Den primära inspänningen för LED-remsljus är 12 Vdc respektive 24 Vdc. De är säkra och lätta att arbeta med. Men vi hör ofta detta uttalande: LED-remsan är ljusare i ena änden och svagare i den andra. Varför?
Svaret är spänningsfall. Egentligen är detta mycket normalt i lågspänningssystem.
I den här artikeln kommer vi att prata om:
Vad är LED-strips spänningsfall?
Spänningsfall för LED-remsor är mängden spänning som går förlorad mellan strömförsörjningen och själva lysdioderna.
Ju större resistans i kretsen, desto högre spänningsfall.
I likströmskretsen på led-remsan kommer spänningen gradvis att minska när den passerar genom ledningen och själva remsljuset. Så, förlängningen av tråd eller remsa kommer att leda till att ena sidan av dina remsor blir ljusare än den andra sidan.
Varför inträffar spänningsfall på LED-remsor?
Det första skälet är att alla trådar har en viss mängd elektriskt motstånd. Ju längre tråd, desto mer motstånd. Elektriskt motstånd orsakar ett spänningsfall och spänningsfall gör att dina lysdioder dämpas.
Det andra skälet är att själva PCB har motstånd. PCB:s resistans kommer att förbruka en del av spänningen och omvandla den elektriska energin till termisk energi.
PCB-resistansen är relaterad till tvärsnittsstorleken (motsvarande PCB-kortets bredd och koppartjocklek). Ju större PCB-tvärsnittet är, desto mindre motstånd; ju längre PCB-längden är, desto större motstånd.
Hur hittar man spänningsfall?
LED-spänningsfallet är mest märkbart på den vita led-remsan så att du kan öppna det vita ljuset på den färgskiftande led-remsan för att observera spänningsfallet.
Låt oss se om vi kan se ett spänningsfall genom att köra en långdistans LED-remsa med vitt ljus. På bilden nedan kan vi se att början (position "1") är klarvit, och efter att ha sprungit en sträcka (position "2") blir det vita ljuset gradvis gult och i slutet av led-remsan ( läge "3"), blir det vita ljuset rött på grund av spänningsminskningen.
(Påminnelse: När led-ljusremsan rullas, bör den inte lysa under en längre tid, vilket kommer att skada led-remsan.)
LED-remsspänningen är relaterad till LED-chips. Nedan är de framåtspänningar som krävs för flera färgchipsenheter.
- Blått LED-chip: 3.0-3.2V
- Grönt LED-chip: 3.0-3.2V
- Rött LED-chip: 2.0-2.2V
Notera: Den vita lysdioden använder ett blått chip och lägger sedan till fosfor på ytan.
Drivspänningen för de blå chipsen är högre än den för de gröna och röda chipsen. Så när spänningen för den vita led-remsan sjunker och strömspänningen inte kan uppfylla spänningen som krävs av de blå chipsen, kommer ljusremsan att visa gul (grön och röd blandad färg) och röd eftersom de är lägre än spänningen som krävs av det vita ljuset.
Har alla LED-lampor ett spänningsfall?
I princip kommer alla lågspännings-LED-remsor, såsom 5Vdc, 12Vdc och 24Vdc, att ha problem med spänningsfall. För för samma strömförbrukning, ju lägre spänning, desto större ström. Enligt Ohms lag är spänning lika med motstånd multiplicerat med ström. Motståndet hos en ledare är konstant. Ju större ström, desto större spänningsfall. Detta är också anledningen till att människor använder högspänning för att överföra el!
Högspännings-LED-remsor, såsom 110VAC, 220VAC och 230VAC, har i allmänhet inte problemet med spänningsfall. För strömmatning i ena änden kan det maximala köravståndet för högspännings-LED-ljusremsor vara upp till 50 meter. Enligt effekten lika med spänningen multiplicerad med strömmen är spänningen på högspännings-LED-remsan 110V eller 220V, så strömmen på högspännings-LED-remsan är mycket liten, så spänningsfallet är också litet.
