La tensione di ingresso primaria per le strisce LED è rispettivamente di 12 Vdc e 24 Vdc. Sono sicuri e facili da lavorare. Ma sentiamo spesso questa affermazione: la striscia LED è più luminosa a un'estremità e più debole all'altra. Come mai?
La risposta è caduta di tensione. In realtà, questo è molto normale nei sistemi di illuminazione a bassa tensione.
In questo articolo parleremo di:
Qual è la caduta di tensione della striscia LED?
La caduta di tensione della striscia LED è la quantità di tensione persa tra l'alimentatore e i LED stessi.
Maggiore è la resistenza nel circuito, maggiore è la caduta di tensione.
Nel circuito CC della striscia led, la tensione diminuirà gradualmente man mano che passa attraverso il filo e la striscia luminosa stessa. Quindi, l'estensione del filo o della striscia farà sì che un lato delle tue strisce sia più luminoso dell'altro lato.
Perché si verifica un calo di tensione della striscia LED?
Il primo motivo è che qualsiasi lunghezza di filo ha una certa resistenza elettrica. Più lungo è il filo, maggiore è la resistenza. La resistenza elettrica provoca una caduta di tensione e la caduta di tensione provoca l'attenuazione dei LED.
Il secondo motivo è che il PCB stesso ha una resistenza. La resistenza del PCB consumerà parte della tensione e convertirà l'energia elettrica in energia termica.
La resistenza del PCB è correlata alla dimensione della sezione trasversale (corrispondente alla larghezza della scheda PCB e allo spessore del rame). Maggiore è la sezione del PCB, minore è la resistenza; maggiore è la lunghezza del PCB, maggiore è la resistenza.
Come trovare la caduta di tensione?
La caduta di tensione del LED è più evidente sulla striscia di led bianca in modo da poter aprire la luce bianca sulla striscia di led che cambia colore per osservare la caduta di tensione.
Vediamo se riusciamo a vedere un calo di tensione eseguendo una striscia di led a luce bianca a lunga distanza. Nell'immagine sotto, possiamo vedere che l'inizio (posizione “1”) è bianco chiaro, e dopo aver corso per un tratto (posizione “2”), la luce bianca diventa gradualmente gialla, e alla fine della striscia led ( posizione “3”), la luce bianca diventa rossa per la diminuzione della tensione.
(Promemoria: quando la striscia luminosa a led viene arrotolata, non dovrebbe essere accesa per molto tempo, il che danneggerà la striscia led.)
La tensione della striscia LED è correlata ai chip LED. Di seguito sono riportate le tensioni dirette richieste per diverse unità chip a colori.
- Chip LED blu: 3.0-3.2 V
- Chip LED verde: 3.0-3.2 V
- Chip LED rosso: 2.0-2.2 V
Nota: Il LED bianco utilizza un chip blu e quindi aggiunge fosfori sulla superficie.
La tensione di pilotaggio dei chip blu è maggiore di quella dei chip verdi e rossi. Quindi, quando la tensione della striscia LED bianca diminuisce e la tensione attuale non può soddisfare la tensione richiesta dai chip blu, la striscia luminosa visualizzerà il giallo (colore misto verde e rosso) e il rosso perché sono inferiori alla tensione richiesta da la luce bianca.
Tutte le strisce LED hanno una caduta di tensione?
Fondamentalmente, tutte le strisce LED a bassa tensione, come 5Vdc, 12Vdc e 24Vdc, avranno problemi di caduta di tensione. Perché a parità di consumo energetico, minore è la tensione, maggiore è la corrente. Secondo la legge di Ohm, la tensione è uguale alla resistenza moltiplicata per la corrente. La resistenza di un conduttore è costante. Maggiore è la corrente, maggiore è la caduta di tensione. Questo è anche il motivo per cui le persone usano l'alta tensione per trasmettere elettricità!
Le strisce LED ad alta tensione, come 110VAC, 220VAC e 230VAC, generalmente non presentano il problema della caduta di tensione. Per l'alimentazione di un'estremità, la distanza massima di corsa delle strisce luminose a LED ad alta tensione può arrivare fino a 50 metri. A seconda della potenza uguale alla tensione moltiplicata per la corrente, la tensione della striscia LED ad alta tensione è 110 V o 220 V, quindi la corrente della striscia LED ad alta tensione è molto piccola, quindi anche la caduta di tensione è piccola.
