LED pásek svítí, ale zdroj je po několika hodinách horký, stmívač vypíná instalaci nebo konec dlouhé linky svítí slaběji. Ve většině případů není problém v samotném pásku, ale v návrhu napájení. Jak vypočítat výkon LED zdroje správně znamená určit nejen příkon LED, ale také zkontrolovat napětí, rezervu výkonu, zatížení ovladače a způsob napájení celé trasy.
Jak vypočítat výkon LED zdroje podle příkonu
Základní výpočet vychází z příkonu LED pásku nebo svítidla. U LED pásku výrobce zpravidla uvádí hodnotu ve wattech na metr, například 4,8 W/m, 9,6 W/m, 14,4 W/m nebo 18 W/m. Tuto hodnotu vynásobte skutečnou délkou použitého pásku.
Příkon LED instalace = příkon pásku ve W/m × délka v metrech
Pokud instalujete 5 metrů pásku s příkonem 14,4 W/m, výpočet je jednoduchý:
14,4 W/m × 5 m = 72 W
LED pásek tedy při plném výkonu potřebuje 72 W. Neznamená to ale, že vhodným řešením je zdroj o výkonu přesně 72 W. Zdroj by neměl běžně pracovat na hranici svého jmenovitého výkonu.
Pro běžnou interiérovou instalaci počítejte minimálně s rezervou 20 %. V náročnějších podmínkách, například ve stísněném profilu, rozvaděči, podhledu se slabým odvětráním nebo u zdroje s vyšším krytím IP, je rozumnější rezerva 25 až 30 %.
Vzorec tedy vypadá následovně:
Výkon zdroje = příkon LED instalace × 1,2 až 1,3
U uvedeného pásku vychází minimální výkon zdroje na 86,4 W při 20% rezervě. V praxi proto zvolte nejbližší vyšší dostupný výkon, například 100W zdroj. Zdroj 75 W by byl pro tento případ poddimenzovaný, přestože se jeho hodnota může na první pohled jevit jako dostatečná.
Napětí musí souhlasit vždy
Výkon je jen jedna část návrhu. Druhou podmínkou je shodné výstupní napětí zdroje a napájecí napětí LED pásku, svítidla nebo ovladače. Pásek 12 V patří výhradně na 12V DC zdroj, pásek 24 V na 24V DC zdroj a systém 48 V na zdroj 48 V.
Napájení 24V pásku ze zdroje 12 V obvykle nezpůsobí poškození, ale pásek nebude správně fungovat nebo se vůbec nerozsvítí. Opačný případ je podstatně horší: připojení 12V pásku na 24 V může LED pásek, ovladač i další komponenty okamžitě zničit.
Pozor také na rozdíl mezi konstantním napětím a konstantním proudem. LED pásky, LED neon flex a většina nízkonapěťových LED modulů používají zdroje s konstantním napětím, typicky 12 V nebo 24 V DC. Některá samostatná LED svítidla a výkonné LED moduly naopak vyžadují proudový zdroj s přesně určeným rozsahem napětí a výstupním proudem. Tyto dva typy zdrojů nejsou vzájemně zaměnitelné.
Výpočet proudu pomůže s volbou kabelu a ovladače
Vedle výkonu zdroje potřebujete znát také proud. Ten určuje, zda zvládne instalaci konkrétní stmívač, PWM ovladač, konektor, zesilovač nebo přívodní kabel.
Proud v ampérech = výkon ve wattech ÷ napětí ve voltech
Pětimetrový 24V pásek s příkonem 72 W odebírá při plném výkonu:
72 W ÷ 24 V = 3 A
Stejně výkonný 12V pásek by odebíral 6 A. Právě proto jsou 24V systémy pro delší LED pásky často praktičtější. Při stejném výkonu pracují s polovičním proudem, takže méně zatěžují kabeláž a lépe odolávají úbytku napětí.
Proud ověřte zejména u ovladače. Nestačí, že má ovladač uvedený celkový výkon ve wattech. U jednobarevného pásku kontrolujte maximální celkový proud. U RGB, RGBW a RGB+CCT systémů sledujte zároveň maximální zatížení jednotlivých výstupních kanálů. Ovladač může například zvládnout vysoký součet proudu, ale jeden přetížený kanál pro červenou, teplou nebo studenou bílou už správně neobslouží.
RGB, RGB+CCT a digitální pásky počítejte při plném zatížení
U jednobarevného pásku je výpočet přímočarý. U vícekanálových pásků bývá nejistota častější. Pro dimenzování zdroje vycházejte z maximálního deklarovaného příkonu pásku, tedy ze stavu, kdy svítí všechny relevantní kanály naplno.
U RGB pásku to obvykle znamená bílou barvu vytvořenou současným svitem červené, zelené a modré. U RGB+CCT pásku může maximální odběr nastat při kombinaci barevných a bílých kanálů, podle konstrukce pásku a použitého řízení. Jestli výrobce uvádí příkon například 19,2 W/m, berte tuto hodnotu jako rozhodující, pokud technický list jasně neuvádí jiný režim měření.
