Zasilacze do systemów oświetlenia ledowego. Dla praktyków. Dla opornych. Dla wszystkich

Zasilacze których możemy użyć do zasilania ledów to wbrew pozorom rozległy temat. Nie wszystkie się do tego nadają, niektóre są wręcz niewskazane. Postaram się przedstawić zagadnienie zasilania bardziej od strony praktycznej, niż teoretycznej. Samo życie.

Po pierwsze – jakie zasilacze spotykamy w praktyce? 
Zasilacze liniowe (transformator + prostownik) lub impulsowe. Jak odróżnić ? – przeważnie zasilacz liniowy ma duży, ciężki transformator. Jest mało wydajny (w sensie sprawności – pobiera dużo energii, a mało oddaje) .  I w zasadzie – bez wnikania w szczegóły naukowo-techniczne – nie warto go stosować do oświetlenia ledowego.
Zasilacze do halogenów, transformatorowe lub elektroniczne. Nie nadają  się do Ledów z prostego powodu – dają na wyjściu napięcie przemienne. Owszem, do niektórych żarówek 12V można by ich użyć, bo lepsze żarówki mają wbudowane prostowniki i napięcie przemienne im nie straszne, ale tu dalej są problemy. A jeżeli chodzi o zasilanie taśm LEDowych – to od razu zapomnijmy o tego typu zasilaniu. Żarówki…. chwilę możemy rozważyć ich zasilenie, ale zaraz napiszę dlaczego nie warto tego robić.
 Zasilacz halogenowy transformatorowy (teraz już raczej się takich nie stosuje, ale jak ktoś ma starą instalacje z halogenami i myśli o wymianie na LEDy  to może się na taki natknąć) to prosta konstrukcja, przeznaczona do określonej, dużej mocy pobieranej przez prądożerne halogeny. Gdy nagle zamiast 400 W obciążenia podłączymy żarówki o łącznej mocy powiedzmy nawet 60W, tak żeby uzyskać identyczny efekt świetlny, to taki transformator zamiast 12V na wyjściu może mieć nawet 18, bo po prostu jest nieobciążony. I żarówki będą nam pięknie świeciły, tylko bardzo krótko, zanim się poprzepalają.  Generalnie – jeżeli ktoś napotka w swojej instalacji transformator  do halogenów – i przechodzi na LEDy – niech do natychmiast wyrzuci. Bo nawet jeżeli żarówki się nie popalą, i będą pięknie świeciły na 140% normy – to nadal taka instalacja jest mało wydajna  w sensie sprawności energetycznej. Transformator pobiera bowiem bardzo dużo energii na „własne potrzeby” a niewiele oddaje.  
Drugi wariant – transformator elektroniczny. Również  daje na wyjściu napięcie przemienne, ale tu mamy inny kłopot. Tego typu  transformatory mają pewien zakres pracy  od – do określonej mocy.  I jeżeli wymienimy nagle wszytki żarówki z halogenowych – na LEDowe, może się okazać że obciążenie jest za małe i transformator po prostu nie startuje.  Jest na to proste obejście – jedną żarówkę zostawia się halogenową, pozostałe daje nowe. I niby wszystko będzie świeciło, ale… też może być różnie. Konstrukcja transformatora elektronicznego do halogenów a zasilacza do LEDów jest zupełnie inna. I bez wnikania w szczegóły techniczne – jeżeli transformator halogenowy jednak zadziała i zasili nam układ oparty o wyłącznie LEDowe światło – może się okazać że w szybkim czasie powypala nam te nowe żarówki. Zrobienie instalacji mieszanej – halogenowo LEDowej praktycznie usuwa ten problem, ale czy to o to chodzi? Nie warto oszczędzać na tym elemencie – transformatory najlepiej wymienić od razu na zasilacze LED i  zapomnieć o sprawie.

Druga sprawa – zasilanie pozostałych odbiorników LED.   Wracamy zatem do tematu zasilacza. Od razu dajemy sobie spokój z zasilaczami liniowymi (transformatorowymi).
Pozostają nam zasilacze impulsowe. Najlepiej, jeżeli są przeznaczone do zasilania LEDów,  bo zasilacz też zasilaczowi nie jest równy.  Ale generalnie – znów bez wnikania w szczegóły naukowo – techniczne, zasilacz do LEDów to zasilacz o odpowiedniej charakterystyce pracy, sprawności, zabezpieczeniach itd. Skupmy się raczej na zasadach ogólnych, jak taki zasilacz dobrać do całej instalacji. 
Sprawa pierwsza – konstrukcja. To proste – bo zasilacz jaki jest każdy widzi. 
1.    Typ biurkowy (zwany desktop) lub wtyczkowy. Przeważnie jest to kompletne urządzenie w szczelnej obudowie, z wtyczką na 230V i od razy z wyjściem na 12V, też przeważnie z wtyczką. Są to w zasadzie uniwersalne zasilacze, ale do małych instalacji z powodzeniem się nadają.    
2.    Zasilacze montażowe. Ten typ zasilacza ma wbudowaną  listwę przyłączeniową, przeważnie blaszaną obudową z dziurkami, czasem pokrętło do drobnej regulacji napięcia wyjściowego. Zasilacze tego typu mają też wejście na uziemienie i warto je podłączyć, poprawia to charakterystykę pracy. Większe modele posiadają wbudowane wentylatory. 
3.    Zasilacze montażowe- wodoodporne. Bardzo zwarta konstrukcja,  wysoka klasa odporności (IP 65, IP67) , oraz przeważnie wysmukły kształt. Często są używane do celów zupełnie niewodoodpornych, a to właśnie z powodu wysmukłych wymiarów.  W przypadku sufitów podwieszanych to bardzo częste źródło zasilania. 


