Как выбрать блок питания для светодиодов в проектах архитектурного освещения

Как выбрать блок питания для светодиодов в проектах архитектурного освещения

Архитектурное освещение предъявляет к светодиодному источнику питания совершенно иные требования, чем небольшая декоративная установка для интерьера.

Фасадное освещение, контуры зданий, системы подсветки стен, входные навесы, ландшафтные конструкции, мосты, фасады коммерческих зданий и освещение достопримечательностей могут работать в течение длительного времени, подвергаясь воздействию тепла, влажности, дождя, длинных кабельных трасс и сложным условиям технического обслуживания.

В подобных проектах выбор источника питания для светодиодного архитектурного освещения только по выходной мощности может привести к проблемам, которых можно избежать. Падение напряжения, недостаточная защита от воздействия окружающей среды, чрезмерное повышение температуры, низкий коэффициент мощности, несовместимое диммирование и недостаточный запас по нагрузке — все это может повлиять на надежность в эксплуатации.

Для производителей осветительного оборудования, подрядчиков, дистрибьюторов и инженеров-проектировщиков более целесообразным подходом является оценка источника питания как части всей системы освещения.

В этом руководстве объясняются наиболее важные факторы, которые следует учитывать перед выбором источника питания для архитектурного светодиодного проекта.

Чем отличаются блоки питания для архитектурного освещения?

Архитектурное освещение, как правило, предназначено для интеграции света в здание или физическую структуру, а не просто для освещения помещения.

Типичные области применения включают:

• Освещение фасада здания

• Шлифовка и мытье стен

• Освещение линии крыши и контуров

• Элементы ландшафтной архитектуры

• Мосты и общественные сооружения

• Фасады гостиниц и коммерческих зданий

• Освещение входа и навеса

• Декоративные светодиодные ленты для наружного применения

• Архитектурные вывески

• Подсветка достопримечательностей

В отличие от многих систем освещения в жилых домах, эти установки могут включать сотни метров светодиодных светильников, несколько электрических зон, длительные ежедневные циклы работы, воздействие внешней среды и ограниченный доступ после установки.

Это означает, что источник питания для архитектурного освещения должен поддерживать не только нагрузку светодиодов, но и соответствовать условиям окружающей среды и эксплуатации объекта.

Для наружного и инженерного применения решения JMHC в области освещения включают в себя платформы электропитания, разработанные для различных условий установки, диапазонов мощности и требований проекта.

Начните с нагрузки светодиода, а не с блока питания.

Первым шагом при выборе является определение нагрузки на светодиоды.

Перед выбором водителя убедитесь в следующем:

• рабочее напряжение светодиода

• Общая потребляемая мощность

• Требование постоянного напряжения или постоянного тока

• Количество светильников или светодиодных модулей

• Длина кабеля

• Схема установки

• Часы работы

• Требования к диммированию

• Место для размещения внутри или снаружи помещения

• Температура окружающей среды

• Необходимые сертификаты

Для многих архитектурных светодиодных лент, модулей и линейных систем освещения обычно используется источник питания с постоянным напряжением.

Выходное напряжение источника питания должно соответствовать светодиодной системе.

Например, для светодиодной системы на 24 В требуется совместимый источник постоянного напряжения 24 В. Увеличение мощности источника питания не компенсирует неправильное выходное напряжение.

Какова должна быть мощность блока питания в ваттах?

Одна из наиболее распространенных ошибок в проектах — выбор драйвера, номинальная мощность которого практически идентична расчетной нагрузке светодиода.

Рассмотрим простой пример.

Если архитектурная светодиодная установка потребляет:

12 Вт/м × 15 м = 180 Вт

Выбор драйвера мощностью 180 Вт и его непрерывная работа вблизи номинальной нагрузки может оставить очень небольшой запас для реальных условий эксплуатации.

На реальные проекты могут повлиять следующие факторы:

• Допуски компонентов

• Температура окружающей среды

• Закрытые монтажные помещения

• Изменение входного напряжения

• Длительные часы работы

• вариативность нагрузки светодиода

• Потери в кабеле

Поэтому во многих проектах инженеры избегают точного расчета мощности источника питания при расчетной нагрузке.

Необходимый запас мощности следует определять в зависимости от типа светодиодного изделия, технических характеристик драйвера, температуры корпуса, проектных стандартов и условий эксплуатации, а не применять один универсальный процент ко всем установкам.

