Pierwotne napięcie wejściowe dla taśm LED wynosi odpowiednio 12 V DC i 24 V DC. Są bezpieczne i łatwe w obsłudze. Ale często słyszymy takie stwierdzenie: taśma LED jest jaśniejsza z jednej strony, a ciemniejsza z drugiej. Czemu?
Odpowiedzią jest spadek napięcia. W rzeczywistości jest to bardzo normalne w niskonapięciowych systemach oświetleniowych.
W tym artykule porozmawiamy o:
Jaki jest spadek napięcia taśmy LED?
Spadek napięcia taśmy LED to ilość napięcia straconego między zasilaczem a samymi diodami LED.
Im większa rezystancja w obwodzie, tym większy spadek napięcia.
W obwodzie prądu stałego taśmy ledowej napięcie będzie stopniowo zmniejszać się, gdy przechodzi przez przewód i samą taśmę. Tak więc przedłużenie drutu lub taśmy doprowadzi do tego, że jedna strona twoich lampek będzie jaśniejsza niż druga strona.
Dlaczego występuje spadek napięcia taśmy LED?
Pierwszym powodem jest to, że każda długość drutu ma pewną rezystancję elektryczną. Im dłuższy drut, tym większy opór. Opór elektryczny powoduje spadek napięcia, a spadek napięcia powoduje przyciemnienie diod LED.
Drugim powodem jest to, że sama płytka PCB ma rezystancję. Rezystancja PCB pochłonie część napięcia i zamieni energię elektryczną na energię cieplną.
Rezystancja PCB związana jest z rozmiarem przekroju (odpowiadającym szerokości płytki PCB i grubości miedzi). Im większy przekrój płytki, tym mniejsza rezystancja; im dłuższa długość PCB, tym większa rezystancja.
Jak znaleźć spadek napięcia?
Spadek napięcia LED jest najbardziej zauważalny na białym pasku ledowym, dzięki czemu można otworzyć białe światło na pasku LED zmieniającym kolor, aby zaobserwować spadek napięcia.
Zobaczmy, czy możemy zobaczyć spadek napięcia, uruchamiając taśmę LED z białym światłem na duże odległości. Na poniższym obrazku widzimy, że początek (pozycja „1”) jest czysto biały, a po przejechaniu dystansu (pozycja „2”) białe światło stopniowo zmienia kolor na żółty, a na końcu paska led ( pozycji „3”), białe światło zmienia kolor na czerwony z powodu spadku napięcia.
(Przypomnienie: gdy pasek świetlny led jest zwinięty, nie powinien być oświetlony przez długi czas, co spowoduje uszkodzenie paska led.)
Napięcie taśmy LED jest związane z chipami LED. Poniżej znajdują się napięcia przewodzenia wymagane dla kilku napędów z kolorowymi chipami.
- Niebieska dioda LED: 3.0-3.2 V
- Zielona dioda LED: 3.0-3.2 V
- Czerwony układ LED: 2.0-2.2 V
Uwaga: Biała dioda LED wykorzystuje niebieski chip, a następnie dodaje luminofory na powierzchni.
Napięcie sterujące niebieskich chipów jest większe niż zielone i czerwone chipy. Tak więc, gdy napięcie białego paska ledowego spadnie, a obecne napięcie nie może spełnić napięcia wymaganego przez niebieskie chipy, pasek świetlny wyświetli żółty (mieszany kolor zielony i czerwony) i czerwony, ponieważ są one niższe niż napięcie wymagane przez białe światło.
Czy wszystkie taśmy LED mają spadek napięcia?
Zasadniczo wszystkie niskonapięciowe paski LED, takie jak 5Vdc, 12Vdc i 24Vdc, będą miały problemy ze spadkiem napięcia. Ponieważ przy tym samym zużyciu energii im niższe napięcie, tym większy prąd. Zgodnie z prawem Ohma napięcie jest równe rezystancji pomnożonej przez prąd. Rezystancja przewodnika jest stała. Im większy prąd, tym większy spadek napięcia. Jest to również powód, dla którego ludzie używają wysokiego napięcia do przesyłania energii elektrycznej!
Taśmy LED wysokiego napięcia, takie jak 110VAC, 220VAC i 230VAC, generalnie nie mają problemu ze spadkiem napięcia. W przypadku zasilania z jednego końca maksymalna odległość przebiegu taśm świetlnych LED wysokiego napięcia może wynosić do 50 metrów. W zależności od mocy równej napięciu pomnożonemu przez prąd, napięcie taśmy LED wysokiego napięcia wynosi 110 V lub 220 V, więc prąd taśmy LED wysokiego napięcia jest bardzo mały, więc spadek napięcia jest również niewielki.
