LED-Streifenlichter: Leistung und Gründe für den Spannungsabfall bei LEDs

Der LED-Spannungsabfall wirkt sich auf die Verwendung und Installation der LED-Lichtstreifen aus. Das Verständnis des Spannungsabfalls kann einige der auftretenden Probleme lösen.

Worüber wir als nächstes sprechen werden:

Was ist Spannungsabfall? Warum tritt der LED-Spannungsabfall auf?
Haben alle LED-Streifen einen Spannungsabfall?
Wie findet man den Spannungsabfall?
Welche Faktoren beeinflussen den Spannungsabfall?
Wie vermeidet man einen Spannungsabfall?

Was ist Spannungsabfall? Warum tritt bei LEDs ein Spannungsabfall auf?

Bei einem 5 m langen LED-Streifen ist die Spannung des fünften Meters deutlich niedriger als die des ersten Meters. Dieser Spannungsabfall wird als Spannungsabfall bezeichnet. Die elektronischen Komponenten des LED-Streifens verbrauchen ebenfalls Spannung. Bei LED-Leuchten verringert sich häufig die Helligkeit, der LED-Streifen wird gedimmt und die Lichtfarbe ändert sich. Dies alles ist auf den Spannungsabfall zurückzuführen.

Bei gleicher Leistung sinkt die Spannung und der Strom steigt. Und wenn der Strom zu groß ist, wird der LED-Lichtstreifen durch Hitze beschädigt.

Leistung = Spannung x Strom.

Beispiel: Wir betreiben einen 75-W-LED-Streifen mit 12 V und 5 m Länge. Die Spannung am ersten Meter beträgt 12 V, die Stromstärke 6.25 A. Bis zum fünften Meter kann die Spannung auf 10 V abfallen, die Stromstärke beträgt dann 7.5 A. Der Spannungsabfall geht daher mit einer Erwärmung des Streifens einher, und eine Überhitzung ist lebensgefährlich. Um die Lebensdauer des LED-Streifens zu verlängern, müssen wir daher auf den Spannungsabfall achten.

Das erste Messgerät: 75 W ÷ 12 V = 6.25 A
Das fünfte Messgerät: 75 W ÷ 12 V = 7.5 A

Der Spannungsabfall tritt nicht nur im LED-Lichtstreifen auf. Auch ein zu langes Verbindungskabel zwischen LED-Transformator und Lichtstreifen führt zu einem Spannungsabfall. Keine Sorge, wir werden weiter unten darüber sprechen.

1.1 Haben alle LED-Streifenlichter einen Spannungsabfall?

Aufgrund des Konstruktionsprinzips von LED-Streifen mit konstanter Spannung kommt es bei 5-V-LED-Streifen, 12-V-LED-Streifen und 24-V-LED-Streifen beim Betrieb über große Entfernungen zwangsläufig zu Spannungsabfällen.

Hochspannungs-LED-Streifen nutzen Wechselstrom mit hoher Spannung und hoher Energie. Im Vergleich zu Niederspannungs-LED-Streifen mit einer Länge von 10 m ist der fließende Strom ab einem fünften Meter geringer und die Spannung ausreichend. Hochspannungs-LED-Streifen können daher bis zu 50 Meter ohne Spannungsabfall betrieben werden.

Bei Konstantspannung ist Konstantstrom fast untrennbar mit dem Thema verbunden. Dank des Nennstroms des Konstantstrom-LED-Streifens und eines integrierten Konstantstrom-ICs im Streifen schwankt die Spannung während des Betriebs des LED-Streifens nicht stark, was eine gleichmäßige Helligkeit gewährleistet. Konstantstrom-LED-Streifen eignen sich auch für den Langstreckenbetrieb.

Wie findet man den Spannungsabfall?

Der LED-Spannungsabfall ist am weißen LED-Streifen am deutlichsten zu erkennen. Beim farbwechselnden LED-Lichtstreifen können Sie daher das weiße Licht einschalten, um den Spannungsabfall zu sehen.

Lassen Sie uns einen langen weißen LED-Streifen laufen lassen, um zu sehen, ob er einen Spannungsabfall zeigt. Im Bild unten sehen wir, dass der Anfang (Position „1“) rein weiß ist. Nach einer gewissen Strecke (Position „2“) wird das weiße Licht allmählich gelb. Am Ende des LED-Streifens (Position „3“) wird das weiße Licht aufgrund des Spannungsabfalls rot.
(Erinnerung: Wenn der LED-Lichtstreifen gerollt wird, sollte er nicht lange leuchten, da dies den LED-Streifen beschädigen würde.)

