مطالعه شماتیک داخلی نوارهای LED شما را عمیقاً وارد ساخت این لامپ فوق العاده انعطاف پذیر می کند. بنابراین، اگر می خواهید نوار LED را از ریشه آن بشناسید، این مقاله برای شما مناسب است!
PCB چراغ نوار LED به دستگاه یک نوار یا ساختار طناب مانند می دهد. این اساسا بدنه ساخت و ساز اصلی نوار LED است که سایر اجزای کوچک در آن قرار دارند. اینها شامل تراشه‌های LED، مقاومت‌ها، خازن‌ها و غیره می‌شود. و همه این کلمات با هم ترکیب شدند تا نوار LED را درخشش دهند. با این حال، رتبه بندی ولتاژ برای اطمینان از عملکرد بهینه روشنایی ضروری است.
در این مقاله، من تمام اطلاعات اولیه در مورد شماتیک داخلی چراغ های LED نواری و ولتاژ مورد نیاز آنها را پوشش داده ام. اگر با چراغ های نوار LED آشنا نیستید و می خواهید در مورد آنها بدانید، این راهنما بهترین گزینه برای شروع شما خواهد بود.
شماتیک داخلی چراغ های نوار LED
شماتیک داخلی نوارهای LED فوق العاده نازک و انعطاف پذیر شما را شگفت زده خواهد کرد. آنها از اجزای ریز متعددی تشکیل شده اند. اجزای اصلی داخلی نوارهای LED به شرح زیر است:
- مهره LED
مهره LED جزء اصلی نوار LED است که نور را ساطع می کند. آنها از ذرات نیمه هادی ساخته شده اند که وقتی برق از آنها عبور می کند می درخشند. مهره های LED ریز متعددی درون نوارهای LED چیده شده اند. این مهره ها می توانند اندازه های مختلفی داشته باشند. خروجی نور چراغ های نواری LED به تعداد، اندازه و شکل این مهره ها بستگی دارد. برای دانستن بیشتر، این را بررسی کنید - اعداد و LED: 2835، 3528 و 5050 به چه معناست؟
- تخته مدار
تمام عناصر نوارهای LED در یک برد مدار چاپی قرار گرفته اند که معمولاً PCB نامیده می شود. این تخته ها بسیار انعطاف پذیر هستند و به شما امکان می دهند چراغ های نواری را در صورت نیاز شکل دهید. جالب ترین واقعیت در مورد PCB این است که آنها دارای علائم برش در سراسر بدن هستند. شما می توانید آن را به دنبال علامت گذاری با استفاده از قیچی برش دهید. این به شما کمک می کند تا نوارها را مطابق با نیازهای نصب اندازه کنید. بررسی آیا می توانید چراغ های نوار LED را برش دهید و نحوه اتصال: راهنمای کامل برای یادگیری نحوه برش نوارهای LED.
- مقاومت
مقاومت در چراغ های نوار LED جریان جریان را در نوارها کنترل می کند. اگر لامپ ها از جریان بیش از حد عبور کنند، آسیب می بینند. برای جلوگیری از چنین وضعیتی مقاومت هایی نصب می شود. این جریان ولتاژ و جریان را کنترل می کند و عملکرد مطلوب را تضمین می کند.
- خازن
خازن در نوارهای LED برای اطمینان از روشنایی یکنواخت و ثابت استفاده می شود. منبع تغذیه را تثبیت می کند و سوسو زدن یا سایر اثرات الکتریکی ناخواسته را کاهش می دهد. با این حال، تمام نوارهای LED همراه با خازن نیستند. معمولاً در چراغ های نواری پیشرفته با آی سی یافت می شود. نوارهای LED پایه ممکن است یک خازن نیز داشته باشند.
- دیودها
حفظ جهت جریان در سراسر نوارهای LED بسیار مهم است. اگر به طور تصادفی جریان برعکس جریان یابد، به تراشه های LED آسیب می رساند. به این دلایل، از دیودها برای اطمینان از جریان فقط در یک جهت استفاده می شود. این ها دستگاه های نیمه هادی هستند که قابلیت کنترل رنگ را نیز دارند. به عنوان مثال، در نوارهای LED RGBX، می توانید شدت هر رنگ (قرمز، سبز و آبی) را با تنظیم جریان عبوری از هر دیود کنترل کنید. بنابراین، به شما امکان می دهد تا 16 میلیون رنگ ایجاد کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر این را بررسی کنید: RGB در مقابل RGBW در مقابل RGBIC در مقابل RGBWW در مقابل چراغ‌های نوار LED RGBCCT.
