Molti utenti di strisce LED credono erroneamente che le strisce LED a bassa tensione possano essere utilizzate in rotoli da 50 o 100 metri. Sebbene le strisce IP20 possano essere realizzate in rotoli da 50 metri, non possono essere utilizzate insieme a causa della caduta di tensione. Spesso si pone una domanda tecnica fondamentale: a quale lunghezza massima può essere collegata un'intera striscia di luci LED? Molte persone credono erroneamente che possa essere giuntata all'infinito, finché non notano che la luce all'estremità si affievolisce notevolmente. Il colore è distorto o non si accende affatto. Il nocciolo di questo problema non è la qualità della striscia in sé, ma deriva da un principio fisico fondamentale.caduta di tensione.
Di seguito vi guideremo attraverso una spiegazione chiara e concisa delle cause della caduta di tensione nelle strisce LED, analizzando sistematicamente tutti i fattori che influenzano la lunghezza massima. E fornirà una soluzione completa, dal calcolo all'estensione fino all'acquisto.
Perché le strisce luminose a LED non possono essere collegate all'infinito?
Quando una striscia luminosa a LED è accesa, quando la corrente scorre dalla sorgente di alimentazione attraverso la striscia, una parte dell'energia elettrica viene convertita in calore a causa della resistenza. Questo fa sì che la tensione diminuisca con il progressivo aumento della distanza di trasmissione.
Ciò significa che il chip LED all'inizio della striscia riceve una tensione standard (come 12V o 24V), mentre il chip alla fine riceve una tensione inferiore.
I chip LED sono molto sensibili alla tensione. Una tensione insufficiente provoca direttamente una diminuzione della luminosità (decadimento della luce), un ingiallimento (per la luce bianca) o un cambiamento di colore (per le strisce luminose RGB). Nei casi più gravi, può addirittura compromettere la durata di vita del nastro LED.
Quali fattori influenzano la lunghezza massima di una striscia luminosa a LED?
La lunghezza massima di alimentazione continua di una striscia luminosa a LED è determinata essenzialmente dalla “soglia minima alla quale la tensione può mantenere il normale funzionamento del LED fino alla fine”. La possibilità che la tensione decada rapidamente (cioè il problema della caduta di tensione) può essere analizzata in base ai seguenti sei parametri tecnici fondamentali.
Tensione di esercizio
La tensione è il fattore principale che influenza la lunghezza massima delle strisce luminose a LED. Infatti, a parità di potenza, una tensione più elevata comporta una corrente inferiore, una minore perdita di linea e una minore caduta di tensione.
Le strisce luminose a LED a bassa tensione più comuni sono quelle a 12, 24 e 48 V. Le strisce a 12 V hanno un elevato assorbimento di corrente e una significativa caduta di tensione, che si traduce in una minore lunghezza dell'alimentatore single-ended. Le strisce luminose a 24 V hanno un minore assorbimento di corrente e una minore caduta di tensione, consentendo di raggiungere distanze maggiori.
A parità di luminosità e di potenza, la lunghezza massima consentita di una striscia luminosa a 24 V è in genere più del doppio di quella di una striscia luminosa a 12 V. Pertanto, i 12 V possono essere utilizzati per l'illuminazione domestica a breve distanza. Mentre le strisce da 24 o 48 V devono essere utilizzate prioritariamente per i progetti commerciali, le vaschette luminose e l'illuminazione lineare ultra-lunga.
Potenza della striscia LED (W/m)
In base alla formula fondamentale per il calcolo della caduta di tensione: U = I × R, a tensione costante, maggiore è la potenza, maggiore è la corrente e più grave è la caduta di tensione.
Per le strisce LED di potenza standard (12W-14,4W per metro), consigliamo un'alimentazione massima single-ended di 5 metri. Per le strisce con potenza superiore a 20W/m, consigliamo assolutamente un'alimentazione dual-ended, con un massimo di 10 metri per fonte di alimentazione.
Densità del chip LED
Sia il tipo di chip LED che la densità hanno un impatto. Ad esempio, 60 LED per metro comportano un carico di corrente inferiore. Mentre 240 LED per metro comportano un carico di corrente estremamente elevato.
Scegliete le strisce LED in base alle vostre esigenze. Naturalmente, le strisce LED ad alta densità e di grandi dimensioni comportano un notevole aumento della corrente per unità di superficie. Ciò comporta un aumento esponenziale della caduta di tensione.
Spessore della lamina di rame FPCB
Lo spessore della scheda PCB per le strisce LED è uno degli indicatori chiave per giudicare la qualità e la lunghezza potenziale della striscia. Sappiamo tutti che più spesso è il rame. minore è la resistenza, con conseguente minore caduta di tensione e possibilità di una striscia più lunga.
