A tensão de entrada primária para as fitas de LED é de 12 Vdc e 24 Vdc, respectivamente. Eles são seguros e fáceis de trabalhar. Mas, muitas vezes ouvimos esta afirmação: A faixa de LED é mais brilhante em uma extremidade e mais escura na outra. Por quê?
A resposta é queda de tensão. Na verdade, isso é muito normal em sistemas de iluminação de baixa tensão.
Neste artigo vamos falar sobre:
Qual é a queda de tensão da tira de LED?
A queda de tensão da tira de LED é a quantidade de tensão perdida entre a fonte de alimentação e os próprios LEDs.
Quanto maior a resistência no circuito, maior a queda de tensão.
No circuito DC da fita de led, a tensão vai diminuindo gradativamente à medida que passa pelo fio e pela própria fita de luz. Assim, a extensão do fio ou tira fará com que um lado de suas luzes de tira seja mais brilhante do que o outro lado.
Por que a queda de tensão da tira de LED acontece?
A primeira razão é que qualquer comprimento de fio tem uma certa resistência elétrica. Quanto maior o fio, maior a resistência. A resistência elétrica causa uma queda de tensão e a queda de tensão faz com que seus LEDs escureçam.
A segunda razão é que o próprio PCB tem resistência. A resistência da placa irá consumir parte da tensão e converter a energia elétrica em energia térmica.
A resistência do PCB está relacionada ao tamanho da seção transversal (correspondente à largura da placa do PCB e à espessura do cobre). Quanto maior a seção transversal do PCB, menor a resistência; quanto maior o comprimento do PCB, maior a resistência.
Como encontrar a queda de tensão?
A queda de tensão do LED é mais perceptível na faixa de led branca para que você possa abrir a luz branca na faixa de led que muda de cor para observar a queda de tensão.
Vamos ver se podemos ver uma queda de tensão executando uma tira de luz branca de longa distância. Na imagem abaixo, podemos ver que o início (posição “1”) é branco claro, e depois de correr uma distância (posição “2”), a luz branca gradualmente fica amarela, e no final da faixa de led ( posição “3”), a luz branca fica vermelha devido à diminuição da tensão.
(Lembrete: Quando a tira de luz led é enrolada, ela não deve ficar acesa por muito tempo, o que danificará a tira de led.)
A tensão da faixa de LED está relacionada aos chips de LED. Abaixo estão as tensões diretas necessárias para várias unidades de chip colorido.
- Chip LED azul: 3.0-3.2V
- Chip de LED verde: 3.0-3.2V
- Chip LED vermelho: 2.0-2.2V
Observação: O LED branco usa um chip azul e adiciona fósforo na superfície.
A tensão de condução dos chips azuis é maior que a dos chips verdes e vermelhos. Portanto, quando a tensão da luz de tira led branca cair e a tensão atual não puder atender à tensão exigida pelos chips azuis, a tira de luz exibirá amarelo (cor misturada verde e vermelha) e vermelho porque são menores do que a tensão exigida pelo a luz branca.
Todas as fitas de LED têm queda de tensão?
Basicamente, todas as tiras de LED de baixa tensão, como 5Vdc, 12Vdc e 24Vdc, terão problemas de queda de tensão. Porque para o mesmo consumo de energia, quanto menor a tensão, maior a corrente. De acordo com a lei de Ohm, a tensão é igual à resistência multiplicada pela corrente. A resistência de um condutor é constante. Quanto maior a corrente, maior a queda de tensão. Esta é também a razão pela qual as pessoas usam alta tensão para transmitir eletricidade!
Tiras de LED de alta tensão, como 110VAC, 220VAC e 230VAC, geralmente não apresentam o problema de queda de tensão. Para alimentação de energia de uma extremidade, a distância máxima de execução das tiras de luz LED de alta tensão pode ser de até 50 metros. De acordo com a potência igual à tensão multiplicada pela corrente, a tensão da faixa de LED de alta tensão é 110V ou 220V, então a corrente da faixa de LED de alta tensão é muito pequena, então a queda de tensão também é pequena.
