Postęp w branży oświetlenia spowodował, że w instalacjach oświetlenia LED stosuje się coraz większe moce, gdyż są one coraz większe. Dlatego też coraz częściej nie wystarcza już tylko sterownik lub ściemniacz LED, gdyż obciążalnośc prądowa jego wyjść jest za niska w stosunku do mocy taśm LED, które chcemy podłączyć. I właśnie wtedy przychodzi z pomocą wzmacniacz LED, zwany także ekspanderem, repeaterem lub boosterem. Ponieważ jest to jednak urządzenie znacznie mniej znane i popularne niż sterowniki czy ściemniacze to warto napisać kilka słów o tym jak powinno się te wzmacniacze stosować. Bo wbrew pozorom wcale nie jest to taka łatwa sprawa!

Źle zainstalowany wzmacniacz LED potrafi sporo narozrabiać w całej instalacji i zafundować instalatorowi dziwne zachowania. Dlatego warto wiedzieć na co zwracać uwagę oraz czego zdecydowanie nie robić ze wzmacniaczami LED. I tym się właśnie teraz zajmiemy.

Najpierw jednak sprecyzujmy kiedy potrzebujemy wzmacniacza LED, bo wbrew powszechnie panującej opinii wcale nie tylko wtedy, gdy moc taśm przekracza możliwości sterownika/ściemniacza. Inne przykłady zastosowania wzmacniaczy LED to:

  • Rozproszenie instalacji na kilka o mniejszych prądach ale zachowanej synchronizacji. Robi się to aby zapewnić odpowiednią i wymaganą normami kompatybilność elektromagnetyczna, czyli odpowiednio niski poziom zakłóceń oraz wrażliwość na nie.
  • W przypadku kiedy bardzo rozległe instalacje chcemy sterować z jednego miejsca.
  • Przy integrowaniu kilku obwodów albo w celu regeneracji sygnału PWM na dużych odcinkach (jeśli wzmacniacz posiada taką funkcję).
  • Aby móc zasilać poszczególne obwody z osobnych zasilaczy czy nawet faz (zwiększenie niezawodności oświetlenia lub równomierny rozkład obciążenia).
  • Aby móc beziskrowo i niezależnie załączać część obwodu oświetlenia (na przykład czujką ruchu, pilotem, automatyką domową, itp.), która jednak zachowuje się tak samo jak reszta oświetlenia (jasność, kolor)

Jak zatem korzystać z tych wzmacniaczy we wszystkich powyższych przypadkach? Przede wszystkim nie stosujmy byle jakich wzmacniaczy (czytaj: tanich, bezimiennych produktów z dalekiego wschodu). Posiadają one bardzo prostą elektronikę bez jakichkolwiek zabezpieczeń przeciwprzepięciowych czy filtrów przeciwzakłóceniowych. Ich jedynym atutem jest niska cena ale ten atut bardzo szybko zniknie, jeśli trzeba będzie co chwilę jeździć i serwisować instalację. Wtedy pozorna oszczędność przy zakupie spowoduje spore koszty w dalszym okresie czasu. Stosujmy więc wyłącznie markowe wzmacniacze znanych firm (a biorąc pod uwagę patriotyzm gospodarczy najlepiej Polskich!).

Druga bardzo ważna sprawa to nie stosowanie zasilaczy o bardzo dużej mocy nawet jeśli mamy wzmacniacz, który poradzi sobie z dużymi prądami. Warto pamiętać, że im większej mocy zasilacz tym większy prąd zwarciowy musi popłynąć aby zadziałało zabezpieczenie zasilacza. A że taśmy LED zazwyczaj mają ścieżki o bardzo małym przekroju przewodów to ich rezystancja jest na tyle duża, że podczas zwarcia na końcu takiej taśmy zasilacz dużej mocy się nie wyłączy i wszystko pójdzie z dymem. Dlatego jeśli już nie mamy możliwości rozproszenia obwodów na kilka mniejszych zasilanych z mniejszych mocy to każdy obwód zabezpieczmy osobnym bezpiecznikiem o odpowiednio dobranym prądzie.

Trzecia istotna sprawa to pętle indukcyjne (najczęściej masowe), których w każdej instalacji trzeba unikać jak ognia, gdyż potrafią mocno rozrabiać. Podobnie jest w przypadku stosowania wzmacniaczy LED. Zwłaszcza, jeśli korzystamy z tych tańszych, które nie posiadają separacji galwanicznej wejść. Wtedy bardzo łatwo zrobić sobie pętlę indukcyjną na masie (zwanej pętlą masową) poprzez przewody doprowadzające sygnał PWM ze sterownika lub ściemniacza.Warto więc bardzo starannie zaprojektować topologię instalacji tak aby pole powierzchni takich pętli (bo nie zawsze da się ich uniknąć całkowicie) było jak najmniejsze. Temat pętli indukcyjnych w obwodach LED to bardzo szerokie zagadnienie i pewnie niebawem napiszemy osobny artykuł tylko na ten temat. Jeśli mamy stworzyć dużą i rozległą instalację LED to najlepiej zainwestować w dobry wzmacniacz LED z separowanymi galwanicznie wejściami. To zazwyczaj załatwia wszystkie problemy ze pętlami masowymi o ile tylko poprawnie rozplanujemy instalację.

Kolejna sprawa to sposób podłączenia wzmacniaczy oraz ich lokalizacja. Ze względu na pracę z prądami impulsowymi (modulacja PWM) bardzo ważne jest aby wzmacniacze oraz ich zasilacze montować jak najbliżej obsługiwanych taśm LED. Im dłuższe przewody zasilające tym większy będzie wymagany przekrój (trzeba go koniecznie dobrze policzyć!). Ale nawet przy idealnie wyliczonym przekroju wzrośnie indukcyjność takich długich przewodów, co spowoduje wzrost przepięć i w efekcie skrócenie żywotności taśm LED lub nawet ich uszkodzenia. Dlatego nigdy nie montujemy wzmacniaczy i zasilaczy w skrzynkach elektrycznych, które są oddalone od zasilanych obwodów. To zawsze proszenie się o kłopoty.

I na koniec jeszcze warto wspomnieć, że sygnał do wzmacniacza najlepiej prowadzić bezpośrednio z wyjścia ściemniacza lub sterownika, a nie brać go z taśm LED. Zwłaszcza jeśli mamy kilka wzmacniaczy sporo od siebie oddalonych i duże ilości taśm podłączonych do sterownika lub ściemniacza. W takich przypadkach sygnał PWM na taśmach LED może być mocno zniekształcony i wzmacniacz będzie go wysyłał dalej z tymi zniekształceniami. W efekcie mogą nam się rozjeżdżać jasności lub kolory poszczególnych obwodów.