מתח הכניסה הראשי של נורות LED הוא 12 Vdc ו-24 Vdc, בהתאמה. הם בטוחים וקלים לעבוד איתם. אבל, לעתים קרובות אנו שומעים את ההצהרה הזו: פס ה-LED בהיר יותר בקצה אחד ועמום בקצה השני. למה?

התשובה היא ירידת מתח. למעשה, זה מאוד נורמלי במערכות תאורה במתח נמוך.
במאמר זה נדבר על:

מהי נפילת מתח ברצועת LED?

נפילת מתח רצועת LED היא כמות המתח שאבד בין ספק הכוח לנורות הלד עצמם.
ככל שההתנגדות במעגל גדולה יותר, כך נפילת המתח גבוהה יותר.

במעגל DC של פס הלד, המתח יפחת בהדרגה כשהוא עובר דרך החוט ונורית הפס עצמו. אז, הארכת החוט או הפס תוביל לכך שצד אחד של אורות הפס שלך יהיה בהיר יותר מהצד השני.

מדוע מתרחשת נפילת מתח ברצועת LED?

הסיבה הראשונה היא שלכל אורך חוט יש כמות מסוימת של התנגדות חשמלית. ככל שהחוט ארוך יותר, כך ההתנגדות גדולה יותר. התנגדות חשמלית גורמת לירידת מתח, ונפילת מתח גורמת ללדים שלך להתעמעם.

הסיבה השנייה היא של-PCB עצמו יש התנגדות. ההתנגדות של ה-PCB תכלה חלק מהמתח ותמיר את האנרגיה החשמלית לאנרגיה תרמית.

עמידות ה-PCB קשורה לגודל החתך (המתאים לרוחב לוח ה-PCB ולעובי הנחושת). ככל שחתך ה-PCB גדול יותר, כך ההתנגדות קטנה יותר; ככל שאורך ה-PCB ארוך יותר, כך ההתנגדות גדולה יותר.

איך למצוא נפילת מתח?

ירידת המתח של ה-LED בולטת ביותר ברצועת ה-LED הלבנה, כך שניתן לפתוח את האור הלבן ברצועת ה-LED המשתנה בצבע כדי לראות את ירידת המתח.

הבה נראה אם ​​אנו יכולים לראות ירידת מתח על ידי הפעלת פס לד אור לבן למרחקים ארוכים. בתמונה למטה, אנו יכולים לראות שההתחלה (עמדה "1") היא לבנה ברורה, ולאחר ריצה למרחק (מצב "2"), האור הלבן הופך בהדרגה לצהוב, ובסוף רצועת ה-LED ( במצב "3"), האור הלבן הופך לאדום עקב הירידה במתח.

(תזכורת: כאשר פס תאורת הלדים מגולגל, אין להדליק אותו לאורך זמן, דבר שיפגע ברצועת הלדים.)

מתח רצועת LED קשור לשבבי LED. להלן המתחים קדימה הנדרשים עבור מספר כונני שבבים צבעוניים.

• שבב LED כחול: 3.0-3.2V
• שבב LED ירוק: 3.0-3.2V
• שבב LED אדום: 2.0-2.2V

הערה: הנורית הלבנה משתמשת בשבב כחול ולאחר מכן מוסיפה זרחנים על פני השטח.

מתח ההנעה של השבבים הכחולים גדול מזה של השבבים הירוק והאדום. אז כאשר המתח של אור פס הלדים הלבן יורד, והמתח הנוכחי אינו יכול לעמוד במתח הנדרש על ידי השבבים הכחולים, פס האור יציג צהוב (צבע ירוק ואדום מעורב) ואדום מכיוון שהם נמוכים מהמתח הנדרש על ידי האור הלבן.

האם בכל נורות ה-LED יש נפילת מתח?

בעיקרון, לכל פסי LED במתח נמוך, כגון 5Vdc, 12Vdc ו-24Vdc יהיו בעיות של נפילת מתח. כי עבור אותה צריכת חשמל, ככל שהמתח נמוך יותר, הזרם גדול יותר. לפי חוק אוהם, מתח שווה להתנגדות כפול זרם. ההתנגדות של מוליך קבועה. ככל שהזרם גדול יותר, כך נפילת המתח גדולה יותר. זו גם הסיבה שבגללה אנשים משתמשים במתח גבוה להעברת חשמל!

פסי LED במתח גבוה, כגון 110VAC, 220VAC ו-230VAC, בדרך כלל אין בעיה של נפילת מתח. עבור הזנת כוח קצה אחד, מרחק הריצה המרבי של פסי אור LED במתח גבוה יכול להיות עד 50 מטרים. לפי ההספק השווה למתח המוכפל בזרם, המתח של פס ה-LED במתח גבוה הוא 110V או 220V, כך שהזרם של פס ה-LED במתח גבוה קטן מאוד, כך שגם ירידת המתח קטנה.

