Estudar o esquema interno das tiras de LED irá levá-lo profundamente na construção desta luminária super flexível. Então, se você quer conhecer a faixa de LED desde sua raiz, esse artigo é para você!
O PCB da fita LED dá ao aparelho uma estrutura semelhante a uma fita ou corda. É basicamente o corpo de construção principal da faixa de LED, dentro do qual residem outros pequenos componentes. Isso inclui chips de LED, resistores, capacitores, etc. E todas essas palavras combinadas para fazer a faixa de LED brilhar. No entanto, a classificação de tensão é essencial para garantir um desempenho ideal de iluminação.
Neste artigo, abordei todas as informações básicas sobre o esquema interno das fitas de LED e seus requisitos de tensão. Se você não está familiarizado com fitas de LED e deseja saber mais sobre elas, este guia será sua melhor opção para começar:
Esquema Interno de Fitas LED
O esquema interno das tiras de LED super finas e flexíveis vai te surpreender; eles são compostos de numerosos componentes minúsculos. Os componentes internos básicos das tiras de LED são os seguintes:
- Conta de LED
Uma conta de LED é o principal componente de uma faixa de LED que emite luz. Eles são feitos de partículas semicondutoras que brilham quando a eletricidade passa por eles. Numerosas pequenas esferas de LED estão dispostas dentro das tiras de LED. Essas contas podem ser de tamanhos diferentes. A saída de iluminação das fitas de LED depende do número, tamanho e formato dessas contas. Para saber mais, verifique isto- Números e LEDs: o que significa 2835, 3528 e 5050?
- Placa de circuito
Todos os elementos das tiras de LED estão dispostos em uma placa de circuito impresso, geralmente denominada PCB. Essas placas são super flexíveis, permitindo moldar as tiras de luz conforme necessário. O fato mais interessante sobre o PCB é que eles possuem marcas de corte em todo o corpo. Você pode cortá-lo seguindo a marcação com uma tesoura. Isso ajuda você a dimensionar as tiras de acordo com as necessidades de instalação. Verificar Você pode cortar luzes de tira de LED e como conectar: guia completo para aprender como cortar tiras de LED.
- Resistor
O resistor nas tiras de LED controla o fluxo de corrente dentro das tiras. Se os equipamentos passarem por corrente excessiva, eles serão danificados. Resistores são instalados para evitar tal situação. Ele mantém o fluxo de tensão e corrente sob controle, garantindo um desempenho ideal.
- Capacitor
O capacitor é usado em tiras de LED para garantir uma iluminação uniforme e consistente. Estabiliza a fonte de alimentação e reduz a cintilação ou outros efeitos elétricos indesejados. No entanto, todas as tiras de LED não vêm com capacitores. Geralmente é encontrado em fitas de luz avançadas com ICs; As tiras básicas de LED também podem ter um capacitor.
- Diodos
É crucial manter a direção do fluxo de corrente ao longo das tiras de LED. Se, por acaso, a corrente fluir de forma reversa, isso danificará os chips de LED. Por estas razões, os diodos são usados para garantir que a corrente flua apenas em uma direção. Esses são dispositivos semicondutores que também possuem capacidade de controle de cores. Por exemplo, em Tiras de LED RGBX, você pode controlar a intensidade de cada cor (vermelho, verde e azul) ajustando a corrente que passa por cada diodo. Assim, permite criar até 16 milhões de tonalidades. Verifique isto para saber mais: Luzes de tira LED RGB vs. RGBW vs. RGBIC vs. RGBWW vs. RGBCCT.
- Traços de cobre
Os traços de cobre no PCB das tiras de LED funcionam como condutores elétricos. Ele cria um caminho para a corrente que flui da fonte de energia para tiras de LED individuais e outros componentes. Assim, ele conecta chips de LED, resistores, diodos e outros circuitos. Isso garante uma distribuição uniforme de eletricidade em todo o comprimento da faixa de LED.
