El voltaje de entrada principal para las tiras de luces LED es de 12 V CC y 24 V CC, respectivamente. Son seguros y fáciles de trabajar. Pero, a menudo escuchamos esta afirmación: la tira de LED es más brillante en un extremo y más tenue en el otro. ¿Por qué?
La respuesta es caída de tensión. En realidad, esto es muy normal en los sistemas de iluminación de bajo voltaje.
En este artículo hablaremos de:
¿Qué es la caída de voltaje de la tira de LED?
La caída de voltaje de la tira de LED es la cantidad de voltaje perdido entre la fuente de alimentación y los propios LED.
Cuanto mayor sea la resistencia en el circuito, mayor será la caída de voltaje.
En el circuito de CC de la tira de led, el voltaje disminuirá gradualmente a medida que pasa por el cable y la tira de luz en sí. Por lo tanto, la extensión del cable o la tira hará que un lado de la tira de luces sea más brillante que el otro lado.
¿Por qué ocurre la caída de voltaje de la tira de LED?
La primera razón es que cualquier longitud de cable tiene una cierta cantidad de resistencia eléctrica. Cuanto más largo sea el cable, mayor será la resistencia. La resistencia eléctrica provoca una caída de voltaje, y la caída de voltaje hace que los LED se atenúen.
La segunda razón es que la propia PCB tiene resistencia. La resistencia de la PCB consumirá parte del voltaje y convertirá la energía eléctrica en energía térmica.
La resistencia de la placa de circuito impreso está relacionada con el tamaño de la sección transversal (correspondiente al ancho de la placa de circuito impreso y al grosor del cobre). Cuanto mayor sea la sección transversal de PCB, menor será la resistencia; cuanto mayor sea la longitud de la placa de circuito impreso, mayor será la resistencia.
¿Cómo encontrar la caída de voltaje?
La caída de voltaje del LED es más notable en la tira de LED blanca, por lo que puede abrir la luz blanca en la tira de LED que cambia de color para observar la caída de voltaje.
Veamos si podemos ver una caída de voltaje al pasar una tira de led de luz blanca de larga distancia. En la imagen de abajo, podemos ver que el comienzo (posición "1") es de color blanco claro, y después de correr una distancia (posición "2"), la luz blanca gradualmente se vuelve amarilla y al final de la tira de LED ( posición “3”), la luz blanca se vuelve roja debido a la disminución de voltaje.
(Recordatorio: cuando se enrolla la tira de luz LED, no debe encenderse durante mucho tiempo, lo que dañará la tira de LED).
El voltaje de la tira LED está relacionado con los chips LED. A continuación se muestran los voltajes directos necesarios para varias unidades de chip de color.
- Chip LED azul: 3.0-3.2 V
- Chip LED verde: 3.0-3.2 V
- Chip LED rojo: 2.0-2.2 V
Nota: El LED blanco usa un chip azul y luego agrega fósforos en la superficie.
El voltaje de activación de las fichas azules es mayor que el de las fichas verdes y rojas. Entonces, cuando el voltaje de la tira de luz LED blanca cae, y el voltaje actual no puede cumplir con el voltaje requerido por los chips azules, la tira de luz mostrará amarillo (color verde y rojo mezclado) y rojo porque son más bajos que el voltaje requerido por la luz blanca
¿Todas las tiras de luces LED tienen una caída de voltaje?
Básicamente, todas las tiras de LED de bajo voltaje, como 5Vdc, 12Vdc y 24Vdc, tendrán problemas de caída de voltaje. Porque para el mismo consumo de energía, cuanto menor sea el voltaje, mayor será la corriente. Según la ley de Ohm, el voltaje es igual a la resistencia multiplicada por la corriente. La resistencia de un conductor es constante. Cuanto mayor sea la corriente, mayor será la caída de tensión. ¡Esta es también la razón por la cual las personas usan alto voltaje para transmitir electricidad!
