Die primäre Eingangsspannung für LED-Streifen beträgt 12 VDC bzw. 24 VDC. Sie sind sicher und einfach zu verarbeiten. Aber wir hören oft diese Aussage: Der LED-Streifen ist an einem Ende heller und am anderen dunkler. Wieso den?
Die Antwort ist Spannungsabfall. Eigentlich ist dies in Niederspannungs-Beleuchtungssystemen ganz normal.
In diesem Artikel sprechen wir über:
Was ist der Spannungsabfall des LED-Streifens?
Der Spannungsabfall des LED-Streifens ist die Menge an Spannung, die zwischen der Stromversorgung und den LEDs selbst verloren geht.
Je größer der Widerstand im Stromkreis ist, desto höher ist der Spannungsabfall.
Im Gleichstromkreis des LED-Streifens nimmt die Spannung allmählich ab, wenn sie durch den Draht und das Streifenlicht selbst fließt. Die Verlängerung von Draht oder Streifen führt also dazu, dass eine Seite Ihrer Streifenlichter heller ist als die andere Seite.
Warum tritt ein Spannungsabfall bei LED-Streifen auf?
Der erste Grund ist, dass jede Drahtlänge einen bestimmten elektrischen Widerstand hat. Je länger der Draht, desto höher der Widerstand. Elektrischer Widerstand verursacht einen Spannungsabfall, und der Spannungsabfall bewirkt, dass Ihre LEDs dimmen.
Der zweite Grund ist, dass die Leiterplatte selbst einen Widerstand hat. Der Widerstand der Leiterplatte verbraucht einen Teil der Spannung und wandelt die elektrische Energie in thermische Energie um.
Der Leiterplattenwiderstand hängt von der Querschnittsgröße (entsprechend der Leiterplattenbreite und Kupferdicke) ab. Je größer der Leiterplattenquerschnitt, desto kleiner der Widerstand; Je länger die Leiterplattenlänge, desto größer der Widerstand.
Wie finde ich den Spannungsabfall?
Der LED-Spannungsabfall ist auf dem weißen LED-Streifen am deutlichsten, sodass Sie das weiße Licht auf dem farbwechselnden LED-Streifen öffnen können, um den Spannungsabfall zu beobachten.
Lassen Sie uns sehen, ob wir einen Spannungsabfall sehen können, indem wir einen Langstrecken-Weißlicht-LED-Streifen laufen lassen. Im unteren Bild sehen wir, dass der Anfang (Position „1“) klar weiß ist, und nach dem Laufen über eine Strecke (Position „2“) wird das weiße Licht allmählich gelb und am Ende des LED-Streifens ( Position „3“), das weiße Licht wird aufgrund des Spannungsabfalls rot.
(Erinnerung: Wenn der LED-Lichtstreifen gerollt wird, sollte er nicht lange leuchten, da dies den LED-Streifen beschädigen würde.)
Die LED-Streifenspannung hängt mit den LED-Chips zusammen. Unten sind die Durchlassspannungen aufgeführt, die für mehrere Farbchip-Laufwerke erforderlich sind.
- Blauer LED-Chip: 3.0-3.2 V
- Grüner LED-Chip: 3.0-3.2 V
- Roter LED-Chip: 2.0-2.2 V
Hinweis: Die weiße LED verwendet einen blauen Chip und fügt dann Leuchtstoffe auf der Oberfläche hinzu.
Die Treiberspannung der blauen Chips ist größer als die der grünen und roten Chips. Wenn also die Spannung des weißen LED-Streifenlichts abfällt und die aktuelle Spannung die von den blauen Chips benötigte Spannung nicht erreichen kann, zeigt der Lichtstreifen Gelb (Grün-Rot-Mischfarbe) und Rot an, da sie niedriger als die erforderliche Spannung sind das weiße Licht.
Haben alle LED-Streifen einen Spannungsabfall?
Grundsätzlich haben alle Niederspannungs-LED-Streifen wie 5 VDC, 12 VDC und 24 VDC Spannungsabfallprobleme. Denn bei gleicher Leistungsaufnahme gilt: Je niedriger die Spannung, desto größer der Strom. Nach dem Ohmschen Gesetz ist Spannung gleich Widerstand multipliziert mit Strom. Der Widerstand eines Leiters ist konstant. Je größer der Strom, desto größer der Spannungsabfall. Das ist auch der Grund, warum Menschen Hochspannung verwenden, um Strom zu übertragen!
Bei Hochspannungs-LED-Streifen, wie z. B. 110 VAC, 220 VAC und 230 VAC, tritt im Allgemeinen kein Spannungsabfall auf. Bei einseitiger Einspeisung kann die maximale Laufstrecke von Hochvolt-LED-Lichtleisten bis zu 50 Meter betragen. Entsprechend der Leistung gleich der Spannung multipliziert mit dem Strom beträgt die Spannung des Hochspannungs-LED-Streifens 110 V oder 220 V, sodass der Strom des Hochspannungs-LED-Streifens sehr gering ist, sodass auch der Spannungsabfall gering ist.