Połączenia pasek świetlny LED o stałym prądzie, generalnie 24Vdc, nie będzie miał problemu ze spadkiem napięcia. Ponieważ taśmy LED o stałym prądzie mają układy scalone, te układy scalone mogą utrzymywać stały przepływ prądu przez diody LED. Dopóki prąd płynący przez diodę LED jest stały, jasność diody LED jest również stała.
W rzeczywistości zmniejszy się również napięcie stałego prądu światła LED. Na przykład napięcie na końcu stałego prądu taśmy LED będzie również niższe niż 24V. W normalnych warunkach spadek napięcia spowoduje spadek prądu płynącego przez diodę LED, co spowoduje niższą jasność. Ponieważ jednak na taśmach LED stałoprądowych znajdują się układy scalone, te układy scalone mogą utrzymywać stały prąd przepływający przez diody LED, który musi mieścić się w określonym zakresie napięcia (na przykład 24V~19V).
Czy spadek napięcia na taśmie LED jest szkodliwy?
Spadek napięcia taśmy LED zazwyczaj nie jest szkodliwy dla diod LED, ponieważ jest to forma, w której dostarczane do nich napięcie jest mniejsze niż pierwotnie oczekiwano.
Jednak spadek napięcia zwykle reprezentuje konwersję energii elektrycznej na energię cieplną rezystora, która generuje dużo ciepła. Może to powodować problemy, jeśli taśma LED jest zainstalowana w materiałach wrażliwych na ciepło lub w ich pobliżu. Kleje i diody LED firmy 3M są również nieco wrażliwe termicznie, więc nadmierne spadki napięcia mogą stanowić problem.
Jakie czynniki wpłyną na spadek napięcia?
Zgodnie z prawem Ohma napięcie jest równe prądowi razy rezystancja.
Opór drutu zależy od jego długości i rozmiaru drutu. Rezystancja taśmy LED PCB zależy od długości i grubości miedzi w PCB.
Tak więc stopień spadku napięcia taśm LED może być określony przez główne czynniki: całkowity prąd taśmy LED, długość i średnicę drutu, długość taśmy LED oraz grubość miedzi PCB.
Całkowity prąd taśmy LED
Dzięki specyfikacji taśmy LED możemy poznać moc 1-metrowej taśmy LED, dzięki czemu możemy obliczyć całkowitą moc taśmy LED.
Całkowity prąd taśmy LED jest równy całkowitej mocy podzielonej przez napięcie.
Zatem im większa moc całkowita, tym większy prąd całkowity, a co za tym idzie, większy spadek napięcia. Dlatego spadek napięcia taśm LED o dużej mocy jest poważniejszy niż w przypadku taśm LED o małej mocy.
Alternatywnie im niższe napięcie, tym wyższy prąd i większy spadek napięcia. Dlatego spadek napięcia na pasku LED 12 V jest poważniejszy niż na pasku 24 V.
Długość i średnica drutu
Opór drutu zależy głównie od materiału przewodnika, długości przewodnika i przekroju przewodnika.
Opór drutu zależy głównie od materiału przewodnika, długości przewodnika i przekroju przewodnika. Im dłuższy drut, tym większy opór, a im mniejszy przekrój, tym większy opór.
Można sprawdzeniu Narzędzie do obliczania rezystancji drutu aby obliczenia były prostsze.
Długość i grubość miedzi w PCB
Obwody drukowane są podobne do przewodów, są przewodnikami i same mają oporność. Materiałem przewodzącym w PCB jest miedź. Im dłuższa płytka drukowana, tym większa rezystancja; im większy przekrój miedzi wewnątrz płytki drukowanej, tym mniejsza rezystancja.
Można sprawdzeniu Narzędzie do obliczania rezystancji PCB aby obliczenia były łatwiejsze.
Jak uniknąć spadku napięcia?
Chociaż pasek LED będzie miał problem ze spadkiem napięcia, możemy go uniknąć, stosując następujące metody.
Połączenia równoległe
W przypadku konieczności zamontowania dłuższych taśm LED zaleca się, aby co 5 metrów taśm było podłączone równolegle do zasilania.
Zasilanie na obu końcach światła taśmy led
Zalecana maksymalna długość taśm LED na rynku to 5 metrów. Jeśli potrzebujesz zainstalować 10-metrową taśmę LED, możesz podłączyć oba końce taśmy LED do zasilacza.