Для крупных проектов разделение освещения на несколько электрических зон также может иметь преимущества по сравнению с использованием одного источника питания чрезмерной мощности.

Возможно, улучшится зонирование:

• Стабильность напряжения

• Доступность для технического обслуживания

• Локализация отказов

• Организация кабелей

• Тепловое распределение

12 В против 24 В для архитектурного освещения

В архитектурном освещении используются как 12-вольтовые, так и 24-вольтовые светодиодные системы постоянного напряжения, однако длина кабеля может существенно повлиять на выбор.

При одинаковом уровне мощности более высокое напряжение системы требует меньшего тока.

Это может помочь снизить падение напряжения на более длинных кабельных трассах.

Например, если две системы обеспечивают одинаковую мощность нагрузки, то система на 24 В обычно пропускает примерно половину тока по сравнению с аналогичной системой на 12 В.

Это делает напряжение 24 В особенно практичным для:

• Длинные линейные светодиодные инсталляции

• Контуры здания

• Фасадное освещение

• Удалённая установка драйверов

• Большие рекламные конструкции

Однако правильный выбор зависит от светодиодного светильника или модуля. Напряжение питания всегда должно соответствовать номинальному напряжению подключенного осветительного оборудования.

Почему степень защиты IP важна в архитектурном освещении

Наружное архитектурное освещение часто подвергается воздействию:

• Дождь

• Влажность

• Конденсация

• Пыль

• Изменения температуры

• Очистка воды

• Влага внутри монтажных полостей

В условиях открытого монтажа или при использовании на открытом воздухе автоматически не следует использовать блоки питания открытого типа или базовые блоки питания закрытого типа.

Для установок, требующих высокой степени защиты от воздействия окружающей среды, более подходящим может быть источник питания для светодиодов со степенью защиты IP67 .

Вопросы защиты интеллектуальной собственности следует рассматривать в совокупности с комплексной установкой оборудования.

Один лишь водонепроницаемый драйвер не обеспечивает водонепроницаемость всей электрической системы.

Инженеры также должны оценить:

• Кабельные входы

• Разъемы

• Распределительные коробки

• Соединения проводов

• Дренаж

• Ориентация крепления

• Монтажные полости

В ассортименте светодиодных источников питания JMHC представлено несколько водонепроницаемых платформ.

Для маломощных архитектурных и декоративных применений блок питания для светодиодов серии HCF-A со степенью защиты IP67 является одним из примеров компактной водонепроницаемой конфигурации.

Для других уровней мощности проекта можно выбрать различные платформы в зависимости от нагрузки и требований к установке.

Гидроизоляция — это больше, чем просто маркировка IP.

Для заказчика проекта наличие обозначения «IP67» в спецификации должно быть отправной точкой для оценки, а не ее завершением.

Важен также внутренний процесс конструирования и производства.

В водонепроницаемых источниках питания для светодиодов заливка компаундом может помочь защитить электронные компоненты от воздействия окружающей среды и повысить стабильность работы при условии надлежащего контроля.

В рамках производства водонепроницаемых источников питания компания JMHC использует автоматизированные процессы вакуумного заполнения клеем.

Для архитектурных проектов, в которых могут быть задействованы сотни или тысячи источников питания, обеспечение стабильности технологического процесса приобретает особое значение.

Поэтому покупателю следует задать поставщику следующий вопрос:

• Как происходит пересадка растений в горшки?

• Как контролируется консистенция наполнителя?

• Проводятся ли электрические испытания устройств после сборки?

• Проводится ли тестирование на старение перед отправкой?

• Как отслеживается производственная партия?

• Образцы и серийное производство производятся в соответствии с одной и той же утвержденной спецификацией?

Зачастую эти вопросы предоставляют более полезную информацию, чем простое сравнение предложений поставщиков.

Перед выбором водителя оцените температуру.

Температура является одним из важнейших факторов, влияющих на надежность электроснабжения.

Архитектурные элементы часто устанавливаются следующим образом:

• За фасадными панелями

• Внутри металлических конструкций

• Над потолками

• Внутри световых коробов

• Внутренние шкафы

• Вблизи крыш

• В закрытых полостях стен

Температура внутри этих помещений может быть значительно выше температуры наружного воздуха.

Таким образом, водитель может работать в гораздо более жестких температурных условиях, чем ожидалось.

При выборе источника питания для архитектурного освещения следует учитывать следующие факторы:

1. Фактическая температура окружающей среды вокруг водителя

2. Доступная вентиляция

3. Тепло, выделяемое расположенным рядом оборудованием.

