Nguồn tổ ong cho LED dây 12V và 24V: chọn đúng điện áp, dòng và tiết diện dây

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 (để dư 20-25%); 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 với mật độ khoảng 4-6A trên mỗi mm2 (dây dài lấy mức thấp). 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 tiêm nguồn 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 5m 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 tổn hao trên dây thấp hơn. Điện áp cao hơn cho phép chạy một mạch dài hơn trước khi đầu cuối bị tối màu.

Lý do nằm ở dòng điện. Cùng một tấm LED tiêu thụ 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. Đó là lý do dân làm biển quảng cáo và hắt trần dài thường mặc định đi 24V.

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 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 nhanh khác là nhân tổng công suất tải với 1.2 để cộng sẵn 20% dự phòng. Hai cách cho cùng một kết quả.

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:

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 nguồn tổ ong là gì và dùng thế nào.

Có một quy tắc thô dân ngành hay nhắc: mỗi mét LED dây 12V loại phổ thông hút chừng 1A. Con số này chỉ để ước lượng nhanh tại hiện trường, không thay được việc tính theo W/m thực ghi trên cuộn.

Vì sao LED dây 24V ít sụt áp và chạy xa hơn 12V?

Vì tổn hao trên dây tỷ lệ với bình phương dòng điện, nên khi 24V kéo dòng chỉ bằng nửa 12V ở cùng công suất, phần điện áp mất trên dây giảm tới khoảng 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 12V, hiện tượng này bắt đầu lộ rõ sau khoảng 5m chạy một mạch; với 24V thì mốc đó giãn ra khoảng 10m. 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 với mật độ dòng an toàn khoảng 4-6A trên mỗi mm2 (dây dài lấy mức thấp), rồi kiểm tra lại theo chiều dài để phần điện áp mất trên dây nằm trong giới hạn cho phép. 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 rút 10A, cũng 240W đó ở 12V lại rút tới 20A, nên dây 12V luôn phải to hơn. Bảng dưới cho mức dòng tham khảo của dây đồng nhiều lõi mềm thường dùng đi tủ:

Đây là mức khởi điểm theo dòng. Khi dây trục chạy dài, bạn phải cộng thêm yếu tố sụt áp: cùng một dòng, dây càng dài thì áp mất càng nhiều, nên nhiều trường hợp phải nhảy lên một cỡ dây so với bảng trên. Nguyên tắc thực hành: đường trục từ nguồn ra chọn dư một cỡ, các nhánh rẽ ngắn thì bám sát dòng nhánh.

Tiêm nguồn cho dải LED dài là gì?

Tiêm nguồn (power injection) 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 chuẩn để chạy dải dài vượt quá giới hạn một mạch.

Khi tổng chiều dài vượt mốc an toàn (khoảng 5m với 12V, 10m với 24V), bạn làm theo các bước sau:

1. Chia dải thành các nhánh mỗi nhánh không dài hơn giới hạn một mạch của loại điện áp đang dùng.
2. Kéo dây nguồn song song từ đầu ra của nguồn tới điểm đầu mỗi nhánh, giữ đúng cực +V và -V.
3. Đấu tiêm ở hai đầu hoặc nhiều điểm với dải rất dài, để dòng đi vào từ cả hai phía và áp phân bố đều hơn.
4. 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.

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 chừng 34m về mặt dòng, 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 tiêm nguồn, vì giới hạn 10m là giới hạn sụt áp chứ không phải giới hạn dòng của nguồn.

Một lưu ý quan trọng về môi trường: dòng LRS là nguồn vỏ hở cấp bảo vệ IP20, 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 hở ra ngoài trời. Đại Lý Mean Well có sẵn cả nhóm nguồn vỏ kín chống nước cho ứng dụng này, bạn nêu vị trí lắp để được tư vấn đúng cấp IP.

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 để tránh dòng tăng chạy nhiệt khi LED nóng lên. 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 ở mật độ khoảng 4-6A mỗi mm2 (dây dài lấy mức thấp) và cộng thêm cỡ dây cho đường trục dài; chia nhánh và tiêm nguồn khi vượt 5m với 12V hoặc 10m với 24V. 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 gọi kỹ thuật Đại Lý Mean Well để được tư vấn công suất và cách đi dây miễn phí trước khi mua.