La tension d'entrée primaire pour les bandes lumineuses LED est respectivement de 12 Vdc et 24 Vdc. Ils sont sûrs et faciles à travailler. Mais, nous entendons souvent cette déclaration : la bande LED est plus lumineuse à une extrémité et plus faible à l'autre. Pourquoi?
La réponse est la chute de tension. En fait, c'est tout à fait normal dans les systèmes d'éclairage à basse tension.
Dans cet article nous parlerons de :
Qu'est-ce que la chute de tension de la bande LED ?
La chute de tension de la bande LED est la quantité de tension perdue entre l'alimentation et les LED elles-mêmes.
Plus la résistance dans le circuit est grande, plus la chute de tension est élevée.
Dans le circuit DC de la bande LED, la tension diminuera progressivement à mesure qu'elle traversera le fil et la bande lumineuse elle-même. Ainsi, l'extension du fil ou de la bande conduira à ce qu'un côté de vos bandes lumineuses soit plus lumineux que l'autre côté.
Pourquoi la chute de tension de la bande LED se produit-elle ?
La première raison est que toute longueur de fil a une certaine résistance électrique. Plus le fil est long, plus la résistance est élevée. La résistance électrique provoque une chute de tension et la chute de tension fait baisser la luminosité de vos LED.
La deuxième raison est que le PCB lui-même a une résistance. La résistance du PCB consommera une partie de la tension et convertira l'énergie électrique en énergie thermique.
La résistance du PCB est liée à la taille de la section (correspondant à la largeur de la carte PCB et à l'épaisseur du cuivre). Plus la section transversale du PCB est grande, plus la résistance est faible ; plus la longueur du PCB est longue, plus la résistance est grande.
Comment trouver une chute de tension ?
La chute de tension de la LED est plus visible sur la bande de LED blanche, vous pouvez donc ouvrir la lumière blanche sur la bande de LED à changement de couleur pour observer la chute de tension.
Voyons si nous pouvons voir une chute de tension en exécutant une bande led à lumière blanche longue distance. Dans l'image ci-dessous, nous pouvons voir que le début (position "1") est blanc clair, et après avoir parcouru une distance (position "2"), la lumière blanche devient progressivement jaune, et à la fin de la bande led ( position « 3 »), le voyant blanc devient rouge en raison de la baisse de tension.
(Rappel : lorsque la bande lumineuse LED est enroulée, elle ne doit pas être allumée pendant une longue période, ce qui endommagera la bande LED.)
La tension de la bande LED est liée aux puces LED. Vous trouverez ci-dessous les tensions directes requises pour plusieurs lecteurs de puces de couleur.
- Puce LED bleue : 3.0-3.2 V
- Puce LED verte : 3.0-3.2 V
- Puce LED rouge : 2.0-2.2 V
Remarque: La LED blanche utilise une puce bleue et ajoute ensuite des luminophores sur la surface.
La tension de commande des puces bleues est supérieure à celle des puces vertes et rouges. Ainsi, lorsque la tension de la bande lumineuse à led blanche chute et que la tension actuelle ne peut pas répondre à la tension requise par les puces bleues, la bande lumineuse affichera le jaune (couleur mélangée verte et rouge) et le rouge car ils sont inférieurs à la tension requise par la lumière blanche.
Toutes les bandes lumineuses LED ont-elles une chute de tension ?
Fondamentalement, toutes les bandes LED basse tension, telles que 5Vdc, 12Vdc et 24Vdc auront des problèmes de chute de tension. Car pour une même consommation électrique, plus la tension est faible, plus le courant est important. Selon la loi d'Ohm, la tension est égale à la résistance multipliée par le courant. La résistance d'un conducteur est constante. Plus le courant est important, plus la chute de tension est importante. C'est aussi la raison pour laquelle les gens utilisent la haute tension pour transmettre l'électricité !
Les bandes LED haute tension, telles que 110VAC, 220VAC et 230VAC, n'ont généralement pas de problème de chute de tension. Pour une alimentation électrique à une extrémité, la distance de fonctionnement maximale des bandes lumineuses LED haute tension peut atteindre 50 mètres. Selon la puissance égale à la tension multipliée par le courant, la tension de la bande LED haute tension est de 110 V ou 220 V, donc le courant de la bande LED haute tension est très faible, donc la chute de tension est également faible.