Las tiras de LED de alto voltaje, como 110 V CA, 220 V CA y 230 V CA, generalmente no tienen el problema de la caída de voltaje. Para la alimentación de energía de un extremo, la distancia máxima de funcionamiento de las tiras de luz LED de alto voltaje puede ser de hasta 50 metros. De acuerdo con la potencia igual al voltaje multiplicado por la corriente, el voltaje de la tira de LED de alto voltaje es de 110 V o 220 V, por lo que la corriente de la tira de LED de alto voltaje es muy pequeña, por lo que la caída de voltaje también es pequeña.
El Tira de luz LED de corriente constante, generalmente 24Vdc, no tendrá el problema de caída de voltaje. Debido a que las tiras de LED de corriente constante tienen circuitos integrados, estos circuitos integrados pueden mantener constante la corriente que fluye a través de los LED. Siempre que la corriente a través del LED sea constante, el brillo del LED también será constante.
De hecho, el voltaje de la luz LED de corriente constante también disminuirá. Por ejemplo, el voltaje al final de la tira de luz LED de corriente constante también será inferior a 24V. En circunstancias normales, una caída de voltaje provocará una caída en la corriente a través del LED, lo que resultará en un brillo más bajo. Sin embargo, dado que hay circuitos integrados en las tiras de LED de corriente constante, estos circuitos integrados pueden mantener constante la corriente que pasa a través de los LED, que debe estar dentro de un rango de voltaje específico (por ejemplo, 24 V ~ 19 V).
¿La caída de voltaje de la tira LED es dañina?
La caída de voltaje de la tira de LED generalmente no es perjudicial para los LED, ya que es una forma en la que el voltaje que se les suministra es menor de lo que se esperaba originalmente.
Sin embargo, la caída de tensión suele representar la conversión de energía eléctrica en energía térmica de la resistencia, lo que genera mucho calor. Esto puede causar problemas si su tira de LED está instalada en o cerca de materiales sensibles al calor. Los adhesivos y los LED de 3M también son algo térmicamente sensibles, por lo que las caídas de voltaje excesivas pueden ser un problema.
¿Qué factores afectarán la caída de voltaje?
Según la ley de Ohm, el voltaje es igual a la corriente por la resistencia.
La resistencia del cable está determinada por su longitud y tamaño del cable. La resistencia de la PCB de la tira de LED está determinada por la longitud y el grosor del cobre en la PCB.
Por lo tanto, el grado de caída de voltaje de las tiras de LED se puede determinar por los factores principales: la corriente total de la tira de LED, la longitud y el diámetro del cable, la longitud de la tira de LED y el grosor del cobre de la PCB.
La corriente total de la tira de LED.
A través de la especificación de la tira de LED, podemos conocer la potencia de la tira de LED de 1 metro, para que podamos calcular la potencia total de la tira de LED.
La corriente total de la tira LED es igual a la potencia total dividida por el voltaje.
Entonces, cuanto mayor sea la potencia total, mayor será la corriente total y, por lo tanto, más severa será la caída de voltaje. Por tanto, la caída de tensión de las tiras LED de alta potencia es más grave que la de las tiras LED de baja potencia.
Alternativamente, cuanto menor sea el voltaje, mayor será la corriente y más severa será la caída de voltaje. Por tanto, la caída de tensión de la tira LED de 12V es más grave que la de la tira de 24V.
La longitud y el diámetro del alambre.
La resistencia del cable está determinada principalmente por el material del conductor, la longitud del conductor y la sección transversal del conductor.
La resistencia del cable está determinada principalmente por el material del conductor, la longitud del conductor y la sección transversal del conductor. Cuanto más largo sea el cable, mayor será la resistencia, y cuanto menor sea la sección transversal, mayor será la resistencia.
Usted puede comprobar fuera de la Herramienta de cálculo de resistencia de alambre para hacer los cálculos más sencillos.
La longitud y el grosor del cobre en la PCB.
Los PCB son similares a los cables, ambos son conductores y tienen resistencia. El material conductor de una PCB es el cobre. Cuanto más larga sea la PCB, mayor será la resistencia; cuanto mayor sea la sección transversal de cobre dentro de la PCB, menor será la resistencia.
Usted puede comprobar fuera de la Herramienta de cálculo de resistencia de PCB para hacer los cálculos más fáciles.
¿Cómo evitar la caída de voltaje?