- آثار مس
آثار مس روی PCB نوارهای LED به عنوان یک هادی الکتریکی عمل می کند. این یک مسیر برای جریان جریان از منبع تغذیه به نوارهای LED جداگانه و سایر اجزا ایجاد می کند. بنابراین، تراشه های LED، مقاومت ها، دیودها و مدارهای دیگر را به هم متصل می کند. این امر توزیع یکنواخت برق را در طول نوار LED تضمین می کند.
اصول اولیه در مورد ولتاژ
ولتاژ نوارهای LED به دو عامل بستگی دارد:
ولتاژ LED ها، اجزای آنها و منبع تغذیه
هنگام تعیین ولتاژ چراغ های نوار LED، باید سه عامل را در نظر بگیرید. اینها به شرح زیر است -
- ولتاژ LED
LED های مورد استفاده در چراغ های نواری نیاز به ولتاژ جداگانه دارند. این ولتاژ معمولا به عنوان "ولتاژ پیشرو" یا "VF" نامیده می شود. این حداقل ولتاژی است که یک LED برای انتشار نور نیاز دارد. نیاز به این ولتاژ با نوع و رنگ LED متفاوت است. به عنوان مثال، یک LED سفید معمولاً به 3 تا 3.4 ولت نیاز دارد. این ممکن است برای رنگ های دیگر نور متفاوت باشد. نمودار زیر محدوده ولتاژ جلو LED ها را برای رنگ های مختلف به شما نشان می دهد.
| رنگ LED | محدوده VF معمولی |
| قرمز | 1.8 تا 2.1 ولت |
| کهربا | 2 تا 2.2 ولت |
| نارنجی | 1.9 تا 2.2 ولت |
| رنگ زرد | 1.9 تا 2.2 ولت |
| سبز | 2 تا 3.1 ولت |
| آبی | 3 تا 3.7 ولت |
| سفید | 3 تا 3.4 ولت |
- سازگاری ولتاژ قطعات
نوارهای LED از اجزای مختلفی تشکیل شده اند. اینها شامل مقاومت ها، دیودها و خازن ها هستند. ولتاژ هر یک از این قطعات باید با ولتاژ LED مطابقت داشته باشد. اگر ولتاژ مطابقت نداشته باشد، می تواند به قطعات آسیب برساند یا منجر به خرابی شود.
- ولتاژ منبع تغذیه
ولتاژ منبع تغذیه به عنوان "ولتاژ ورودی" یا "ولتاژ منبع تغذیه" شناخته می شود. این ولتاژ خارجی است که به فیکسچر ارائه می شود. از آنجایی که چراغ های نوار LED به ولتاژ حساس هستند، اطمینان از مطابقت ولتاژ LED ها و اجزای آنها با ولتاژ منبع تغذیه ضروری است. به عنوان مثال، اگر یک نوار LED 12 ولت دارید، باید از منبع تغذیه 12 ولت استفاده کنید. اگر از ولتاژ بالاتر یا پایین تر استفاده کنید، چراغ های نوار LED عملکرد مطلوبی ندارند.
پیکربندی LED ها
LED های یک چراغ نوار LED را می توان در دو نوع پیکربندی - سری و موازی مرتب کرد. اینها در زیر مورد بحث قرار می گیرند -
سری مدار
در یک مدار سری، LED های PCB از سر به انتها متصل می شوند. یعنی انتهای یک تراشه ال ای دی به شروع تراشه دیگر متصل می شود. در نتیجه، جریان از طریق هر LED به ترتیب جریان می یابد. در یک مدار سری، جریان برابری از تمام LED ها عبور می کند و ولتاژ اضافه می شود. به عنوان مثال، اگر n عدد LED در یک نوار LED داشته باشید، کل ولتاژ چراغ نوار n برابر VF یک LED خواهد بود.
مزایا:
- به طور موثر از ولتاژ تغذیه استفاده کنید.
- اتصالات و اجزای کمتری مورد نیاز است
- پیکربندی آسان مدار
منفی:
- خرابی یک LED می تواند کل مدار را مختل کند
- تغییرات Vf در بین LED ها می تواند منجر به روشنایی ناهموار شود
مدار موازی
در یک مدار موازی، چندین LED در کنار هم به هم متصل می شوند که هر کدام یک شاخه مجزا دارند. هر یک از این انشعابات مستقیماً به منبع تغذیه متصل می شوند. در نتیجه، ولتاژ هر جزء ثابت می ماند. با این حال، جریان بین شعب توزیع می شود.
