La striscia LED è più luminosa da un lato e più fioca dall'altro. Perché? La risposta è la caduta di tensione. La caduta di tensione si riferisce alla tensione che cade nel suo percorso verso la striscia di luce LED.
In questa guida imparerai:
- Che cos'è la caduta di tensione della striscia LED e perché si verifica
- Come individuare la caduta di tensione sulla tua striscia
- I principali fattori che decidono quanto sarà grave
- Sei modi pratici per evitarlo: dal cablaggio in parallelo alle strisce a corrente costante
Sommario
- Cos'è la caduta di tensione della striscia LED?
- Perché si verifica una caduta di tensione nella striscia LED?
- Come trovare la caduta di tensione?
- Come evitare cadute di tensione?
- Utilizzare cavi di grandi dimensioni
- Utilizza una striscia LED a corrente costante super lunga
- Domande frequenti sulla caduta di tensione della striscia LED
- Conclusione
Cos'è la caduta di tensione della striscia LED?
KayTai è un professionista Produttore di strisce LED in Cina. Ti faremo sapere qualcosa sulla caduta di tensione dei LED.
La caduta di tensione della striscia LED è la quantità di tensione persa tra l'alimentatore e i LED stessi. Maggiore è la resistenza nel circuito, maggiore è la caduta di tensione.
Nel circuito DC della striscia LED, la tensione diminuirà gradualmente man mano che passa attraverso il filo e la striscia luminosa stessa. Pertanto, l'estensione del filo o della striscia farà sì che un lato della striscia luminosa sia più luminoso dell'altro lato.
Perché si verifica una caduta di tensione nella striscia LED?
KayTai sa di più sulla caduta di tensione della striscia LED.
- Resistenza del filo. Qualsiasi lunghezza di filo ha una certa resistenza elettrica. Più lungo è il filo, maggiore è la resistenza. La resistenza elettrica provoca una caduta di tensione e la caduta di tensione provoca l'oscuramento dei LED.
- Resistenza del circuito stampato. Il PCB stesso ha una resistenza. La resistenza del PCB consumerà parte della tensione e convertirà l'energia elettrica in energia termica.
- Le dimensioni del PCB contano. La resistenza del PCB è correlata alla dimensione della sezione trasversale (corrispondente alla larghezza della scheda PCB e allo spessore del rame). Maggiore è la sezione trasversale del PCB, minore è la resistenza; maggiore è la lunghezza del PCB, maggiore è la resistenza.
Come trovare la caduta di tensione?
La caduta di tensione del LED è più evidente sulla striscia LED bianca, quindi è possibile aprire la luce bianca sulla striscia LED che cambia colore per osservare la caduta di tensione.
Vediamo se riusciamo a vedere una caduta di tensione facendo funzionare una striscia LED a luce bianca a lunga distanza. Nell'immagine sotto, possiamo vedere che l'inizio (posizione “1”) è bianco chiaro e, dopo aver corso per una certa distanza (posizione “2”), la luce bianca diventa gradualmente gialla e alla fine della striscia LED (posizione “3”), la luce bianca diventa rossa a causa della diminuzione della tensione.
La tensione della striscia LED è correlata ai chip LED. Di seguito sono riportate le tensioni dirette richieste per diversi azionamenti di chip colore.
| Chip LED | Tensione diretta |
|---|---|
| Chip LED blu | 3,0 – 3,2 V |
| Chip LED verde | 3,0 – 3,2 V |
| Chip LED rosso | 2,0 – 2,2 V |
Nota: Il LED bianco utilizza un chip blu e quindi aggiunge fosfori sulla superficie. La tensione di pilotaggio dei chip blu è maggiore di quella dei chip verdi e rossi.
Pertanto, quando la tensione della striscia LED bianca diminuisce e la tensione corrente non può soddisfare la tensione richiesta dai chip blu, la striscia luminosa visualizzerà giallo (colore misto verde e rosso) e rosso perché sono inferiori alla tensione richiesta dalla luce bianca.
Tutte le strisce luminose a LED presentano una caduta di tensione?