Użyj wielu zasilaczy
Korzystanie z wielu zasilaczy zamiast jednego urządzenia to świetny pomysł na uzyskanie lepszej jasności. Wymaga strategicznego planowania, więc nie wylądujesz zbyt daleko od źródła zasilania.
Użyj taśmy LED wysokiego napięcia 48Vdc lub 36Vdc
Użyj taśm LED o wyższym napięciu wejściowym, aby uniknąć problemów ze spadkiem napięcia.
Na przykład użyj 48 V, 36 V i 24 V zamiast 12 V i 5 V.
Ponieważ wyższe napięcie oznacza niższy prąd, niższy spadek napięcia.
Użyj taśm LED z grubą miedzianą płytką drukowaną
Miedź jest najczęściej używanym materiałem w okablowaniu elektrycznym. Dzieje się tak, ponieważ dobrze przewodzi prąd i jest stosunkowo niedrogi w porównaniu ze srebrem.
Grubość miedzi jest zwykle mierzona w uncjach. Im grubszy drut miedziany, tym więcej prądu przepływa.
Zalecamy użycie 2 uncji. lub 3 uncje. do taśm LED o dużej mocy, aby uniknąć spadków napięcia.
Im grubszy drut miedziany, tym niższy opór wewnętrzny.
Dlatego drut miedziany będzie miał większą wydajność energetyczną.
Ponadto lepiej odprowadza ciepło.
Użyj drutu o dużym rozmiarze
Czasami miejsce, w którym montowana jest taśma LED, znajduje się w dużej odległości od zasilacza LED. Następnie musimy zastanowić się, jakiego rozmiaru przewodu potrzebujemy do podłączenia taśmy LED i zasilacza. Oczywiście im większy rozmiar drutu, tym lepiej. Musimy wiedzieć, jaki spadek napięcia możemy zaakceptować i wiedzieć, co ta długość przewodu powoduje spadek napięcia.
Możesz określić rozmiar drutu, wykonując poniższe czynności:
Krok 1. Oblicz moc
Możesz sprawdzić moc na metr na etykiecie opakowania paska LED, więc całkowita moc to moc na metr pomnożona przez całkowitą liczbę metrów. Następnie podziel całkowitą moc przez napięcie, aby uzyskać całkowity prąd.
Krok 2. Zmierz odległość między paskiem LED a sterownikiem
Zmierz odległość między paskiem LED a zasilaczem LED. Ma to bezpośredni wpływ na rozmiar drutu.
Krok 3. Wybierz odpowiedni rozmiar drutu
Możesz obliczyć spadek napięcia na przewodzie za pomocą Kalkulator spadku napięcia.
Możesz spróbować zmienić różne średnice drutu w kalkulatorze, aby zobaczyć spadek napięcia odpowiadający różnym średnicom drutu.
W ten sposób znajdź przewód o odpowiednim rozmiarze (przy dopuszczalnym spadku napięcia).
Użyj bardzo długiej taśmy LED prądu stałego
Połączenia bardzo długi prąd stały (CC) ledowy pasek świetlny; może osiągnąć 50 metrów, 30 metrów, 20 metrów i 15 metrów na rolkę i musi być podłączony tylko do zasilania na jednym końcu, a jasność początku i końca jest taka sama.
Dodając do obwodu komponenty IC o stałym prądzie, bardzo długa taśma ledowa o stałym prądzie może zapewnić, że prąd płynący przez diodę LED może być utrzymywany na stałym poziomie w określonym zakresie napięcia (na przykład 24 V ~ 19 V), dzięki czemu jasność diody LED jest spójny.
Wnioski
Problem spadku napięcia można rozwiązać, ale będzie to kosztować trochę czasu lub pieniędzy. Jeśli chcesz zaoszczędzić pieniądze, możesz podłączyć taśmy led równolegle do zasilania lub podłączyć oba końce taśm led do zasilania. Jeśli potrzebujesz zaoszczędzić czas, możesz wybrać taśmy LED z grubszą miedzianą płytką PCB lub bardzo długie taśmy LED o stałym prądzie. Czasem jednak czas to pieniądz.
LEDYi produkuje wysokiej jakości Taśmy LED i taśma neonowa LED. Wszystkie nasze produkty przechodzą przez zaawansowane technologicznie laboratoria, aby zapewnić najwyższą jakość. Poza tym oferujemy konfigurowalne opcje na naszych taśmach LED i taśmach neonowych. Tak więc, w przypadku taśmy LED premium i taśmy LED neonowej, skontaktuj się z LEDYi JAK NAJSZYBCIEJ!