Smakämnen konstantström LED-ljusremsa, i allmänhet 24Vdc, kommer inte att ha problemet med spänningsfall. Eftersom LED-remsor med konstant ström har IC:er kan dessa IC:er hålla strömmen som flyter genom lysdioderna konstant. Så länge som strömmen genom lysdioden är konstant är ljusstyrkan på lysdioden också konstant.
Faktum är att spänningen hos LED-ljuset med konstant ström kommer också att minska. Till exempel kommer spänningen i slutet av LED-ljusremsan med konstant ström också att vara lägre än 24V. Under normala omständigheter kommer ett spänningsfall att orsaka ett strömfall genom lysdioden, vilket resulterar i lägre ljusstyrka. Men eftersom det finns IC på LED-remsorna med konstant ström, kan dessa IC hålla strömmen som passerar genom lysdioderna konstant, vilket måste ligga inom ett specifikt spänningsområde (till exempel 24V~19V).
Är LED-strips spänningsfall skadligt?
Spänningsfall på LED-remsor är vanligtvis inte skadligt för lysdioderna eftersom det är en form där spänningen som tillförs dem är mindre än vad som ursprungligen förväntades.
Spänningsfallet representerar dock vanligtvis omvandlingen av elektrisk energi till motståndets termiska energi, vilket genererar mycket värme. Detta kan orsaka problem om din LED-remsa är installerad i eller nära värmekänsliga material. 3M-lim och lysdioder är också något termiskt känsliga så för stora spänningsfall kan vara ett problem.
Vilka faktorer påverkar spänningsfallet?
Enligt Ohms lag är spänning lika med ström gånger resistans.
Trådens motstånd bestäms av dess längd och storlek på tråden. LED-remsans PCB-resistans bestäms av längden och tjockleken på kopparn i PCB:n.
Så graden av spänningsfall för LED-remsor kan bestämmas av huvudfaktorerna: den totala strömmen på LED-remsan, längden och diametern på tråden, längden på LED-remsan och tjockleken på PCB-kopparn.
Den totala strömmen för LED-remsan
Genom specifikationen av LED-remsan kan vi känna till effekten av 1-meters LED-remsan, så att vi kan beräkna den totala effekten av LED-remsan.
Den totala strömmen på LED-remsan är lika med den totala effekten dividerat med spänningen.
Så ju större den totala effekten är, desto större blir den totala strömmen, och därmed desto allvarligare spänningsfallet. Därför är spänningsfallet för LED-remsor med hög effekt allvarligare än för LED-remsor med låg effekt.
Alternativt, ju lägre spänning, desto högre ström och desto allvarligare spänningsfall. Därför är spänningsfallet för 12V LED-remsan allvarligare än för 24V-remsan.
Trådens längd och diameter
Trådens motstånd bestäms huvudsakligen av ledarens material, ledarens längd och ledarens tvärsnitt.
Trådens motstånd bestäms huvudsakligen av ledarens material, ledarens längd och ledarens tvärsnitt. Ju längre tråd, desto större motstånd, och ju mindre tvärsnitt, desto större motstånd.
Du kan kolla in Beräkningsverktyg för trådmotstånd för att göra beräkningarna enklare.
Längden och tjockleken på koppar i PCB
PCB liknar ledningar, de är båda ledare och har själva motstånd. Det ledande materialet i ett PCB är koppar. Ju längre PCB, desto större motstånd; ju större koppartvärsnitt inuti PCB, desto mindre motstånd.
Du kan kolla in PCB-resistansberäkningsverktyg för att göra beräkningarna enklare.
Hur undviker man spänningsfall?
Även om LED-remsan kommer att ha problem med spänningsfall, kan vi undvika det med följande metoder.
Parallella anslutningar
När längre LED-strips behöver installeras rekommenderas att var 5:e meter remsor kopplas till strömförsörjningen parallellt.
Strömförsörjning i båda ändarna av ledstripsljuset
Den rekommenderade maximala längden på LED-remsor på marknaden är 5 meter. Om du behöver installera en 10-meters LED-remsa kan du ansluta båda ändarna av LED-remsan till strömförsörjningen.