Aunque la tira de LED tendrá el problema de caída de voltaje, podemos evitarlo usando los siguientes métodos.
Conexiones paralelas
Cuando sea necesario instalar tiras de LED más largas, se recomienda conectar cada 5 metros de tiras a la fuente de alimentación en paralelo.
Fuente de alimentación en ambos extremos de la tira de luz LED.
La longitud máxima recomendada de tiras LED en el mercado es de 5 metros. Si necesita instalar una tira de LED de 10 metros, puede conectar ambos extremos de la tira de LED a la fuente de alimentación.
Usar múltiples fuentes de alimentación
Usar múltiples fuentes de alimentación en lugar de una sola unidad es una gran idea para obtener un mejor brillo. Requiere una planificación estratégica para no terminar demasiado lejos de la fuente de energía.
Use tira LED de alto voltaje de 48Vdc o 36Vdc
Use tiras LED de mayor voltaje de entrada para evitar problemas de caída de voltaje.
Por ejemplo, use 48 V, 36 V y 24 V en lugar de 12 V y 5 V.
Porque un voltaje más alto significa una corriente más baja, una caída de voltaje más baja.
Use tiras de LED con PCB de cobre grueso
El cobre es el material más utilizado en el cableado eléctrico. Esto se debe a que conduce bien la electricidad y es relativamente económico en comparación con la plata.
El espesor del cobre generalmente se mide en onzas. Cuanto más grueso es el alambre de cobre, más corriente fluye a través de él.
Recomendamos usar 2 oz. o 3 onzas para tiras LED de alta potencia para evitar caídas de tensión.
Cuanto más grueso es el alambre de cobre, menor es la resistencia interna.
Por lo tanto, el cable de cobre tendrá una mayor eficiencia energética.
Además, es mejor para la disipación de calor.
Use alambre de gran tamaño
A veces, el lugar donde se instala la tira LED está muy lejos de la fuente de alimentación LED. Luego debemos considerar qué tamaño de cable necesitamos usar para conectar la tira de LED y la fuente de alimentación. Por supuesto, cuanto mayor sea el tamaño del cable, mejor. Necesitamos saber cuál es la caída de voltaje que podemos aceptar, y saber qué causa esta longitud de cable en la caída de voltaje.
Puede determinar el tamaño del cable siguiendo los pasos a continuación:
Paso 1. Calcular la potencia
Puedes comprobar la potencia por metro en la etiqueta del embalaje de la tira LED, por lo que la potencia total es la potencia por metro multiplicada por el número total de metros. Luego divida la potencia total por el voltaje para obtener la corriente total.
Paso 2. Mide la distancia entre la tira de LED y el controlador
Mida la distancia entre la tira LED y la fuente de alimentación LED. Esto afecta directamente el tamaño del cable.
Paso 3. Elija el cable del tamaño correcto
Puede calcular la caída de voltaje del cable usando el Calculadora de caída de voltaje.
Puede intentar cambiar diferentes diámetros de cable en la calculadora para ver la caída de voltaje correspondiente a diferentes diámetros de cable.
De esta manera, encuentre un cable del tamaño correcto (con una caída de voltaje que pueda aceptar).
Use una tira de LED de corriente constante súper larga
El tira de luz led de corriente constante (CC) súper larga puede lograr 50 metros, 30 metros, 20 metros y 15 metros por carrete, y solo necesita estar conectado a la fuente de alimentación en un extremo, y el brillo del principio y el final es el mismo.
Al agregar componentes IC de corriente constante al circuito, la tira LED de corriente constante súper larga puede garantizar que la corriente a través del LED se mantenga constante dentro de un rango de voltaje específico (por ejemplo, 24 V ~ 19 V) para que el brillo del LED sea coherente.
Conclusión
El problema de la caída de voltaje se puede resolver, pero le costará algo de tiempo o dinero. Si desea ahorrar dinero, puede conectar las tiras de led en paralelo a la fuente de alimentación o conectar ambos extremos de las tiras de led a la fuente de alimentación. Si necesita ahorrar tiempo, puede elegir tiras de LED con PCB de cobre más grueso o tiras de LED de corriente constante súper largas. Sin embargo, a veces el tiempo es dinero.
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