Quy tắc số 1: điện áp bộ nguồn tổ ong PHẢI đúng với điện áp ghi trên cuộn LED dây – dây 12V dùng nguồn 12V, dây 24V dùng nguồn 24V, cấp sai điện áp là cháy dây hoặc không sáng. Chuyện chọn 12V hay 24V là quyết định ở bước MUA DÂY khi thiết kế hệ, không phải bước chọn nguồn: đã có cuộn LED trên tay thì bạn chỉ việc mua nguồn cùng điện áp với nó. Phần còn lại của việc cấp nguồn gọn trong ba con số: công suất nguồn = số watt mỗi mét (W/m) nhân chiều dài dây rồi chia hệ số tải 0.8 (tải chiếm 80% định mức, nguồn dư 25%); nếu đang thiết kế mới thì ưu tiên mua dây 24V khi dải dài để ít sụt áp; tiết diện dây chọn theo dòng tải, lấy khoảng 6A trên mỗi mm2 làm mức khởi điểm rồi kiểm tra lại sụt áp theo chiều dài. Bài này chỉ nói về BỘ NGUỒN và đường dây cấp cho LED dây, không bàn thiết kế chiếu sáng. Bạn cấp đúng điện áp theo cuộn dây, tính đủ công suất, kéo đủ tiết diện dây và biết khi nào phải cấp nguồn thêm ở giữa hoặc cuối dải thì dải LED sáng đều từ đầu tới cuối.
Đang thiết kế mới: nên mua LED dây 12V hay 24V?
So sánh này chỉ áp dụng khi bạn CHƯA mua dây và đang thiết kế hệ mới; nếu đã có cuộn LED rồi thì bỏ qua bước chọn, chỉ việc mua nguồn đúng điện áp ghi trên dây. Khi được chọn: dải ngắn (dưới khoảng 5m, dây 10-15 W/m) thì 12V hay 24V đều được; dải dài, kéo xa hoặc lắp ngoài trời thì ưu tiên dây 24V vì cùng một công suất, dòng điện chỉ bằng một nửa nên sụt áp và hao điện trên dây thấp hơn. Điện áp cao hơn cho phép chạy một mạch dài hơn trước khi cuối dải bị tối.
Lý do nằm ở dòng điện. Cùng một dàn LED dây 120W: bản 12V phải kéo 10A, còn bản 24V chỉ kéo 5A. Dòng nhỏ hơn kéo theo dây nhỏ hơn, sụt áp ít hơn và mối nối ít nóng hơn. Phần phân tích đầy đủ giữa hai mức điện áp nằm ở bài nguồn tổ ong 12V hay 24V, bài này chỉ lấy kết luận để tính nguồn và dây.
| Tiêu chí | LED dây 12V | LED dây 24V |
|---|---|---|
| Dòng ở cùng công suất | Cao gấp đôi (nhiều tổn hao) | Bằng một nửa (ít tổn hao) |
| Chiều dài chạy một mạch | Khoảng 5m rồi bắt đầu tối cuối (dây 10-15 W/m) | Khoảng 10m mới cần cấp nguồn thêm (dây 10-15 W/m) |
| Tiết diện dây cấp nguồn | To hơn ở cùng chiều dài | Nhỏ hơn, tiết kiệm dây |
| Cắt đoạn nhỏ | Bước cắt ngắn hơn, linh hoạt | Bước cắt dài hơn đôi chút |
| Phù hợp | Tủ trưng bày, đoạn ngắn, sửa chữa lẻ | Hắt trần dài, biển hiệu, ngoài trời |
Cả hai loại đều dùng chung một họ nguồn tổ ong, chỉ khác model theo điện áp ra. Nếu bạn còn phân vân giữa hai mức điện áp cho cả hệ, đọc thêm bài nguồn tổ ong 12V hay 24V và nền tảng ở bài nguồn tổ ong Mean Well và cách chọn theo ứng dụng để nắm bức tranh chung trước khi chốt.
Cách tính công suất nguồn tổ ong cho LED dây?
Lấy số watt mỗi mét ghi trên cuộn LED nhân với tổng số mét, rồi chia cho 0.8 để nguồn chỉ chạy tối đa 80% định mức. Cách tương đương là nhân tổng công suất tải với 1.25. Nếu nhân với 1.2 thì nguồn chạy khoảng 83% định mức, vẫn chấp nhận được nhưng sát hơn (tải 200W ra 240W thay vì 250W).