In genere utilizziamo pannelli da 2 oz o 3 oz di spessore. Se si utilizza un pannello più sottile per le strisce LED, le estremità si scuriscono gravemente. E le linee di rame si surriscaldano.
Alimentazione Potenza e qualità
In molti progetti, le cadute di tensione non sono dovute alla striscia LED in sé, ma piuttosto alla distorsione della tensione in uscita causata dall'alimentatore che opera al limite del carico. La potenza totale dell'alimentatore scelto deve essere superiore a quella della striscia LED collegata e deve avere un'ampia autonomia.
Una striscia LED da 200W deve essere abbinata a un alimentatore da 230-250W. Per garantire una potenza sufficiente e duratura per il funzionamento della striscia LED. Si consiglia inoltre di utilizzare più punti di iniezione di corrente contemporaneamente.
Installazione Temperatura ambiente
Le strisce LED installate richiedono un'assistenza per la ventilazione e la dissipazione del calore, soprattutto quelle ad alta potenza. Questo perché la resistenza del rame aumenta con la temperatura, accelerando il decadimento della luce nelle strisce LED.
Pertanto, si consiglia di utilizzare le strisce LED ad alta potenza con profili in alluminio per la dissipazione del calore. E di installarle in luoghi ben ventilati.
Come calcolare la lunghezza massima teorica dei collegamenti della striscia LED?
Prima di pianificare il progetto di una striscia luminosa a LED. È necessario calcolare la potenza per metro per stimare approssimativamente i requisiti di alimentazione. Per maggiori dettagli, leggere Descrizione del circuito della striscia LED in serie e in parallelo
Si presume che la striscia LED sia a 24 V e che l'alimentatore abbia una tensione di uscita nominale (ad esempio, 24 V CC).
Potenza della striscia LED per metro (si trova sulla scheda tecnica o sull'etichetta del prodotto)
Formula di calcolo: Lunghezza massima del collegamento ≈ (Alimentazione totale × 0,8) / Potenza al metro
Esempio: L'alimentatore è da 120 W a 24 V e la striscia è da 10 W per metro.
Lunghezza massima ≈ (120 × 0,8) / 10 ≈ 96 / 10 ≈ 9,6 metri
(Nota: la moltiplicazione per 0,8 serve a dare all'alimentatore un margine di sicurezza di 20%, prolungandone la durata).
Confronto tra le lunghezze massime delle strisce LED a 12V e 24V
In base al principio della caduta di tensione e all'esperienza pratica, confrontiamo le strisce LED convenzionali a bassa tensione da 12 V, 24 V e ad alta tensione. Di seguito sono riportate le raccomandazioni generali sulla lunghezza di sicurezza:
| Tensione | raccomandazioni di sicurezza lunghezza massima | Descrizione |
| 12 V CC Striscia LED | 5 - 10m | Per le strisce LED a bassa potenza (≤7,2W/m), è accettabile una lunghezza massima di 10 metri; per le strisce LED ad alta potenza (≥14,4W/m), si raccomanda una lunghezza non superiore a 5 metri. |
| 24 V CC Striscia LED | 10 - 20m | Un sistema a 24 V è la scelta migliore per bilanciare costi e prestazioni e viene generalmente scelto per l'illuminazione architettonica e per l'illuminazione interna. |
| Alta tensione (110V/220V CA) | 50 - 100m | Alimentata da corrente alternata e funzionante attraverso un raddrizzatore, la caduta di tensione ha un impatto minimo e viene utilizzata principalmente per l'illuminazione a lunghissima distanza nei progetti di ingegneria. |
Cosa succede se le strisce LED vengono collegate oltre la loro lunghezza massima?
La maggior parte degli utenti calcola la potenza prima dell'installazione. Se si ignora il limite massimo di lunghezza e si collegano forzatamente in serie, si incorre nei seguenti problemi:
Diminuzione significativa della luminosità alla fine: Si tratta del fenomeno più evidente, facilmente riscontrabile da chiunque. Le strisce LED presentano l'effetto “testa chiara, coda scura”, con un grave impatto sull'estetica.
Incoerenza del colore: Per le strisce RGB/RGBIC, i chip situati in posizioni diverse presentano variazioni di colore dovute a tensioni diverse, con il risultato di colori estremamente incoerenti.
Segnali tremolanti e incontrollabili: Per le strisce indirizzabili intelligenti (come la WS2812B), una tensione eccessivamente bassa può causare il malfunzionamento dei circuiti integrati finali, producendo caratteri confusi, sfarfallio o assenza totale di risposta.
Durata di vita ridotta e rischio di danni: Per compensare la diminuzione della luminosità causata dalla bassa tensione, i chip LED finali possono funzionare in condizioni di sovraccarico in condizioni operative non standard, causando un decadimento prematuro della luce o addirittura danni.
