Quan triar sistemes de tires LED de 12 V, 24 V o 48 V

Quina tensió decideix

La tensió d'una tira LED no canvia la brillantor que té ni la potència que utilitza; canvia la quantitat de corrent que arriba aquesta potència, i el corrent és el que decideix fins a quin punt arriba una alimentació, el gruix que ha de tenir el cable i quantes vegades s'ha d'alimentar un llarg recorregut.

Per tant, la pregunta no és quin és el millor ferrocarril. És la durada del recorregut i la quantitat de cablejat que esteu disposats a fer per alimentar-lo.

12 V per a tirades curtes i màxima compatibilitat amb ecosistemes, 24 V com a predeterminat per a la majoria de treballs de cala, senyalització i aparadors de fins a uns 10 m, 48 V per a façanes i instal·lacions de llarga durada-on la caiguda de tensió obligaria, d'altra manera, a diverses fonts d'alimentació. Una divulgació completa: fabriquem tires de 12 V, 24 V i 48 V, de manera que no tenim voltatge per empènyer - l'elecció correcta depèn realment de la vostra carrera.

Comprendre el voltatge de la tira LED

Quan seleccioneu la tensió de la tira LED, és important entendre la relació entre la tensió i la durada màxima de la tira de llums LED.

Per a les tires LED de tensió constant, una tensió més alta significa que es necessita menys corrent per oferir la mateixa potència, la qual cosa ajuda a reduir la caiguda de tensió i mantenir una brillantor constant a tota la longitud de la tira.

Especificacions típiques:

• Cintes LED de 12 V: manteniu una brillantor estable fins a uns 5 metres (16 peus); més enllà d'aquesta longitud, es pot produir un enfosquiment notable.
• Cintes LED de 24 V: normalment admeten recorreguts d'uns 10 metres (33 peus), amb algunes opcions d'alta-qualitat que arriben fins a 15 metres.
• Cintes LED de 48 V: poden funcionar de 15 a 20 metres (50 a 65 peus) o més; quan es combina amb un sistema de tires LED de corrent constant, es poden aconseguir longituds de 30 a 40 metres (100 a 130 peus) o més.

Un altre concepte clau és tensió constant versus corrent constant:

• Les tires LED de tensió constant (com ara 12 V, 24 V, 48 V) utilitzen una font d'alimentació de tensió fixa i són senzilles d'instal·lar i controlar, però són més propenses a caigudes de tensió a llargues distàncies.
• Les tires de LED de corrent constant proporcionen una sortida de corrent estable, garantint una brillantor i una temperatura de color uniformes en llargues llargues-ideal per a projectes a gran-escala que requereixen el màxim rendiment i consistència.
• En entendre aquests fonaments, podeu triar la tensió correcta de la tira de LED que equilibri la longitud de la instal·lació, la consistència de la brillantor, la complexitat del cablejat i el cost global, assegurant tant l'eficiència com la qualitat visual.

12V vs 24V vs 48V d'un cop d'ull

La taula següent assumeix una regleta mitjana-típica (14,4 W/m, 60 LED/m) i un objectiu de disseny comú de mantenir la caiguda de tensió per sota d'aproximadament el 10% de la tensió d'alimentació.

Per què el voltatge ho canvia tot: corrent, caiguda de tensió i la regla 1/V²

Cada tira de LED és una càrrega de potència: P=V × I. Una tira de 14,4 W/m amb plena brillantor consumeix 1,2 A/m a 12 V, 0,6 A/m a 24 V i 0,3 A/m a 48 V. Doble la tensió, redueix a la meitat el corrent. Això és important perquè les traces de coure a la tira i el cable d'alimentació que hi dirigeixes es comporten com a resistències i les resistències converteixen el corrent en caiguda de tensió: V(caiguda)=2 × I × R (el 2 és l'anada i tornada).

El percentatge de tensió de subministrament que perd és el que realment perjudica la brillantor i s'escala amb 1/V²:

% de caiguda=2 × P × R / V²

Per a la mateixa potència de tira al mateix cable, un sistema de 24 V perd una quarta part de la caiguda percentual d'un sistema de 12 V i 48 V perd una-setzena part. És per això que existeixen els límits pràctics de longitud-de la taula: la tira de 12 V "es queda sense voltatge" després d'uns quants metres de traça de PCB, mentre que la tira de 48 V amb prou feines nota la mateixa distància.