Công suất mỗi mét (W/m) phụ thuộc loại chip và mật độ LED, nên phải tra đúng nhãn cuộn chứ đừng đoán. Dải phổ thông trên thị trường rơi vào khoảng 5 đến 15 W/m:
| Loại LED dây | Công suất tham khảo | Ghi chú |
|---|---|---|
| 2835 mật độ 60 LED/m | Khoảng 5 – 12 W/m | Loại dày 120 LED/m có thể lên gần 24 W/m |
| 5050 RGB/đơn màu | Khoảng 7.2 W/m (30 LED/m) đến 14.4 W/m (60 LED/m) | Ba chip mỗi mắt, ăn dòng cao hơn |
| COB dây liền | Thường quanh 10 W/m, tra nhãn cuộn | Sáng đều, không thấy chấm LED |
Ví dụ đi 20m LED dây loại 10 W/m: tổng tải là 20 x 10 = 200W. Chia cho hệ số 0.8 ra 250W, chọn mốc nguồn thương mại gần nhất phía trên là 350W. Đừng chọn nguồn 200W sát tải vì nguồn sẽ chạy đầy 100%, nóng và nhanh xuống cấp. Muốn nắm kỹ hơn cách để dư tải cho từng loại thiết bị, xem bài cách chọn công suất nguồn tổ ong và bài nguồn tổ ong là gì và dùng thế nào.
Để ước lượng nhanh dòng tại hiện trường: dây 5050 loại 60 LED/m ở 12V hút khoảng 1.2A mỗi mét (14.4 W/m chia 12V), còn loại 2835 thưa thì thấp hơn nhiều. Vẫn phải tính theo W/m thực ghi trên cuộn, đừng nhớ một con số cố định.
Vì sao LED dây 24V ít sụt áp và chạy xa hơn 12V?
Vì sụt áp trên dây bằng dòng nhân điện trở dây: ở cùng công suất, 24V kéo dòng chỉ bằng nửa 12V nên sụt áp tính bằng volt giảm một nửa; tính theo phần trăm điện áp cấp thì chỉ còn một phần tư, còn công suất hao thành nhiệt trên dây giảm bốn lần. Sụt áp ít thì các LED ở cuối dải vẫn đủ áp để sáng đúng độ và đúng màu.
Sụt áp là phần điện áp bị hao dọc chiều dài dây dẫn và dọc chính bản mạch LED. Đầu dải nối sát nguồn nhận đủ áp, càng về cuối áp càng tụt, LED cuối dây mờ đi và ngả vàng. Với dây công suất 10-15 W/m, hiện tượng này bắt đầu lộ rõ sau khoảng 5m chạy một mạch ở 12V; với 24V thì mốc đó giãn ra khoảng 10m. Dây công suất thấp (cỡ 4.8 W/m loại 24V) có thể chạy xa hơn nhiều, nên hãy tính theo dòng mỗi mét chứ đừng nhớ số mét cố định. Đây là giới hạn thực tế chứ không phải giới hạn công suất của nguồn.
Cùng một dàn LED, chọn 24V là cách rẻ nhất để đẩy giới hạn chiều dài mà không phải nâng tiết diện dây. Nếu bạn đang gặp cảnh đầu sáng cuối tối trên dây dài, tham khảo thêm các cách xử lý ở bài phòng tránh sụt áp khi cấp nguồn cho đèn LED.
Chọn tiết diện dây cấp nguồn cho LED dây thế nào?
Chọn tiết diện dây đồng theo dòng tải, lấy khoảng 6A trên mỗi mm2 làm mức khởi điểm, rồi kiểm tra lại theo chiều dài để sụt áp trên dây giữ ở mức thấp (thực hành thường giữ dưới 3-5% điện áp cấp). Dòng càng lớn hoặc dây càng dài thì tiết diện phải càng to.