I striscia luminosa a LED a corrente costante, generalmente 24Vdc, non avrà il problema della caduta di tensione. Poiché le strisce LED a corrente costante hanno circuiti integrati, questi circuiti integrati possono mantenere costante la corrente che scorre attraverso i LED. Finché la corrente attraverso il LED è costante, anche la luminosità del LED è costante.
Infatti diminuirà anche la tensione della luce LED a corrente costante. Ad esempio, anche la tensione all'estremità della striscia LED a corrente costante sarà inferiore a 24V. In circostanze normali, una caduta di tensione provoca una caduta di corrente attraverso il LED, con conseguente diminuzione della luminosità. Tuttavia, poiché ci sono circuiti integrati sulle strisce LED a corrente costante, questi circuiti integrati possono mantenere costante la corrente che passa attraverso i LED, che deve rientrare in un intervallo di tensione specifico (ad esempio, 24 V~19 V).
La caduta di tensione della striscia LED è dannosa?
La caduta di tensione della striscia LED in genere non è dannosa per i LED poiché è una forma in cui la tensione fornita loro è inferiore a quella originariamente prevista.
Tuttavia, la caduta di tensione rappresenta solitamente la conversione dell'energia elettrica nell'energia termica del resistore, che genera molto calore. Ciò può causare problemi se la striscia LED è installata all'interno o vicino a materiali sensibili al calore. Anche gli adesivi e i LED 3M sono in qualche modo sensibili al calore, quindi cadute di tensione eccessive possono essere un problema.
Quali fattori influenzeranno la caduta di tensione?
Secondo la legge di Ohm, la tensione è uguale alla corrente moltiplicata per la resistenza.
La resistenza del filo è determinata dalla sua lunghezza e dimensione del filo. La resistenza del PCB della striscia LED è determinata dalla lunghezza e dallo spessore del rame nel PCB.
Quindi, il grado di caduta di tensione delle strisce LED può essere determinato dai fattori principali: la corrente totale della striscia LED, la lunghezza e il diametro del filo, la lunghezza della striscia LED e lo spessore del rame del PCB.
La corrente totale della striscia LED
Attraverso le specifiche della striscia LED, possiamo conoscere la potenza della striscia LED da 1 metro, in modo da poter calcolare la potenza totale della striscia LED.
La corrente totale della striscia LED è uguale alla potenza totale divisa per la tensione.
Quindi maggiore è la potenza totale, maggiore è la corrente totale e quindi più grave è la caduta di tensione. Pertanto, la caduta di tensione delle strisce LED ad alta potenza è più grave di quella delle strisce LED a bassa potenza.
In alternativa, minore è la tensione, maggiore è la corrente e maggiore è la caduta di tensione. Pertanto, la caduta di tensione della striscia LED 12V è più grave di quella della striscia 24V.
La lunghezza e il diametro del filo
La resistenza del filo è determinata principalmente dal materiale del conduttore, dalla lunghezza del conduttore e dalla sezione del conduttore.
La resistenza del filo è determinata principalmente dal materiale del conduttore, dalla lunghezza del conduttore e dalla sezione del conduttore. Più lungo è il filo, maggiore è la resistenza e minore è la sezione trasversale, maggiore è la resistenza.
È possibile controllare il Strumento di calcolo della resistenza del filo per rendere i calcoli più semplici.
La lunghezza e lo spessore del rame nel PCB
I PCB sono simili ai fili, sono entrambi conduttori e hanno resistenza essi stessi. Il materiale conduttivo in un PCB è il rame. Più lungo è il PCB, maggiore è la resistenza; maggiore è la sezione del rame all'interno del PCB, minore è la resistenza.
È possibile controllare il Strumento di calcolo della resistenza PCB per fare calcoli più facilmente.
Come evitare la caduta di tensione?
Sebbene la striscia LED presenti il problema della caduta di tensione, possiamo evitarlo utilizzando i seguenti metodi.