4. Монтажная поверхность

5. Продолжительность непрерывной работы

6. Эффективность водителя

7. Технические характеристики производителя по температуре

Высокая эффективность полезна не только с точки зрения энергопотребления.

Снижение потерь при преобразовании также может уменьшить количество тепла, которое должен рассеивать источник питания.

Это приобретает все большее значение в компактных архитектурных сооружениях.

Коэффициент мощности и коррекция коэффициента мощности имеют большее значение в крупных проектах.

Коэффициент мощности может мало влиять на очень небольшую декоративную инсталляцию, но он может стать гораздо важнее, когда в коммерческом или архитектурном проекте используется много светодиодных драйверов.

Низкий коэффициент мощности может привести к увеличению потребляемого тока в электросистеме по сравнению с полезной мощностью, подаваемой на нагрузку.

Поэтому для более крупных проектов покупатели могут запрашивать источники питания с возможностью коррекции коэффициента мощности.

Например, блок питания серии HCF-P со степенью защиты IP67 представляет собой водонепроницаемую платформу JMHC, разработанную с учетом функции коррекции коэффициента мощности (PFC).

Для мощных приложений с постоянным напряжением драйвер светодиодов HCF-380PE оснащен активной коррекцией коэффициента мощности и предназначен для работы с более высокими требованиями к мощности.

Точную модель следует выбирать в зависимости от нагрузки проекта, напряжения, условий установки и электрических требований.

Вам нужна функция диммирования?

Архитектурное освещение все чаще используется для создания различных сцен, а не для работы на одном уровне яркости.

Для реализации проектов может потребоваться:

• Запланированные изменения яркости

• Снижение энергопотребления в ночное время

• Управление сценами

• Анимация фасада

• Интеграция с системами управления освещением

• Автоматизация коммерческих зданий

К распространенным методам контроля можно отнести:

• 0–10 В

• 1–10 В

• ШИМ

• ТРИАК

• ЭЛВ

Однако «диммируемый драйвер» не обязательно совместим со всеми системами управления.

Перед покупкой подтвердите:

• Метод регулировки яркости драйвера

• Тип выходных данных контроллера

• Минимальный уровень затемнения

• Диапазон регулировки яркости

• Способ подключения

• Совместимость с нагрузкой светодиодов

• Поведение при низкой яркости

Для заказчиков проектов подтверждение совместимости системы управления в ходе выборочного тестирования обычно обходится гораздо дешевле, чем решение проблем с диммированием после установки.

Длинные кабели могут создавать проблемы с падением напряжения.

В архитектурных проектах драйвер часто располагается на некотором расстоянии от светодиодной нагрузки.

Длинные кабели создают сопротивление, а сопротивление вызывает падение напряжения.

В случае чрезмерного воздействия это может привести к следующим последствиям:

• Неравномерная яркость

• Приглушение светодиодов в конце заезда

• Несоответствие цвета

• Нестабильная работа

• Сложный ввод в эксплуатацию

Падение напряжения становится более значительным, когда:

• Текущие повышения

• Увеличение длины кабеля

• Размер проводника уменьшается.

Проектировщики могут решить эту проблему за счет более эффективного зонирования электросети, правильного выбора сечения проводников, корректного системного напряжения и надлежащего размещения драйверов.

Это еще одна причина, по которой выбор источника питания для архитектурного освещения следует рассматривать на этапе проектирования электропроводки, а не после завершения разработки схемы освещения.

Таблица выбора источников питания для архитектурного освещения

Не существует единого "лучшего источника питания для архитектурного освещения".

Выбор подходящего продукта зависит от соотношения между световой нагрузкой, окружающей средой, системой управления, местом установки и проектными рисками.

Почему тестирование и старение важны для архитектурных проектов

Заменить блок питания на верстаке — это просто.

Для замены светильника, установленного высоко на фасаде здания, может потребоваться:

• Подъемное оборудование

• Технические специалисты

• регулирование дорожного движения

• Доступ к сайту

• Демонтаж архитектурных панелей

• Повторный ввод в эксплуатацию

• простои клиентов

Это означает, что стоимость вышедшего из строя блока питания может быть намного выше его покупной цены.

Поэтому при реализации архитектурных проектов в сегменте B2B контроль качества производства должен быть включен в оценку поставщиков.

Производственный процесс JMHC включает в себя тестирование в автоматизированном тестовом оборудовании (ATE) и 100% тестирование под полной нагрузкой для блоков питания.

