什么是LED灯带压降?

LED 灯条的主要输入电压分别为 12 Vdc 和 24 Vdc。 它们安全且易于使用。 但是,我们经常听到这样的说法:LED灯带一端较亮,另一端较暗。 为什么?

答案是电压降。 实际上,这在低压照明系统中是很正常的。
在本文中,我们将讨论:

LED灯条压降是多少?

LED 灯条电压降是电源和 LED 本身之间的电压损失量。
电路中的电阻越大,电压降越高。

在灯带的直流电路中,电压会随着通过导线和灯带本身而逐渐减小。 因此,电线或灯带的延伸会导致灯带的一侧比另一侧更亮。

led灯带压降外观

LED灯带为什么会出现压降?

第一个原因是任何长度的电线都有一定的电阻。 电线越长,电阻越大。 电阻会导致电压下降,而电压下降会导致 LED 变暗。

第二个原因是PCB本身有电阻。 PCB的电阻会消耗部分电压,并将电能转化为热能。

PCB电阻与横截面尺寸有关(对应于PCB板宽和铜厚)。 PCB横截面越大,电阻越小; PCB长度越长,电阻越大。

如何找到电压降?

LED电压降在白色灯带上最为明显,因此您可以打开变色灯带上的白灯观察电压降。

让我们看看我们是否可以通过运行长距离的白光LED灯条看到电压下降。 在下图中,我们可以看到开始(位置“1”)是清晰的白色,跑一段距离后(位置“2”),白光逐渐变黄,而在LED灯带的末端(位置“3”),由于电压降低,白灯变为红色。

rgb led灯条压降

(提醒:led灯带卷起时,不宜长时间点亮,会损坏led灯带。)

LED灯条电压与LED芯片有关。 以下是几种彩色芯片驱动器所需的正向电压。

  • 蓝色LED芯片:3.0-3.2V
  • 绿色LED芯片:3.0-3.2V
  • 红色LED芯片:2.0-2.2V

请注意: 白色 LED 使用蓝色芯片,然后在表面添加荧光粉。

蓝色芯片的驱动电压大于绿色和红色芯片的驱动电压。 所以当白色led灯带电压下降,当前电压不能满足蓝芯片要求的电压时,灯带会显示黄色(绿红混色)和红色,因为它们低于蓝芯片要求的电压。白光。

所有的LED灯条都有电压降吗?

基本上所有的低压LED灯带,比如5Vdc、12Vdc、24Vdc都会有压降的问题。 因为同样的功耗,电压越低,电流越大。 根据欧姆定律,电压等于电阻乘以电流。 导体的电阻是恒定的。 电流越大,电压降越大。 这也是人们用高压来输电的原因!

高压输电线

110VAC、220VAC、230VAC等高压LED灯带一般不存在压降的问题。 对于一端供电,高压LED灯带的最大运行距离可达50米。 根据功率等于电压乘以电流,高压LED灯带的电压为110V或220V,所以高压LED灯带的电流很小,所以压降也很小。

恒流LED灯条,一般为24Vdc,不会有压降的问题。 因为恒流 LED 灯条有 IC,这些 IC 可以保持流过 LED 的电流恒定。 只要通过 LED 的电流恒定,LED 的亮度也恒定。 

事实上,恒流LED灯的电压也会降低。 比如恒流LED灯带末端的电压也会低于24V。 在正常情况下,电压下降会导致通过 LED 的电流下降,从而导致亮度降低。 但是,由于恒流 LED 灯条上有 IC,这些 IC 可以使流过 LED 的电流保持恒定,这需要在特定的电压范围内(例如 24V~19V)。

LED灯条压降有害吗?

LED 灯条电压降通常不会对 LED 造成损害,因为它是一种提供给 LED 的电压低于最初预期的形式。

但是,电压降通常代表电能转换为电阻器的热能,从而产生大量热量。 如果您的 LED 灯条安装在热敏材料中或附近,这可能会导致问题。 3M 粘合剂和 LED 对热也有些敏感,因此电压降过大可能是个问题。

哪些因素会影响电压降?

