De primaire ingangsspanning voor LED-stripverlichting is respectievelijk 12 Vdc en 24 Vdc. Ze zijn veilig en gemakkelijk om mee te werken. Maar we horen vaak deze uitspraak: de ledstrip is aan de ene kant helderder en aan de andere kant zwakker. Waarom?
Het antwoord is spanningsverlies. Dit is eigenlijk heel normaal bij laagspanningsverlichtingssystemen.
In dit artikel gaan we het hebben over:
Wat is de spanningsval van ledstrips?
LED-strip spanningsval verwijst naar de geleidelijke vermindering van spanning als elektriciteit door de strip en de verbindingsdraden stroomt. Dit gebeurt omdat weerstand in het circuit ervoor zorgt dat een deel van de spanning verloren gaat. Hoe langer de draad of strip, hoe hoger de weerstand, wat kan leiden tot ongelijke helderheid, waarbij de ene kant van de strip helderder is dan de andere.
Om dit probleem te voorkomen, is een zorgvuldige planning van uw LED-stripinstallatie essentieel. Het begrijpen van de relatie tussen draadlengte, striplengte en de plaatsing van de voeding is cruciaal om consistente helderheid over uw LED-strip te garanderen.
Om dit proces gemakkelijker te maken, bieden wij een Spanningsvalcalculator op onze website. Deze tool helpt u de optimale opstelling voor uw LED-strips te bepalen door de verwachte spanningsval te berekenen op basis van uw specificaties. Door deze tool te gebruiken, bespaart u tijd en zorgt u voor een evenwichtig, professioneel ogend resultaat voor uw verlichtingsproject.
Waarom LED-strip spanningsval gebeuren?
De eerste reden is dat elke draadlengte een bepaalde elektrische weerstand heeft. Hoe langer de draad, hoe meer weerstand. Elektrische weerstand veroorzaakt een spanningsdaling en spanningsdaling zorgt ervoor dat uw LED's dimmen.
De tweede reden is dat de PCB zelf weerstand heeft. De weerstand van de printplaat zal een deel van de spanning verbruiken en de elektrische energie omzetten in thermische energie.
PCB-weerstand is gerelateerd aan de grootte van de doorsnede (overeenkomend met de printplaatbreedte en koperdikte). Hoe groter de doorsnede van de printplaat, hoe kleiner de weerstand; hoe langer de PCB-lengte, hoe groter de weerstand.
Hoe spanningsval te vinden?
De LED-spanningsval is het meest merkbaar op de witte ledstrip, dus u kunt het witte licht op de van kleur veranderende ledstrip openen om de spanningsval te observeren.
Laten we eens kijken of we een spanningsdaling kunnen zien door een lange afstand ledstrip met wit licht te gebruiken. In de onderstaande afbeelding kunnen we zien dat het begin (positie "1") helder wit is en na een afstand te hebben gelopen (positie "2"), wordt het witte licht geleidelijk geel en aan het einde van de ledstrip ( stand “3”), wordt het witte lampje rood vanwege de afname van de spanning.
(Herinnering: wanneer de led-lichtstrip is opgerold, mag deze niet lang branden, wat de ledstrip zal beschadigen.)
LED-stripspanning is gerelateerd aan LED-chips. Hieronder staan de voorwaartse spanningen die nodig zijn voor verschillende kleurenchip-drives.
- Blauwe LED-chip: 3.0-3.2V
- Groene LED-chip: 3.0-3.2V
- Rode LED-chip: 2.0-2.2V
Let op: De witte LED gebruikt een blauwe chip en voegt vervolgens fosforen toe aan het oppervlak.
De stuurspanning van de blauwe chips is groter dan die van de groene en rode chips. Dus wanneer de spanning van het witte led-striplicht daalt en de huidige spanning niet kan voldoen aan de spanning die vereist is door de blauwe chips, zal de lichtstrip geel (groen en rood gemengde kleur) en rood weergeven omdat ze lager zijn dan de vereiste spanning door het witte licht.
Hebben alle LED-striplampen een spanningsval?
In principe zullen alle laagspannings-LED-strips, zoals 5Vdc, 12Vdc en 24Vdc, spanningsverliesproblemen hebben. Want bij hetzelfde stroomverbruik geldt: hoe lager de spanning, hoe groter de stroom. Volgens de wet van Ohm is spanning gelijk aan weerstand vermenigvuldigd met stroom. De weerstand van een geleider is constant. Hoe groter de stroom, hoe groter de spanningsval. Dit is ook de reden waarom mensen hoogspanning gebruiken om elektriciteit te transporteren!