Digitální pixelové pásky vyžadují ještě opatrnější návrh. Jejich spotřeba se mění podle zobrazeného efektu, jasu a počtu aktivních pixelů. Při návrhu zdroje se počítá s maximální možnou spotřebou všech pixelů, typicky při plné bílé a maximálním jasu. Software umí jas omezit, ale zdroj nenavrhujte na předpoklad, že uživatel tuto ochranu vždy ponechá aktivní.
Rezerva zdroje není prostor pro další metr pásku
Častá chyba spočívá v tom, že se výkonová rezerva chápe jako volná kapacita pro budoucí rozšíření. Rezerva má jiný účel: snižuje tepelné namáhání zdroje, pomáhá při dlouhodobém provozu a omezuje riziko ochranného vypínání při špičkovém zatížení.
Chcete-li později přidat další LED pásek, přepočítejte celý systém znovu. Zdroj s výkonem 100 W, který napájí LED zátěž o příkonu 72 W, není vhodné bez ověření zatížit dalšími 20 W jen proto, že jmenovitě stále nepřekročíte 100 W. Zvlášť v uzavřeném prostoru by se tím rezerva prakticky vytratila.
Rezervu nezvětšujte bezdůvodně do extrému. Zdroj o výkonu 300 W pro zátěž 20 W není automaticky kvalitnější řešení. Může být větší, dražší, hůře umístitelný a u některých konstrukcí nemusí při velmi malém zatížení pracovat v ideálním režimu. Správná volba je přiměřeně předimenzovaný zdroj odpovídající podmínkám instalace.
Dlouhý pásek nevyřeší silnější zdroj
Pokud je zdroj výkonově dostatečný, ale konec pásku svítí slaběji nebo má jiný odstín, jde zpravidla o úbytek napětí ve vodivých cestách pásku a přívodním kabelu. Výkonnější zdroj tento problém sám o sobě neodstraní.
Délku jednoho napájeného úseku určují parametry pásku, jeho příkon, napětí, šířka měděných cest a požadovaná rovnoměrnost svitu. U výkonných pásků se běžně napájí kratší úseky samostatně nebo z obou stran. U delších linií se používá paralelní rozvod od zdroje, případně více zdrojů rozdělených podle zón.
Napájení nesmí být řešeno sériovým propojováním několika dlouhých úseků přes tenké konektory. Každý spoj má vlastní odpor a omezenou proudovou zatížitelnost. U 24V pásku o příkonu 18 W/m může už pětimetrový úsek odebírat 3,75 A, což je údaj, který je nutné promítnout do průřezu kabelu i typu spojovacího prvku.
Nezapomeňte na teplo, IP krytí a umístění zdroje
Jmenovitý výkon zdroje platí za definovaných provozních podmínek. Vysoká okolní teplota, špatné odvětrání nebo montáž do malé uzavřené dutiny mohou jeho životnost zkrátit. Zvláště zdroje v krytí IP65 nebo IP67 bývají zalité a teplo odvádějí hůře než otevřené zdroje určené do rozvaděče či větraného prostoru.
Zdroj instalujte na pevný podklad, s přístupem pro kontrolu a s dodržením pokynů výrobce. Neumisťujte jej přímo do tepelné izolace ani těsně k materiálům citlivým na teplo. V koupelnách, exteriéru, pergolách, saunách a bazénových zónách vždy řešte také správné krytí, ochranu před vlhkostí a umístění mimo zakázané nebo rizikové prostory.
U výkonnějších sestav je vhodné oddělit síťovou část 230 V od nízkonapěťové kabeláže, použít odpovídající jištění a svěřit zapojení kvalifikovanému elektrikáři. Výpočet výkonu je zásadní, ale bezpečnost celé instalace stojí i na správném jištění, průřezu vodičů a kvalitním provedení spojů.
Praktický příklad pro kuchyňskou LED linku
Pod horní skříňky plánujete 7,2 metru 24V COB pásku s příkonem 10 W/m. Celkový příkon pásku je 72 W. S rezervou 25 % vychází požadovaný výkon zdroje na 90 W, proto dává smysl zvolit 24V zdroj o výkonu 100 W nebo 120 W podle prostoru, chlazení a budoucího provozu.
Proud pásku je 72 W ÷ 24 V, tedy 3 A. Pokud bude pásek stmívaný, musí mít PWM stmívač proudovou rezervu nad 3 A. Protože jde o delší linii, je nutné ověřit doporučenou maximální délku konkrétního COB pásku a podle výsledku jej napájet z obou stran nebo rozdělit na dva paralelně napájené úseky. Hliníkový profil zde neřeší jen vzhled, ale také chlazení pásku a stabilitu jeho světelného výkonu.
Než zdroj objednáte, napište si na jeden řádek napětí, příkon na metr, celkovou délku, výsledný příkon, výkonovou rezervu a proud. Tento krátký výpočet odhalí většinu chyb ještě před montáží - a umožní vybrat zdroj, ovladač, kabeláž i způsob napájení jako jeden funkční celek.