Un exemple treballat. Suposem que esteu alimentant una tirada de façana de 60 m amb un total de 72 W (uns 5 m de cinta de 14,4 W/m o una tirada més llarga de tira de -densitat més baixa). S'utilitza un alimentador de coure de 12 AWG, que té una resistència d'aproximadament 5,2 mΩ/m

El corrent per metre es redueix a la meitat a cada pas de tensió, que és el que amplia la durada pràctica.

Aquest és tot l'argument de l'extrem d'"alta tensió" de l'espectre de la tira LED en una taula. També és per això que una tira de 48 V de vegades s'anomena tira sense -tensió-caiguda - no perquè la física estigui suspesa, sinó perquè a 48 V la caiguda es fa prou petita com per ignorar-la en tirades realistes.

Dues advertències honestes abans d'anar a -tensió màxima. En primer lloc, les tires reals varien: una tira de 19,2 W/m de 24 V i una de 21,6 W/m de 48 V utilitzen el seu marge de tensió addicional en més LED, de manera que el guany pràctic sobre 12 V acostuma a ser de 2-4× de llargada, no de 16× teòric. En segon lloc, "tira de LED d'alta tensió" en aquest article significa 48 V CC, que encara és una tensió extra-baixa (SELV) -, no és la categoria de regletes de 110-230V CA que es ven per a il·luminació exterior plug-and-play, i els dos no s'han de barrejar mai en un sol sistema.

Tira LED de 12 V: la compatibilitat predeterminada

12 V és on viu la majoria del món LED adreçable. Les tires WS2811, WS2815, SK6812 i UCS1903 tenen variants de 12 V i 12 V coincideixen amb els sistemes d'automoció, la majoria de controladors d'escenari i una gran base instal·lada de fonts d'alimentació. Si esteu fent una il·luminació de prestatgeries, una petita cala, una exhibició d'automòbils o un accent escènic que s'apareixerà i re-repararà, 12 V és el camí de menys resistència.

El seu cost és actual. Una tira de 60 LED/m de 12 V tira 1,2 A/m - planificar un punt d'injecció d'energia cada 3-5 m, alimentadors més gruixuts que els propis rastres de la tira i 4-5 subministraments per a una instal·lació de 20 m. 12V és la resposta adequada per a tirades curtes i per a feines on l'ecosistema (controladors, connectors,) importa més.

12V també és on viuen molts equips escènics. Les barres de píxels, els tubs de píxels i els llums puntuals DMX/SPI són habitualment accessoris de DC12V, la qual cosa significa que una plataforma de gira pot compartir una distribució de 12 V amb la resta de l'equip de baixa tensió-de l'espectacle. Si el projecte és un teló de fons d'un escenari, una instal·lació d'un club a menys de 20 m o qualsevol cosa que s'instal·li entre els llocs, 12 V fa que els recanvis i la distribució d'energia siguin senzilles. La compensació només apareix quan el recorregut creix: a 1,2 A/m, un corrent de 30 m de 12 V és de 36 A de corrent que s'ha d'alimentar i injectar al llarg del camí.

Tira LED de 24 V: el punt dolç comercial

24 V existeix perquè la majoria de la il·luminació comercial -cala, senyalització, lletres de canal, neó d'aparador - es troba entre 5 i 15 m, on 24 V redueix a la meitat els punts d'injecció i el recompte de subministrament en comparació amb els 12 V. La tira també està construïda de manera diferent: els LED es connecten en grups de sèries més llargues (normalment sis LED per segment en lloc de tres), que és el que permet en primer lloc una tensió d'alimentació més alta.

Aquest és el suport on viuen la majoria de tires RGBW i RGBCCT -els que tenen un canal blanc dedicat que els especificadors volen per a cala i comerç al detall. Una tira RGBCCT de 24 V a 19,2 W/m és una especificació habitual per a una il·luminació càlida-de cala tènue, i 24 V també és l'estàndard per a les tires flexibles en forma de S-i les tires d'emissió- laterals utilitzades en perfils de senyalització. Si el vostre projecte és comercial d'interior, comença a 24 V i només baixa a 12 V quan ho requereixi un controlador o un tipus de LED específic.