Hoogspannings-ledstrips, zoals 110VAC, 220VAC en 230VAC, hebben over het algemeen geen last van spanningsverlies. Voor een stroomtoevoer aan één kant kan de maximale loopafstand van hoogspannings-LED-lichtstrips tot 50 meter zijn. Volgens het vermogen gelijk aan de spanning vermenigvuldigd met de stroom, is de spanning van de hoogspannings-ledstrip 110 V of 220 V, dus de stroom van de hoogspannings-ledstrip is erg klein, dus de spanningsval is ook klein.
De constante stroom LED-lichtstrip, over het algemeen 24Vdc, zal niet het probleem van spanningsdaling hebben. Doordat ledstrips met constante stroom IC's hebben, kunnen deze IC's de stroom door de leds constant houden. Zolang de stroom door de LED constant is, is de helderheid van de LED ook constant.
In feite zal ook de spanning van de constante stroom LED-lamp afnemen. Zo zal de spanning aan het einde van de constante stroom led-lichtstrip ook lager zijn dan de 24V. Onder normale omstandigheden zal een spanningsdaling een stroomdaling door de LED veroorzaken, wat resulteert in een lagere helderheid. Omdat er echter IC's op de LED-strips met constante stroom zitten, kunnen deze IC's de stroom die door de LED's gaat constant houden, wat binnen een specifiek spanningsbereik moet zijn (bijvoorbeeld 24V ~ 19V).
Is spanningsval van ledstrips schadelijk?
De spanningsval van LED-strips is meestal niet schadelijk voor de LED's, omdat het een vorm is waarbij de geleverde spanning lager is dan oorspronkelijk werd verwacht.
De spanningsval vertegenwoordigt echter meestal de omzetting van elektrische energie in de thermische energie van de weerstand, die veel warmte genereert. Dit kan voor problemen zorgen als uw ledstrip in of nabij warmtegevoelige materialen wordt geïnstalleerd. 3M-lijmen en LED's zijn ook enigszins thermisch gevoelig, dus overmatige spanningsdalingen kunnen een probleem zijn.
Welke factoren zijn van invloed op de spanningsval?
Volgens de wet van Ohm is spanning gelijk aan stroom maal weerstand.
De weerstand van de draad wordt bepaald door de lengte en grootte van de draad. De weerstand van de ledstrip printplaat wordt bepaald door de lengte en de dikte van het koper in de print.
De mate van spanningsval van ledstrips kan dus bepaald worden door de belangrijkste factoren: de totale stroomsterkte van de ledstrip, de lengte en diameter van de draad, de lengte van de ledstrip en de dikte van het PCB-koper.
De totale stroom van de LED-strip
Door de specificatie van de ledstrip kunnen we het vermogen van de ledstrip van 1 meter weten, zodat we het totale vermogen van de ledstrip kunnen berekenen.
De totale stroomsterkte van de ledstrip is gelijk aan het totale vermogen gedeeld door de spanning.
Dus hoe groter het totale vermogen, hoe groter de totale stroom, en dus hoe ernstiger de spanningsval. Daarom is de spanningsval van ledstrips met een hoog vermogen ernstiger dan die van ledstrips met een laag vermogen.
Als alternatief, hoe lager de spanning, hoe hoger de stroom en hoe ernstiger de spanningsval. Daarom is de spanningsval van de 12V LED-strip ernstiger dan die van de 24V-strip.
De lengte en diameter van de draad:
De weerstand van de draad wordt voornamelijk bepaald door het materiaal van de geleider, de lengte van de geleider en de doorsnede van de geleider.
De weerstand van de draad wordt voornamelijk bepaald door het materiaal van de geleider, de lengte van de geleider en de doorsnede van de geleider. Hoe langer de draad, hoe groter de weerstand en hoe kleiner de doorsnede, hoe groter de weerstand.
U kunt kijken op de Berekeningstool voor draadweerstand berekeningen eenvoudiger te maken.
De lengte en de dikte van het koper in de PCB
PCB's zijn vergelijkbaar met draden, ze zijn beide geleiders en hebben zelf weerstand. Het geleidende materiaal in een printplaat is koper. Hoe langer de print, hoe groter de weerstand; hoe groter de koperdoorsnede in de printplaat, hoe kleiner de weerstand.
U kunt kijken op de PCB-weerstandsberekeningstool om berekeningen eenvoudiger te maken.
Hoe spanningsval te voorkomen?
Hoewel de LED-strip het probleem met de spanningsval heeft, kunnen we dit op de volgende manieren voorkomen.
