انخفاض الجهد الكهربائي لمصابيح (ليد) الشريطية هو انخفاض في الجهد الكهربائي أثناء انتقال التيار عبر مصباح شريطي (ليد). وهي مشكلة شائعة في أنظمة إضاءة (ليد) ذات الجهد المنخفض، مثل مصابيح (ليد) الشريطية، ويمكن أن تؤثر على سطوعها وأدائها. على سبيل المثال، قد يكون سطوع مصباح شريطي لمصباح (ليد) الشريطي كاملًا عند طرف مصدر الطاقة ولكن قد يكون خافتًا بشكل ملحوظ عند طرف الشريط. وهذه خاصية متأصلة في الأنظمة الكهربائية ذات التيار المباشر (DC).
يعد فهم انخفاض الجهد عبر تركيبات مصابيح LED أمرًا بالغ الأهمية لتحسين إضاءة مصابيح LED الشريطية وطول عمرها. يكون تأثير انخفاض الجهد على مصابيح LED أكثر وضوحًا في المنتجات الخطية مثل مصابيح LED الشريطية. يمكن أن يحدث التباين في السطوع بسبب انخفاض الجهد الزائد الذي يحدث على طول طول مصباح شريط LED. قد يكون الجهد الكهربي في البداية أعلى بكثير من الجهد الكهربي في نهاية الشريط، مما يؤدي إلى إضاءة غير متساوية.
يحدث انخفاض الجهد عندما يواجه التيار الكهربائي مقاومة أثناء تحركه عبر موصل. بالنسبة لمصابيح LED الشريطية، فإن الموصل هو النحاس الذي يشكل جزءًا من الدائرة الكهربائية داخل ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو لوحة الدوائر المطبوعة. تعتمد درجة انخفاض الجهد إلى حد كبير على سمك النحاس وحجم السلك والطول الإجمالي للسلك.
تلعب مواصفات شريط LED دورًا في تحديد درجة انخفاض الجهد. على سبيل المثال، يمكن أن يؤثر طول السلك، ومقياس السلك، والقوة الكهربائية لشريط LED، والحد الأقصى للتشغيل الموصى به من قبل الشركة المصنعة على انخفاض الجهد. فكلما كان رقم مقياس السلك أكبر، كلما كان السلك أرق، مما يؤدي إلى مزيد من المقاومة وبالتالي انخفاض أعلى في الجهد.
ترتبط الأسباب الرئيسية لانخفاض الجهد في شرائط LED بخصائص الشريط نفسه وكيفية تركيبه. وتشمل العوامل الرئيسية ما يلي:
يمكن أن تؤثر عوامل أخرى مثل درجة الحرارة، وأرقام مقياس إضاءة الشريط، وجودة الموصلات أيضًا على مقدار انخفاض الجهد في شريط LED.
ينطوي قياس وحساب انخفاض الجهد لمصابيح الشريط LED على فهم مواصفات كل من مصباح الشريط LED ومصدر طاقة التيار المستمر. تتضمن هذه المواصفات عادةً الطول الإجمالي للشريط، والقوة الكهربائية لكل قدم (أو متر)، والجهد المطلوب.
لحساب انخفاض الجهد بخطوات بسيطة، تحتاج أولاً إلى قياس الطول الإجمالي لشريط LED بالقدم أو المتر. ثم تحدد القوة الكهربائية الإجمالية للشريط بضرب القوة الكهربائية لكل قدم أو متر في الطول الإجمالي للشريط.
من إجمالي القوة الكهربائية، يمكنك حساب إجمالي القوة الكهربائية عن طريق قسمة القوة الكهربائية على جهد مصدر الطاقة الخاص بك. يمكن بعد ذلك حساب انخفاض جهد التيار المستمر باستخدام قانون أوم، مع الأخذ في الاعتبار طول السلك ومقياس السلك (AWG) والمادة (عادةً ما تكون نحاسية لشرائط LED).
لقياس انخفاض الجهد بدقة، ستحتاج إلى مقياس متعدد. من خلال قياس الجهد في بداية الشريط ومقارنته بالجهد في نهاية الشريط، يمكنك فهم درجة انخفاض الجهد.