根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻。

电线的电阻由电线的长度和尺寸决定。 LED灯条PCB电阻由PCB中铜的长度和厚度决定。

所以,LED灯带压降的程度可以由主要因素决定:LED灯带的总电流、导线的长度和直径、LED灯带的长度和PCB铜的厚度。

LED灯条总电流

通过LED灯带的规格,我们可以知道1米LED灯带的功率,从而可以计算出LED灯带的总功率。

LED灯条的总电流等于总功率除以电压。

所以总功率越大,总电流越大,因此电压降越严重。 因此,大功率LED灯带的电压降比小功率LED灯带更严重。

或者,电压越低,电流越大,电压降越严重。 因此,12V LED灯条的电压降比24V灯条更严重。

电线的长度和直径

导线的电阻主要由导体的材料、导体的长度和导体的横截面决定。 

导线的电阻主要由导体的材料、导体的长度、导体的横截面决定。 导线越长,电阻越大,横截面越小,电阻越大。

您可以检查出 线电阻计算工具 使计算更直接。

线

PCB中铜的长度和厚度

PCB类似于电线,它们都是导体并且本身具有电阻。 PCB中的导电材料是铜。 PCB越长,电阻越大; PCB内部的铜横截面越大,电阻越小。
您可以检查出 PCB电阻计算工具 让计算更轻松。

LED灯条样品册

如何避免电压降?

虽然LED灯带会有电压降的问题,但我们可以通过以下方法避免。

并联连接

当需要安装较长的 LED 灯条时,建议每 5 米灯条并联一次电源。

led灯条并联

led灯带两端供电

市场上推荐的 LED 灯带最大长度为 5 米。 如果需要安装10米长的LED灯条,可以将LED灯条的两端接电源。

led灯条两端连接

使用多个电源

使用多个电源而不是单个电源是获得更好亮度的好主意。 它需要战略规划,因此您不会离电源太远。

led灯条多驱动连接

使用高压 48Vdc 或 36Vdc LED 灯条

使用更高输入电压的 LED 灯条来避免电压降问题。

例如,使用 48V、36V 和 24V 而不是 12V 和 5V。

因为更高的电压意味着更低的电流,更低的电压降。

48v灯带

使用带厚铜 PCB 的 LED 灯条

铜是电线中最常用的材料。 这是因为它导电良好,并且与银相比相对便宜。 

铜的厚度通常以盎司为单位。 铜线越粗,流过的电流就越多。 

我们建议使用 2 盎司。 或 3 盎司。 用于大功率 LED 灯条,以避免电压下降。

铜线越粗,内阻越低。 

因此,铜线将承载更高的功率效率。 

此外,它更好地散热。

led灯条pcb

使用大尺寸电线

有时,安装LED灯条的地方距离LED电源较远。 那我们就要考虑我们需要用什么尺寸的线来连接LED灯条和电源了。 当然,线径越大越好。 我们需要知道我们可以接受的电压降是多少,并且知道这个长度的电线导致电压降的原因是什么。

您可以按照以下步骤确定电线的尺寸:

步骤 1. 计算瓦数

您可以在LED灯带的包装标签上查看每米功率,所以总功率是每米功率乘以总米数。 然后用总功率除以电压得到总电流。

步骤 2. 测量 LED 灯条与驱动器之间的距离

测量 LED 灯条与 LED 电源之间的距离。 这直接影响电线尺寸。

步骤 3. 选择合适尺寸的电线

您可以使用以下公式计算导线的电压降 压降计算器.

您可以尝试在计算器中更改不同的线径,以查看不同线径对应的电压降。 

这样,找到合适尺寸的电线(具有您可以接受的电压降)。

使用超长恒流LED灯条

超长恒流(CC)LED灯条 可实现每卷50米、30米、20米、15米,只需要一端接电源,首尾亮度一致。

通过在电路中加入恒流IC元件,超长恒流灯带可以保证流过LED的电流在特定的电压范围(例如24V~19V)内保持恒定,从而使LED的亮度达到持续的。

恒压灯条示意图
恒压灯条示意图
超长恒流led灯条示意图
超长恒流led灯条示意图

结论

压降问题是可以解决的,但会花费你一些时间或金钱。 如果想省钱,可以把灯带并联到电源上,或者把灯带两端接电源。 如果需要节省时间,可以选择铜PCB较厚的LED灯条或超长恒流LED灯条。 然而,有时时间就是金钱。

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