Parallelle verbindingen
Wanneer er langere LED-strips moeten worden geïnstalleerd, is het raadzaam om elke 5 meter strips parallel op de voeding aan te sluiten.
Voeding aan beide uiteinden van het led-striplicht
De aanbevolen maximale lengte van LED-strips op de markt is 5 meter. Als u een ledstrip van 10 meter moet installeren, kunt u beide uiteinden van de ledstrip aansluiten op de voeding.
Gebruik meerdere voedingen
Het gebruik van meerdere voedingen in plaats van een enkele eenheid is een geweldig idee om een betere helderheid te krijgen. Het vereist strategische planning, zodat u niet te ver van de stroombron komt.
Gebruik hoogspanning 48Vdc of 36Vdc ledstrip
Gebruik LED-strips met een hogere ingangsspanning om problemen met spanningsverlies te voorkomen.
Gebruik bijvoorbeeld 48V, 36V en 24V in plaats van 12V en 5V.
Omdat een hogere spanning een lagere stroomsterkte betekent, een lagere spanningsval.
Gebruik ledstrips met dikke koperen printplaten
Koper is het meest gebruikte materiaal in elektrische bedrading. Dit komt omdat het elektriciteit goed geleidt en relatief goedkoop is in vergelijking met zilver.
De dikte van koper wordt meestal gemeten in ounces. Hoe dikker de koperdraad, hoe meer stroom er doorstroomt.
We raden aan om 2oz te gebruiken. of 3 oz. voor high-power LED-strips om spanningsdalingen te voorkomen.
Hoe dikker de koperdraad, hoe lager de interne weerstand.
Daarom zal de koperdraad meer energie-efficiëntie dragen.
Bovendien is het beter voor de warmteafvoer.
Gebruik grote draad
Soms is de plaats waar de LED-strip wordt geïnstalleerd op grote afstand van de LED-voeding. Dan moeten we bedenken welke maat draad we moeten gebruiken om de ledstrip en de voeding aan te sluiten. Natuurlijk, hoe groter de draadmaat, hoe beter. We moeten weten wat de spanningsval is die we kunnen accepteren, en weten wat deze lengte van de draad de spanningsval veroorzaakt.
U kunt de maat van de draad bepalen door de onderstaande stappen te volgen:
Stap 1. Bereken het wattage
Het vermogen per meter kunt u aflezen op het verpakkingslabel van de ledstrip, het totale vermogen is dus het vermogen per meter vermenigvuldigd met het totaal aantal meters. Deel vervolgens het totale vermogen door de spanning om de totale stroom te krijgen.
Stap 2. Meet de afstand tussen de ledstrip en de driver
Meet de afstand tussen de ledstrip en de led-voeding. Dit heeft direct invloed op de draadmaat.
Stap 3. Kies de juiste maat draad
U kunt de spanningsval van de draad berekenen met behulp van de Spanningsdalingscalculator.
U kunt proberen verschillende draaddiameters in de rekenmachine te veranderen om de spanningsval te zien die overeenkomt met verschillende draaddiameters.
Zoek op deze manier een draad van de juiste maat (met een spanningsval die u kunt accepteren).
Gebruik een superlange ledstrip met constante stroom
De super lange constante stroom (CC) ledstriplicht kan 50 meter, 30 meter, 20 meter en 15 meter per haspel bereiken, en hoeft slechts aan één kant op de voeding te worden aangesloten, en de helderheid van het begin en het einde is hetzelfde.
Door constante stroom IC-componenten aan het circuit toe te voegen, kan de superlange ledstrip met constante stroom ervoor zorgen dat de stroom door de LED constant kan worden gehouden binnen een specifiek spanningsbereik (bijvoorbeeld 24V ~ 19V) zodat de helderheid van de LED is consequent.
Conclusie
Het spanningsverliesprobleem kan worden opgelost, maar het zal u wat tijd of geld kosten. Als u geld wilt besparen, kunt u de ledstrips parallel op de voeding aansluiten of beide uiteinden van de ledstrips op de voeding aansluiten. Als u tijd wilt besparen, kunt u kiezen voor ledstrips met dikkere koperen printplaten of voor superlange ledstrips met constante stroomsterkte. Soms is tijd echter geld.
LEDYi produceert kwalitatief hoogwaardige LED strips en LED neon flex. Al onze producten gaan door hightech laboratoria om de hoogste kwaliteit te garanderen. Bovendien bieden we aanpasbare opties op onze LED-strips en neon flex. Dus voor premium LED-strip en LED neon flex, neem contact op met LEDYi ZSM!