A tira de luz LED de corrente constante, geralmente 24Vdc, não terá o problema de queda de tensão. Como as tiras de LED de corrente constante possuem CIs, esses CIs podem manter a corrente fluindo através dos LEDs constante. Enquanto a corrente através do LED for constante, o brilho do LED também será constante.
Na verdade, a tensão da luz LED de corrente constante também diminuirá. Por exemplo, a tensão no final da faixa de luz LED de corrente constante também será menor que os 24V. Em circunstâncias normais, uma queda de tensão causará uma queda na corrente através do LED, resultando em menor brilho. No entanto, como existem CIs nas tiras de LED de corrente constante, esses CIs podem manter a corrente que passa pelos LEDs constante, que precisa estar dentro de uma faixa de tensão específica (por exemplo, 24V~19V).
A queda de tensão da tira de LED é prejudicial?
A queda de tensão da tira de LED normalmente não é prejudicial aos LEDs, pois é uma forma em que a tensão fornecida a eles é menor do que o esperado originalmente.
No entanto, a queda de tensão geralmente representa a conversão de energia elétrica em energia térmica do resistor, o que gera muito calor. Isso pode causar problemas se a fita de LED estiver instalada em ou perto de materiais sensíveis ao calor. Os adesivos e LEDs da 3M também são um tanto termicamente sensíveis, de modo que quedas excessivas de tensão podem ser um problema.
Quais fatores afetarão a queda de tensão?
De acordo com a lei de Ohm, a tensão é igual a corrente vezes a resistência.
A resistência do fio é determinada pelo seu comprimento e tamanho do fio. A resistência da tira de LED da placa de circuito impresso é determinada pelo comprimento e pela espessura do cobre na placa de circuito impresso.
Assim, o grau de queda de tensão das tiras de LED pode ser determinado pelos principais fatores: a corrente total da tira de LED, o comprimento e diâmetro do fio, o comprimento da tira de LED e a espessura do cobre da PCB.
A corrente total da faixa de LED
Através da especificação da fita de LED, podemos conhecer a potência da fita de LED de 1 metro, para que possamos calcular a potência total da fita de LED.
A corrente total da faixa de LED é igual à potência total dividida pela tensão.
Portanto, quanto maior a potência total, maior a corrente total e, portanto, mais severa a queda de tensão. Portanto, a queda de tensão das fitas de LED de alta potência é mais grave do que a das fitas de LED de baixa potência.
Alternativamente, quanto menor a tensão, maior a corrente e mais severa a queda de tensão. Portanto, a queda de tensão da faixa de LED de 12V é mais grave do que a da faixa de 24V.
O comprimento e o diâmetro do fio
A resistência do fio é determinada principalmente pelo material do condutor, pelo comprimento do condutor e pela seção transversal do condutor.
A resistência do fio é determinada principalmente pelo material do condutor, o comprimento do condutor e a seção transversal do condutor. Quanto mais longo o fio, maior a resistência e quanto menor a seção transversal, maior a resistência.
Você pode conferir o Ferramenta de cálculo de resistência do fio para tornar os cálculos mais simples.
O comprimento e a espessura do cobre no PCB
Os PCBs são semelhantes aos fios, ambos são condutores e possuem resistência. O material condutor em um PCB é o cobre. Quanto maior o PCB, maior a resistência; quanto maior a seção transversal de cobre dentro do PCB, menor a resistência.
Você pode conferir o Ferramenta de cálculo de resistência de PCB para tornar os cálculos mais fáceis.
Como evitar a queda de tensão?
Embora a faixa de LED tenha o problema de queda de tensão, podemos evitá-lo usando os seguintes métodos.
