LED灯条

如何避免LED带状电压下降?

LED 灯带一端较亮,另一端较暗。为什么?答案是电压下降。压降是指到达 LED 灯带途中下降的电压。

文章指南

    什么是LED灯带压降?

    凯泰是专业的 LED灯带制造商 在中国。我们会让您了解有关 LED 电压降的一些信息。
    LED 灯条电压降是指电源和 LED 本身之间损失的电压量。
    电路中的电阻越大,电压降就越高。

    在灯带的直流电路中,电压在通过电线和灯带本身时会逐渐减小。因此,电线或条带的延伸将导致条形灯的一侧比另一侧更亮。

    压降LED灯带

    LED灯带为什么会出现压降?

    凯泰了解更多关于LED灯带压降的知识。
    第一个原因是任何长度的电线都具有一定的电阻。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电阻与截面尺寸(对应PCB板宽度和铜厚)有关。 PCB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 LED 灯带上最为明显,因此您可以打开变色 LED 灯带上的白灯来观察电压降。

    让我们看看长距离运行白光 LED 灯带是否会看到电压下降。在下图中,我们可以看到灯带的开头(位置“1”)是清晰的白色,跑一段距离(位置“2”)后,白灯逐渐变成黄色,而在灯带的末端(位置“3”),由于电压下降,白灯变成红色。

    LED灯带电压与LED芯片有关。以下是几种彩色芯片驱动器所需的正向电压。

    蓝光LED芯片:3.0-3.2V
    绿光LED芯片:3.0-3.2V
    红色LED芯片:2.0-2.2V
    注:白光LED采用蓝色芯片,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。所以当白光灯带的电压下降,而当前的电压不能满足蓝色芯片所需的电压时,灯带就会显示黄色(绿红混色)和红色,因为它们低于白光所需的电压。

    所有的LED灯带都有电压降吗?

    基本上,所有 低压LED灯带,如5Vdc、12Vdc、24Vdc都会出现压降问题。因为对于相同的功耗,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。这也是人们使用高压来传输电力的原因!

    高压LED灯条,如110VAC、220VAC、230VAC,一般不存在压降问题。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,不会有电压下降的问题。因为恒流LED灯条上有IC,这些IC可以保持流过LED的电流恒定。只要流过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。例如恒流LED灯条末端的电压也会低于24V。正常情况下,电压下降会导致流经LED的电流下降,导致亮度降低。然而,由于恒流LED灯带上有IC,这些IC可以保持流过LED的电流恒定,需要在特定的电压范围内(例如24V~19V)。

    LED灯条电压降有害吗?

    LED 灯带压降通常不会对 LED 造成损害,因为在这种形式下,提供给 LED 的电压低于最初预期的电压。

    然而,电压降通常代表电能转化为电阻器的热能,从而产生大量的热量。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 也对热敏感,因此过度的电压降可能会成为问题。

    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。

    导线的电阻由导线的长度和尺寸决定。 LED灯带PCB电阻由PCB中铜的长度和厚度决定。

    所以,LED灯带的压降程度可以由以下主要因素决定:LED灯带的总电流、电线的长度和直径、LED灯带的长度和PCB铜的厚度。

    LED灯带总电流

    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灯带的总电流等于总功率除以电压。

    所以总功率越大,总电流就越大,因而电压降也就越严重。因此,大功率LED灯带的压降比小功率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灯带的压降比24V灯带更严重。

    线材长度和直径

    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,截面越小,电阻越大。

    您可以查看线电阻计算工具,使计算更加简单。

    PCB中铜的长度和厚度

    PCB与电线类似,都是导体,本身也有电阻。 PCB 中的导电材料是铜。 PCB越长,电阻越大; PCB内部的铜截面越大,电阻越小。
    您可以查看 PCB 电阻计算工具,使计算更加轻松。

    如何避免电压下降?

    虽然LED灯带会出现压降问题,但我们可以通过以下方法来避免。

    并行连接

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    当需要安装较长的LED灯带时,建议每5米灯带并联到电源上。

    LED灯带两端供电

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    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灯带,可以将LED灯带两端连接到电源上。

    使用多个电源

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    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,这样你就不会离电源太远。

    使用高压48Vdc或36Vdc LED灯条

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    使用较高输入电压的 LED 灯条以避免压降问题。

    例如,使用48V、36V和24V代替12V和5V。

    因为更高的电压意味着更低的电流、更低的压降。

    使用厚铜PCB LED灯条

    LED灯带PCB

    铜是电线中最常用的材料。这是因为它的导电性良好,并且与银相比相对便宜。

    铜的厚度通常以盎司为单位测量。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。对于大功率 LED 灯条,以避免电压下降。

    铜线越粗,内阻越低。

    因此,铜线将带来更高的功率效率。

    另外,散热也比较好。

    使用大规格电线

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    有时,LED灯带安装的地方距离LED电源较远。然后我们必须考虑需要使用什么尺寸的电线来连接LED灯带和电源。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会导致电压降。

    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,因此总功率为每米功率乘以总米数。然后将总功率除以电压即可得到总电流。

    步骤2.测量LED灯带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

    您可以使用电压降计算器计算电线的电压降。

    您可以尝试在计算器中改变不同的线径,看看不同线径对应的电压降。

    这样,找到一根尺寸合适的电线(电压降可以接受)。

    采用超长恒流LED灯带

    超长恒流(CC)LED灯条每卷可做到50米、30米、20米、15米,只需一端接电源,首尾亮度一致。

    通过在电路中加入恒流IC元件,超长恒流LED灯条可以保证通过LED的电流在特定的电压范围内(例如24V~19V)保持恒定,从而使LED的亮度一致。

    结论:

    总结: 电压降 是连接长灯带时电源的电压损失。它会导致PCB上的亮度分布与LED灯条的亮度不匹配,并使其看起来像这样。为了避免这种情况,您可以选择超长恒流LED灯带或将LED灯带两端连接到同一电源。对于我来说,我更喜欢将 LED 灯带的两端连接到同一个电源。
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