يتمثل أحد التأثيرات الرئيسية لانخفاض الجهد على أداء الصمام الثنائي الباعث للضوء LED في السطوع غير المتساوي على طول شريط الصمام الثنائي الباعث للضوء LED. سيكون الشريط أكثر سطوعًا عند مصدر الطاقة وخافتًا عند نهاية شريط الصمام الثنائي الباعث للضوء. وذلك لأن مصابيح LED الأقرب إلى مصدر الطاقة تتلقى جهدًا أعلى من تلك الموجودة في نهاية شريط LED، مما يؤثر على سطوعها.
ويتشكل تأثير آخر من الاختلافات في الجهد الأقصى بين مصابيح LED الملونة المختلفة. قد تتلاشى الألوان المختلفة عند مستويات مختلفة من انخفاض الجهد، مما يتسبب في ظهور لون مصباح LED الأبيض، على سبيل المثال، بشكل غير متساوٍ أو منحرف. وبالتالي، من الضروري مراعاة الجهد الكهربائي لشريط الإضاءة LED عند التخطيط لتركيب مصابيح LED.
يمكن أن يؤدي انخفاض الجهد لمصابيح LED إلى مشاكل في الإضاءة غير المتساوية والتعتيم. كلما زاد انخفاض الجهد، كلما كان انخفاض الجهد أعلى، كلما كان تدهور الإضاءة في نهاية شريط LED أكثر وضوحًا. سيكون لمصابيح LED القريبة من مصدر الطاقة سطوع أعلى بينما قد تبدو المصابيح الموجودة في الطرف البعيد أكثر خفوتًا. ويؤثر ذلك على اتساق ناتج الضوء، مما يجعله من الاعتبارات الحاسمة لتركيبات الإضاءة الاحترافية.
أيضًا، عند حساب احتياجات الطاقة اللازمة للتعتيم، يجب أن تأخذ في الحسبان انخفاض جهد الصمام الثنائي الباعث للضوء LED. بدون حساب ذلك، قد تكون نهاية الشريط الخاص بك أضعف من أن تخفت بشكل صحيح عندما يكون انخفاض الجهد الكهربائي لشريط LED عاليًا.
كما يمكن أن يؤدي الانخفاض المفرط في الجهد إلى زيادة استهلاك الطاقة. يتم إهدار المزيد من الطاقة كحرارة في المقاومة الناتجة عن انخفاض الجهد الزائد، مما قد يؤدي إلى الحاجة إلى استراتيجيات تبديد الحرارة.
لا يؤدي ذلك إلى زيادة استهلاكك للطاقة وبالتالي فاتورة الكهرباء فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجة الحرارة، وهو أمر غير مرغوب فيه لأن زيادة درجة الحرارة في شريط LED يمكن أن يؤدي إلى انخفاض كفاءة الشرائط وعمرها الافتراضي.
يؤثر انخفاض الجهد بشكل مباشر على العمر الافتراضي لشرائط LED. عندما يكون انخفاض الجهد الكهربائي للشريط مرتفعًا، تعمل مصابيح LED بتيار أعلى، مما يؤدي إلى تدهور أسرع لمصابيح LED. يمكن للتشغيل المطول في هذه الحالة أن يقلل بشكل كبير من العمر الإنتاجي لشريط LED، مما يؤدي إلى صيانة أو استبدال أكثر تواترًا وتكلفة.
يمكن أن يكون لانخفاض الجهد تأثيرات مختلفة على ألوان مختلفة من مصابيح LED. فالجهد المطلوب لألوان مختلفة من مصابيح LED ليست متماثلة. على سبيل المثال، قد يختلف انخفاض جهد الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) الأزرق أو الأبيض عن الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) الأحمر. عندما ينخفض إمداد الجهد، قد لا تتلاشى مصابيح LED الملونة هذه بالتساوي، مما يؤدي إلى تحول لوني في مصابيح الشريط RGB أو RGBW LED عبر طول الشريط.