Conexões Paralelas
Quando for necessário instalar fitas de LED mais longas, recomenda-se que a cada 5 metros de fitas sejam conectadas à fonte de alimentação em paralelo.
Fonte de alimentação em ambas as extremidades da luz de tira led
O comprimento máximo recomendado de fitas de LED no mercado é de 5 metros. Se você precisar instalar uma faixa de LED de 10 metros, você pode conectar ambas as extremidades da faixa de LED à fonte de alimentação.
Use várias fontes de alimentação
Usar várias fontes de alimentação em vez de uma única unidade é uma ótima ideia para obter melhor brilho. Requer planejamento estratégico, para que você não fique muito longe da fonte de energia.
Use fita LED de alta tensão 48Vdc ou 36Vdc
Use tiras de LED de tensão de entrada mais alta para evitar problemas de queda de tensão.
Por exemplo, use 48V, 36V e 24V em vez de 12V e 5V.
Porque maior tensão significa menor corrente, menor queda de tensão.
Use tiras de LED com PCB de cobre grosso
O cobre é o material mais utilizado na fiação elétrica. Isso ocorre porque ele conduz bem a eletricidade e é relativamente barato em comparação com a prata.
A espessura do cobre é geralmente medida em onças. Quanto mais grosso o fio de cobre, mais corrente flui.
Recomendamos o uso de 2 onças. ou 3 onças. para tiras de LED de alta potência para evitar quedas de tensão.
Quanto mais grosso o fio de cobre, menor a resistência interna.
Portanto, o fio de cobre terá mais eficiência de energia.
Além disso, é melhor para dissipação de calor.
Use fio de tamanho grande
Às vezes, o local onde a faixa de LED é instalada fica a uma longa distância da fonte de alimentação do LED. Então devemos considerar o tamanho do fio que precisamos usar para conectar a faixa de LED e a fonte de alimentação. Claro, quanto maior o tamanho do fio, melhor. Precisamos saber qual é a queda de tensão que podemos aceitar, e saber o que esse comprimento do fio causa a queda de tensão.
Você pode determinar o tamanho do fio seguindo as etapas abaixo:
Etapa 1. Calcular a potência
Você pode verificar a potência por metro na etiqueta da embalagem da fita de LED, então a potência total é a potência por metro multiplicada pelo número total de metros. Em seguida, divida a potência total pela tensão para obter a corrente total.
Etapa 2. Meça a distância entre a faixa de LED e o driver
Meça a distância entre a faixa de LED e a fonte de alimentação do LED. Isso afeta diretamente o tamanho do fio.
Etapa 3. Escolha o fio do tamanho certo
Você pode calcular a queda de tensão do fio usando o Calculadora de queda de tensão.
Você pode tentar alterar diferentes diâmetros de fio na calculadora para ver a queda de tensão correspondente a diferentes diâmetros de fio.
Dessa forma, encontre um fio do tamanho certo (com uma queda de tensão que você pode aceitar).
Use tira de LED de corrente constante super longa
A luz de tira led de corrente constante super longa (CC) pode atingir 50 metros, 30 metros, 20 metros e 15 metros por carretel, e só precisa ser conectado à fonte de alimentação em uma extremidade, e o brilho do início e do fim é o mesmo.
Ao adicionar componentes IC de corrente constante ao circuito, a faixa de led de corrente constante super longa pode garantir que a corrente através do LED possa ser mantida constante dentro de uma faixa de tensão específica (por exemplo, 24V ~ 19V) para que o brilho do LED seja consistente.
Conclusão
O problema da queda de tensão pode ser resolvido, mas custará algum tempo ou dinheiro. Se você quiser economizar dinheiro, você pode conectar as tiras de led em paralelo à fonte de alimentação ou conectar ambas as extremidades das tiras de led à fonte de alimentação. Se você precisa economizar tempo, você pode escolher tiras de LED com PCB de cobre mais grosso ou tiras de LED de corrente constante super longas. No entanto, às vezes tempo é dinheiro.
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