DENCOP — TECHNICKÉ OKÉNKO

Spínané zdroje Meanwell pro LED aplikace: jak vybrat správný model pro světelné reklamy

Společnost Meanwell je známým výrobcem kvalitních spínaných zdrojů, které nacházejí široké uplatnění v různých aplikacích, včetně napájení LED osvětlení. Pro firmy vyrábějící světelné reklamy je správný výběr zdroje klíčovým faktorem pro zajištění dlouhé životnosti a spolehlivosti reklamních instalací. Tento článek si klade za cíl představit hlavní typy spínaných zdrojů Meanwell určených pro LED aplikace a popsat jejich vlastnosti, rozdíly a doporučené použití.

Typy spínaných zdrojů Meanwell pro LED aplikace

Meanwell nabízí různé produktové řady určené pro LED aplikace. Každá z těchto řad má specifické vlastnosti, které je třeba zohlednit při výběru zdroje.

1. Řada HLG

Řada HLG patří mezi nejkvalitnější a velmi univerzální spínané zdroje, které jsou navrženy pro dlouhodobé použití v náročných podmínkách.

Klíčové vlastnosti:

• Krytí IP65 a IP67 (odolnost proti prachu a vodě)
• Široký rozsah výkonů (od 60 W až po 480 W)
• Přesná regulace proudu a napětí
• Možnosti stmívání (1-10 V, PWM, odporové stmívání)
• Záruka 7 let

Doporučení: Tato řada je ideální pro velké venkovní a interiérové reklamní aplikace, kde je potřeba vysoká spolehlivost a ochrana před povětrnostními vlivy.

2. Řada XLG

Moderní řada zdrojů, která klade důraz na kompaktní rozměry a vysokou účinnost.

Klíčové vlastnosti:

• Kompaktní design
• Účinná ochrana proti přepětí
• Možnosti stmívání
• Záruka 5 let

Doporučení: Tato řada je nejpoužívanější do většiny běžných signmakingových aplikací. Je vhodná pro menší a střední LED aplikace, kde je důležitá kompaktnost a snadná instalace.

3. Řada ELG

Nástupce řady CLG, Tyto zdroje představují kompromis mezi řadami XLG a LPV/LPH a nabízejí vyšší účinnost při zachování dostupnější ceny.

Ve většině případů nahrazeno řadou XLG, která má vyšší záruku a výborný poměr cena/kvalita. Výhodné jsou typy ELG zdrojů pro speciální použití, např. s DALI řízením, programovatelné či SMART.

Klíčové vlastnosti:

• Krytí IP65/IP67
• Dobrá účinnost (až 91 %)
• Možnosti stmívání

Doporučení: Hodí se pro aplikace, kde je požadován vyšší výkon a ochrana, ale rozpočet je omezenější.

4. Řada LPV a LPH

Jedná se o cenově nejdostupnější zdroje s nižším krytím a menšími rozměry.

Klíčové vlastnosti:

• Krytí IP67
• Výkony obvykle mezi 18 W až 100 W
• Základní ochranné funkce proti přetížení a zkratu
• Pozor, certifikaci na LED aplikace má pouze zdroj LPH!

Doporučení: Zdroje řady LPV a LPH jsou vhodné pro menší exteriérové instalace, které nejsou vystaveny extrémním podmínkám. Jelikož nemají plnou elektromagnetickou certifikaci, nejsou certifikovány pro použití v LED svítidlech.

Typy označení zdrojů Meanwell

Spínané zdroje Meanwell často nesou různé koncové označení, které reflektují jejich specifické vlastnosti a funkcionality. Mezi nejčastější typy označení patří:

• Bez písmene: Základní verze bez funkcí stmívání – většinou má nejvyšší IP krytí
• A: regulace interním potenciometrem (proud lze omezit, případně napětí zvýšit či snížit)
• B: Podpora stmívání pomocí signálu 1-10 V, PWM nebo odporu. Přidána řídící dvojlinka na vstupu.
• AB:  kombinace potenciometrů a externího stmívání pomocí signálu (spojení verzí A a B) 
• DA: Podpora digitálního stmívání DALI (Digital Addressable Lighting Interface)
• Dx: Zabudovaný chytrý časovač stmívání dle požadavku uživatele (z výroby)
• D2: Zabudovaný chytrý časovač stmívání, včetně možnosti připojení k PC a doprogramování.
• P: Verze s funkcemi ochran proti přepětí a pro průmyslové aplikace
• SH: Modely s vyšším krytím a odolností proti vysokým teplotám

Volba správné varianty může zásadně ovlivnit nejen flexibilitu aplikace, ale i její celkovou efektivitu a dlouhodobé provozní náklady.

