แรงดันไฟฟ้าอินพุตหลักสำหรับไฟแถบ LED คือ 12 Vdc และ 24 Vdc ตามลำดับ ปลอดภัยและใช้งานง่าย แต่เรามักได้ยินข้อความนี้: แถบ LED สว่างกว่าที่ปลายด้านหนึ่งและหรี่แสงที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ทำไม
คำตอบคือแรงดันตก อันที่จริง นี่เป็นเรื่องปกติมากในระบบไฟส่องสว่างแรงดันต่ำ
ในบทความนี้เราจะพูดถึง:
แรงดันไฟ LED แถบลดลงคืออะไร?
แรงดันไฟตกของแถบ LED คือปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่สูญเสียไประหว่างแหล่งจ่ายไฟและไฟ LED เอง
ยิ่งมีความต้านทานในวงจรมากเท่าใด แรงดันตกคร่อมก็จะยิ่งสูงขึ้น
ในวงจร DC ของแถบนำ แรงดันไฟฟ้าจะค่อยๆ ลดลงเมื่อผ่านสายไฟและแถบไฟเอง ดังนั้นการต่อสายไฟหรือแถบจะทำให้ด้านหนึ่งของไฟแถบของคุณสว่างกว่าอีกด้านหนึ่ง
เหตุใดแรงดันไฟ LED แถบจึงลดลง
เหตุผลแรกคือความยาวของเส้นลวดที่มีความต้านทานไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง ยิ่งสายยาวยิ่งต้านทาน ความต้านทานไฟฟ้าทำให้เกิดแรงดันตก และแรงดันไฟตกทำให้ไฟ LED ของคุณหรี่ลง
เหตุผลที่สองคือ PCB นั้นมีความต้านทาน ความต้านทานของ PCB จะใช้แรงดันไฟฟ้าส่วนหนึ่งและแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน
ความต้านทาน PCB สัมพันธ์กับขนาดหน้าตัด (สอดคล้องกับความกว้างของบอร์ด PCB และความหนาของทองแดง) ยิ่งหน้าตัด PCB ใหญ่ขึ้น ความต้านทานก็จะยิ่งน้อยลง ยิ่งความยาวของ PCB ยาวขึ้น ความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้น
จะหาแรงดันตกได้อย่างไร?
แรงดันไฟ LED ตกจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดบนแถบไฟ LED สีขาว คุณจึงสามารถเปิดไฟสีขาวบนแถบไฟ LED ที่เปลี่ยนสีได้เพื่อสังเกตแรงดันตกคร่อม
ให้เราดูว่าเราสามารถเห็นแรงดันไฟฟ้าตกโดยใช้แถบนำแสงสีขาวทางไกลหรือไม่ ในภาพด้านล่าง จะเห็นว่าจุดเริ่มต้น (ตำแหน่ง “1”) เป็นสีขาวใส และหลังจากวิ่งเป็นระยะทาง (ตำแหน่ง “2”) แล้ว แสงสีขาวจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีเหลือง และที่ปลายแถบไฟ LED ( ตำแหน่ง "3") ไฟสีขาวจะเปลี่ยนเป็นสีแดงเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าลดลง
(คำเตือน: เมื่อม้วนแถบไฟ LED ไม่ควรจุดไฟเป็นเวลานานซึ่งจะทำให้แถบไฟ LED เสียหาย)
แรงดันไฟฟ้าแถบ LED เกี่ยวข้องกับชิป LED ด้านล่างนี้คือแรงดันไปข้างหน้าที่จำเป็นสำหรับไดรฟ์ชิปสีหลายตัว
- ชิป LED สีน้ำเงิน: 3.0-3.2V
- ชิป LED สีเขียว: 3.0-3.2V
- ชิป LED สีแดง: 2.0-2.2V
หมายเหตุ LED สีขาวใช้ชิปสีน้ำเงินแล้วเพิ่มสารเรืองแสงบนพื้นผิว
แรงดันไฟขับของชิปสีน้ำเงินมากกว่าชิปสีเขียวและชิปสีแดง ดังนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแถบไฟ LED สีขาวลดลงและแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันไม่สามารถตอบสนองแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยชิปสีน้ำเงินแถบไฟจะแสดงสีเหลือง (สีเขียวและสีแดงผสม) และสีแดงเนื่องจากต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ แสงสีขาว
ไฟ LED Strip ทั้งหมดมีแรงดันไฟตกหรือไม่?
