Πτώση Τάσης (Voltage Drop) σε Ταινίες LED: Γιατί η άκρη της ταινίας είναι πιο σκοτεινή και πώς να κάνετε σωστή τροφοδοσία (Power Injection)

Έχετε φτιάξει ένα πανέμορφο, μακρύ "κούτελο" από γυψοσανίδα στο σαλόνι. Αγοράσατε 10 μέτρα από την καλύτερη ταινία LED της αγοράς, συνδέσατε το σωστό τροφοδοτικό στην αρχή της και πατήσατε τον διακόπτη.

Πηγαίνετε να θαυμάσετε το έργο σας και παρατηρείτε κάτι απογοητευτικό: Στο σημείο που συνδέεται το καλώδιο ρεύματος (στην αρχή), η ταινία φέγγει εκτυφλωτικά. Όσο προχωράτε όμως προς την άλλη άκρη του δωματίου, το φως εξασθενεί ορατά. Αν μάλιστα η ταινία είναι "Ψυχρό Λευκό", παρατηρείτε ότι προς το τέλος το χρώμα της αλλοιώνεται και αρχίζει να "κιτρινίζει" ή να κοκκινίζει.

Δεν φταίει η ταινία που αγοράσατε, ούτε το τροφοδοτικό σας (ακόμα κι αν πήρατε ένα τεράστιο των 200W). Είστε απλώς το νέο θύμα των νόμων της Φυσικής και του φαινομένου που ονομάζεται Πτώση Τάσης (Voltage Drop). Ως μηχανικοί, πάμε να δούμε γιατί συμβαίνει αυτό και πώς το λύνουμε οριστικά.

1. Τι είναι η Πτώση Τάσης; (Το πρόβλημα του Χαλκού)

Η ταινία LED δεν είναι ένα απλό καλώδιο. Είναι ένα εύκαμπτο τυπωμένο κύκλωμα (PCB) που έχει πάνω του έναν εξαιρετικά λεπτό και στενό διάδρομο χαλκού για να μεταφέρει το ρεύμα.

Φανταστείτε αυτόν τον διάδρομο σαν έναν σωλήνα νερού. Το τροφοδοτικό σας (η "αντλία") σπρώχνει 24 Volts (την "πίεση") στην αρχή της ταινίας. Καθώς το ρεύμα ταξιδεύει μέσα από αυτόν τον στενό, χάλκινο διάδρομο, συναντά Αντίσταση (Resistance). Αυτή η αντίσταση "τρώει" σταδιακά την τάση.

  • Στο 1ο μέτρο, τα LED παίρνουν 24V.
  • Στο 5ο μέτρο, η τάση έχει πέσει στα 21V.
  • Στο 10ο μέτρο, η τάση έχει πέσει στα 18V!

Επειδή τα LED είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στις αλλαγές της τάσης, αυτή η διαφορά φαίνεται αμέσως στο μάτι. Τα τελευταία LED υπολειτουργούν, γι' αυτό και βλέπετε την άκρη σκοτεινή.

(Σημείωση: Στις ταινίες ψυχρού λευκού ή RGB, το τέλος της ταινίας κιτρινίζει/κοκκινίζει επειδή τα μπλε chips μέσα στο LED χρειάζονται περισσότερη τάση για να ανάψουν από ό,τι τα κόκκινα. Όταν πέφτει η τάση, το μπλε σβήνει πρώτο, αφήνοντας το κόκκινο/κίτρινο να κυριαρχήσει!)

Εικονογράφηση για 1. Τι είναι η Πτώση Τάσης; (Το πρόβλημα του Χαλκού)

2. Η Πρώτη Γραμμή Άμυνας: 12V vs. 24V

Εικονογράφηση για 2. Η Πρώτη Γραμμή Άμυνας: 12V vs. 24V

Ο πιο απλός τρόπος για να καταπολεμήσετε την πτώση τάσης πριν καν ξεκινήσετε την εγκατάσταση, είναι η επιλογή της σωστής ταινίας.

Τι γίνεται όμως αν εσείς θέλετε να κάνετε τον γύρο του σαλονιού και έχετε 15 ή 20 μέτρα ενιαίας ταινίας;

Ταινίες 12V

Υποφέρουν έντονα από το φαινόμενο. Σε μια μέση ταινία 12V, η πτώση τάσης γίνεται ορατή ήδη από τα 3 έως 4 μέτρα. Είναι ιδανικές μόνο για μικρές κατασκευές (π.χ. πίσω από μια τηλεόραση ή σε ένα μικρό ράφι).

Ταινίες 24V

Είναι το βιομηχανικό στάνταρ. Επειδή δουλεύουν με διπλάσια τάση, το ρεύμα (Amperes) που διαρρέει τον χαλκό είναι το μισό. Λιγότερο ρεύμα σημαίνει λιγότερη αντίσταση. Μια ταινία 24V μπορεί να φτάσει τα 7 έως 10 μέτρα (ανάλογα με την ισχύ της) χωρίς ορατή απώλεια φωτεινότητας.