Connessioni parallele
Quando è necessario installare strisce LED più lunghe, si consiglia di collegare in parallelo ogni 5 metri di strisce alla rete elettrica.
Alimentazione ad entrambe le estremità della striscia led
La lunghezza massima consigliata delle strisce LED in commercio è di 5 metri. Se è necessario installare una striscia LED da 10 metri, è possibile collegare entrambe le estremità della striscia LED all'alimentatore.
Utilizzare più alimentatori
L'uso di più alimentatori invece di una singola unità è un'ottima idea per ottenere una migliore luminosità. Richiede una pianificazione strategica, in modo da non finire troppo lontano dalla fonte di alimentazione.
Utilizzare strip LED ad alta tensione 48Vdc o 36Vdc
Utilizzare strisce LED con tensione di ingresso più elevata per evitare problemi di caduta di tensione.
Ad esempio, utilizzare 48 V, 36 V e 24 V anziché 12 V e 5 V.
Perché una tensione più alta significa una corrente più bassa, una caduta di tensione più bassa.
Utilizzare strisce LED con PCB in rame spesso
Il rame è il materiale più comunemente usato nei cablaggi elettrici. Questo perché conduce bene l'elettricità ed è relativamente poco costoso rispetto all'argento.
Lo spessore del rame è solitamente misurato in once. Più spesso è il filo di rame, più corrente scorre.
Si consiglia di utilizzare 2 once. o 3 once per strisce LED ad alta potenza per evitare cadute di tensione.
Più spesso è il filo di rame, minore è la resistenza interna.
Pertanto, il filo di rame porterà una maggiore efficienza energetica.
Inoltre, è meglio per la dissipazione del calore.
Usa filo di grandi dimensioni
A volte, il luogo in cui è installata la striscia LED è molto distante dall'alimentatore LED. Quindi dobbiamo considerare quale dimensione del filo dobbiamo utilizzare per collegare la striscia LED e l'alimentatore. Naturalmente, maggiore è la dimensione del filo, meglio è. Abbiamo bisogno di sapere qual è la caduta di tensione che possiamo accettare e sapere cosa questa lunghezza del filo provoca la caduta di tensione.
È possibile determinare la dimensione del filo seguendo i passaggi seguenti:
Passaggio 1. Calcola la potenza
Puoi controllare la potenza per metro sull'etichetta della confezione della striscia LED, quindi la potenza totale è la potenza per metro moltiplicata per il numero totale di metri. Quindi dividi la potenza totale per la tensione per ottenere la corrente totale.
Passaggio 2. Misurare la distanza tra la striscia LED e il driver
Misurare la distanza tra la striscia LED e l'alimentatore LED. Ciò influisce direttamente sulla dimensione del filo.
Passaggio 3. Scegli il filo della misura giusta
È possibile calcolare la caduta di tensione del filo utilizzando il Calcolatore di caduta di tensione.
Puoi provare a cambiare diversi diametri di filo nella calcolatrice per vedere la caduta di tensione corrispondente a diversi diametri di filo.
In questo modo, trova un filo della giusta dimensione (con una caduta di tensione che puoi accettare).
Usa una striscia LED a corrente costante super lunga
I striscia led super lunga a corrente costante (CC). può raggiungere 50 metri, 30 metri, 20 metri e 15 metri per bobina e deve essere collegato solo all'alimentazione su un'estremità e la luminosità dell'inizio e della fine è la stessa.
Aggiungendo componenti IC a corrente costante al circuito, la striscia led super lunga a corrente costante può garantire che la corrente attraverso il LED possa essere mantenuta costante entro un intervallo di tensione specifico (ad esempio, 24 V ~ 19 V) in modo che la luminosità del LED sia coerente.
Conclusione
Il problema della caduta di tensione può essere risolto, ma ti costerà un po' di tempo o denaro. Se vuoi risparmiare, puoi collegare le strisce led in parallelo all'alimentatore o collegare entrambe le estremità delle strisce led all'alimentatore. Se hai bisogno di risparmiare tempo, puoi scegliere strisce LED con PCB in rame più spesso o strisce LED super lunghe a corrente costante. Tuttavia, a volte il tempo è denaro.
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