مزایا:
- اگر یکی از LED ها خراب شود، بقیه به کار خود ادامه می دهند
- هر LED را می توان به طور مستقل کنترل کرد
- امکانات نورپردازی پیشرفته مانند ترکیب رنگ یا انیمیشن
منفی:
- پیکربندی مدار پیچیده
- نیاز به سیم کشی بیشتری دارد
- توزیع نابرابر برق
- روشنایی همه LED ها یکسان نیست
رتبه بندی ولتاژ برای نوارهای LED
معمولاً چراغ های نواری ال ای دی به عنوان چراغ های ولتاژ پایین در نظر گرفته می شوند. اما انواع ولتاژ بالا نیز موجود است. درجه بندی ولتاژ نوارهای LED به شرح زیر است:
نوار LED ولتاژ پایین
اکثر چراغ های نوار LED معمولاً 12 ولت یا 24 ولت هستند. اولین مورد برای روشنایی داخلی ایده آل است. شما همچنین آنها را در روشنایی خودرو پیدا خواهید کرد- راهنمای کامل چراغ های LED 12 ولتی برای RVs. در این میان، نوارهای LED 24 ولت بیشتر برای روشنایی در فضای باز یا تجاری استفاده می شود. در مقایسه هر دو نوار، یک نوار LED 24 ولت کارآمدتر از یک 12 ولت است. برای آگاهی از نحوه انتخاب درجه ولتاژ برای نوارهای LED، این دستورالعمل را دنبال کنید- چگونه ولتاژ نوار LED را انتخاب کنیم؟ 12 ولت یا 24 ولت؟ با این حال، نوارهای LED کم ولتاژ 5 ولت نیز موجود است. اکثر چراغ‌های LED برق USB معمولاً دارای ولتاژ 5 ولت هستند. در زیر، من یک نمودار مقایسه سریع نوارهای LED کم ولتاژ را اضافه می کنم.
| مقایسه نوار LED ولتاژ پایین: 5 ولت در مقابل 12 ولت در مقابل 24 ولت | |||
| ولتاژ کل نوار LED | ولتاژ در مقابل مقاومت | ٪ قدرت "هدر رفته" در مقاومت ها | کاربرد |
| 5 ولت (1 LED در هر گروه) | 2V | ٪۱۰۰ | دستگاه های قابل حمل روشنایی با یو اس بی پروژه های DIY نورپردازی تاکیدی کوچک |
| 12 ولت (3 LED در هر گروه) | 3V | ٪۱۰۰ | نورپردازی خودرو نورپردازی RV نورپردازی زیر کابینت دکوراسیون منزل و نورپردازی برجسته |
| 24 ولت (6 یا 7 LED در هر گروه) | 3V | ٪۱۰۰ | تجاری و روشنایی صنعتی نورپردازی معماری تاسیسات در مقیاس بزرگ علائم در فضای باز و روشنایی |
نوارهای LED ولتاژ بالا
شما نیازی به غواص یا ترانسفورماتورهای دست و پا گیر ندارید نوارهای LED ولتاژ بالا. آنها می توانند دارای ولتاژهای مختلفی باشند، از جمله AC110V، 120V، 230V و 240V. تنها با یک پلاگین می توانند تا 50 متر طول داشته باشند. این چراغ های نواری LED ولتاژ بالا را برای روشنایی تجاری و فضای باز مناسب می کند.