Fundamentos Básicos sobre Tensão
A tensão das tiras de LED depende de dois fatores-
A tensão dos LEDs, seus componentes e a fonte de alimentação
Ao determinar a tensão das fitas de LED, você precisa considerar três fatores. Estes são os seguintes-
- Tensão LED
Os LEDs usados nas fitas luminosas possuem um requisito de tensão individual. Esta tensão é geralmente denominada 'Tensão direta' ou 'VF'. É a tensão mínima que um LED precisa para emitir luz. A exigência desta tensão varia de acordo com o tipo e cor do LED. Por exemplo, um LED branco geralmente precisa de cerca de 3 a 3.4 volts. Isso pode variar para outras cores de luz. O gráfico abaixo mostra a faixa de tensão direta de LEDs para cores diferentes-
| Cor do LED | Faixa VF típica |
| Vermelho | 1.8 a 2.1 volts |
| Âmbar | 2 a 2.2 volts |
| Laranja | 1.9 a 2.2 volts |
| Amarelo | 1.9 a 2.2 volts |
| Verde | 2 a 3.1 volts |
| Blue | 3 a 3.7 volts |
| Branco | 3 a 3.4 volts |
- Compatibilidade de tensão de componentes
As tiras de LED são compostas por diferentes componentes. Isso inclui resistores, diodos e capacitores. A tensão de cada um desses componentes deve corresponder à tensão do LED. Se a tensão não corresponder, poderá danificar os componentes ou causar mau funcionamento.
- Tensão de Alimentação
A tensão da fonte de alimentação é conhecida como 'tensão de entrada' ou 'tensão de alimentação'. É a tensão externa fornecida ao aparelho. Como as fitas de LED são sensíveis à voltagem, é essencial garantir que a voltagem dos LEDs e de seus componentes corresponda à voltagem da fonte de alimentação. Por exemplo, se você tiver uma faixa de LED de 12 volts, deverá usar uma fonte de alimentação de 12 volts. Se você usar tensão mais alta ou mais baixa, as fitas de LED não funcionarão de maneira ideal.
Configuração dos LEDs
Os LEDs de uma fita LED podem ser dispostos em dois tipos de configuração: série e paralelo. Eles são discutidos abaixo-
Circuito em série
Em um circuito em série, os LEDs da PCB são conectados ponta a ponta. Ou seja, o final de um chip de LED está conectado ao início do outro. Como resultado, a corrente flui através de cada LED em sequência. Em um circuito em série, uma quantidade igual de corrente passa por todos os LEDs e a tensão é somada. Por exemplo, se você tiver um número n de LEDs em uma faixa de LED, a tensão total da faixa de luz será n vezes o VF de um único LED.
Prós:
- Utilize eficientemente a tensão de alimentação.
- Menos conexões e componentes são necessários
- Configuração fácil do circuito
Contras:
- Uma falha de LED pode interromper todo o circuito
- Variações em Vf entre os LEDs podem levar a iluminação irregular
Circuito paralelo
Num circuito paralelo, vários LEDs estão ligados lado a lado, cada um com uma ramificação distinta. Cada uma dessas ramificações está diretamente conectada à fonte de energia. Como resultado, a tensão em cada componente permanece constante. Porém, a corrente é distribuída entre as filiais.
Prós:
- Se um LED falhar, outros continuarão a operar
- Cada LED pode ser controlado de forma independente
- Possui recursos avançados de iluminação, como mistura de cores ou animação
Contras:
- Configuração de circuito complexo
- requer mais fiação
- Distribuição desigual de energia
- O brilho de todos os LEDs não é o mesmo
Classificações de tensão para tiras de LED
Normalmente, as fitas de LED são consideradas luminárias de baixa tensão. Mas também estão disponíveis variantes de alta tensão. As classificações de tensão das tiras de LED são as seguintes:
Faixa LED de baixa tensão
A maioria das fitas de LED geralmente vem em 12V ou 24V. O primeiro é ideal para iluminação interior; você também os encontrará na iluminação automotiva- O guia completo para luzes LED de 12 volts para trailers. Enquanto isso, as tiras de LED de 24 V são usadas principalmente para iluminação externa ou comercial. Ao comparar as duas tiras, uma tira de LED de 24V é mais eficiente do que uma de 12V. Para saber como escolher a classificação de tensão para tiras de LED, siga esta diretriz- Como escolher a tensão da tira de LED? 12V ou 24V? No entanto, também estão disponíveis tiras de LED de baixa tensão de 5V. A maioria das fitas LED de alimentação USB geralmente tem uma classificação de 5V. Abaixo, estou adicionando um gráfico de comparação rápida de tiras de LED de baixa tensão-
| Comparação de faixa de LED de baixa tensão: 5V vs. 12V vs. | |||
| Tensão total da faixa de LED | Tensão através do resistor | % de energia “desperdiçada” em resistores | Solicitações |
| 5V (1 LED por grupo) | 2V | 40% | Dispositivos portáteisIluminação alimentada por USB Projetos de bricolage Iluminação de destaque pequena |
| 12V (3 LEDs por grupo) | 3V | 25% | Iluminação automotivaIluminação para trailersIluminação sob o gabineteDecoração da casa e iluminação de realce |
| 24V (6 ou 7 LEDs por grupo) | 3V | 12.5% | Comercial e iluminação industrialIluminação arquitetônicaInstalações em grande escala Sinalização externa e iluminação |
Tiras de LED de alta tensão
Você não precisa de mergulhadores ou transformadores pesados para tiras de LED de alta tensão. Eles podem ter diferentes classificações de tensão, incluindo AC110V, 120V, 230V e 240V. Eles podem ter até 50 metros com apenas um plug-in. Isso torna as fitas LED de alta tensão adequadas para iluminação comercial e externa.
