LED ストリップの内部回路図を研究すると、この非常に柔軟な器具の構造を深く理解することができます。 LEDストリップを根本から知りたい場合は、この記事が最適です。
LED ストリップ ライトの PCB は、器具にテープまたはロープのような構造を与えます。 これは基本的に、他の小さなコンポーネントが存在する LED ストリップの主要な構造体です。 これらには、LED チップ、抵抗器、コンデンサなどが含まれます。これらすべての単語が組み合わされて LED ストリップが光ります。 ただし、最適な照明性能を確保するには電圧定格が不可欠です。
この記事では、LED ストリップ ライトの内部回路図とその電圧要件に関する基本情報をすべて説明しました。 LED ストリップ ライトに詳しくなく、それについて知りたい場合は、このガイドから始めるのが最適です。
LEDストリップライトの内部回路図
超薄型で柔軟な LED ストリップの内部回路図はあなたを驚かせるでしょう。 それらは多数の小さなコンポーネントで構成されています。 LED ストリップの基本的な内部コンポーネントは次のとおりです。
- LEDビーズ
LED ビーズは、光を発する LED ストリップの主なコンポーネントです。 電気を流すと光る半導体粒子でできています。 LEDストリップ内には多数の小さなLEDビーズが配置されています。 これらのビーズはさまざまなサイズにすることができます。 LEDストリップライトの照明出力は、これらのビーズの数、サイズ、形状によって異なります。 詳細については、これを確認してください。 数字と LED: 2835、3528、および 5050 の意味は?
- 回路基板
LED ストリップのすべての要素は、通常 PCB と呼ばれるプリント基板に配置されています。 これらのボードは非常に柔軟なので、必要に応じてストリップ ライトの形状を変えることができます。 PCB に関する最も興味深い事実は、ボディ全体にカットマークがあることです。 マークに従ってハサミでカットできます。 これは、設置のニーズに応じてストリップのサイズを決定するのに役立ちます。 チェック LEDストリップライトをカットできますか、そして接続方法：完全ガイド LEDストリップをカットする方法を学びます。
- 抵抗
LED ストリップ ライト内の抵抗は、ストリップ内の電流の流れを制御します。 器具に過剰な電流が流れると、器具が損傷します。 このような事態を防ぐために抵抗が取り付けられています。 電圧と電流の流れを抑制し、最適なパフォーマンスを保証します。
このコンデンサは LED ストリップで使用され、均一で一貫した照明を保証します。 電源を安定させ、ちらつきやその他の不要な電気的影響を軽減します。 ただし、すべての LED ストリップにコンデンサが付属しているわけではありません。 これは通常、IC を備えた高度なストリップ ライトに見られます。 基本的な LED ストリップにはコンデンサも含まれている場合があります。
- ダイオード
LED ストリップ全体に流れる電流の方向を維持することが重要です。 万が一、電流が逆流するとLEDチップが破損する恐れがあります。 これらの理由から、電流が一方向にのみ流れることを保証するためにダイオードが使用されます。 色制御機能も備えた半導体デバイスです。 たとえば、 RGBX LED ストリップ、各ダイオードを通過する電流を調整することで、各色 (赤、緑、青) の強度を制御できます。 したがって、最大 16 万の色相を作成できます。 詳細については、これを確認してください。 RGB 対 RGBW 対 RGBIC 対 RGBWW 対 RGBCCT LED ストリップ ライト.