ATE позволяет проводить повторяемые электрические испытания в разных производственных партиях, а испытание на старение под полной нагрузкой предназначено для ознакомления устройств с условиями эксплуатации перед отгрузкой.

Более подробную информацию о производственном опыте и возможностях завода JMHC вы можете найти на странице «О компании JMHC» .

Цена за единицу товара не должна быть единственным критерием закупок.

При закупке архитектурных проектов часто большое внимание уделяется цене за единицу продукции, поскольку количество факторов, влияющих на цену, может быть значительным.

Однако самая низкая цена не обязательно означает самую низкую стоимость проекта.

Полезное сравнение должно включать в себя:

Поэтому для крупного архитектурного проекта стабильность поставщиков может быть важнее, чем небольшая разница в цене за единицу продукции.

Что должно быть включено в запрос предложений (RFQ)?

Подробный запрос предложений позволяет производителю источников питания рекомендовать более подходящее решение.

Вместо отправки только:

«Требуется блок питания для светодиодов мощностью 200 Вт».

Предоставлять:

• Применение: фасад / ландшафтный дизайн / контурная обработка / очистка стен

• Входное напряжение

• рабочее напряжение светодиода

• Суммарная потребляемая мощность

• Количество

• Установка внутри и снаружи помещений.

• Требуемый класс защиты IP

• Габариты для установки

• Температура окружающей среды

• Длина кабеля

• Требования к затемнению

• Рынок сертификации

• Требования к разъемам или кабелям

• Требования к маркировке

• Требования к упаковке

• Ожидаемый годовой спрос

Это сокращает количество повторных обращений и помогает выявлять технические проблемы до отбора проб.

Варианты OEM и ODM для брендов архитектурного освещения

Производителям осветительного оборудования и проектным интеграторам может потребоваться больше, чем просто стандартный каталог продукции.

В зависимости от проекта, индивидуальная настройка может включать в себя:

• Выходное напряжение

• Платформа мощности

• Конфигурация кабеля

• Тип разъема

• Длина провода

• Этикетка продукта

• Собственный брендинг

• Упаковка

• Конфигурация, специфичная для приложения

JMHC оказывает поддержку OEM/ODM-производителям и инженерно-ориентированным разработчикам источников питания для B2B-клиентов.

Для нового проекта архитектурного освещения обычно рекомендуется следующий процесс:

Подтверждение требований → технический анализ → выбор продукта → индивидуальная настройка → проверка образцов → утверждение спецификации → серийное производство → тестирование и старение → отгрузка.

Более подробную информацию о доступной инженерной поддержке можно найти на странице JMHC Solutions .

Для уточнения конкретных требований проекта покупатели также могут предоставить информацию об электрооборудовании и его применении через страницу «Контакты JMHC» .

Распространенные ошибки при выборе источника питания для архитектурных светодиодных светильников

1. Выбор только по мощности.

Два блока питания с одинаковой номинальной мощностью могут иметь совершенно разные показатели защиты от воздействия окружающей среды, эффективности, габаритов, коррекции коэффициента мощности, тепловых характеристик и функций управления.

2. Использование внутреннего драйвера на открытом воздухе.

Наличие защитного кожуха не гарантирует автоматически сухости внутри. Необходимо также учитывать влажность и образование конденсата.

3. Не принимая во внимание температуру установки.

Водитель, находящийся за фасадной панелью, может подвергаться воздействию гораздо более высоких температур, чем показывают данные об окружающей погоде.

4. Игнорирование падения напряжения.

Длинные низковольтные кабели могут приводить к видимым различиям в яркости.

5. Запуск всех драйверов с нагрузкой, близкой к максимальной.

Запас прочности следует определять в соответствии с реальными тепловыми и электрическими условиями.

6. Выбор режима диммирования после подключения питания.

Стратегию контроля следует подтвердить до окончательного утверждения водителя.

7. Утверждение образца без контроля над общими характеристиками.

Для крупных заказов перед началом массового производства необходимо четко определить утвержденный образец, спецификацию, перечень материалов, схему подключения, этикетку, критерии тестирования и требования к упаковке.

8. Сравнение поставщиков только по цене.

В архитектурных проектах затраты на замену рабочей силы и обеспечение доступа могут легко перевесить небольшую первоначальную экономию.

Часто задаваемые вопросы

Какой тип блока питания для светодиодов обычно используется в архитектурном освещении?