Trước hết tính dòng tải: lấy công suất chia cho điện áp. Dàn 240W ở 24V tiêu thụ 10A, cũng 240W đó ở 12V lại tiêu thụ tới 20A, nên dây 12V luôn phải to hơn. Bảng dưới là mức dòng nên chạy để hạn chế sụt áp, không phải dòng tối đa dây chịu được:
| Tiết diện dây đồng | Dòng nên chạy để hạn chế sụt áp (khoảng 6A/mm2) | Gợi ý dùng |
|---|---|---|
| 0.75 mm2 | Khoảng 4.5A | Nhánh LED ngắn, dòng nhỏ |
| 1.5 mm2 | Khoảng 9A | Dải trung bình, trục ngắn (ở 24V) |
| 2.5 mm2 | Khoảng 15A | Dây trục chính từ nguồn ra, đoạn ngắn |
| 4.0 mm2 | Khoảng 24A | Dây trục 24V tải lớn; với 12V dòng trên 20A nên chia nhiều nguồn hoặc đặt nguồn sát dải |
Xét theo phát nhiệt thì dây mềm chịu được dòng cao hơn nhiều (1.5 mm2 khoảng 16A), nhưng với nguồn 12V hoặc 24V, cái giới hạn là sụt áp chứ không phải nhiệt. Công thức kiểm tra: sụt áp (V) = 2 x chiều dài (m) x dòng (A) x điện trở dây (ohm/m), với điện trở ruột dẫn khoảng 13.3 ohm/km cho 1.5 mm2 và 7.98 ohm/km cho 2.5 mm2. Ví dụ 24V, 10A, dây 1.5 mm2 dài 5m: sụt khoảng 1.33V (5.5% điện áp cấp). Ví dụ 12V, 20A, dây 2.5 mm2 dài 5m: sụt khoảng 1.6V (13%), quá nhiều nên phải nâng tiết diện, rút ngắn dây hoặc chuyển sang 24V. Nguyên tắc thực hành: đường trục từ nguồn ra chọn dư một hoặc hai cỡ khi đi xa, các nhánh rẽ ngắn thì bám sát dòng nhánh.
Cấp nguồn thêm ở giữa hoặc cuối dải LED dài như thế nào?
Cách làm là kéo thêm dây nguồn tới giữa hoặc cuối dải LED để cấp điện ở nhiều điểm, thay vì chỉ đưa vào một đầu, giúp bù sụt áp cho các đoạn xa nguồn. Đây là cách thường dùng để chạy dải dài vượt quá giới hạn một mạch.
Khi tổng chiều dài vượt mốc thực hành (khoảng 5m với 12V, 10m với 24V, dây 10-15 W/m), bạn làm theo các bước sau:
- Chia dải thành các nhánh mỗi nhánh không dài hơn giới hạn một mạch của loại điện áp đang dùng.
- Kéo dây nguồn song song từ đầu ra của nguồn tới điểm đầu mỗi nhánh, giữ đúng cực +V và -V.
- Cấp nguồn ở hai đầu hoặc nhiều điểm với dải rất dài, để dòng đi vào từ cả hai phía và áp phân bố đều hơn.
- Dùng chung một bộ nguồn tổ ong đủ công suất cho tổng tải, không cần mỗi nhánh một nguồn nếu dây trục đủ tiết diện.
- Đặt cầu chì DC cho từng nhánh khi dùng chung một nguồn dòng lớn (LRS-350-12 cấp tới 29A, dây nhánh nhỏ không chịu được khi chạm chập).
Cách này giữ cho toàn dải sáng đều mà vẫn dùng một nguồn duy nhất.
Nên chọn nguồn tổ ong Mean Well nào cho LED dây 12V và 24V?
Cho dải trong nhà, chọn nguồn tổ ong dòng LRS đúng điện áp: LRS-350-12 cấp 12V với dòng định mức 29A, LRS-350-24 cấp 24V với dòng 14.6A, cả hai đạt chuẩn an toàn IEC/UL 62368-1 hiện hành. Cùng mức 350W nhưng bản 12V phải kéo 29A, gấp đôi bản 24V, đúng như phân tích sụt áp ở trên.