- 銅の痕跡
LED ストリップの PCB 上の銅配線は、導電体として機能します。 電源から個々の LED ストリップやその他のコンポーネントに流れる電流の経路を作成します。 したがって、LED チップ、抵抗、ダイオード、その他の回路を接続します。 これにより、LED ストリップの長さ全体に均一な電気の分配が保証されます。
電圧に関する基本的な基礎
LED ストリップの電圧は XNUMX つの要因によって決まります。
LED の電圧、そのコンポーネント、および電源
LED ストリップ ライトの電圧を決定するときは、XNUMX つの要素を考慮する必要があります。 これらは次のとおりです。
- LED電圧
ストリップ ライトで使用される LED には個別の電圧要件があります。 この電圧は通常、「順電圧」または「VF」と呼ばれます。 LEDが発光するために必要な最小電圧です。 この電圧の要件は LED の種類と色によって異なります。 たとえば、白色 LED には通常約 3 ～ 3.4 ボルトが必要です。 これは、他の色の光では異なる場合があります。 以下の表は、さまざまな色の LED の順方向電圧範囲を示しています。
| LEDの色 | 典型的な VF 範囲 |
| レッド | 1.8から2.1ボルト |
| アンバー | 2から2.2ボルト |
| オレンジ | 1.9から2.2ボルト |
| イエロー | 1.9から2.2ボルト |
| グリーン | 2から3.1ボルト |
| 青 | 3から3.7ボルト |
| ホワイト | 3から3.4ボルト |
- コンポーネントの電圧互換性
LED ストリップはさまざまなコンポーネントで構成されています。 これらには、抵抗、ダイオード、コンデンサが含まれます。 これらの各コンポーネントの電圧は LED の電圧と一致する必要があります。 電圧が合わないと部品が破損したり、故障の原因となることがあります。
- 電源電圧
電源の電圧は「入力電圧」または「供給電圧」と呼ばれます。 器具に供給される外部電圧です。 LED ストリップ ライトは電圧に敏感であるため、LED とそのコンポーネントの電圧が電源の電圧と一致していることを確認することが重要です。 たとえば、12 ボルトの LED ストリップがある場合は、12 ボルトの電源を使用する必要があります。 より高い電圧またはより低い電圧を使用すると、LED ストリップ ライトは最適に動作しなくなります。
LEDの構成
LEDストリップライトのLEDは直列と並列のXNUMX種類の配置が可能です。 これらについては以下で説明します。
直列回路
直列回路では、PCB の LED がエンドツーエンドで接続されます。 つまり、一方の LED チップの終端がもう一方の LED チップの始端に接続されます。 その結果、各 LED に電流が順番に流れます。 直列回路では、すべての LED に同じ量の電流が流れ、電圧が加算されます。 たとえば、LED ストリップに n 個の LED がある場合、ストリップ ライトの合計電圧は XNUMX つの LED の VF の n 倍になります。
メリット：
- 供給電圧を効率的に利用します。
- 必要な接続とコンポーネントが少なくなる
- 簡単な回路構成
デメリット：
- XNUMX つの LED に障害が発生すると、回路全体が中断される可能性があります
- LED 間の Vf のばらつきにより、照明が不均一になる可能性があります
並列回路
並列回路では、複数の LED が並べてリンクされ、それぞれが個別の分岐を持ちます。 これらの各分岐は電源に直接接続されています。 その結果、各コンポーネントの電圧は一定に保たれます。 ただし、電流はブランチ間で分配されます。
メリット：
- XNUMX つの LED が故障しても、他の LED は動作し続けます。
- 各LEDは独立して制御可能
- カラーミキシングやアニメーションなどの高度な照明機能を備えています
デメリット：
- 複雑な回路構成
- より多くの配線が必要になる
- 不均一な電力分布
- すべての LED の明るさは同じではありません
LEDストリップの定格電圧
通常、LED ストリップ ライトは低電圧照明器具とみなされます。 ただし、高電圧バージョンも利用可能です。 LED ストリップの電圧定格は次のとおりです。
低電圧 LED ストリップ
通常、ほとんどの LED ストリップ ライトは 12V または 24V のいずれかです。 XNUMX つ目は室内照明に最適です。 自動車の照明にも使われています。 RV 用 12 ボルト LED ライトの完全ガイド。 一方、24V LED ストリップは主に屋外または商業照明に使用されます。 両方のストリップを比較すると、24V LED ストリップは 12V の LED ストリップよりも効率的です。 LED ストリップの電圧定格を選択する方法を知るには、次のガイドラインに従ってください。 LEDストリップの電圧を選択する方法は？ 12Vまたは24V？ ただし、5V の低電圧 LED ストリップも使用できます。 通常、USB 電源 LED ストリップ ライトのほとんどは 5V 定格です。 以下に、低電圧 LED ストリップの簡単な比較表を追加します。