Die Spannung des LED-Streifens hängt von der LED-Farbe ab. Nachfolgend finden Sie die für verschiedene Farbsteuerungen erforderlichen Spannungen.

Weiße LED: 3.0–3.3 V
Gelbe LED: 1.8–2.0 V
Rote LED: 1.8–2.2 V

Die Antriebsspannung der weißen LED ist höher als die der gelben und der roten LED. Wenn also die Spannung des weißen LED-Lichtstreifens abfällt und die aktuelle Spannung nicht der vom weißen Licht benötigten Spannung entsprechen kann, leuchtet der Lichtstreifen gelb und rot, da diese niedriger ist als die vom weißen Licht benötigte Spannung.

Welche Faktoren beeinflussen den Spannungsabfall?

Stromspannung: Je höher die Spannung, desto geringer der Spannungsabfall. DC24V-LED-Streifen haben offensichtlich einen geringeren Spannungsabfall als DC5V-LED-Streifen.

Aktuell: Je dicker die Leiterplatte, desto mehr Strom kann durch den Schaltkreis fließen. 2 oz Kupfer ist eine gute Wahl.

LauflängeDer hohe Spannungsabfall der LED-Streifenbeleuchtung führt dazu, dass die tatsächliche sichere Laufstrecke kurz ist. Betrachtet man nur die Lauflänge, sind Hochvolt-LED-Streifen und Konstantstrom-LED-Streifen für Ihr Projekt besser geeignet als Niedervolt-LED-Streifen. Wenn Sie nur einen Niedervolt-LED-Streifen wünschen, ist die 24-V-Laufzeit länger als die 12-V-Laufzeit.

Drahtstärke: Befindet sich in der Nähe des Installationsorts des Niedervolt-LED-Lichtstreifens kein Netzteil, können Sie lediglich das Anschlusskabel verlängern und das Netzteil etwas weiter vom Streifen platzieren. Wählen Sie anschließend den passenden Kabelquerschnitt für Ihr Verlängerungskabel. Die Wattzahl Ihres Streifens und die Länge des Netzteils Ihres LED-Streifens finden Sie in der unten stehenden Kabelquerschnittstabelle. Die Kombination dieser beiden Werte gibt Ihnen eine Vorstellung davon, welchen Kabelquerschnitt Sie zur Verlängerung Ihres Streifens benötigen.

Wenn mein 60-W-12-V-LED-Streifen beispielsweise 2.7 m/9 Fuß von meinem LED-Treiber entfernt ist, sollte ich das 16-AWG-Kabel wählen, um einen Spannungsabfall zu vermeiden.

Wie vermeidet man Spannungsabfall?

Spannungsabfälle beeinträchtigen die Leistung von LED-Streifen, insbesondere bei einfarbigem Licht. So sorgen Sie für einen einwandfreien Betrieb Ihres Lichtstreifens.

1) Verwenden Sie eine höhere Spannung.

Je höher die Spannung, desto länger die nutzbare Streifenlänge. Der Spannungsabfall ist bei 5-V-DC-LED-Streifen am deutlichsten, während 110-V- oder 220-V-LED-Streifen am widerstandsfähigsten gegen Spannungsabfälle sind. LED-Spannungsabfall: 5-V-LED-Streifen > 12-V-LED-Streifen > 24-V-LED-Streifen > 110-V/220-V-LED-Streifen.

2) Verwenden Sie LED-Streifenlichter mit Konstantstrom.

Konstantstrom- und Hochvolt-Lichtleisten werden allgemein als Langstrecken-Lichtleisten bezeichnet. Sie sind in Längen von 50 oder sogar 100 Metern erhältlich. Dank des stabilen Stroms (Konstantstrom-IC-Chips werden auf der Leiterplatte angebracht) oder der starken Wechselspannung sind die Lichtfarbe und Helligkeit jeder LED konstant. Wir bieten langer COB-LED-Streifen, kann eine lange Strecke zurücklegen, wobei die Farbe von Anfang bis Ende gleich bleibt.