Insomma, tutto strisce LED a bassa tensione, come 5 V CC, 12 V CC e 24 V CC avranno problemi di caduta di tensione. La tabella seguente mostra il confronto tra le tre famiglie di listelli principali:
| Tipo di striscia | Voltaggio | Caduta di tensione? | Corsa massima, alimentazione da un'estremità |
|---|---|---|---|
| Bassa tensione | 5 V/12 V/24 V CC | Sì, comune | Circa 5 m (12 V) |
| Alta tensione | 110 V/220 V/230 V CA | Raramente | Fino a 50 mt |
| Corrente costante | 24 V CC + circuito integrato | Compensato da IC | 15 – 50 mt |
Strisce a bassa tensione (5V / 12V / 24V)
Questi perdono facilmente tensione. Perché a parità di consumo energetico, minore è la tensione, maggiore è la corrente. Secondo la legge di Ohm, la tensione è uguale alla resistenza moltiplicata per la corrente. La resistenza di un conduttore è costante. Maggiore è la corrente, maggiore è la caduta di tensione. Questo è anche il motivo per cui le persone usano l'alta tensione per trasmettere l'elettricità!
Strisce ad alta tensione (110 V / 220 V / 230 V)
Le strisce LED ad alta tensione, come 110VAC, 220VAC e 230VAC, generalmente non presentano il problema della caduta di tensione. Per l'alimentazione di un'estremità, la distanza massima delle strisce luminose a LED ad alta tensione può arrivare fino a 50 metri.
Secondo la potenza pari alla tensione moltiplicata per la corrente, la tensione della striscia LED ad alta tensione è 110 V o 220 V, quindi la corrente della striscia LED ad alta tensione è molto piccola, quindi anche la caduta di tensione è piccola.
Strisce a corrente costante (24V con IC)
La striscia LED a corrente costante, generalmente 24Vdc, non avrà il problema dei cali di tensione. Poiché le strisce LED a corrente costante sono dotate di circuiti integrati, questi circuiti integrati possono mantenere costante la corrente che scorre attraverso i LED. Finché la corrente attraverso il LED è costante, anche la luminosità del LED è costante.
Infatti diminuirà anche la tensione della luce LED a corrente costante. Ad esempio, anche la tensione all'estremità della striscia luminosa a LED a corrente costante sarà inferiore a 24 V. In circostanze normali, una caduta di tensione causerà una caduta di corrente attraverso il LED, con conseguente riduzione della luminosità.
Tuttavia, poiché sulle strisce LED a corrente costante sono presenti dei circuiti integrati, questi possono mantenere costante la corrente che passa attraverso i LED, che deve rientrare in un intervallo di tensione specifico (ad esempio, 24 V~19 V).
La caduta di tensione della striscia LED è dannosa?
La caduta di tensione della striscia LED in genere non è dannosa per i LED, poiché è una forma in cui la tensione fornita è inferiore a quella originariamente prevista.
Tuttavia, la caduta di tensione rappresenta solitamente la conversione dell'energia elettrica in energia termica del resistore, che genera molto calore.
Ciò può causare problemi se la striscia LED è installata dentro o vicino a materiali sensibili al calore. Anche gli adesivi e i LED 3M sono alquanto sensibili al calore, quindi cadute di tensione eccessive possono essere un problema.
Quali fattori influenzano la caduta di tensione?
Secondo la legge di Ohm, la tensione è uguale alla corrente moltiplicata per la resistenza. La resistenza del filo è determinata dalla sua lunghezza e dimensione del filo. La resistenza del PCB della striscia LED è determinata dalla lunghezza e dallo spessore del rame nel PCB.
Quindi, il grado di caduta di tensione delle strisce LED può essere deciso da tre fattori principali: la corrente totale della striscia LED, la lunghezza e il diametro del filo e lo spessore del rame nel PCB.
Ricordare: Caduta di tensione = Corrente × Resistenza. Taglia la corrente o la resistenza e la goccia si restringe.
1. La corrente totale della striscia LED
Attraverso le specifiche della striscia LED, possiamo conoscere la potenza della striscia LED da 1 metro, in modo da poter calcolare la potenza totale della striscia LED. La corrente totale della striscia LED è pari alla potenza totale divisa per la tensione.
Quindi maggiore è la potenza totale, maggiore è la corrente totale e quindi più grave la caduta di tensione. Pertanto, la caduta di tensione delle strisce LED ad alta potenza è più grave di quella delle strisce LED a bassa potenza.
In alternativa, minore è la tensione, maggiore è la corrente e più grave è la caduta di tensione. Pertanto la caduta di tensione della striscia LED 12V è più grave di quella della striscia 24V.
2. La lunghezza e il diametro del filo
La resistenza del filo è determinata principalmente dal materiale del conduttore, dalla lunghezza del conduttore e dalla sezione trasversale del conduttore. Più lungo è il filo, maggiore è la resistenza, mentre minore è la sezione trasversale, maggiore è la resistenza. Puoi consultare lo strumento di calcolo della resistenza del filo per rendere i calcoli più semplici.
