu są na ogół podłączone do sieci przez cały czas. Omawiając sprawność zasilaczy, należy pamiętać również o tym, że uzyskują one najlepszą sprawność, gdy działają przy wysokim obciążeniu maksymalnej mocy. Przykładowo zasilacz o mocy 150W będzie miał większą sprawność, gdy zostanie podłączony do taśmy pobierającej 140W niż np. do 50W.
Nie można zapominać, że choć zasilacze impulsowe generują znacznie mniejszą ilość ciepła niż zasilacze liniowe, to także tu pojawi się konieczność odprowadzania go na zewnątrz. Jest to o tyle istotne, że wzrost temperatury pracy wpływa na skrócenie żywotności urządzenia. Jeśli więc zachodzi potrzeba użycia zasilacza, który nie będzie mógł być odpowiednio chłodzony np. przez przepływ powietrza, warto zastosować właściwe radiatory lub umieścić go na elemencie, który będzie dobrze przewodził ciepło oraz dysponował na tyle dużą powierzchnią, że będzie ono sprawnie oddawane do otoczenia. Trzeba pamiętać, że zasilacze dobrej jakości mają wbudowane zabezpieczenia, które eliminują niebezpieczeństwo uszkodzenia urządzenia wskutek przegrzania. Duże znaczenie ma także taki dobór zasilacza, by w żadnych warunkach nie musiał on być nadmiernie obciążany.
Jak dopasować zasilacz do taśmy LED?
W uproszczeniu zasilacze LED dzielą się na:
stałonapięciowe (najczęściej 12V, 24V) – mają na wyjściu stałą wartość napięcia, a prąd zmienia się w zależności od obciążenia. Zasilacze tego typu stosowane są najczęściej dla taśm i listw LED. Aby obliczyć, jakiej mocy zasilacza potrzebujemy, musimy pomnożyć moc taśmy (w watach na metr) przez jej długość. Przykładowo, aby zasilić pięć metrów taśmy o mocy 14,4 W/m, będziemy potrzebować zasilacza o mocy 72 watów, ponieważ 14,4*5 =72;
stałoprądowe – mają na wyjściu stałą wartość prądu, a napięcie zmienia się w zależności od obciążenia.
Podstawowym kryterium doboru zasilacza LED będzie napięcie, z jakim może on pracować. W przypadku diod zasilanych 24 V konieczny będzie zasilacz, który jest w stanie podawać napięcie o takiej wartości. Równie ważna będzie dopasowana do potrzeb źródła światła moc zasilacza. Najważniejsze okaże się prawidłowe obliczenie mocy, jakiej potrzebuje zastosowana taśma – tak jak to opisano powyżej. Ponieważ nie zaleca się, aby zasilacz był obciążany w 100%, podaną moc należy zwiększyć o 10%, tak, by pozostawić odpowiedni margines bezpieczeństwa.
Równie ważne co parametry pracy są kształt, gabaryty zasilacza, możliwości chłodzenia oraz odporność na warunki zewnętrzne. Najlepsze odprowadzanie ciepła zapewniają zasilacze modułowe z perforowanymi obudowami, co gwarantuje dobry przepływ powietrza. Ponieważ do ich środka mogą przedostać się jednak zarówno zanieczyszczenia, jak i wilgoć nie nadają się one do użytku w miejscu, gdzie będą narażone na działanie czynników zewnętrznych. W takich sytuacjach najlepiej sprawdzą się zasilacze hermetyczne, które mają wodoszczelne i pyłoszczelne obudowy o współczynniku wynoszącym przynajmniej IP 67. Rozwiązaniem jest również stosowanie wodoszczelnych zasilaczy w szczelnej obudowie metalowej, która ułatwi pozbywania się ciepła. Jeśli zasilacz ma być montowany w ograniczonej przestrzeni, to dobrze będzie zastanowić się nad wyborem modelu o zmniejszonej wysokości. Ciekawym wyborem ułatwiającym montaż taśm dekoracyjnych tam, gdzie ukrycie zasilacza będzie dość trudne, np. za listwami sztukateryjnymi umieszczanymi przy suficie, będą zasilacze przeznaczone do montażu w puszce podtynkowej. Tam, gdzie zasilacz na zewnątrz nie okaże się problemem, sprawdzą się również zasilacze dogniazdkowe.
Prawidłowo dopasowany zasilacz LED będzie gwarantował sprawne działanie podłączonego do niego sterownika oraz taśmy i korzystnie wpłynie na ich żywotność. Wybierając zasilacz o odpowiedniej sprawności, zyskamy gwarancję, że energia nie będzie tracona w postaci ciepła, a koszty użytkowania oświetlenia pozostaną na niskim poziomie.