Lấy LRS-350-24 làm ví dụ quy đổi ra chiều dài LED: dòng 14.6A cấp cho dây 24V loại 10 W/m (tức khoảng 0.42A mỗi mét) đủ nuôi khoảng 35m về mặt dòng (350W chia 10 W/m), nhưng để nguồn chạy ở 80% tải thì nên dừng ở khoảng 28m. Với 28m đó bạn vẫn phải chia thành ba nhánh mỗi nhánh dưới 10m và cấp nguồn thêm ở đầu từng nhánh, vì giới hạn 10m là giới hạn sụt áp chứ không phải giới hạn dòng của nguồn.
| Nhu cầu | Model gợi ý | Thông số chính |
|---|---|---|
| Dải 12V trong nhà, tải tới ~280W | LRS-350-12 | 12V, 29A, 348W, hiệu suất 85% |
| Dải 24V trong nhà, tải tới ~280W | LRS-350-24 | 24V, 14.6A, 350W, hiệu suất 88%, ripple 150mVp-p, -25 đến +70 độ C (giảm tải từ 50 độ C) |
| Tải nhỏ, đoạn ngắn | LRS-100 / LRS-150 / LRS-200 | Cùng họ, công suất khoảng 100 – 200W theo dàn nhỏ |
Một lưu ý quan trọng về môi trường: dòng LRS là nguồn có vỏ kim loại nhưng không chống nước (datasheet không ghi cấp IP chống nước), chỉ đặt trong nhà hoặc trong tủ kín. Dải LED ngoài trời, gắn tường ẩm hay mái hắt phải dùng nguồn đạt IP65 hoặc IP67, tuyệt đối không lắp nguồn dòng LRS ra ngoài trời; nguồn IP67 loại LPV vẫn cần che nắng trực tiếp theo khuyến cáo của Mean Well. Đại Lý Mean Well có sẵn nhóm nguồn chống nước cho ứng dụng này, bạn nêu vị trí lắp để được tư vấn đúng cấp IP, hoặc đọc bài nguồn tổ ong chống nước ngoài trời.
Nguồn tổ ong điện áp không đổi khác LED driver dòng không đổi thế nào?
Nguồn tổ ong cấp cho LED dây là nguồn điện áp không đổi (constant voltage): giữ nguyên 12V hoặc 24V, còn LED driver dòng không đổi (constant current) giữ nguyên dòng ra tính bằng mA và để điện áp tự thay đổi. Chọn nhầm loại là nguyên nhân phổ biến làm LED chớp, sụt sáng hoặc cháy.
Vì sao LED dây dùng nguồn điện áp không đổi? Đa số LED dây thương mại đã tích hợp sẵn điện trở hạn dòng cho từng đoạn cắt, nên chỉ cần cấp đúng mức điện áp cố định là dòng qua mỗi mắt LED tự ổn định. Đó là lý do cả bài này nói về nguồn tổ ong (điện áp không đổi), không phải driver dòng không đổi. Ngược lại, các đèn LED công suất (COB rời, chip đèn đường, đèn pha) không có điện trở hạn dòng, phải dùng LED driver dòng không đổi vì LED càng nóng thì dòng càng tăng, dễ cháy chip. Nếu trên nhãn thiết bị ghi thông số dạng “700mA” hay “1050mA” thì đó là tải cần driver dòng không đổi, đừng cấp bằng nguồn tổ ong. Còn nhãn ghi “12V” hoặc “24V” thì đúng là loại dùng nguồn tổ ong trong bài.
Tổng kết chọn nguồn và đi dây cho LED dây
Quy trình gọn để không sai, làm theo thứ tự: bước 0, khớp điện áp nguồn với điện áp ghi trên cuộn dây (dây 12V mua nguồn 12V, dây 24V mua nguồn 24V); rồi tra W/m trên cuộn, nhân chiều dài, chia 0.8 ra công suất nguồn cần; nếu đang thiết kế mới thì ưu tiên dây 24V khi dải dài để ít sụt áp; chọn tiết diện dây theo dòng tải, khoảng 6A mỗi mm2 làm khởi điểm, rồi kiểm tra sụt áp và cộng thêm cỡ dây cho đường trục dài; chia nhánh và cấp nguồn thêm khi vượt khoảng 5m với 12V hoặc 10m với 24V (dây 10-15 W/m). Làm đủ các bước đó thì dải LED sáng đều, nguồn chạy mát và bền.
Cần chọn đúng model theo chiều dài dải, điện áp và cấp IP, xem dải nguồn xung tổ ong (AC/DC) hoặc liên hệ kỹ thuật Đại Lý Mean Well để được tư vấn công suất và cách đi dây miễn phí trước khi mua.