โดยทั่วไป แถบ LED แรงดันต่ำทั้งหมด เช่น 5Vdc, 12Vdc และ 24Vdc จะมีปัญหาแรงดันตก เพราะกินไฟเท่าๆ กัน ยิ่งแรงดันไฟต่ำ กระแสไฟก็จะยิ่งมากขึ้น ตามกฎของโอห์ม แรงดันเท่ากับความต้านทานคูณด้วยกระแส ความต้านทานของตัวนำมีค่าคงที่ ยิ่งกระแสมาก แรงดันตกคร่อมมากขึ้น นี่ก็เป็นเหตุผลว่าทำไมคนถึงใช้ไฟฟ้าแรงสูงในการส่งกระแสไฟฟ้า!
แถบไฟ LED แรงสูง เช่น 110VAC, 220VAC และ 230VAC โดยทั่วไปไม่มีปัญหาแรงดันตก สำหรับการป้อนพลังงานปลายด้านหนึ่ง ระยะการทำงานสูงสุดของแถบไฟ LED แรงสูงอาจสูงถึง 50 เมตร ตามพลังงานเท่ากับแรงดันไฟฟ้าคูณด้วยกระแส แรงดันไฟฟ้าของแถบ LED แรงสูงคือ 110V หรือ 220V ดังนั้นกระแสของแถบ LED แรงสูงจึงมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตกจึงมีน้อย
พื้นที่ แถบไฟ LED กระแสคงที่โดยทั่วไป 24Vdc จะไม่มีปัญหาเรื่องแรงดันตก เนื่องจากแถบ LED แบบกระแสคงที่มีไอซี ไอซีเหล่านี้จึงสามารถรักษากระแสที่ไหลผ่าน LED ให้คงที่ได้ ตราบใดที่กระแสผ่าน LED คงที่ ความสว่างของ LED ก็คงที่เช่นกัน
ในความเป็นจริง แรงดันไฟฟ้าของไฟ LED คงที่ในปัจจุบันก็จะลดลงเช่นกัน ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าที่ส่วนท้ายของแถบไฟ LED แบบกระแสคงที่จะต่ำกว่า 24V ด้วย ภายใต้สถานการณ์ปกติ แรงดันตกคร่อมจะทำให้กระแสไฟตกผ่าน LED ส่งผลให้ความสว่างลดลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีไอซีบนแถบ LED แบบกระแสคงที่ ไอซีเหล่านี้จึงสามารถรักษากระแสที่ไหลผ่าน LED ให้คงที่ ซึ่งต้องอยู่ภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (เช่น 24V~19V)
แรงดันไฟ LED แถบ LED ตกเป็นอันตรายหรือไม่?
แรงดันไฟตกของแถบ LED โดยทั่วไปไม่เป็นอันตรายต่อ LED เนื่องจากเป็นรูปแบบที่แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้น้อยกว่าที่คาดไว้ในตอนแรก
อย่างไรก็ตาม แรงดันตกมักจะหมายถึงการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนของตัวต้านทาน ซึ่งสร้างความร้อนได้มาก ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาได้หากติดตั้งแถบ LED ในหรือใกล้กับวัสดุที่ไวต่อความร้อน กาวและไฟ LED ของ 3M ก็ค่อนข้างไวต่อความร้อน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ตกมากเกินไปอาจเป็นปัญหาได้
ปัจจัยใดบ้างที่จะส่งผลต่อแรงดันตกคร่อม?