3. La lunghezza e lo spessore del rame nel PCB
I PCB sono simili ai fili, sono entrambi conduttori e hanno essi stessi una resistenza. Il materiale conduttivo in un PCB è il rame. Più lungo è il PCB, maggiore è la resistenza; maggiore è la sezione trasversale del rame all'interno del PCB, minore è la resistenza. Puoi consultare lo strumento di calcolo della resistenza PCB per rendere i calcoli più semplici.
I fattori in breve
| Fattore | Effetto sulla caduta di tensione | Come ridurlo |
|---|---|---|
| Corrente totale della striscia | Potenza maggiore = corrente più alta = maggiore caduta | Utilizzare una tensione più elevata (24 V su 12 V) |
| Lunghezza e diametro del filo | Filo più lungo/più sottile = maggiore caduta | Utilizzare brevi tratti di filo spesso |
| Lunghezza PCB e spessore del rame | PCB più lungo/rame sottile = più caduta | Scegli strisce PCB in rame da 2 once – 3 once |
Come evitare cadute di tensione?
Anche se la striscia LED presenterà il problema della caduta di tensione, possiamo evitarlo utilizzando i seguenti metodi.
Connessioni parallele
Quando è necessario installare strisce LED più lunghe, si consiglia di collegare in parallelo all'alimentazione ogni 5 metri di strisce.
Alimentazione su entrambe le estremità della striscia luminosa a LED
La lunghezza massima consigliata delle strisce LED in commercio è di 5 metri. Se devi installare una striscia LED da 10 metri, puoi collegare entrambe le estremità della striscia LED all'alimentatore.
Utilizzare più alimentatori
Utilizzare più alimentatori invece di una singola unità è un'ottima idea per ottenere una migliore luminosità. Richiede una pianificazione strategica, in modo da non finire troppo lontano dalla fonte di energia.
Utilizzare strisce LED ad alta tensione da 48 V CC o 36 V CC
Utilizzare strisce LED con tensione di ingresso più elevata per evitare problemi di caduta di tensione. Ad esempio, utilizzare 48 V, 36 V e 24 V anziché 12 V e 5 V. Poiché una tensione più elevata significa una corrente più bassa, una caduta di tensione inferiore.
Utilizzare strisce LED con PCB in rame spesso
Il rame è il materiale più comunemente utilizzato nei cavi elettrici. Questo perché conduce bene l’elettricità ed è relativamente economico rispetto all’argento. Lo spessore del rame viene solitamente misurato in once. Più spesso è il filo di rame, maggiore sarà la corrente che lo attraversa.
Si consiglia di utilizzare 2 once. o 3 once. per strisce LED ad alta potenza per evitare cadute di tensione. Più spesso è il filo di rame, minore è la resistenza interna. Pertanto, il filo di rame avrà una maggiore efficienza energetica. Inoltre, è migliore per la dissipazione del calore.
Regola pratica veloce: mantenere i percorsi a 12 V al di sotto dei 5 metri e quelli a 24 V al di sotto dei 10 metri per alimentazione finale. Hai bisogno di più tempo? Alimenta entrambe le estremità, collegale in parallelo o passa a una striscia a corrente costante.
Utilizzare cavi di grandi dimensioni
A volte, il luogo in cui è installata la striscia LED è molto distante dall'alimentatore LED. Poi dobbiamo considerare quale dimensione del cavo dobbiamo utilizzare per collegare la striscia LED e l'alimentatore.
Naturalmente, maggiore è la dimensione del filo, meglio è. Dobbiamo sapere qual è la caduta di tensione che possiamo accettare e sapere quale lunghezza del filo provoca la caduta di tensione. È possibile determinare la dimensione del cavo seguendo i passaggi seguenti:
Passaggio 1. Calcola il wattaggio
Puoi controllare la potenza per metro sull'etichetta della confezione della striscia LED, quindi la potenza totale è la potenza per metro moltiplicata per il numero totale di metri. Quindi dividi la potenza totale per la tensione per ottenere la corrente totale.
Passaggio 2. Misurare la distanza tra la striscia LED e il driver
Misurare la distanza tra la striscia LED e l'alimentatore LED. Ciò influisce direttamente sulla dimensione del filo.