La bande lumineuse LED à courant constant, généralement 24Vdc, n'aura pas de problème de chute de tension. Étant donné que les bandes de LED à courant constant ont des circuits intégrés, ces derniers peuvent maintenir le courant circulant à travers les LED constant. Tant que le courant traversant la LED est constant, la luminosité de la LED est également constante.
En fait, la tension de la lumière LED à courant constant diminuera également. Par exemple, la tension à l'extrémité de la bande lumineuse LED à courant constant sera également inférieure au 24V. Dans des circonstances normales, une chute de tension entraînera une chute de courant à travers la LED, entraînant une luminosité plus faible. Cependant, comme il y a des CI sur les bandes de LED à courant constant, ces CI peuvent maintenir le courant traversant les LED constant, qui doit être dans une plage de tension spécifique (par exemple, 24V ~ 19V).
La chute de tension des bandes LED est-elle nocive ?
La chute de tension des bandes de LED n'est généralement pas préjudiciable aux LED car il s'agit d'une forme où la tension qui leur est fournie est inférieure à ce qui était initialement prévu.
Cependant, la chute de tension représente généralement la conversion de l'énergie électrique en énergie thermique de la résistance, qui génère beaucoup de chaleur. Cela peut causer des problèmes si votre bande LED est installée dans ou à proximité de matériaux sensibles à la chaleur. Les adhésifs et les LED 3M sont également quelque peu sensibles à la chaleur, de sorte que des chutes de tension excessives peuvent poser problème.
Quels facteurs affecteront la chute de tension ?
Selon la loi d'Ohm, la tension est égale au courant multiplié par la résistance.
La résistance du fil est déterminée par sa longueur et la taille du fil. La résistance du PCB de la bande LED est déterminée par la longueur et l'épaisseur du cuivre dans le PCB.
Ainsi, le degré de chute de tension des bandes LED peut être déterminé par les principaux facteurs : le courant total de la bande LED, la longueur et le diamètre du fil, la longueur de la bande LED et l'épaisseur du cuivre PCB.
Le courant total de la bande LED
Grâce à la spécification de la bande LED, nous pouvons connaître la puissance de la bande LED de 1 mètre, de sorte que nous pouvons calculer la puissance totale de la bande LED.
Le courant total de la bande LED est égal à la puissance totale divisée par la tension.
Ainsi, plus la puissance totale est élevée, plus le courant total est élevé, et donc plus la chute de tension est importante. Par conséquent, la chute de tension des bandes LED à haute puissance est plus grave que celle des bandes LED à faible puissance.
Alternativement, plus la tension est faible, plus le courant est élevé et plus la chute de tension est importante. Par conséquent, la chute de tension de la bande LED 12V est plus grave que celle de la bande 24V.
La longueur et le diamètre du fil
La résistance du fil est principalement déterminée par le matériau du conducteur, la longueur du conducteur et la section du conducteur.
La résistance du fil est principalement déterminée par le matériau du conducteur, la longueur du conducteur et la section du conducteur. Plus le fil est long, plus la résistance est grande et plus la section est petite, plus la résistance est grande.
Vous pouvez consulter la Outil de calcul de résistance de fil pour rendre les calculs plus simples.
La longueur et l'épaisseur du cuivre dans le PCB
Les PCB sont similaires aux fils, ils sont tous deux conducteurs et ont eux-mêmes une résistance. Le matériau conducteur d'un PCB est le cuivre. Plus le PCB est long, plus la résistance est grande ; plus la section de cuivre à l'intérieur du PCB est grande, plus la résistance est faible.
Vous pouvez consulter la Outil de calcul de la résistance des PCB pour rendre les calculs plus faciles.
Comment éviter les chutes de tension ?
Bien que la bande LED ait le problème de chute de tension, nous pouvons l'éviter en utilisant les méthodes suivantes.
Connexions parallèles
Lorsque des bandes LED plus longues doivent être installées, il est recommandé de connecter tous les 5 mètres de bandes à l'alimentation en parallèle.