استفاده از نوارهای LED فشار قوی
- روشنایی خیابان
- نورپردازی استادیوم
- تاسیسات صنعتی
- روشنایی فضای باز
- نورپردازی High-Bay
- فضاهای تجاری بزرگ
- نورپردازی یارو
- روشنایی راه پله
افت ولتاژ نوار LED
ولتاژ در طول نوار LED کاهش می یابد زیرا جریان در داخل آن جریان دارد به عنوان افت ولتاژ نوار LED شناخته می شود. به دلیل افت ولتاژ، روشنایی نوار LED به تدریج با دور شدن طول از منبع تغذیه کاهش می یابد. عوامل موثر بر افت ولتاژ به شرح زیر است:
- جریان کل نوار LED
- طول و قطر سیم
- طول و ضخامت مس در PCB
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد افت ولتاژ نوار LED، این را بررسی کنید- افت ولتاژ نوار LED چیست؟
چگونه افت ولتاژ نوار LED را کاهش دهیم؟
روشنایی و خروجی روشنایی کلی به دلیل افت ولتاژ به شدت تحت تأثیر قرار می گیرند. در اینجا راه هایی وجود دارد که می توانید افت ولتاژ نوار LED را به روش های زیر کاهش دهید:
1. از نوارهای LED ولتاژ بالا استفاده کنید
نوارهای LED ولتاژ بالا کمتر در معرض افت ولتاژ هستند. اگر با استفاده از نوارهای LED 12 ولت یا 24 ولت با مشکلات افت ولتاژ مواجه هستید، پیشنهاد می کنم نوارهای LED ولتاژ بالا را انتخاب کنید. این می تواند یک نوار LED 48Vdc یا 36Vdc یا 110Vac، 120Vac (یا بالاتر) باشد که متناسب با هدف روشنایی شما باشد. اما هر چیزی که انتخاب می کنید، مطمئن شوید که ولتاژ نوار LED با ولتاژ منبع تغذیه سازگار است.
2. طول نوار LED را کوتاه کنید
افت ولتاژ و مقاومت جریان با افزایش طول افزایش می یابد.
طول ⬆ ولتاژ ⬆ افت ولتاژ ⬇
به همین دلیل است که کوتاه کردن طول نوار LED باعث کاهش افت ولتاژ می شود. برای دانستن بیشتر در مورد طول نوارهای LED و ولتاژ آنها، این را بررسی کنید- طولانی ترین چراغ های LED نواری کدامند؟
3. سیم کشی موازی نوارهای متعدد
هنگامی که چندین نوار LED را برای افزایش طول وصل می کنید، باعث افت ولتاژ می شود. در نتیجه، روشنایی نوار LED به تدریج با افزایش طول شروع به کم شدن می کند. برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، سیم کشی های موازی را از منبع تغذیه به هر نوار LED تازه اضافه شده وصل کنید. این باعث کاهش افت ولتاژ می شود.
4. از PCB ضخیم تر و گسترده تر استفاده کنید
تمام اجزای نوار LED در برد مدار چاپی یا PCB آن قرار گرفته اند. همچنین حاوی مقاومت است. با افزایش طول، مقاومت نیز افزایش می یابد که باعث افت ولتاژ می شود. اما می توانید با استفاده از PCB ضخیم تر و عریض تر، افت ولتاژ را کاهش دهید.
آیا باید دقیقا ولتاژ مشخص شده را تامین کنید؟
ال ای دی ها به ولتاژ حساس هستند. به همین دلیل است که برای عملکرد بهینه، تامین ولتاژ دقیق به چراغ های نوار LED ضروری است. با این حال، یک محدوده تحمل وجود دارد که LED ها می توانند ولتاژ مصرف کنند. اگر ولتاژ تغذیه شده از سطح تحمل بیشتر شود، فیکسچر آسیب می بیند.
ولتاژ کاری LED ها به ولتاژ فوروارد یا VF معروف است. به عنوان مثال، اگر VF یک LED 3.2 ولت با تلرانس ± 0.1 ولت باشد. این نشان می دهد که چراغ نوار LED می تواند در محدوده 3.1 ولت تا 3.3 ولت به درستی کار کند. اگر ولتاژ عرضه شده بیشتر از این باشد، به LED آسیب می رساند. به همین دلیل است که بهتر است ولتاژ را دقیقا مطابق با مشخصات تامین کنید.
پرسش های متداول
خط پایین
چراغ های نواری LED وسایل روشنایی همه کاره هستند که برای چندین کاربرد مناسب هستند. آنها در هر دو نوع ولتاژ بالا و پایین موجود هستند. اما هر ولتاژی که انتخاب می کنید، مطمئن شوید که با ولتاژ ورودی مطابقت دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چراغ های نواری LED، این مقاله را بررسی کنید- چراغ های نوار LED چگونه کار می کنند؟
برای نوارهای LED ممتاز، ما را انتخاب کنید نوارهای LEDYi. ما امکانات زیادی برای جمع آوری و سفارشی سازی برای رفع نیازهای شما داریم. علاوه بر وسایل معمولی 12 ولت و 24 ولت، ما نیز داریم جریان پایدار و سری نوار LED ولتاژ بالا. آنها را بررسی کنید و سفارش خود را همین الان ثبت کنید!
