了解 LED 灯带压降：关键事实和解决方案

LED 灯条有两个主要输入电压，即 12 Vdc 和 24 Vdc。这些电压被认为是安全且用户友好的。然而，经常提到的一个常见问题是沿条带的亮度水平不同。这种现象可归因于电压降，这是低压照明系统中常见的现象。在本文的后续部分中，我们将更深入地研究这个主题并探讨其复杂性。

LED灯带的压降是指从电源到实际LED的电压降低。这种压降是由于电路内的电阻而发生的，电阻越高，电压降就越显着。

在 LED 灯条的直流 (DC) 电路中，电压在穿过电线和灯条时逐渐降低。因此，延长电线或灯条可能会导致照明不均匀，灯条的一侧看起来比另一侧更亮。

第一个要考虑的因素是任何长度电线的固有电阻。电线越长，其电阻就越大。该电阻会导致电压下降，从而导致 LED 变暗。

第二个影响因素是印刷电路板 (PCB) 本身的电阻。该电阻消耗一部分电压，将电能转化为热能。

PCB的电阻与其横截面尺寸直接相关，横截面尺寸对应于PCB板的宽度和铜的厚度。横截面越大，电阻越低，而 PCB 越长，电阻越大。

LED 灯条中最明显的压降通常发生在白色 LED 灯条中。您可以通过打开变色 LED 灯带中的白光来观察电压降。

考虑一个长白光 LED 灯带运行的场景。在下图中，条带以清晰的白光开始。由于电压下降，它的运行距离达到了 5 米。

(请注意： 避免让 LED 灯条在滚动时长时间点亮，因为这可能会损坏灯条。）

LED芯片影响LED灯条的电压。以下是不同颜色芯片驱动所需的正向电压：

值得注意的是，白光LED使用的是涂有荧光粉的蓝色芯片。驱动蓝色芯片所需的电压高于绿色和红色芯片。因此，当白色LED灯带的电压下降并且当前电压无法维持蓝色芯片所需的电压时，灯带将显示黄色（绿色和红色的混合）和红色。发生这种情况是因为它们的电压要求低于白光。

所有低压 LED 灯带，例如 5Vdc、12Vdc 和 24Vdc，都容易出现压降问题。原因是，在相同的功率使用情况下，较低的电压会导致较高的电流。根据欧姆定律，电压等于电流乘以电阻。鉴于导体的电阻保持恒定，较高的电流将导致更显着的电压降。这个原理也解释了为什么在电力传输中使用高压。

设计用于在高电压（例如 110VAC、220VAC 和 230VAC）下工作的 LED 灯带通常不受压降的影响。这些高压 LED 灯带从一端供电时可运行长达 50 米。公式“功率等于电压乘以电流”解释了为什么会这样。这些 LED 灯条的运行电压为 110V 或 220V，因此它们的电流要求相对较小，从而导致压降最小。

与高压灯条类似，恒流 LED 灯条（通常为 24Vdc）也不会出现压降。它们配备了 IC，可维持流经 LED 的稳定电流，从而确保恒定的亮度。

但需要注意的是，即使是恒流LED灯带，仍然会出现压降。例如，带末端的电压可以小于24V。在通常情况下，电压降低会导致流过 LED 的电流减少，从而降低亮度。然而，恒流 LED 灯条中的 IC 会保持稳定的电流，假设它在指定的电压范围内（24V~19V）。

通常，LED 灯条中的电压降不会造成损害，因为它只会导致 LED 接收到的电压低于最初预期的电压。然而，由于电阻器内将电能转换为热能，电压降可能会导致发热。如果您的 LED 灯条靠近热敏材料或位于热敏材料中，这种热量可能会导致问题。一些组件（例如 3M 粘合剂和 LED）也可能对热敏感，从而导致电压降过大的问题。

根据欧姆定律，LED灯条的压降程度会受到多种因素的影响，其中电压等于电流乘以电阻。

这些因素包括 LED 灯带总电流、电线长度和直径、LED 灯带长度以及 PCB 铜厚度。

您可以根据 LED 灯带的功率规格计算总电流。总电流等于总功率除以电压。因此，更高的总功率将导致更高的电流和更显着的电压降。例如，高功率的 LED 灯带会比低功率的 LED 灯带具有更大的压降。

同样，较低的电压将导致较高的电流和更明显的压降。这就是为什么 12V LED 灯条中的压降通常比 24V LED 灯条中的压降更显着。

电线的电阻主要取决于导体的材料、长度和横截面。较长的电线和具有较小横截面的电线将具有更大的电阻。

你可以使用一个  线电阻计算工具 使这些计算变得更容易。

PCB 与电线具有相同的特性，作为具有固有电阻的导体。铜作为导电材料，会显着影响 PCB 的电阻。随着 PCB 的延长，电阻往往会增加，而铜的横截面越大，电阻就越小。为了简化计算，您可以参考 PCB电阻计算工具.

尽管 LED 灯带容易受到电压降的影响，但我们有多种方法来缓解这个问题。

如果LED灯带安装长度超过5米，建议将每个5米灯带并联到电源。

市售 LED 灯条的典型最大长度为 5 米。但是，如果需要 10 米长的 LED 灯带，则可以将电源连接到灯带的两端。

为了保持最佳亮度，请考虑使用多个电源，而不是依赖单个电源。这种方法确实需要仔细规划，以确保您永远不会距离电源太远。

改用具有更高输入电压的 LED 灯条，以避免压降问题。

例如，48V、36V 和 24V 条带可能比 12V 和 5V 条带更受青睐。更高的电压意味着更低的电流，因此电压降更小，安装人工成本也更低。

与银相比，铜因其优异的导电性和经济性而成为电线的首选。

铜厚度通常以盎司为单位测量，直接影响电流。较粗的铜线允许更多的电流流过。

为了避免大功率 LED 灯条中的电压下降，我们建议使用 2 盎司的铜线。或 3 盎司厚度。

铜线越粗，内阻越低，从而实现高效的电力传输。此外，粗铜线有利于增强散热。

当 LED 灯条距离电源相当远时，有必要仔细考虑线规以弥合两者之间的间隙。通常，较大的电线尺寸受到青睐，因为它们可以最大限度地减少电压降。您必须知道可接受的电压降以及该电线长度可能对其产生的影响。

请按照以下步骤确定合适的电线尺寸：

检查 LED 灯带包装标签上的每米功率额定值。将其乘以总米数即可得出总功率。将总功率除以电压即可得出总电流。

LED灯带与电源之间的距离直接影响线材尺寸要求。

使用  压降计算器 计算电线的电压降。

在计算器中尝试不同的电线尺寸，以观察各自的电压降。这将有助于找到合适的线规，以确保可接受的电压降。

加长恒流 (CC) LED 灯条每卷长度可达 50、30、20 或 15 米，仅需要在一端连接电源。这确保了从开始到结束的亮度均匀。

由于集成了恒流IC元件，这些长恒流LED灯条在特定的电压范围（例如24V~19V）内保持流经LED的电流一致。此功能可保证 LED 灯条上的亮度均匀。

解决电压降问题无疑是可以实现的，尽管它可能需要时间或财力。如果您的首要任务是最大限度地减少开支，可行的解决方案是将 LED 灯带与电源并联连接或将 LED 灯带的两端连接到电源。或者，如果节省时间至关重要，那么选择具有较厚铜 PCB 的 LED 灯条或提供超长恒定电流的 LED 灯条可能更合适。然而，重要的是要记住一句经常被引用的格言：时间就是金钱。

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