Alimentation aux deux extrémités de la bande lumineuse à led
La longueur maximale recommandée des rubans LED sur le marché est de 5 mètres. Si vous devez installer une bande LED de 10 mètres, vous pouvez connecter les deux extrémités de la bande LED à l'alimentation.
Utiliser plusieurs alimentations
L'utilisation de plusieurs alimentations au lieu d'une seule unité est une excellente idée pour obtenir une meilleure luminosité. Cela nécessite une planification stratégique, afin de ne pas vous retrouver trop loin de la source d'alimentation.
Utilisez une bande LED haute tension 48Vdc ou 36Vdc
Utilisez des bandes LED à tension d'entrée plus élevée pour éviter les problèmes de chute de tension.
Par exemple, utilisez 48V, 36V et 24V au lieu de 12V et 5V.
Parce qu'une tension plus élevée signifie un courant plus faible, une chute de tension plus faible.
Utilisez des bandes de LED avec un circuit imprimé en cuivre épais
Le cuivre est le matériau le plus couramment utilisé dans les câblages électriques. En effet, il conduit bien l'électricité et est relativement peu coûteux par rapport à l'argent.
L'épaisseur du cuivre est généralement mesurée en onces. Plus le fil de cuivre est épais, plus le courant passe.
Nous vous recommandons d'utiliser 2 oz. ou 3 onces. pour les rubans LED haute puissance afin d'éviter les chutes de tension.
Plus le fil de cuivre est épais, plus la résistance interne est faible.
Par conséquent, le fil de cuivre transportera plus d'efficacité énergétique.
De plus, il est meilleur pour la dissipation de la chaleur.
Utilisez du fil de grande taille
Parfois, l'endroit où la bande LED est installée est éloigné de l'alimentation LED. Ensuite, nous devons considérer la taille du fil que nous devons utiliser pour connecter la bande LED et l'alimentation. Bien sûr, plus la taille du fil est grande, mieux c'est. Nous devons savoir quelle est la chute de tension que nous pouvons accepter, et savoir ce que cette longueur de fil provoque la chute de tension.
Vous pouvez déterminer la taille du fil en suivant les étapes ci-dessous :
Étape 1. Calculez la puissance
Vous pouvez vérifier la puissance par mètre sur l'étiquette d'emballage de la bande LED, de sorte que la puissance totale est la puissance par mètre multipliée par le nombre total de mètres. Divisez ensuite la puissance totale par la tension pour obtenir le courant total.
Étape 2. Mesurez la distance entre la bande LED et le pilote
Mesurez la distance entre la bande LED et l'alimentation LED. Cela affecte directement la taille du fil.
Étape 3. Choisissez la bonne taille de fil
Vous pouvez calculer la chute de tension du fil à l'aide de la Calculateur de chute de tension.
Vous pouvez essayer de changer différents diamètres de fil dans la calculatrice pour voir la chute de tension correspondant aux différents diamètres de fil.
De cette façon, trouvez un fil de la bonne taille (avec une chute de tension que vous pouvez accepter).
Utilisez une bande LED à courant constant super longue
La bande lumineuse led super longue à courant constant (CC) peut atteindre 50 mètres, 30 mètres, 20 mètres et 15 mètres par bobine, et ne doit être connecté à l'alimentation qu'à une extrémité, et la luminosité du début et de la fin est la même.
En ajoutant des composants IC à courant constant au circuit, la bande LED à courant constant super longue peut garantir que le courant traversant la LED peut être maintenu constant dans une plage de tension spécifique (par exemple, 24 V ~ 19 V) afin que la luminosité de la LED soit cohérent.
Conclusion
Le problème de chute de tension peut être résolu, mais cela vous coûtera du temps ou de l'argent. Si vous voulez économiser de l'argent, vous pouvez connecter les bandes LED en parallèle à l'alimentation ou connecter les deux extrémités des bandes LED à l'alimentation. Si vous avez besoin de gagner du temps, vous pouvez choisir des bandes de LED avec un circuit imprimé en cuivre plus épais ou des bandes de LED à courant constant super longues. Cependant, parfois, le temps c'est de l'argent.
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