אל האני פס אור LED זרם קבוע, בדרך כלל 24Vdc, לא תהיה בעיה של נפילת מתח. מכיוון שלרצועות LED זרם קבוע יש ICs, ICs אלה יכולים לשמור על זרם הזרם דרך נוריות ה-LED קבוע. כל עוד הזרם דרך הנורית קבוע, גם בהירות הנורית קבועה. 

למעשה, המתח של נורית LED הזרם הקבוע יקטן גם הוא. לדוגמה, המתח בקצה רצועת האור LED הזרם הקבוע יהיה גם נמוך מה-24V. בנסיבות רגילות, נפילת מתח תגרום לירידה בזרם דרך הנורית, וכתוצאה מכך בהירות נמוכה יותר. עם זאת, מכיוון שיש ICs על פסי LED הזרם הקבוע, ICs אלה יכולים לשמור על הזרם העובר דרך נוריות ה-LED קבוע, אשר צריך להיות בטווח מתח מסוים (לדוגמה, 24V~19V).

האם נפילת מתח רצועת LED מזיקה?

נפילת מתח רצועת LED בדרך כלל אינה מזיקה לנורות ה-LED מכיוון שזו צורה שבה המתח המסופק להן נמוך ממה שהיה צפוי במקור.

עם זאת, נפילת המתח מייצגת בדרך כלל את ההמרה של אנרגיה חשמלית לאנרגיה התרמית של הנגד, אשר מייצרת חום רב. זה יכול לגרום לבעיות אם פס ה-LED שלך מותקן בתוך או ליד חומרים רגישים לחום. דבקים ונוריות LED של 3M הם גם רגישים מעט מבחינה תרמית ולכן נפילות מתח מוגזמות יכולות להוות בעיה.

אילו גורמים ישפיעו על ירידת המתח?

לפי חוק אוהם, המתח שווה לזרם כפול ההתנגדות.

ההתנגדות של החוט נקבעת לפי אורכו וגודל החוט. התנגדות רצועת ה-LED של PCB נקבעת על פי האורך והעובי של הנחושת ב-PCB.

אז, מידת נפילת המתח של רצועות LED יכולה להיקבע על ידי הגורמים העיקריים: הזרם הכולל של רצועת LED, אורך וקוטר החוט, אורך רצועת LED ועובי נחושת PCB.

הזרם הכולל של רצועת ה-LED

דרך המפרט של פס הלד נוכל לדעת מהי הספק של פס הלד בגודל 1 מטר, כך שנוכל לחשב את ההספק הכולל של פס הלד.

הזרם הכולל של רצועת ה-LED שווה לסך ההספק חלקי המתח.

אז ככל שההספק הכולל גדול יותר, כך גדל הזרם הכולל, וכך נפילת המתח חמורה יותר. לכן, ירידת המתח של פסי לד בהספק גבוה חמורה יותר מזו של פסי לד בהספק נמוך.

לחילופין, ככל שהמתח נמוך יותר, כך הזרם גבוה יותר וירידה במתח חמורה יותר. לכן, ירידת המתח של פס 12V LED חמורה יותר מזו של פס 24V.

האורך והקוטר של החוט

ההתנגדות של החוט נקבעת בעיקר על ידי חומר המוליך, אורך המוליך וחתך המוליך. 

ההתנגדות של החוט נקבעת בעיקר על ידי חומר המוליך, אורך המוליך וחתך המוליך. ככל שהחוט ארוך יותר, ההתנגדות גדולה יותר וככל שהחתך קטן יותר, ההתנגדות גדולה יותר.

אתה יכול לבדוק את כלי חישוב התנגדות חוט לעשות חישובים פשוטים יותר.

האורך והעובי של הנחושת ב-PCB

PCB דומים לחוטים, שניהם מוליכים ויש להם התנגדות בעצמם. החומר המוליך ב-PCB הוא נחושת. ככל שה-PCB ארוך יותר, כך ההתנגדות גדולה יותר; ככל שחתך הנחושת בתוך ה-PCB גדול יותר, כך ההתנגדות קטנה יותר.
אתה יכול לבדוק את כלי חישוב התנגדות PCB כדי להפוך את החישובים ללא מאמץ.

כיצד להימנע מנפילת מתח?

למרות שברצועת ה-LED תהיה בעיית נפילת המתח, נוכל להימנע ממנה באמצעות השיטות הבאות.

חיבורים מקבילים

כאשר יש צורך להתקין פסי לד ארוכים יותר, מומלץ לחבר כל 5 מטר פסים לאספקת החשמל במקביל.

ספק כוח בשני הקצוות של נורית רצועת הלד

האורך המרבי המומלץ של פסי לד בשוק הוא 5 מטר. אם אתה צריך להתקין פס לד באורך 10 מטר, אתה יכול לחבר את שני הקצוות של פס הלד לאספקת החשמל.

