什麼是 LED 燈帶壓降?

LED 燈條的初級輸入電壓分別為 12 Vdc 和 24 Vdc。 它們安全且易於使用。 但是,我們經常聽到這種說法:LED 燈帶一端較亮,另一端較暗。 為什麼?

答案是電壓降。 實際上,這在低壓照明系統中是很正常的。
在本文中,我們將討論:

什麼是 LED 燈帶壓降?

LED 燈帶電壓降是電源和 LED 本身之間的電壓損失量。
電路中的電阻越大,電壓降就越高。

在燈帶的直流電路中,電壓會隨著通過導線和燈帶本身而逐漸減小。 因此,電線或燈帶的延長會導致燈帶的一側比另一側更亮。

led燈帶壓降外觀

LED燈帶壓降為什麼會發生?

第一個原因是任何長度的電線都有一定的電阻。 電線越長,電阻越大。 電阻會導致電壓下降,而電壓下降會導致 LED 變暗。

第二個原因是PCB本身有電阻。 PCB的電阻會消耗一部分電壓,將電能轉化為熱能。

PCB電阻與截面尺寸有關(對應PCB板寬和銅厚)。 PCB橫截面越大,電阻越小; PCB 長度越長,電阻越大。

如何找到電壓降?

LED電壓降在白光燈帶上最為明顯,可以打開變色燈帶上的白光觀察電壓降。

讓我們看看是否可以通過運行長距離白光 LED 燈帶看到電壓降。 在下圖中,我們可以看到開始(位置“1”)是清晰的白色,跑了一段距離後(位置“2”),白光逐漸變成黃色,並且在燈帶的末端(位置“3”),由於電壓降低,白燈變為紅色。

rgb led燈帶壓降

(溫馨提示:led燈帶捲起時,不可長時間點亮,會損壞led燈帶。)

LED燈帶電壓與LED芯片有關。 以下是幾種色片驅動所需的正向電壓。

  • 藍光LED芯片:3.0-3.2V
  • 綠色LED芯片:3.0-3.2V
  • 紅色LED芯片:2.0-2.2V

注意: 白光LED採用藍光芯片,然後在表面添加熒光粉。

藍色芯片的驅動電壓大於綠色和紅色芯片。 所以當白色燈帶的電壓下降,而當前電壓不能滿足藍燈所需的電壓時,燈帶會顯示黃色(綠紅混色)和紅色,因為它們低於燈需要的電壓。白光。

所有的LED燈條都有壓降嗎?

基本上所有低壓的LED燈帶,比如5Vdc、12Vdc、24Vdc都會有壓降問題。 因為同樣的功耗,電壓越低,電流越大。 根據歐姆定律,電壓等於電阻乘以電流。 導體的電阻是恆定的。 電流越大,壓降越大。 這也是人們用高壓輸電的原因!

高壓輸電線

高壓LED燈帶,如110VAC、220VAC、230VAC,一般不存在壓降問題。 單端供電,高壓LED燈帶最大運行距離可達50米。 根據功率等於電壓乘以電流,高壓燈帶的電壓為110V或220V,所以高壓燈帶的電流很小,所以壓降也很小。

恆流LED燈帶,一般為24Vdc,不會有壓降的問題。 因為恆流LED燈帶有IC,這些IC可以保持流過LED的電流恆定。 只要通過LED的電流恆定,LED的亮度也就恆定。 

事實上,恆流LED燈的電壓也會降低。 比如恆流LED燈帶末端的電壓也會低於24V。 在正常情況下,電壓下降會導致通過 LED 的電流下降,從而導致亮度降低。 但是,由於恆流燈帶上有IC,這些IC可以使通過LED的電流保持恆定,這需要在特定的電壓範圍內(例如24V~19V)。

LED燈帶壓降有害嗎?

LED 燈帶電壓降通常不會對 LED 造成損害,因為它是一種形式,其中提供給 LED 的電壓低於最初預期的電壓。

但是,電壓降通常代表電能轉化為電阻的熱能,會產生大量的熱量。 如果您的 LED 燈帶安裝在熱敏材料中或附近,這可能會導致問題。 3M 粘合劑和 LED 對熱也有些敏感,因此電壓降過大可能會成為問題。

哪些因素會影響電壓降?