Använd flera nätaggregat
Att använda flera nätaggregat istället för en enda enhet är en bra idé för att få bättre ljusstyrka. Det kräver strategisk planering, så att du inte hamnar för långt från strömkällan.
Använd högspänning 48Vdc eller 36Vdc LED-remsa
Använd LED-strips med högre inspänning för att undvika problem med spänningsfall.
Använd till exempel 48V, 36V och 24V istället för 12V och 5V.
Eftersom högre spänning betyder lägre ström, lägre spänningsfall.
Använd LED-remsor med tjocka koppar-PCB
Koppar är det mest använda materialet i elektriska ledningar. Detta eftersom det leder elektricitet bra och är relativt billigt jämfört med silver.
Tjockleken på koppar mäts vanligtvis i uns. Ju tjockare koppartråd, desto mer ström flyter igenom.
Vi rekommenderar att du använder 2oz. eller 3 oz. för högeffekts LED-remsor för att undvika spänningsfall.
Ju tjockare koppartråd, desto lägre inre motstånd.
Därför kommer koppartråden att ha mer energieffektivitet.
Dessutom är det bättre för värmeavledning.
Använd stor tråd
Ibland är platsen där LED-remsan installeras ett långt avstånd från LED-strömförsörjningen. Sedan måste vi överväga vilken storlek tråd vi behöver använda för att ansluta LED-remsan och strömförsörjningen. Naturligtvis, ju större trådstorlek, desto bättre. Vi måste veta vad spänningsfallet är som vi kan acceptera, och veta vad denna längd på tråden orsakar spänningsfallet.
Du kan bestämma storleken på tråden genom att följa stegen nedan:
Steg 1. Beräkna watt
Du kan kontrollera effekten per meter på förpackningsetiketten på LED-remsan, så den totala effekten är effekten per meter multiplicerat med det totala antalet meter. Dela sedan den totala effekten med spänningen för att få den totala strömmen.
Steg 2. Mät avståndet mellan LED-remsan och föraren
Mät avståndet mellan LED-remsan och LED-strömförsörjningen. Detta påverkar direkt trådstorleken.
Steg 3. Välj rätt storlek tråd
Du kan beräkna spänningsfallet för tråden med hjälp av Spänningsfallskalkylator.
Du kan prova att ändra olika tråddiametrar i räknaren för att se spänningsfallet som motsvarar olika tråddiametrar.
På så sätt hittar du en tråd av rätt storlek (med ett spänningsfall du kan acceptera).
Använd superlång LED-remsa med konstant ström
Smakämnen super lång konstant ström (CC) ledstripsljus kan uppnå 50 meter, 30 meter, 20 meter och 15 meter per rulle, och behöver bara anslutas till strömförsörjningen i ena änden, och ljusstyrkan på början och slutet är densamma.
Genom att lägga till IC-komponenter med konstant ström till kretsen kan den superlånga LED-remsan för konstant ström säkerställa att strömmen genom lysdioden kan hållas konstant inom ett specifikt spänningsområde (till exempel 24V~19V) så att lysdiodens ljusstyrka är konsekvent.
Slutsats
Spänningsfallsproblemet kan lösas, men det kommer att kosta dig lite tid eller pengar. Om du vill spara pengar kan du koppla ledstripsarna parallellt med strömförsörjningen eller koppla båda ändarna av ledstripsarna till strömförsörjningen. Om du behöver spara tid kan du välja LED-strips med tjockare koppar-PCB eller superlånga konstantström LED-strips. Men ibland är tid pengar.
LEDYi tillverkar hög kvalitet LED-strips och LED neon flex. Alla våra produkter går igenom högteknologiska laboratorier för att säkerställa högsta kvalitet. Dessutom erbjuder vi anpassningsbara alternativ på våra LED-remsor och neonflex. Så, för premium LED-remsor och LED neon flex, kontakta LEDYi SÅ FORT SOM MÖJLIGT!