Závěr

Spínané zdroje Meanwell nabízejí širokou škálu možností pro LED aplikace v oblasti světelných reklam. Při výběru zdroje je důležité zohlednit nejen technické parametry, ale také požadavky na odolnost, stmívání a rozpočet projektu. Správný výběr zdroje může výrazně ovlivnit spolehlivost a dlouhodobé provozní náklady reklamních instalací.

DENCOP — TECHNICKÉ OKÉNKO

Elektrická bezpečnost

Třída 1
Produkty s tímto symbolem musí mít kovové části spojené s ochranným uzemněním pomocí zemnícího vodiče.
Základním požadavkem je, aby žádná jednotlivá porucha nemohla způsobit vystavení nebezpečného napětí, které by mohlo vést k úrazu elektrickým proudem.

Třída 2
Produkt třídy II nebo s dvojitou izolací nevyžaduje ochranné uzemnění. Základním požadavkem je, aby žádná jednotlivá porucha nemohla způsobit vystavení nebezpečného napětí a aby to bylo dosaženo bez spoléhání se na uzemněné kovové části.
Toho je obvykle dosaženo dvěma vrstvami izolačního materiálu nebo zesílenou izolací kolem živých částí.

Třída 3
Produkt třídy III je navržen pro napájení ze zdroje s bezpečně nízkým napětím (SELV). Napětí je dostatečně nízké, aby při dotyku neexistovalo riziko úrazu elektrickým proudem. Proto nejsou vyžadovány bezpečnostní prvky, které jsou obvyklé pro zařízení třídy I a II.

Symbol bezpečného oddělení (Safety Isolating)
Produkty s tímto symbolem mají výstup elektricky izolovaný od vstupu. Toto je dosaženo:
a) dvojitou nebo zesílenou izolací mezi vstupními a výstupními částmi,
b) oddělením vstupních a výstupních částí pomocí bariéry nebo mezery,
c) jinými metodami.

Samostatné použití (Stand Alone)
Produkt s tímto symbolem je navržen pro bezpečné používání „tak jak je“, bez nutnosti dalších bezpečnostních prvků (krytů, pouzder atd.).

IP Krytí (Ingress Protection - IPXX)

IP kód určuje ochranu proti vniknutí pevných částic a kapalin.

První číslice - Ochrana proti pevným částicím:

• 0: Žádná ochrana.
• 1: Ochrana proti předmětům větším než 50 mm.
• 2: Ochrana proti předmětům větším než 12,5 mm.
• 3: Ochrana proti předmětům větším než 2,5 mm.
• 4: Ochrana proti předmětům větším než 1 mm.
• 5: Ochrana proti prachu (omezené množství).
• 6: Úplná prachotěsnost.

Druhá číslice - Ochrana proti kapalinám:

• 0: Žádná ochrana.
• 1: Ochrana proti kapající vodě.
• 2: Ochrana proti stříkající vodě do 15° od svislice.
• 3: Ochrana proti stříkající vodě do 60° od svislice.
• 4: Ochrana proti vodě stříkající z libovolného směru.
• 5: Ochrana proti nízkotlakým vodním tryskám.
• 6: Ochrana proti silným vodním tryskám.
• 7: Ochrana proti dočasnému ponoření do hloubky 1 m.
• 8: Ochrana proti trvalému ponoření.
• 9: Ochrana proti vysokotlakým vodním tryskám (až 100 bar).

Další symboly

F-Značka (F-Mark): Produkty s tímto symbolem nedosahují nadměrně vysokých teplot v oblasti kontaktu s montážním povrchem, a proto mohou být instalovány na povrchy z „normálně hořlavých“ materiálů.

F-Značka (F-Mark): Produkty bez tohoto symbolu dosahují vysokých teplot v oblasti kontaktu s montážním povrchem a nesmí být instalovány na povrchy z „normálně hořlavých“ materiálů.