Passaggio 3. Scegli il filo della dimensione giusta
È possibile calcolare la caduta di tensione del cavo utilizzando il calcolatore della caduta di tensione. Puoi provare a modificare diversi diametri di filo nella calcolatrice per vedere la caduta di tensione corrispondente a diversi diametri di filo. In questo modo, trova un filo della giusta dimensione (con una caduta di tensione che puoi accettare).
Prima di cablare l'intero percorso, rivedilo come tagliare e collegare le strisce luminose a LED così le articolazioni e le connessioni rimangono pulite.
Utilizza una striscia LED a corrente costante super lunga
La striscia LED a corrente costante (CC) super lunga può raggiungere 50 metri, 30 metri, 20 metri e 15 metri per bobina e deve essere collegata all'alimentazione solo su un'estremità e la luminosità dell'inizio e della fine sono le stesse.
Aggiungendo componenti IC a corrente costante al circuito, la striscia LED a corrente costante super lunga può garantire che la corrente attraverso il LED possa essere mantenuta costante entro un intervallo di tensione specifico (ad esempio, 24 V ~ 19 V) in modo che la luminosità del LED sia coerente.
Molte strisce a corrente costante utilizzano Tecnologia COB, che combina chip continui con il driver a corrente costante per una linea di luce continua e coerente.
Domande frequenti sulla caduta di tensione della striscia LED
Risposte rapide alle domande più frequenti degli acquirenti sulla caduta di tensione delle strisce LED.
Q1. Quanto tempo può funzionare una striscia LED da 12 V o 24 V prima di un calo di tensione?
Per le strisce standard da 12 V, mantenere ciascuna corsa a circa 5 metri alimentate da un'estremità. Le strisce da 24 V possono percorrere circa il doppio della distanza (fino a circa 10 metri) prima che la caduta diventi visibile. Per corse più lunghe, alimenta entrambe le estremità, utilizza il cablaggio parallelo o scegli una striscia a corrente costante.
- 12 V: ~5 m per alimentazione finale
- 24 V: fino a ~10 m per alimentazione finale
- Corrente costante: 15-50 m per bobina
Q2. È meglio 12 V o 24 V per evitare cadute di tensione?
24V è migliore. A parità di wattaggio, una striscia da 24 V assorbe la metà della corrente di una striscia da 12 V e una corrente inferiore significa una minore caduta di tensione lungo il cavo e il PCB. Le strisce da 48 V e 36 V lo riducono ulteriormente.
- Tensione più alta = corrente più bassa = caduta minore
- 24V dura più a lungo di 12V
- 48 V/36 V per le corse più lunghe
Q3. Perché la mia striscia LED è più luminosa a un'estremità?
Questa è la classica caduta di tensione. I LED vicini all'alimentatore ricevono la piena tensione, mentre l'estremità lontana ne riceve meno perché la tensione viene persa lungo il cavo e il PCB della striscia. Anche l'estremità lontana si attenua e può cambiare colore sulle strisce bianche o RGBW.
- Controlla il canale bianco: mostra prima la caduta
- L'estremità lontana diventa gialla e poi rossa
- Dai da mangiare all'estremità opposta o corri in parallelo
Q4. La caduta di tensione può danneggiare le mie strisce LED?
Di solito non è così: i LED semplicemente si attenuano. La preoccupazione principale è il calore: la tensione persa si trasforma in calore nel filo e nel PCB, che può sollecitare adesivi e chip sensibili al calore in corse molto lunghe o ad alta potenza. Un corretto cablaggio evita ciò.
- L'oscuramento è di per sé innocuo
- Il caldo eccessivo è il vero rischio
- Mantenere le corse entro la lunghezza nominale
Q5. Di quale voltaggio ho bisogno per installare una lunga striscia LED?
Se la tua corsa totale è più lunga di circa 10 metri, aumenta la tensione o utilizza strisce a corrente costante. Scegli 24 V per corse medie e considera 48 V, 36 V o una striscia a corrente costante da 24 V per progetti di 15-50 metri.
- Sotto i 5 m: 12V va bene
- 5-10 m: utilizzare 24 V
- 10m+: corrente costante o 48V/36V
Conclusione
Riassumendo: la caduta di tensione è la perdita di tensione dell'alimentatore quando sono collegate strisce LED lunghe. Ciò può far sì che la distribuzione della luminosità sul PCB non corrisponda alla luminosità della striscia LED e farla apparire così.
Per evitare ciò, puoi scegliere strisce LED a corrente costante molto lunghe o collegare entrambe le estremità delle strisce LED allo stesso alimentatore. Per quanto mi riguarda, preferisco collegare entrambe le estremità delle strisce LED allo stesso alimentatore.
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