Dues notes pràctiques per al suport de 24 V. En primer lloc, existeixen tires de píxels de 24 V, però es basen en circuits integrats de controladors específics -les barres de píxels que s'utilitzen per a parets de vídeo i façanes de clubs, per exemple, són habitualment accessoris de DC24V, de manera que un projecte de píxels de 24V és totalment normal sempre que coincideixis l'IC amb la tensió (la taula de la secció següent ho tracta). En segon lloc, com que 24 V redueix a la meitat el corrent, sovint podeu utilitzar un subministrament de 24 V on un disseny de 12 V en necessitaria dos -, motiu pel qual 24 V és la recomanació predeterminada per a la majoria de treballs de tires comercials, des de neó d'aparador fins a cales d'oficines. Les tires flexibles de neó, que passen per perfils de silicona en lletres de canal, també són predominantment de 12/24 V, de manera que una botiga de senyalització pot estandarditzar 24 V tant a les línies de productes de tires com de neó.

Tira LED de 48 V: construïda per a llargues tirades

• 48V és la tensió per als trams que 12V i 24V fallen en silenci: façanes, murs cortina, reixes de sostre, cales perimetrals llargues -qualsevol cosa més enllà d'uns 20 m on vulgueu una alimentació per pis, no una font d'alimentació cada quatre metres. Com que el corrent és una quarta part de l'equivalent a 12 V, les tires de 48 V utilitzen un cable d'alimentació més prim, generen menys calor al cablejat i mantenen el color durant tota la tirada. L'arquitectura de la cinta de 48 V normalment és de corrent constant-: cadenes de LED de sèries més llargues impulsades per CI de corrent constant- capaços de píxels-, que és com una tira de 90 LED/m DC48V pot funcionar 21,6 W/m i encara cobrir una secció de façana llarga des d'una alimentació.
• Dues coses impedeixen que 48 V sigui el predeterminat per a tothom. L'ecosistema és més petit:menys controladors-de-prestatges i reguladors d'intensitat parlen 48 V, i els circuits integrats-actuals constants que s'utilitzen són menys en nombre que la família WS2811. Les fonts d'alimentació de 48 V també costen més per unitat que els maons de 12 V, tot i que en necessiteu menys -, les matemàtiques només guanyen en tirades més llargues. I per a recorreguts industrials o de túnels molt llargs, la indústria sovint s'omet completament el corrent continu i passa a la xarxa-ca, que és una classe de producte diferent amb requisits de certificació diferents. (Si veieu "36 V" en un full d'especificacions, comproveu si significa DC36V - rar - o la cinta d'alimentació de la xarxa AC36V- que s'utilitza a mines i túnels, que és aquesta classe de CA, no una tensió de CC que podeu alimentar des d'un subministrament LED normal.)
• Un avantatge més de 48 V val la pena dir-ho clarament:a 48 V CC et quedes dins del SELV (tensions extra-de seguretat, inferior o igual a 60 V CC segons definicions de tensió extra-IEC IEC), de manera que les llargues trajectòries arquitectòniques s'aprofiten de la distància sense creuar el territori de tensió-de xarxa i les regles d'instal·lació que s'adjunten.

L'argument de l'escala no és teòric. La façana i els recorreguts perimetrals de 800-1.500 m són habituals en els projectes que hem lliurat - una façana de paret-de 1.200 m a Alemanya, una plaça de tubs de 800 m de píxels- a la Xina, una franja de 1.500 m instal·lada en una discoteca de Malàisia és un problema. primera hora de disseny. En una façana de 1.000 m, el 12V exigiria centenars de punts d'injecció; 24V desenes; 48V un nombre manejable d'aliments per planta.

Cintes de píxels adreçables: la tensió és només la meitat de la història

Si la vostra cinta és adreçable - cada LED o grup controlable individualment - la qüestió de la tensió d'alimentació només és la meitat del disseny. L'altra meitat és l'IC del controlador i el senyal de dades, i aquí és on els articles genèrics de 12V-vs-24V es queden sense consells útils.

Els circuits integrats del controlador tenen els seus propis rangs de voltatge. No podeu agafar arbitràriament una família de xips de 5 V i executar-la a 48 V:

Per tant, la tensió d'un projecte de píxels adreçables sol ser dictada per la família IC primer, després per la longitud de l'execució. Una tira adreçable de 12 V basada en WS2811- és el cavall de batalla per a l'escenari i la senyalització; Hi ha tires de píxels de 24 V per a tirades més llargues; Les tires de píxels de 48 V utilitzen CI de píxels actuals-constants per a superfícies a escala de façana.