Das Konstantstrom-LED-Lichtleiste, im Allgemeinen 24 VDC, haben nicht das Problem des Spannungsabfalls. Da Konstantstrom-LED-Streifen über ICs verfügen, können diese ICs den durch die LEDs fließenden Strom konstant halten. Solange der Strom durch die LED konstant ist, ist auch die Helligkeit der LED konstant.
Tatsächlich nimmt auch die Spannung des Konstantstrom-LED-Lichts ab. Beispielsweise ist die Spannung am Ende des Konstantstrom-LED-Lichtstreifens ebenfalls niedriger als 24 V. Unter normalen Umständen führt ein Spannungsabfall zu einem Stromabfall durch die LED, was zu einer geringeren Helligkeit führt. Da sich jedoch ICs auf den Konstantstrom-LED-Streifen befinden, können diese ICs den durch die LEDs fließenden Strom konstant halten, der innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs liegen muss (z. B. 24 V ~ 19 V).
Ist der Spannungsabfall bei LED-Streifen schädlich?
Der Spannungsabfall des LED-Streifens ist für die LEDs normalerweise nicht schädlich, da es sich um eine Form handelt, bei der die ihnen zugeführte Spannung geringer ist als ursprünglich erwartet.
Der Spannungsabfall stellt jedoch normalerweise die Umwandlung von elektrischer Energie in die thermische Energie des Widerstands dar, wodurch viel Wärme erzeugt wird. Dies kann zu Problemen führen, wenn Ihr LED-Streifen in oder in der Nähe von wärmeempfindlichen Materialien installiert ist. 3M-Klebstoffe und LEDs sind auch etwas thermisch empfindlich, sodass übermäßige Spannungsabfälle ein Problem darstellen können.
Welche Faktoren beeinflussen den Spannungsabfall?
Nach dem Ohmschen Gesetz ist Spannung gleich Strom mal Widerstand.
Der Widerstand des Drahtes wird durch seine Länge und Größe des Drahtes bestimmt. Der Leiterplattenwiderstand des LED-Streifens wird durch die Länge und die Dicke des Kupfers in der Leiterplatte bestimmt.
So kann der Grad des Spannungsabfalls von LED-Streifen durch die Hauptfaktoren bestimmt werden: der Gesamtstrom des LED-Streifens, die Länge und der Durchmesser des Drahtes, die Länge des LED-Streifens und die Dicke des Kupfers der Leiterplatte.
Der Gesamtstrom des LED-Streifens
Durch die Spezifikation des LED-Streifens können wir die Leistung des 1-Meter-LED-Streifens kennen, sodass wir die Gesamtleistung des LED-Streifens berechnen können.
Der Gesamtstrom des LED-Streifens ist gleich der Gesamtleistung dividiert durch die Spannung.
Je größer also die Gesamtleistung, desto größer der Gesamtstrom und desto stärker der Spannungsabfall. Daher ist der Spannungsabfall bei LED-Streifen mit hoher Leistung gravierender als bei LED-Streifen mit geringer Leistung.
Alternativ gilt: Je niedriger die Spannung, desto höher der Strom und desto stärker der Spannungsabfall. Daher ist der Spannungsabfall des 12-V-LED-Streifens schwerwiegender als der des 24-V-Streifens.
Die Länge und der Durchmesser des Drahtes
Der Widerstand des Drahtes wird hauptsächlich durch das Material des Leiters, die Länge des Leiters und den Querschnitt des Leiters bestimmt.
Der Widerstand des Drahtes wird hauptsächlich durch das Material des Leiters, die Länge des Leiters und den Querschnitt des Leiters bestimmt. Je länger der Draht, desto größer der Widerstand, und je kleiner der Querschnitt, desto größer der Widerstand.
Sie können Besuche die Tool zur Berechnung des Drahtwiderstands Berechnungen einfacher zu machen.
Die Länge und die Dicke des Kupfers in der Leiterplatte
Leiterplatten ähneln Drähten, sie sind beide Leiter und haben selbst einen Widerstand. Das leitende Material in einer Leiterplatte ist Kupfer. Je länger die Leiterplatte, desto größer der Widerstand; je größer der kupferquerschnitt innerhalb der leiterplatte, desto kleiner der widerstand.
Sie können Besuche die Tool zur Berechnung des PCB-Widerstands um Berechnungen müheloser zu machen.
Wie vermeidet man Spannungsabfall?
Obwohl der LED-Streifen das Spannungsabfallproblem haben wird, können wir es mit den folgenden Methoden vermeiden.
Parallele Verbindungen
Wenn längere LED-Streifen installiert werden müssen, wird empfohlen, alle 5 Meter Streifen parallel an die Stromversorgung anzuschließen.
Stromversorgung an beiden Enden des LED-Streifenlichts
Die empfohlene maximale Länge von LED-Streifen auf dem Markt beträgt 5 Meter. Wenn Sie einen 10-Meter-LED-Streifen installieren müssen, können Sie beide Enden des LED-Streifens an die Stromversorgung anschließen.