عند اختيار شرائط LED، من الضروري مراعاة المواصفات الكهربائية للشريط. سيواجه الشريط ذو الجهد العالي (24 فولت مقابل 12 فولت) انخفاضًا أقل في الجهد الكهربائي لأنه يحمل تيارًا أقل لنفس كمية الطاقة. تذكر أن تستخدم مقياس السلك الصحيح للشريط، لضمان قدرته على تحمل القوة الكهربائية للشريط.
ضع في اعتبارك أيضًا الطول الإجمالي لشريط إضاءة LED الخاص بك. الحد الأقصى لطول شريط LED هو أطول طول يمكن أن يصل إليه الشريط دون أن يعاني من انخفاض الجهد. وعادةً ما تكون هذه القيمة موضحة في مواصفات شريط LED أو ورقة البيانات.
يمكن أن تساعد الطريقة التي تتعامل بها مع الأسلاك والتوصيلات بشكل كبير في تقليل انخفاض الجهد. إذا كنت تقوم بتركيب شريط LED طويل، ففكر في تغذيته بالطاقة من كلا الطرفين أو حتى من نقاط متعددة على طوله. يمكن أن تساعد هذه التقنية في تقليل تأثيرات انخفاض الجهد عن طريق تقليل الحمل على أي جزء من الشريط.
بالإضافة إلى ذلك، من المهم استخدام مقياس السلك الصحيح. فالسلك ذو المقياس المنخفض (السلك السميك) سيكون له مقاومة أقل، وبالتالي انخفاض أقل في الجهد.
شخصياً، بالنسبة للمسارات الطويلة والمعقدة جداً، يوصى بالاستعانة بفني كهرباء مؤهل للتعامل مع الأسلاك بشكل صحيح.
يمكن للموصلات عالية الجودة أن تقلل أيضًا من انخفاض الجهد. الموصلات رديئة الصنع لها مقاومة داخلية عالية، مما يزيد من فقدان الجهد. تأكد من استخدام الموصلات التي تتطابق مع مواصفات مصباح الشريط LED الخاص بك.
يمكن أن تساعد تقنيات تعزيز الجهد والتعويض في تخفيف آثار انخفاض الجهد. يمكن أن تساعد مضخمات الجهد، أو المعززات، في الحفاظ على مستوى جهد كافٍ في جميع أنحاء شريط LED. تعمل هذه الأجهزة على تعزيز الجهد في نقاط معينة على طول الشريط، مما يضمن أداء مصابيح LED بأفضل سطوع.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لوحدات التحكم في التعتيم أن تخفف من مشكلة انخفاض الجهد عن طريق التحكم في التيار الثابت. تحافظ وحدات التحكم الذكية هذه على ثبات التيار عبر شريط LED بأكمله، مما يضمن إضاءة متساوية وقوية دون إهدار الطاقة.
باختصار، يعد انخفاض الجهد الكهربائي لشريط LED أمرًا طبيعيًا في مصابيح شريط LED ذات الجهد المنخفض. من خلال فهم كيفية حدوثه وكيفية قياسه، يمكنك اتخاذ الخطوات المناسبة لتقليل فقد الجهد الكهربائي.
وتتراوح استراتيجيات التخفيف من الاختيار الدقيق للقدرة الكهربائية للشريط وطوله وجهد الإدخال ومقياس السلك والموصلات، إلى تقنيات مثل التغذية المتعددة للطاقة أو تضخيم الجهد أو وحدات التحكم بالتيار الثابت للتعويض.
تذكر أن تخطط لتركيبات مصابيح LED الشريطية الخاصة بك مع فهم ومراعاة العوامل الرئيسية التي تساهم في انخفاض الجهد، وتأكد من استخدام حاسبة القوة الكهربائية لشريط LED إذا لزم الأمر. وبهذه الطريقة، يمكنك تحقيق أفضل أداء وسطوع وعمر افتراضي لمصابيح الشريط LED الخاصة بك. يمكن أن تحل الاحتياطات الكافية في التخطيط والتركيب معظم المشاكل التي تأتي مع انخفاض الجهد في مصابيح الشريط LED.