Come estendere correttamente la lunghezza delle strisce luminose a LED?
Se l'area da illuminare supera la lunghezza massima di una singola striscia, utilizzare il seguente metodo di collegamento in parallelo anziché in serie:
- Alimentazione a due estremità: Questa è la soluzione più efficiente ed economica e consigliamo sempre ai clienti di collegare l'alimentatore da entrambe le estremità. Collegare i terminali positivo e negativo dell'alimentatore contemporaneamente dall'inizio e dalla fine della striscia luminosa. In questo modo è possibile dimezzare la distanza di alimentazione e ridurre notevolmente la caduta di tensione.
- Alimentazione a segmenti utilizzando più fonti di alimentazione: Dividere la striscia luminosa extra-lunga in diversi segmenti, ciascuno entro la sua lunghezza massima, e collegare ogni segmento a una fonte di alimentazione indipendente.
- Utilizzare modelli a tensione più elevata: i sistemi a 24 o 48 V sono adatti per installazioni a lunga distanza. Ad esempio, centri commerciali, showroom o illuminazione di facciate di edifici.
- Utilizzare amplificatori di segnale (per le strisce luminose indirizzabili): Per le strisce luminose intelligenti come la WS2812B. È necessario aggiungere un amplificatore di segnale dopo la lunghezza massima di ogni segmento (di solito 5 metri). Questo amplificatore amplifica il segnale dei dati e fornisce anche l'alimentazione al segmento successivo della striscia luminosa.
Lunghezza massima di connessione consigliata per diversi tipi di strisce luminose a LED
Striscia LED monocromatica standard 2835/5050/3528/COB (12V): 5-8 metri consigliati.
Striscia LED monocromatica standard 2835/5050/3528/COB (24V): 10-15 metri consigliati.
Striscia LED RGB/RGBW (12V): A causa del maggiore assorbimento di corrente di quattro canali, si consiglia di utilizzare 5 metri.
Striscia LED RGB/RGBW (24V): 10 metri consigliati.
Striscia LED indirizzabile (ad esempio, WS2812B, 5V): In genere, una singola striscia non deve superare i 5 metri e ogni 5 metri deve essere utilizzato un amplificatore di segnale e un'iniezione di potenza.
Striscia LED indirizzabile (ad es. WS2815, 12V): Grazie alla tensione di 12 V, un singolo collegamento può raggiungere i 10 metri, ma per le lunghe distanze occorre comunque prestare attenzione alla coerenza della luminosità dei colori alla fine.
Conclusione
La lunghezza massima di una striscia luminosa a LED non è determinata arbitrariamente, ma piuttosto da una combinazione di tensione, corrente e potenza. Per l'illuminazione di grandi aree, è meglio scegliere una tensione di 24 V e utilizzare metodi come l'alimentazione segmentata, i collegamenti a doppio terminale o l'amplificazione del segnale per garantire un'efficacia luminosa costante e una sicurezza affidabile.
Se state pianificando un progetto su larga scala Striscia luminosa a LED e non si sa come calcolare l'alimentazione e lo schema di cablaggio, si prega di contattateci.
Domande frequenti
È possibile collegare la striscia di 15 metri in serie in tre sezioni da 5 metri. Collegare l'inizio di ciascuna di queste tre sezioni direttamente alla stessa alimentazione principale, utilizzando un filo indipendente. In questo modo si garantisce che ogni sezione riceva una tensione sufficiente e che la luminosità sia uniforme.
Non è consigliabile. È meglio collegarle in serie a intervalli di 15 metri. Una lunghezza eccessiva può causare un sovraccarico di corrente e ridurre la durata delle strisce. L'approccio consigliato è quello di collegarle in parallelo. Ciò significa che ogni striscia è collegata a un alimentatore separato per mantenere la stabilità della tensione.
Le strisce luminose COB utilizzano in genere una tensione di 24 V. La lunghezza massima consigliata è di 10-15 metri, a seconda della densità di potenza e della larghezza del filo. Per distanze maggiori, è possibile utilizzare un'alimentazione segmentata o soluzioni personalizzate di tipo ingegneristico.
Sì. Collegamenti troppo lunghi possono portare a una luminosità non uniforme su entrambe le estremità, al surriscaldamento dei fili, al sovraccarico di corrente e persino al rischio di bruciature. La luminosità non uniforme della striscia luminosa influisce anche sull'estetica e sulla durata del prodotto.
Potete visitare il sito Neonledstrip.com. Offriamo una varietà di strisce LED ad alte prestazioni da 5 V, 12 V, 24 V e 48 V. E possiamo personalizzare soluzioni di alimentazione a lunga distanza per progetti di illuminazione su larga scala.