ตามกฎของโอห์ม แรงดันจะเท่ากับความต้านทานปัจจุบันคูณ
ความต้านทานของเส้นลวดถูกกำหนดโดยความยาวและขนาดของเส้นลวด ความต้านทาน PCB แถบ LED ถูกกำหนดโดยความยาวและความหนาของทองแดงใน PCB
ดังนั้น ระดับแรงดันไฟฟ้าตกของแถบ LED สามารถกำหนดได้โดยปัจจัยหลัก: กระแสรวมของแถบ LED ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด ความยาวของแถบ LED และความหนาของทองแดง PCB
กระแสรวมของแถบ LED
จากข้อกำหนดของแถบ LED เราสามารถทราบกำลังของแถบ LED 1 เมตรเพื่อให้เราสามารถคำนวณพลังงานทั้งหมดของแถบ LED
กระแสรวมของแถบ LED เท่ากับกำลังทั้งหมดหารด้วยแรงดันไฟ
ดังนั้นยิ่งกำลังรวมมากเท่าใด กระแสรวมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และทำให้แรงดันตกคร่อมมากขึ้น ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตกของแถบ LED ที่มีกำลังไฟสูงจึงรุนแรงกว่าแถบ LED ที่มีกำลังไฟต่ำ
อีกทางหนึ่ง ยิ่งแรงดันไฟต่ำ กระแสก็จะยิ่งสูงขึ้น และแรงดันตกคร่อมก็จะยิ่งรุนแรงขึ้น ดังนั้น แรงดันไฟตกของแถบ LED 12V จึงรุนแรงกว่าของแถบ 24V
ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด
ความต้านทานของเส้นลวดส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยวัสดุของตัวนำ ความยาวของตัวนำ และหน้าตัดของตัวนำ
ความต้านทานของเส้นลวดส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยวัสดุของตัวนำ ความยาวของตัวนำ และส่วนตัดขวางของตัวนำ ยิ่งลวดยาวเท่าใด ความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้น และหน้าตัดที่เล็กกว่า ความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้น
คุณสามารถตรวจสอบ เครื่องมือคำนวณความต้านทานลวด เพื่อให้การคำนวณตรงไปตรงมามากขึ้น
ความยาวและความหนาของทองแดงใน PCB
PCB นั้นคล้ายกับสายไฟทั้งคู่เป็นตัวนำและมีความต้านทานในตัวเอง วัสดุนำไฟฟ้าใน PCB คือทองแดง ยิ่ง PCB ยาวเท่าไหร่ความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งหน้าตัดทองแดงภายใน PCB ใหญ่เท่าใด ความต้านทานก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
คุณสามารถตรวจสอบ เครื่องมือคำนวณความต้านทาน PCB เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น
วิธีการหลีกเลี่ยงแรงดันตกคร่อม?
แม้ว่าแถบ LED จะมีปัญหาแรงดันตก เราสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้วิธีการต่อไปนี้
การเชื่อมต่อแบบขนาน
เมื่อต้องการติดตั้งแถบ LED ที่ยาวขึ้น ขอแนะนำให้ต่อแถบไฟทุกๆ 5 เมตรกับแหล่งจ่ายไฟแบบขนาน
แหล่งจ่ายไฟที่ปลายทั้งสองด้านของแถบไฟ LED
ความยาวสูงสุดของแถบ LED ที่แนะนำในตลาดคือ 5 เมตร หากคุณต้องการติดตั้งแถบ LED ความยาว 10 เมตร คุณสามารถเชื่อมต่อปลายทั้งสองด้านของแถบ LED เข้ากับแหล่งจ่ายไฟได้
ใช้แหล่งจ่ายไฟหลายตัว
การใช้แหล่งจ่ายไฟหลายตัวแทนที่จะเป็นหน่วยเดียวเป็นแนวคิดที่ดีในการรับความสว่างที่ดีขึ้น มันต้องมีการวางแผนเชิงกลยุทธ์ ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องอยู่ไกลจากแหล่งพลังงานมากเกินไป
ใช้ไฟฟ้าแรงสูง 48Vdc หรือ 36Vdc LED strip
ใช้แถบ LED ที่มีแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาแรงดันตก
ตัวอย่างเช่น ใช้ 48V, 36V และ 24V แทน 12V และ 5V
เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นหมายถึงกระแสที่ต่ำกว่า แรงดันตกคร่อมที่ต่ำกว่า