Pouze pro vnitřní instalaci: Produkt je určen pouze pro vnitřní použití.

Teplotní limity: 95 °C: Maximální teplota při instalaci.

SELV (Safety Extra Low Voltage): Provoz s bezpečně nízkým napětím.

Bezpečnostní certifikace (UL, ETL, CE)

UL Certificate: Certifikace pro Severní Ameriku.

ETL Certificate: Alternativní certifikace k UL s podobnými standardy.

CE Marking: Splňuje bezpečnostní standardy EU.

DENCOP — TECHNICKÉ OKÉNKO

Normy a standardy spínaných zdrojů pro LED osvětlení: Co je dobré vědět?

V oblasti signmakingu je LED osvětlení klíčovým prvkem, ať už jde o reklamy, loga nebo podsvětlené poutače. Pro zajištění spolehlivého a bezpečného provozu LED systémů je však nutné používat kvalitní a certifikované spínané zdroje. Tyto zdroje, známé také jako LED napájecí zdroje nebo transformátory, nejenže zaručují správné napájení, ale také chrání komponenty před přepětím, přehřátím a dalšími riziky. V tomto článku vám představíme klíčové normy, které je potřeba při výběru spínaných zdrojů pro LED osvětlení zohlednit.

Proč jsou normy důležité?

Normy zajišťují bezpečnost a spolehlivost napájecích zdrojů. Pomáhají eliminovat problémy, jako jsou náhodné výpadky, nežádoucí rušení nebo dokonce poškození zařízení. Dodržováním standardů a certifikací můžete mít jistotu, že výrobky splňují nejen technické požadavky, ale také legislativní nařízení, což je obzvláště důležité pro komerční instalace, kde je vysoký důraz na bezpečnost a dlouhodobou spolehlivost.

Hlavní normy pro spínané zdroje LED

1. EN 61347-1 a EN 61347-2-13: Bezpečnost napájecích zdrojů

• Norma EN 61347-1 je základní normou pro bezpečnost elektrických napájecích zařízení. EN 61347-2-13 specificky pokrývá požadavky na LED drivery, tedy spínané zdroje pro LED osvětlení.
• Tyto normy zahrnují testy ochrany před zkratem, přepětím a nadměrným proudem. Zajišťují tak, že napájecí zdroje neohrozí bezpečnost osob nebo materiálů při případných selháních.

2. EN 55015: Elektromagnetická kompatibilita (EMC)

• Norma EN 55015 se zaměřuje na elektromagnetické rušení (EMC), které spínané zdroje mohou vytvářet. Tato norma zaručuje, že zdroje nebudou rušit okolní elektroniku, což je důležité především v prostředích s vysokou koncentrací elektronických zařízení.
• Dodržování této normy je zvlášť důležité u větších reklamních panelů a LED pásků, které mohou být umístěny v blízkosti citlivé elektroniky.

3. EN 61547: Odolnost proti rušení

• EN 61547 specifikuje odolnost zařízení vůči elektromagnetickým jevům, jako je například kolísání napětí či impulsní rušení. LED napájecí zdroje, které splňují tuto normu, dokážou lépe odolávat nečekaným výkyvům v elektrické síti, což je klíčové pro spolehlivý provoz.
• Pro zákazníky to znamená stabilní výkon i v případě nepravidelností v napájecí síti.

4. IP krytí a ochrana proti vlivům prostředí

• Kromě elektrotechnických norem je důležité zohlednit i krytí napájecího zdroje, které je označeno jako IP (Ingress Protection). Pro venkovní instalace, typické pro reklamy a světelné poutače, se obvykle doporučují zdroje s IP65 nebo vyšším, což znamená ochranu proti prachu a stříkající vodě.
• Výběr správného krytí nejenže zajišťuje delší životnost zdroje, ale také ochranu LED komponent v případě nepříznivých klimatických podmínek.

5. Certifikace CE a RoHS

• Spínané zdroje pro LED osvětlení by měly splňovat certifikace CE, což znamená, že produkt odpovídá požadavkům Evropské unie na bezpečnost, zdraví a ochranu životního prostředí.
• Certifikace RoHS zase zaručuje, že produkt neobsahuje nebezpečné látky, jako je olovo či rtuť, což je důležité jak pro bezpečnost uživatelů, tak i pro životní prostředí.