根據歐姆定律,電壓等於電流乘以電阻。

導線的電阻由導線的長度和尺寸決定。 LED 燈條 PCB 電阻由 PCB 中銅的長度和厚度決定。

所以,LED燈帶的壓降程度可以由主要因素決定:LED燈帶的總電流、導線的長度和直徑、LED燈帶的長度和PCB銅的厚度。

LED燈帶總電流

通過燈帶的規格,我們可以知道1米燈帶的功率,從而可以計算出燈帶的總功率。

LED燈帶的總電流等於總功率除以電壓。

所以總功率越大,總電流越大,電壓降也就越厲害。 因此,大功率的LED燈帶壓降比小功率的LED燈帶更嚴重。

或者,電壓越低,電流越大,壓降越嚴重。 因此,12V燈帶的壓降比24V燈帶的壓降要嚴重。

電線的長度和直徑

導線的電阻主要由導體的材料、導體的長度和導體的橫截面決定。 

導線的電阻主要由導體的材料、導體的長度、導體的截面積決定。 導線越長,電阻越大,截面越小,電阻越大。

您可以檢查出 導線電阻計算工具 使計算更直接。

線

PCB中銅的長度和厚度

PCB類似於電線,都是導體,本身也有電阻。 PCB 中的導電材料是銅。 PCB越長,電阻越大; PCB內部的銅截面越大,電阻越小。
您可以檢查出 PCB電阻計算工具 使計算更輕鬆。

LED燈條樣品冊

如何避免壓降?

LED燈帶雖然會出現壓降問題,但我們可以通過以下方法來避免。

並聯連接

當需要安裝較長的LED燈帶時,建議每5米燈帶並聯一次供電。

led燈條並聯

led燈帶兩端供電

市場上推薦的 LED 燈帶最大長度為 5 米。 如果需要安裝10米長的燈帶,可以將燈帶兩端接上電源。

led燈帶兩端連接

使用多個電源

使用多個電源而不是單個電源是獲得更好亮度的好主意。 它需要戰略規劃,因此您最終不會離電源太遠。

LED燈帶多驅動器連接

使用高壓 48Vdc 或 36Vdc LED 燈條

使用更高輸入電壓的 LED 燈條以避免壓降問題。

例如,使用 48V、36V 和 24V 而不是 12V 和 5V。

因為更高的電壓意味著更低的電流,更低的壓降。

48v燈條

使用帶厚銅 PCB 的 LED 燈條

銅是電線中最常用的材料。 這是因為它導電性好並且與銀相比相對便宜。 

銅的厚度通常以盎司來衡量。 銅線越粗,流過的電流就越大。 

我們建議使用 2 盎司。 或 3 盎司。 用於大功率 LED 燈條,以避免電壓下降。

銅線越粗,內阻越小。 

因此,銅線將承載更高的功率效率。 

此外,它的散熱效果更好。

led燈條pcb

使用大號電線

有時,安裝燈帶的地方距離LED電源很遠。 然後我們必須考慮我們需要使用什麼尺寸的線來連接 LED 燈帶和電源。 當然線徑越大越好。 我們需要知道我們可以接受的電壓降是多少,並且知道這段線的長度導致電壓降是多少。

您可以按照以下步驟確定電線的尺寸:

步驟 1. 計算功率

您可以在LED燈帶的包裝標籤上查看每米功率,所以總功率是每米功率乘以總米數。 然後用總功率除以電壓得到總電流。

步驟 2. 測量 LED 燈帶和驅動器之間的距離

測量 LED 燈帶和 LED 電源之間的距離。 這直接影響線徑。

步驟 3. 選擇合適尺寸的電線

您可以使用以下方法計算電線的電壓降 壓降計算器.

您可以嘗試在計算器中更改不同的線徑,以查看不同線徑對應的電壓降。 

這樣,找到合適尺寸的電線(具有您可以接受的壓降)。

採用超長恆流LED燈帶

超長恆流(CC)led燈帶 可實現每卷50米、30米、20米、15米,只需一端接電源,首尾亮度一致。

超長恆流燈帶通過在電路中加入恆流IC元件,可以保證通過LED的電流在特定的電壓範圍內(例如24V~19V)保持恆定,從而使LED的亮度持續的。

恆壓燈帶原理圖
恆壓燈帶原理圖
超長恆流燈帶原理圖
超長恆流燈帶原理圖

結論

壓降問題可以解決,但會花費你一些時間或金錢。 如果想省錢,可以將燈帶並聯接入電源,或者將燈帶兩端接入電源。 如果需要節省時間,可以選擇加厚銅板的燈帶或超長恆流燈帶。 然而,有時時間就是金錢。

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