| 低電圧 LED ストリップの比較: 5V 対 12V 対 24V | |||
| LEDストリップの合計電圧 | 抵抗の両端の電圧 | 抵抗器で「無駄になる」電力の割合 | 用途 |
| 5V (グループごとに 1 LED) | 2V | 40% | ポータブルデバイスUSB電源照明 DIYプロジェクト 小さなアクセント照明 |
| 12V (グループあたり 3 LED) | 3V | 25% | 自動車照明RV照明アンダーキャビネット照明室内装飾およびアクセント照明 |
| 24V (グループごとに 6 個または 7 個の LED) | 3V | 12.5% | 商業用 および産業用照明建築照明大規模設置 屋外看板 そしてイルミネーション |
高電圧 LED ストリップ
ダイバーや面倒な変圧器は必要ありません。 高電圧LEDストリップ。 AC110V、120V、230V、240V など、さまざまな電圧定格にすることができます。 プラグインを 50 つだけ使用すると、最長 XNUMX メートルまで延長できます。 これらにより、高電圧 LED ストリップ ライトは商業照明や屋外照明に適しています。
高電圧LEDストリップの応用
LEDストリップの電圧降下
電流が LED ストリップ内を流れると、電圧は LED ストリップの長さに沿って減少し、LED ストリップの電圧降下として知られています。 電圧降下により、LED ストリップの輝度は電源から遠ざかるにつれて徐々に減少します。 電圧降下に影響を与える要因は次のとおりです。
- LEDストリップの総電流
- ワイヤーの長さと直径
- PCB 内の銅の長さと厚さ
LED ストリップの電圧降下について詳しくは、これを確認してください。 LEDストリップの電圧降下とは何ですか?
LEDストリップの電圧降下を軽減するにはどうすればよいですか?
電圧降下により、明るさと全体的な照明出力が悪影響を受けます。 以下の方法で LED ストリップの電圧降下を減らすことができます。
1. 高電圧 LED ストリップを使用する
高電圧 LED ストリップは電圧降下が起こりにくいです。 12V または 24V LED ストリップを使用して電圧降下の問題に直面している場合は、高電圧 LED ストリップを選択することをお勧めします。 照明目的に合わせて、48Vdc または 36Vdc LED ストリップ、または 110Vac、120Vac (またはそれ以上) を使用できます。 ただし、どちらを選択する場合でも、LED ストリップの電圧が電源の電圧と互換性があることを確認してください。
2. LED ストリップ長を短くする
長さが増加すると、電圧降下と電流抵抗が増加します。
長さ ⬆ 電圧 ⬆ 電圧降下 ⬇
LEDストリップの長さを短くすると電圧降下が減少するのはこのためです。 LED ストリップの長さと電圧について詳しくは、これを確認してください。 最長の LED ストリップ ライトは何ですか?
3. 複数のストリップの並列配線
複数の LED ストリップを接続して長さを長くすると、電圧降下が発生します。 その結果、LED ストリップの明るさは、長さが増加するにつれて徐々に暗くなり始めます。 このような問題を回避するには、電源から新しく追加した各 LED ストリップに並列配線を接続します。 これにより、電圧降下が軽減されます。
4. より厚く、より幅の広い PCB を使用する
LED ストリップのすべてのコンポーネントは、プリント基板または PCB 内に配置されています。 抵抗器も入っています。 長さが長くなると抵抗も大きくなり、電圧降下が発生します。 ただし、より厚く幅の広い PCB を使用することで、電圧降下を減らすことができます。
指定された電圧を正確に供給する必要がありますか?
LED は電圧に敏感です。 そのため、最適なパフォーマンスを得るには、LED ストリップ ライトに正確な電圧を供給することが不可欠です。 ただし、LED が許容できる電圧には許容範囲があります。 供給された電圧が許容レベルを超えると、器具が損傷します。
LED の動作電圧は、順方向電圧または VF として知られています。 たとえば、LED の VF が 3.2 ボルトで、許容誤差が ±0.1 ボルトであるとします。 これは、LED ストリップ ライトが 3.1 ボルトから 3.3 ボルトの範囲内で適切に動作できることを示しています。 供給電圧がこれを超えるとLEDが破損します。 そのため、仕様どおりに正確に電圧を供給することが望ましいのです。
よくあるご質問
ボトムライン
LED ストリップ ライトは、さまざまな用途に適した多用途の照明器具です。 高電圧と低電圧の両方で使用できます。 ただし、どの電圧を選択する場合でも、入力電圧と一致していることを確認してください。 LED ストリップ ライトについて詳しくは、この記事をご覧ください。 LEDストリップライトはどのように機能しますか?
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