3. Η Απόλυτη Λύση: Power Injection (Ενίσχυση Τροφοδοσίας)

Εδώ βρίσκεται το μεγάλο μυστικό των επαγγελματιών εγκαταστατών. Όταν η απόσταση είναι μεγάλη, δεν βασιζόμαστε στον λεπτό χαλκό της ίδιας της ταινίας για να μεταφέρει το ρεύμα μέχρι το τέλος. Χρησιμοποιούμε εξωτερικά, χοντρά καλώδια (π.χ. διατομής 1.5mm² ή 2.5mm²) για να μεταφέρουμε "φρέσκο" ρεύμα κατευθείαν από το τροφοδοτικό, σε διάφορα σημεία της ταινίας. Αυτό λέγεται Power Injection.

Ας δούμε τις 3 βασικές τοπολογίες καλωδίωσης:

Εικονογράφηση για 3. Η Απόλυτη Λύση: Power Injection (Ενίσχυση Τροφοδοσίας)

Μέθοδος Α: Τροφοδοσία "Μπρος - Πίσω" (Η πιο συνηθισμένη)

Αν έχετε ένα ρολό 10 μέτρων, το τροφοδοτικό σας στέλνει ρεύμα στην αρχή της ταινίας. Εσείς, παίρνετε ένα δεύτερο καλώδιο, το συνδέετε στις ίδιες ακριβώς εξόδους του τροφοδοτικού (+ και -), το τρέχετε παράλληλα με την ταινία (π.χ. κρυμμένο πίσω της) και το κολλάτε στο τέλος της ταινίας των 10 μέτρων. Αποτέλεσμα:* Τώρα το ρεύμα "σπρώχνει" και από τις δύο μεριές. Η αρχή και το τέλος είναι στο 100%, και η ελάχιστη πτώση στη μέση (στα 5 μέτρα) είναι αόρατη στο ανθρώπινο μάτι.

Μέθοδος Β: Τροφοδοσία από τη Μέση (Center Feed)

Αντί να βάλετε το ρεύμα στην άκρη ενός δωματίου 10 μέτρων, τοποθετήστε το τροφοδοτικό ακριβώς στη μέση του τοίχου (στα 5 μέτρα). Συνδέστε την ταινία ώστε το ρεύμα να φεύγει δεξιά και αριστερά. Αποτέλεσμα:* Το ρεύμα έχει να ταξιδέψει μόνο 5 μέτρα προς κάθε κατεύθυνση, λύνοντας αυτόματα το πρόβλημα.

Μέθοδος Γ: Τροφοδοσία "Αστέρας" (Για τεράστιες αποστάσεις)

Αν έχετε κρυφό φωτισμό 20 μέτρων γύρω από ένα μεγάλο δωμάτιο, θα κόψετε την ταινία σε 4 κομμάτια των 5 μέτρων. Από το κεντρικό τροφοδοτικό, θα τραβήξετε 4 ξεχωριστά "χοντρά" καλώδια (home runs). Κάθε καλώδιο θα πάει να τροφοδοτήσει ξεχωριστά την αρχή του κάθε πεντάμετρου. Αποτέλεσμα:* Κάθε κομμάτι ταινίας συμπεριφέρεται σαν να είναι μόνο του, παίρνοντας 24V "καρφωτά" απευθείας από την πηγή. Ο φωτισμός είναι απόλυτα ενιαίος.

Συνοψίζοντας

Εικονογράφηση για Συνοψίζοντας

Όταν η ταινία LED υπερβαίνει τα 5-7 μέτρα, η πτώση τάσης είναι αναπόφευκτη. Μην προσπαθήσετε να την "πολεμήσετε" βάζοντας μεγαλύτερο τροφοδοτικό, γιατί απλώς θα κάψετε τα πρώτα LED! Αγοράστε ταινίες των 24V (και όχι 12V) και ζητήστε από τον ηλεκτρολόγο σας να "ρίξει" παράλληλα καλώδια (Power Injection) για να τροφοδοτήσει την ταινία σας και από την άλλη πλευρά. Το φως θα παραμείνει τέλειο από το πρώτο μέχρι το τελευταίο εκατοστό.

Επόμενο Βήμα: Είδαμε πώς μεταφέρουμε το ρεύμα σε απλές (λευκές) ταινίες. Τι γίνεται όμως αν έχετε μια πολύχρωμη ταινία (RGB ή RGBW) και θέλετε να την ελέγχετε ολόκληρη (και τα 20 μέτρα) με ένα μόνο τηλεχειριστήριο; Εκεί το Power Injection από μόνο του δεν αρκεί, γιατί ο ελεγκτής (Controller) δεν αντέχει τόσο φορτίο.

Συνεχίζουμε στον τεχνικό οδηγό μας: Ενισχυτές Σήματος (RGB/RGBW Amplifiers): Πώς να ενώσετε πάνω από 10 μέτρα πολύχρωμης ταινίας LED χωρίς να κάψετε τον Controller.

Σχετικά Άρθρα

Preview