השתמש במספר ספקי כוח

שימוש במספר ספקי כוח במקום יחידה אחת הוא רעיון מצוין כדי להשיג בהירות טובה יותר. זה דורש תכנון אסטרטגי, כדי שלא תגיע רחוק מדי ממקור הכוח.

השתמש ברצועת LED במתח גבוה של 48Vdc או 36Vdc

השתמש ברצועות LED במתח כניסה גבוה יותר כדי למנוע בעיות של נפילת מתח.

לדוגמה, השתמש ב-48V, 36V ו-24V במקום 12V ו-5V.

מכיוון שמתח גבוה יותר פירושו זרם נמוך יותר, ירידת מתח נמוכה יותר.

השתמש ברצועות LED עם PCB עבה נחושת

נחושת היא החומר הנפוץ ביותר בחיווט חשמלי. הסיבה לכך היא שהוא מוליך חשמל היטב וזול יחסית לכסף. 

עובי הנחושת נמדד בדרך כלל באונקים. ככל שחוט הנחושת עבה יותר, כך זורם יותר זרם. 

אנו ממליצים להשתמש ב-2oz. או 3 אונקיות. לפסי LED בעלי הספק גבוה כדי למנוע נפילות מתח.

ככל שחוט הנחושת עבה יותר, כך ההתנגדות הפנימית נמוכה יותר. 

לכן, חוט הנחושת ישא יותר יעילות חשמל. 

בנוסף, עדיף לפיזור חום.

השתמש בחוט בגודל גדול

לעיתים, המקום בו מותקן פס ה-LED נמצא במרחק רב מאספקת ה-LED. לאחר מכן עלינו לשקול באיזה גודל חוט אנו צריכים להשתמש כדי לחבר את רצועת ה-LED וספק הכוח. כמובן, ככל שגודל החוט גדול יותר, כך ייטב. עלינו לדעת מהי מפל המתח שאנו יכולים לקבל, ולדעת מה גורם האורך הזה של החוט למפל המתח.

אתה יכול לקבוע את גודל החוט על ידי ביצוע השלבים הבאים:

שלב 1. חשב את ההספק

ניתן לבדוק את ההספק למטר על גבי תווית האריזה של פס הלד, כך שההספק הכולל הוא ההספק למטר כפול מספר המטרים הכולל. לאחר מכן חלקו את ההספק הכולל במתח כדי לקבל את הזרם הכולל.

שלב 2. מדוד את המרחק בין פס ה-LED לנהג

מדוד את המרחק בין פס ה-LED לאספקת הכוח של ה-LED. זה משפיע ישירות על גודל החוט.

שלב 3. בחר את החוט בגודל הנכון

אתה יכול לחשב את מפל המתח של החוט באמצעות מחשבון טיפת מתח.

אתה יכול לנסות לשנות קוטרי חוטים שונים במחשבון כדי לראות את ירידת המתח המתאימה לקוטרי חוטים שונים. 

בדרך זו, מצא חוט בגודל הנכון (עם נפילת מתח אתה יכול לקבל).

השתמש ברצועת LED זרם קבוע סופר ארוך

אל האני אור רצועת led סופר ארוך עם זרם קבוע (CC). יכול להגיע ל-50 מטר, 30 מטר, 20 מטר ו-15 מטר לכל סליל, וצריך להיות מחובר רק לאספקת החשמל בקצה אחד, והבהירות של ההתחלה והסוף זהה.

על ידי הוספת רכיבי IC עם זרם קבוע למעגל, פס ה-LED של הזרם הקבוע הסופר ארוך יכול להבטיח שהזרם דרך ה-LED יכול להישמר קבוע בטווח מתח מסוים (לדוגמה, 24V~19V) כך שהבהירות של ה-LED תהיה עִקבִי.

סיכום

ניתן לפתור את בעיית נפילת המתח, אבל זה יעלה לך קצת זמן או כסף. אם תרצו לחסוך בכסף, תוכלו לחבר את פסי הלדים במקביל לספק הכוח או לחבר את שני קצוות פסי הלד לאספקת החשמל. אם אתה צריך לחסוך זמן, אתה יכול לבחור פסי LED עם PCB עבה יותר מנחושת או פסי LED זרם קבוע סופר ארוכים. עם זאת, לפעמים זמן הוא כסף.

LEDYi מייצרת באיכות גבוהה פסי לד ו-LED ניאון פלקס. כל המוצרים שלנו עוברים מעבדות הייטק על מנת להבטיח את האיכות המרבית. חוץ מזה, אנו מציעים אפשרויות הניתנות להתאמה אישית על פסי ה-LED והניאון flex שלנו. אז, עבור פס LED פרימיום ו-LED ניאון flex, צור קשר עם LEDYi בהקדם האפשרי!