Aplicação de tiras de LED de alta tensão
- Iluminação pública
- Iluminação do estádio
- Instalações industriais
- Iluminação de área externa
- Iluminação de alto nível
- Grandes Espaços Comerciais
- Iluminação da Enseada
- Iluminação da escada
Queda de tensão na faixa de LED
A tensão diminui ao longo do comprimento da faixa de LED à medida que a corrente flui dentro dela, o que é conhecido como queda de tensão da faixa de LED. Devido à queda de tensão, o brilho da faixa de LED diminui gradualmente à medida que o comprimento se afasta da fonte de alimentação. Os fatores que afetam a queda de tensão são os seguintes:
- A corrente total da faixa de LED
- Comprimento e diâmetro do fio
- Comprimento e espessura do cobre no PCB
Para saber mais sobre a queda de tensão da fita LED, verifique isto- O que é queda de tensão da tira de LED?
Como reduzir a queda de tensão da faixa de LED?
O brilho e a saída geral de iluminação são gravemente afetados devido à queda de tensão. Aqui estão as maneiras pelas quais você pode reduzir a queda de tensão da faixa de LED das seguintes maneiras-
1. Use tiras de LED de alta tensão
As tiras de LED de alta tensão são menos propensas a quedas de tensão. Se você estiver enfrentando problemas de queda de tensão ao usar tiras de LED de 12 V ou 24 V, sugiro que escolha tiras de LED de alta tensão. Pode ser uma faixa de LED de 48Vcc ou 36Vcc ou 110Vac, 120Vac (ou superior) que se adapte à sua finalidade de iluminação. Mas seja qual for a sua escolha, certifique-se de que a voltagem da faixa de LED é compatível com a voltagem da fonte de alimentação.
2. Reduza o comprimento da faixa de LED
A queda de tensão e a resistência ao fluxo de corrente aumentam com o aumento do comprimento.
Comprimento ⬆ Tensão ⬆ Queda de tensão ⬇
É por isso que encurtar o comprimento da faixa de LED reduzirá a queda de tensão. Para saber mais sobre o comprimento das tiras de LED e sua voltagem, verifique isto- Quais são as luzes de LED mais longas?
3. Várias tiras de fiação paralela
Quando você conecta várias tiras de LED para aumentar o comprimento, ocorre uma queda de tensão. Como resultado, o brilho da faixa de LED começa a diminuir gradualmente à medida que o comprimento aumenta. Para evitar tais problemas, conecte a fiação paralela da fonte de alimentação a cada faixa de LED recém-adicionada. Isso reduzirá a queda de tensão.
4. Use PCB mais espesso e mais largo
Todos os componentes da faixa de LED estão dispostos em sua placa de circuito impresso ou PCB. Ele também contém o resistor. À medida que o comprimento aumenta, a resistência também aumenta, o que provoca uma queda de tensão. Mas você pode reduzir a queda de tensão usando uma placa de circuito impresso mais espessa e larga.
Você precisa fornecer exatamente a tensão especificada?
Os LEDs são sensíveis à tensão. É por isso que é essencial fornecer tensão precisa às fitas de LED para um desempenho ideal. No entanto, existe uma faixa de tolerância até a qual os LEDs podem receber tensão. Se a tensão fornecida exceder o nível de tolerância, o aparelho será danificado.
A tensão operacional dos LEDs é conhecida como tensão direta ou VF. Por exemplo, se o VF de um LED for de 3.2 volts com uma tolerância de ±0.1 volts. Isso indica que a faixa de luz LED pode funcionar corretamente na faixa de 3.1 volts a 3.3 volts. Se a tensão fornecida exceder isso, danificará o LED. É por isso que é melhor fornecer a tensão exatamente conforme a especificação.
FAQs
Concluindo!
As fitas LED são luminárias versáteis, adequadas para múltiplas aplicações. Eles estão disponíveis em alta e baixa tensão. Mas seja qual for a tensão que você escolher, certifique-se de que ela corresponda à tensão de entrada. Para saber mais sobre fitas de LED, verifique este artigo- Como funcionam as fitas LED?
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