Com triar: un camí de decisió de cinc-passos

Mesura la carrera. La carrera ininterrompuda més curta que heu d'alimentar des d'un punt. Menys de 5 m → 12 V està bé. 5-15 m → 24 V. Més de 15-20 m → 48V o múltiples punts d'injecció.

Total de la potència. Longitud × W/m. Dividiu per voltatge per obtenir amperes - que aquest nombre decideix el calibre d'alimentació i el recompte d'injeccions, i és el nombre que salten la majoria dels instal·ladors.

Comproveu el control de píxels. Projecte adreçable? Confirmeu l'IC del controlador (i el seu rang de tensió) abans de triar la tensió del sistema. Les famílies SK6812 RGBW i WS2811 estableixen restriccions diferents - una tira SK6812 de 5V i una tira WS2811 de 12V no són intercanviables.

Confirmeu el controlador i l'ecosistema de subministrament. El vostre controlador o descodificador DMX/Art-Net admet la tensió? La majoria de descodificadors de píxels són de 12-24 V; 48V necessita subministraments coincidents i, de vegades, controladors coincidents.

Afegiu l'entorn. Lloc humit o exterior? Comproveu primer la classificació IP de la tira - Guia de classificació IP - perquè una tira en V IP68 12 amb punts d'injecció sovint és més pràctica que una tira en V IP20 48 sense cap.

Una passada ràpida: una cala d'aparador de 20 m a 14,4 W/m consumeix 288 W. A 24 V és a dir 12 A - un subministrament de 300 W i injecció als dos extrems. La mateixa tirada a 12 V necessitaria 24 A, tres subministraments i injecció cada 4-5 m. A 48V, 6 A i una única alimentació d'una font. Els mateixos LED, la mateixa brillantor: tres dissenys de distribució molt diferents, que és exactament el punt de la taula a la part superior.

Errors que costen instal·lacions

Alimentació de 24 V a una tira de 12 V. Les tires clàssiques. 12V no són "tires de 24 V amb poca alimentació" - els grups LED estan cablejats per a 12 V, i els 24 V els provocaran una fallada ràpida. Comproveu l'etiqueta, dues vegades.

Una font d'alimentació, un extrem, un llarg termini. Fins i tot una tira de 24 V s'enfonsarà més enllà de la seva distància nominal. Planifiqueu la injecció als dos extrems (o a mitjan-execució) sempre que supereu la tirada màxima del full de dades.

Cable alimentador de mida inferior. Una càrrega de 6 A al cable de connexió de 22 AWG caurà més voltatge al cable del que mai veu la tira. Utilitzeu la taula actual de dalt, no la potència de la tira, per dimensionar l'alimentador.

Carregant el subministrament al 100%. Les fonts d'alimentació disminueixen en habitatges càlids i envellits. Mideu el 120-150% de la potència total de la tira i mantingueu el subministrament en un lloc ventilat; el marge addicional també cobreix l'entrada d'inici.

Barreja de tensions en una font. Una única font de 12 V no pot alimentar una secció de 24 V. Segmenteu el vostre disseny per tensió i subministrament.

Ignorant la línia de dades a les tirades de píxels. Potència resolta ≠ control resolt. Pressupost per augmentar el senyal o una xarxa troncal DMX/Art-adequada abans de penjar el primer metre de cinta.

Obtenció de la tensió adequada per al vostre projecte

El voltatge és una línia a la fitxa d'especificacions, però decideix tots els subministraments del disseny de distribució -, el cable, els punts d'injecció i si l'extrem més llunyà d'un recorregut de 40 m és uniforme o un gradient. Fes-ho amb les matemàtiques anteriors i, a continuació, comproveu que la família de tires que voleu existeix a la vostra tensió: eonjoy crea tires adreçables de 12 V, 24 V i 48 V, inclosa la família de-de llarga durada 48V, amb opcions de longitud-a-talladas, IP20-IP20-, i ordre d'Art{-IP/IP68}. Envieu la durada i la potència al nostre equip i obteniu un pressupost ajustat al voltatge amb els subministraments i controladors inclosos.