V příštím díle se můžete těšit na vysvětlení jednotlivých piktogramů 😊

DENCOP — TECHNICKÉ OKÉNKO

Po nějaké době jsme se opět rozhodli udělat několik dílů technického okénka. V prvních dílech se budeme věnovat LED modulům a jejich zapojení. Začneme na začátek obecně nejvyšším nešvarem a to je poddimenzování průřezu vodiče.

A jaké to s sebou nese rizika?

1. Snížený jas

Pokud je LED modul napájen nižším než doporučeným napětím, výrazně se sníží jeho jas. LED moduly mají specifikované provozní napětí, které je potřeba dodržovat pro dosažení optimálního světelného výkonu. Při nižším napětí nedostávají diody dostatek energie, a proto svítí slaběji.

2. Nestabilní provoz

Podpětí může způsobit nestabilní provoz LED modulu, což může vést k blikání nebo nepravidelnému svícení. Nestabilní napájení může způsobit problémy s regulátory proudu, které jsou součástí mnoha LED modulů, což vede k nevyrovnanému světelnému výstupu.

3. Neúčinný provoz

LED moduly jsou optimalizovány pro specifické provozní podmínky, včetně napětí. Při nižším napětí klesá jejich účinnost, protože proud tekoucí LED diodami nemusí být dostatečný pro jejich správný provoz. Výsledkem je nižší účinnost přeměny elektrické energie na světlo.

4. Změna barevného odstínu

Podpětí může ovlivnit i barevnou teplotu světla emitovaného LED modulem. Některé LED mohou při nižším napětí vyzařovat světlo s odlišným odstínem, což může vést k nevyváženému nebo nechtěnému barevnému podání.

5. Zkrácení životnosti elektronických obvodů

Ačkoli podpětí není pro LED diody samotné přímo nebezpečné, může mít negativní vliv na elektroniku, která LED moduly napájí a řídí. Některé řídicí obvody mohou být navrženy na konkrétní rozsah napětí a jejich provoz při podpětí může způsobit jejich selhání nebo zkrácení jejich životnosti.

6. LED se vůbec nerozsvítí

V případě výrazného podpětí se může stát, že LED modul se vůbec nerozsvítí, protože napětí nebude dostatečné k překonání prahového napětí potřebného pro spuštění LED diod. LED diody mají minimální napěťový práh, pod kterým nedochází k jejich aktivaci.

7. Špatné řízení proudu

LED moduly jsou často navrženy s elektronickými obvody pro řízení proudu, které pracují efektivně pouze při správném napětí. Při podpětí může být řízení proudu neefektivní, což může vést k nerovnoměrnému nebo slabému výkonu.

Proto si vypočítáme modelovou situaci při které chceme napájet Led moduly o celkovém proudu 5A, napětí 12V a délce přívodního vodiče 10m.

Pro výběr vhodného průřezu vodiče pro stejnosměrný proud (DC) je důležité vzít v úvahu napěťové ztráty, které vznikají na vodiči v důsledku odporu. Při nízkém napětí, jako je 12 V, je minimalizace těchto ztrát velmi důležitá, protože i malé napěťové ztráty mohou výrazně ovlivnit funkci zařízení.

Pro výpočet můžeme použít Ohmův zákon a vzorec pro odpor vodiče:

Napěťová ztráta by měla být maximálně 3 % z 12 V, což je 0,36 V.

Nyní to dosadíme do vzorců a můžeme spočítat minimální průřez vodiče.

Výpočet:

To znamená, že pro proud 5 A a délku 10 m by měl být průřez vodiče minimálně 5 mm², aby nedocházelo k příliš velkým napěťovým ztrátám.

Doporučení: Použijte vodič o průřezu alespoň 6 mm², což poskytne určitou rezervu pro snížení napěťových ztrát a zvýšení bezpečnosti.

Doporučení číslo 2: Pokud je to alespoň trochu možné, dávejte spínané zdroje co nejblíže LED modulům, ať si ušetříte peněženku za nákladné kabely 😊

Závěr: Při podpětí u LED modulů hrozí zejména snížení jasu, nestabilní provoz, změna barvy světla a případné dlouhodobé poškození elektronických součástek.
LED diody nemusí dosahovat své plné účinnosti a výkonu, což vede k horší kvalitě osvětlení a nižší životnosti.