Sprawa trzecia – sprawność i pobór mocy gdy zasilacz jest nieobciążony. Trzeba pamiętać, ze zasilacz podłączone do sieci pobiera zawsze jakiś prąd, nawet jeżeli żaden odbiornik nie jest podłączony. W większości obecnych instalacji urządzenia sterujące są po stronie niskiego napięcia. Czyli - zasilacz aby je obsłużyć musi być zawsze w stanie "czuwania". Im mniej energii wtedy pobiera - tym lepiej, tyle że danych takich przeważnie nie można znaleźć na tabliczce znamionowej. 
Co do sprawności - mało kto o tym myśli, ale ten parametr decyduje o używaniu zasilaczy impulsowych zamiast liniowych.  Te pierwsze są po prostu dużo sprawniejsze. Ale i tu bywają spore rozbieżności - i warto na to zwrócić uwagę. Oczywiście takiego parametru tez przeważnie nie ma w opisie zasilacza.  W dodatku – nawet jeżeli producent uczciwie poda te parametry – to przeważnie podaje maksymalne obciążenie jakie może spowodować zasilacz na swoim. Bo rzeczywiście w momencie „zimnego startu” zasilacz będzie pobierał znacznie większy prąd rozruchowy, ale to jest tylko chwila. Zatem żeby przekonać się o sprawności zasilacza albo trzeba dokonać odpowiednich pomiarów, albo mieć dokładne parametry katalogowe – a to zapewniają jedynie renomowani producenci. Tak czy owak – na zasilaczu oszczędzać nie warto. Parę złotych więcej wydanych n początku – zwróci się albo w mniejszym zużyciu energii, albo w  mniejszej awaryjności, a i w mniejszych zakłóceniach, bo i takie zasilacz może powodować.
A, i jeszcze jedno, tak na marginesie. Im mniejsza różnica między napięciem wejściowym, a wyjściowym - tym  większa sprawność. Czyli - instalacje na 24V będą zawsze z automatu sprawniejsze niż te na 12V. Dodatkowo, przy większym napięciu można stosować cieńsze kable, ale akurat raczej na tym oszczędzać nie należy.  
Trzecia sprawa. Wentylacja. Niezależnie od typu zasilacza, im mniejsza temperatura pracy, tym dłuższa żywotność. Oczywiście dotyczy to nie tylko zasilaczy, ale wszelkiej elektroniki. Wentylacja i niska temperatura to bardzo ważna sprawa. A przy okazji - ponieważ wszytko się może popsuć- warto zostawić sobie dostęp "serwisowy" do wszystkich urządzeń zasilająco - sterujących i nie zabudowywać wszystkiego na amen. 

Sprawa Czwarta. Dobór zasilacza do instalacji. Otóż, co jest prawdą raczej oczywistą, zasilacz zawsze musi być wydajniejszy (mieć większą moc) niż zapotrzebowanie instalacji. Wystarczy policzyć ile pobiera cała instalacja, i dobrać do niej zasilacz, który daje większą moc. I to w zasadzie wystarczy, bo w większości przypadków producenci podają zawyżone zużycie energii  (zwłaszcza w taśmach LED, gdzie 50% przegięcia to w zasadzie norma), przesadzają producenci żarówek... To dobrze, bo zostawia to margines bezpieczeństwa, i nawet dobierając zasilacz nieco słabszy  teoretyczny pobór energii - nie zrobimy jej żadnej krzywdy. Ale to tak po cichutku i nieprofesjonalnie, bo tak robić się nie powinno. No chyba że mierzymy miernikami rzeczywisty pobór prądu. Jeśli nie - liczmy wszystko uczciwie, dobierajmy zasilacz mocniejszy niż pobór instalacji.

Sprawa Piąta. Łączenie zasilaczy. Teoretycznie - możliwe, praktycznie też, tylko pytanie - po co to robić? 
Łączenie szeregowe zasilaczy ma sens i jest proste. Gdy nie mamy np. zasilacza na 24V, a mamy dwa na 12V - to łączymy je szeregowo - i pozamiatane. Najprościej - jeżeli to będą zasilacze tego samego typu. Wtedy mamy jedno źródło zasilania o napięciu będącym sumą dwóch mniejszych. Wydajność? Układ będzie nam dawał tyle amperów, ile słabszy z zasilaczy. Oczywiście mądrzej użyć jednego zasilacza 24V, ale jak go nie ma pod ręką - można tak kombinować.
W praktyce jednak znacznie częściej zdarza sie pokusa połączenia równoległego zasilaczy....Po co? Ano bywa, że gdzieś, pod sufitem podwieszanym jest bardzo mało miejsca, i przez otwór od halogena trzeba wcisnąć jakiś zasilacz. Przeważnie wybór w takim wypadku  pada na hermetyczne, bo małe, zwarte. No ale jak małe i zwarte, to i przeważnie za słabe... 
Niestety,  tu trzeba się ugiąć, i zamiast jednego zasilacza, często użyć kilku mniejszych, a obwód oświetleniowy również podzielić  na mniejsze. Bo wprawdzie połączenie równoległe zasilaczy - które teoretycznie  nie powinno zmienić łącznego napięcia, a powinno zsumować prąd, w praktyce okazać się może strzałem w kolano. Bo jakiekolwiek różnice między zasilaczami  będą powodowały przepływ prądu nie przez odbiornik - ale miedzy nimi! 
Ta sama zasada dotyczy zresztą łączenia równoległego akumulatorów i baterii. Szeregowo - można łączyć praktycznie dowolne napięcia i pojemności. Nic złego się nie stanie. Ale równolegle - dajmy sobie spokój. 
Jest na to wprawdzie dosyć prosty sposób - ale... może napiszę więcej o łączeniu równoległym w osobnym rozdziale.        
PB