高出力 LED ストリップ プロジェクトで作業している場合、LED ストリップに影響を与える電圧降下について直接観察したり、警告を聞いたりしたことがあるかもしれません。 LEDストリップの電圧降下とは何ですか? この記事では、その原因とそれを回避する方法について説明します。
LED ストリップの電圧降下が発生する理由
そうではないように見えるかもしれませんが、LED ストリップ (この説明では 12V を想定しています) は、本質的に並列に接続された 3 つの LED の多くのグループです。
したがって、3 個の LED の各グループが最大 12V で設計されていても、多くの場合、電源から離れた LED グループには実際には 12V 未満の電圧が供給され、光出力が著しく暗くなります。 なぜこれが起こるのですか？
1 つ目の理由は、電源の端から離れた LED に到達するには、より長い距離の銅配線を介して電力を伝送する必要があるためです。
銅配線の内部抵抗は、距離が長くなるにつれて増加し、電源から離れた場所にある LED に到達できる電圧の量が減少します。
2 つ目の理由は、電源に近い銅配線は、さらに下流の LED で使用されるすべての電流を運ぶ必要があるため、より多くの電流を処理する必要があることです。
たとえば、1 リール (5 メートル) あたり 5 アンペアの定格の LED ストリップの場合、5 アンペアのほとんどすべてが LED ストリップの最初のセクションに供給されます。 約 1 メートル先では、4 アンペアがこのポイントを通過します。 3 メートルの距離では、2 つの Amp だけが通過します。
なぜこれが重要なのですか？ 銅の電流密度が増加すると、その抵抗が増加します。 そのため、LED ストリップの最初の 5 アンペアは、銅配線が処理するには大きすぎる可能性があり、すぐに大量の電気抵抗が追加され、下流のすべての LED に印加される実際の電圧がさらに低下します。
これは、コネクタと、電源と LED ストリップ間のすべての配線にも適用されることに注意してください。 接続ワイヤのワイヤ ゲージは十分である必要があります。そうでない場合、信号が LED ストリップに到達する前に、すでに電圧が失われている可能性があります。
LEDストリップの電圧分析でわかるように、電圧がわずかに低下しただけでも、輝度が大幅に低下する可能性があります.
LED ストリップの電圧降下の影響を悪化させる要因
電圧降下が発生する範囲を決定する主な要因は、電流引き込みと銅の厚さです。
LED ストリップの消費電流は最も重要な要素であり、LED ストリップの初期設計 (1 メートルあたりのワット数など) または使用されている LED ストリップの長さの影響を受ける可能性があります。 高出力 LED ストリップの場合でも、1 メートルのセグメントのみを使用すると、アンペア数は 2 アンペア程度に制限されます。
銅の厚さは通常オンスで評価されます。 (1 平方フィートの表面積を浸水させるのに必要な銅の量として定義)。 銅が厚いほど、より多くの電流が回路を流れることができます。 高出力の LED ストリップには 2.0 オンス、理想的には 3.0 オンスをお勧めします。
LED ストリップの電圧降下は有害ですか?
LED ストリップの電圧降下は、通常、LED 自体の性能に悪影響を与えることはありません。これは、LED に供給される電圧が、当初の希望よりも低い場合です。
ただし、電圧降下は通常、電気抵抗によって電力が失われていることを意味し、これにより大量の熱が発生します。 LED ストリップが熱に弱い素材の中または近くに取り付けられている場合、問題が発生する可能性があります。 LED と同様に 3M の接着剤の裏打ちもある程度熱に弱いため、過度の電圧降下が問題になる可能性があります。
LED ストリップの電圧降下を回避するにはどうすればよいですか?
LED ストリップの電圧降下を回避する最善の方法は、その根本原因を理解することです。 次の方法で電流を減らすことができます:
- 電源ごとに使用される LED ストリップの長さを短くするか、複数の電源を異なるポイントで同じ LED ストリップに接続する
- 12V の代わりに 24V を選択する (通常、光出力は同じですが、電流は半分になります)
- 低い電力定格の選択
- ワイヤを接続するためのワイヤゲージを増やす
新しい LED ストリップ ライトを購入せずに銅を増やすことは困難ですが、電圧降下が問題になる可能性がある場合は、使用されている銅の重量を確認してください。