Verwenden Sie mehrere Netzteile
Die Verwendung mehrerer Netzteile anstelle eines einzelnen Geräts ist eine großartige Idee, um eine bessere Helligkeit zu erzielen. Es erfordert eine strategische Planung, damit Sie nicht zu weit von der Stromquelle entfernt sind.
Verwenden Sie Hochspannungs-LED-Streifen mit 48 VDC oder 36 VDC
Verwenden Sie LED-Streifen mit höherer Eingangsspannung, um Spannungsabfallprobleme zu vermeiden.
Verwenden Sie beispielsweise 48 V, 36 V und 24 V anstelle von 12 V und 5 V.
Denn höhere Spannung bedeutet niedrigeren Strom, niedrigeren Spannungsabfall.
Verwenden Sie LED-Streifen mit dicker Kupferplatine
Kupfer ist das am häufigsten verwendete Material in elektrischen Leitungen. Denn es leitet den Strom gut und ist im Vergleich zu Silber relativ günstig.
Die Dicke von Kupfer wird normalerweise in Unzen gemessen. Je dicker der Kupferdraht, desto mehr Strom fließt durch.
Wir empfehlen die Verwendung von 2 Unzen. oder 3 Unzen. für High-Power-LED-Streifen zur Vermeidung von Spannungsabfällen.
Je dicker der Kupferdraht ist, desto geringer ist der Innenwiderstand.
Daher trägt der Kupferdraht mehr Energieeffizienz.
Außerdem ist es besser für die Wärmeableitung.
Verwenden Sie dicken Draht
Manchmal ist der Ort, an dem der LED-Streifen installiert ist, weit von der LED-Stromversorgung entfernt. Dann müssen wir überlegen, welche Drahtgröße wir verwenden müssen, um den LED-Streifen und die Stromversorgung zu verbinden. Je größer die Drahtstärke, desto besser natürlich. Wir müssen wissen, welchen Spannungsabfall wir akzeptieren können, und wissen, welche Länge des Drahtes den Spannungsabfall verursacht.
Sie können die Größe des Kabels bestimmen, indem Sie die folgenden Schritte ausführen:
Schritt 1. Berechnen Sie die Wattleistung
Sie können die Leistung pro Meter auf dem Verpackungsetikett des LED-Streifens überprüfen, die Gesamtleistung ist also die Leistung pro Meter multipliziert mit der Gesamtzahl der Meter. Teilen Sie dann die Gesamtleistung durch die Spannung, um den Gesamtstrom zu erhalten.
Schritt 2. Messen Sie den Abstand zwischen dem LED-Streifen und dem Treiber
Messen Sie den Abstand zwischen dem LED-Streifen und dem LED-Netzteil. Dies wirkt sich direkt auf die Drahtgröße aus.
Schritt 3. Wählen Sie die richtige Drahtgröße
Sie können den Spannungsabfall des Kabels mit berechnen Spannungsabfallrechner.
Sie können versuchen, verschiedene Drahtdurchmesser im Rechner zu ändern, um den Spannungsabfall zu sehen, der den verschiedenen Drahtdurchmessern entspricht.
Finden Sie auf diese Weise einen Draht mit der richtigen Größe (mit einem Spannungsabfall, den Sie akzeptieren können).
Verwenden Sie superlange Konstantstrom-LED-Streifen
Das superlanges LED-Streifenlicht mit konstantem Strom (CC). kann 50 Meter, 30 Meter, 20 Meter und 15 Meter pro Rolle erreichen und muss nur an einem Ende an die Stromversorgung angeschlossen werden, und die Helligkeit von Anfang und Ende ist gleich.
Durch Hinzufügen von Konstantstrom-IC-Komponenten zu der Schaltung kann der superlange Konstantstrom-LED-Streifen sicherstellen, dass der Strom durch die LED innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs (z. B. 24 V ~ 19 V) konstant gehalten werden kann, damit die Helligkeit der LED konstant ist konsistent.
Zusammenfassung
Das Problem des Spannungsabfalls kann gelöst werden, aber es kostet Sie etwas Zeit oder Geld. Wenn Sie Geld sparen möchten, können Sie die LED-Streifen parallel an die Stromversorgung anschließen oder beide Enden der LED-Streifen an die Stromversorgung anschließen. Wenn Sie Zeit sparen müssen, können Sie LED-Streifen mit dickerer Kupferplatine oder superlange Konstantstrom-LED-Streifen wählen. Manchmal ist Zeit jedoch Geld.
LEDYi fertigt hochwertig LED-Streifen und LED-Neon-Flex. Alle unsere Produkte durchlaufen High-Tech-Labors, um höchste Qualität zu gewährleisten. Außerdem bieten wir anpassbare Optionen für unsere LED-Streifen und Neon-Flex. Also, für Premium-LED-Streifen und LED-Neon-Flex, kontaktieren Sie LEDYi ASAP!