Источники питания постоянного напряжения для светодиодов широко используются в архитектурных светодиодных лентах, модулях, вывесках и линейных системах освещения. Выбор подходящего типа зависит от нагрузки светодиодов, напряжения, условий окружающей среды, метода диммирования и схемы установки.

Необходим ли блок питания со степенью защиты IP67 для фасадного освещения?

Степень защиты IP67 обычно рассматривается для применения на открытом воздухе или во влажных условиях, но требуемый уровень защиты зависит от конкретных условий установки. Разъемы, соединения, кабели и распределительные коробки также должны быть надлежащим образом защищены.

Как рассчитать необходимую мощность блока питания в ваттах?

Сначала рассчитайте общую мощность подключенной светодиодной нагрузки. Затем определите необходимый запас мощности, исходя из технических характеристик драйвера, рабочей температуры, условий установки и условий непрерывной эксплуатации.

Лучше ли использовать 24 В вместо 12 В для архитектурного освещения?

Ни одно из напряжений не является универсально лучшим. Однако при одинаковой мощности 24 В требуют меньшего тока, чем 12 В, и могут помочь уменьшить падение напряжения в длинных кабельных трассах. Напряжение нагрузки светодиода должно соответствовать выходному напряжению источника питания.

Почему коэффициент коррекции коэффициента мощности важен в архитектурном освещении?

Проекты, использующие множество источников питания, могут создавать значительную нагрузку на электрическую систему. Более высокий коэффициент мощности и соответствующая конструкция коррекции коэффициента мощности могут быть особенно полезны в крупных коммерческих установках.

Может ли один мощный источник питания обеспечить электропитанием весь фасад?

Технически это зависит от конструкции системы, но разделение крупных установок на несколько электрических зон может улучшить управление напряжением, техническое обслуживание, локализацию неисправностей и прокладку кабелей.

Что вызывает перегрев блоков питания светодиодов?

К распространенным факторам относятся высокая температура окружающей среды, недостаточная вентиляция, закрытая установка, чрезмерная нагрузка, плохое теплоотведение и неподходящий выбор продукции.

Можно ли изготовить источники питания для архитектурного освещения на заказ?

Да. В зависимости от производителя и платформы продукта, варианты могут включать напряжение, мощность, конфигурацию проводов, разъемы, этикетки, упаковку и другие требования OEM/ODM.

Что следует проверить перед одобрением блока питания?

Важные проверки могут включать стабильность выходного сигнала, фактическую работу светодиодной нагрузки, повышение температуры, совместимость кабелей и разъемов, соответствие монтажным параметрам, режимы диммирования, требования к условиям окружающей среды и длительный срок службы.

Как следует оценивать производителя источников питания для светодиодов?

Не ограничивайтесь каталогом. Изучите техническую поддержку, производственные процессы, испытательное оборудование, процедуры старения, процессы гидроизоляции, сертификационную документацию, производственные мощности, стабильность партий и возможность контроля спецификаций OEM.

Заключение

Для выбора подходящего источника питания для светодиодов в архитектурном освещении необходима оценка на системном уровне, а не простое сравнение мощности.

При проектировании фасадов, ландшафтном дизайне, контурной отделке, коммерческих фасадах и других архитектурных решениях покупателям следует учитывать в совокупности такие факторы, как выходное напряжение, запас по нагрузке, степень защиты IP, тепловые условия, длина кабеля, коэффициент мощности, совместимость с диммированием, монтажное пространство, тестирование и риски, связанные с долгосрочным техническим обслуживанием.

Правильно подобранный источник питания может уменьшить проблемы при вводе в эксплуатацию и сделать будущее техническое обслуживание более предсказуемым. Для крупных проектов B2B также критически важны стабильность производства, процедуры тестирования и взаимодействие между инженерами, поскольку продукт, который правильно работает в качестве образца, должен демонстрировать те же характеристики во всей производственной партии.

Компания JMHC предлагает платформы питания для светодиодов различной мощности, предназначенные для использования внутри помещений, в водонепроницаемом исполнении, с коррекцией коэффициента мощности (PFC), компактные и мощные, для различных областей применения в освещении. Покупатели, планирующие новый проект архитектурного освещения, могут ознакомиться с ассортиментом продукции JMHC или указать требования к напряжению, мощности, количеству, условиям эксплуатации, управлению и индивидуальным настройкам проекта через страницу контактов JMHC для выбора продукции и инженерной оценки.