ใช้แถบ LED กับ PCB ทองแดงหนา
ทองแดงเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในการเดินสายไฟฟ้า เนื่องจากนำไฟฟ้าได้ดีและมีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับเงิน
ความหนาของทองแดงมักจะวัดเป็นออนซ์ ยิ่งลวดทองแดงหนาเท่าไหร่กระแสก็จะไหลผ่านมากขึ้นเท่านั้น
เราแนะนำให้ใช้ 2oz. หรือ 3 ออนซ์ สำหรับแถบ LED กำลังสูงเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าตก
ลวดทองแดงที่หนาขึ้น ความต้านทานภายในจะลดลง
ดังนั้นลวดทองแดงจึงมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานมากขึ้น
นอกจากนี้ยังเป็นการดีกว่าสำหรับการกระจายความร้อน
ใช้ลวดขนาดใหญ่
บางครั้งสถานที่ติดตั้งแถบ LED อยู่ห่างจากแหล่งจ่ายไฟ LED เป็นระยะทางไกล จากนั้นเราต้องพิจารณาว่าต้องใช้สายไฟขนาดใดในการเชื่อมต่อแถบ LED กับแหล่งจ่ายไฟ แน่นอนยิ่งขนาดลวดใหญ่เท่าไหร่ก็ยิ่งดีเท่านั้น เราจำเป็นต้องรู้ว่าแรงดันตกคืออะไรที่เราสามารถยอมรับได้ และรู้ว่าความยาวของเส้นลวดนี้ทำให้เกิดแรงดันตกหรือไม่
คุณสามารถกำหนดขนาดของลวดได้โดยทำตามขั้นตอนด้านล่าง:
ขั้นตอนที่ 1 คำนวณกำลังวัตต์
คุณสามารถตรวจสอบกำลังไฟฟ้าต่อเมตรบนฉลากบรรจุภัณฑ์ของแถบ LED ได้ ดังนั้นกำลังทั้งหมดคือกำลังต่อเมตรคูณด้วยจำนวนเมตรทั้งหมด จากนั้นหารกำลังทั้งหมดด้วยแรงดันเพื่อให้ได้กระแสรวม
ขั้นตอนที่ 2. วัดระยะห่างระหว่างแถบ LED และไดรเวอร์
วัดระยะห่างระหว่างแถบ LED และแหล่งจ่ายไฟ LED สิ่งนี้ส่งผลโดยตรงต่อขนาดลวด
ขั้นตอนที่ 3 เลือกขนาดลวดที่เหมาะสม
คุณสามารถคำนวณแรงดันตกคร่อมของลวดโดยใช้ เครื่องคำนวณแรงดันตก.
คุณสามารถลองเปลี่ยนขนาดเส้นลวดต่างๆ ในเครื่องคิดเลขเพื่อดูแรงดันตกที่สอดคล้องกับเส้นลวดขนาดต่างๆ
ด้วยวิธีนี้ ให้หาลวดที่มีขนาดเหมาะสม (คุณสามารถรับแรงดันไฟฟ้าตกได้)
ใช้แถบ LED กระแสคงที่ที่ยาวเป็นพิเศษ
พื้นที่ ไฟเส้น led แบบกระแสคงที่ยาวพิเศษ (CC) สามารถบรรลุ 50 เมตร 30 เมตร 20 เมตรและ 15 เมตรต่อม้วน และจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟที่ปลายด้านหนึ่งเท่านั้น และความสว่างของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดจะเท่ากัน
โดยการเพิ่มส่วนประกอบ IC กระแสคงที่ลงในวงจร แถบนำกระแสคงที่ที่ยาวเป็นพิเศษสามารถมั่นใจได้ว่ากระแสผ่าน LED สามารถคงที่ได้ภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (เช่น 24V ~ 19V) เพื่อให้ความสว่างของ LED เป็น สม่ำเสมอ.
สรุป
ปัญหาแรงดันตกคร่อมสามารถแก้ไขได้ แต่จะต้องใช้เวลาหรือเงินพอสมควร หากคุณต้องการประหยัดเงิน คุณสามารถเชื่อมต่อแถบ LED แบบขนานกับแหล่งจ่ายไฟ หรือเชื่อมต่อปลายทั้งสองด้านของแถบ LED เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ หากคุณต้องการประหยัดเวลา คุณสามารถเลือกแถบ LED ที่มี PCB ทองแดงหนาขึ้นหรือแถบ LED กระแสไฟคงที่ที่ยาวเป็นพิเศษได้ อย่างไรก็ตาม บางครั้งเวลาก็เป็นเงิน
LEDYi ผลิตคุณภาพสูง แถบ LED และ LED Neon flex. ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของเราผ่านห้องปฏิบัติการที่มีเทคโนโลยีสูงเพื่อให้ได้คุณภาพสูงสุด นอกจากนี้ เรายังเสนอตัวเลือกที่ปรับแต่งได้บนแถบ LED และนีออนเฟล็กซ์ของเรา ดังนั้นสำหรับแถบ LED ระดับพรีเมียมและ LED นีออนเฟล็กซ์ ติดต่อ LEDYi โดยเร็วที่สุด!
