Collegamento di strisce LED da 12V a un alimentatore a 24V? Leggi prima questo

In progetti di illuminazione reali, costruzione di modelli o installazioni in loco, non è raro che le strisce LED da 12V siano collegate a un alimentatore a 24 V a causa di configurazioni di alimentazione incoerenti. Sebbene possa sembrare una semplice "discrepanza di tensione", può portare a seri problemi come LED bruciati, surriscaldamento e fumo, guasti al prodotto e persino ritardi nel progetto.

Per gli integratori di strisce LED, gli appaltatori di illuminazione architettonica e gli acquirenti all'ingrosso, trovare una soluzione tecnica alternativa senza sostituire l'intero sistema è diventato fondamentale.

Questo articolo analizzerà sistematicamente:

• I principi di funzionamento e i rischi di disadattamento di tensione
• Limiti applicativi delle strisce LED da 12V nei sistemi a 24V
• Soluzioni di riduzione e isolamento fattibili
• Come selezionare un progetto di alimentazione sicuro in base agli scenari di progetto

Se stai cercando una soluzione stabile ed economica, l'articolo fornirà anche prodotti a strisce LED consigliati e suggerimenti di supporto tecnico alla fine.

Perché le strisce LED da 12 V non possono essere utilizzate direttamente con un alimentatore a 24 V?

Nei progetti di illuminazione a LED, 12V e 24V sono i due standard più comuni a bassa tensione. sebbene Strisce LED a 12 e 24 V appaiono simili nella struttura, i loro progetti di circuiti interni, le distribuzioni di resistori e le capacità di carico di corrente sono completamente diversi. Il collegamento di una striscia da 12 V a una fonte di alimentazione a 24 V causerà direttamente un sovraccarico di tensione, portando alle seguenti gravi conseguenze:

conseguenze di tensione eccessiva

Una striscia da 12V funziona a una tensione di 12V. Quando è collegata a una fonte di alimentazione a 24V DC, è sottoposta a una doppia tensione nominale, superando il limite. I problemi comuni includono:

• Burnout istantaneo di chip LED: I chip LED sono progettati per funzionare a 12V di corrente. Quando è collegata a 24V, la corrente raddoppia, causando un forte surriscaldamento, che può causare un burnout o uno scolorimento del chip del LED.

• Resistenza Danni da surriscaldamento: le resistenze limitanti di corrente collegate in serie nella striscia LED si surriscaldano gravemente, causando potenzialmente guasti alla resistenza, deformazione PCB o persino rischi di fumo o incendio.

• Tutta striscia luminosa resa inutilizzabile: Una volta che il circuito è danneggiato, i costi di riparazione superano il costo di sostituzione dell'intera striscia luminosa, soprattutto negli scenari installati in cui ciò è particolarmente impegnativo.

Analisi del principio alla base del burnout a LED

I LED sono fondamentalmente dispositivi guidati dalla corrente e le variazioni di tensione possono causare un rapido aumento della corrente. Tipicamente, una striscia luminosa da 12 V è costituita da una serie di tre LED collegati in serie e quindi in parallelo, con resistori limitanti la corrente per mantenere la luminosità costante. Quando è collegato a 24V, la corrente incontrollata porta ai seguenti fenomeni:

• I LED collegati in serie perdono la protezione della condivisione della corrente: se un LED si brucia, l'intero gruppo smette di funzionare, influendo sull'intera striscia luminosa.
• Resistenze surriscaldate, causando la carbonizzazione della superficie della tavola.
• La rottura di sovratensione terminale positiva provoca un cortocircuito nel circuito.

I rischi di utilizzo in loco sono significativamente più alti rispetto alle impostazioni di laboratorio

In un ambiente di laboratorio, anche se la connessione a 24 V per un breve periodo non brucia immediatamente la striscia luminosa, i rischi sono significativamente aumentati nei seguenti scenari ingegneristici:

• Installazione parallela di massa: aumento del carico di potenza e una volta che una sezione si guasta, può facilmente innescare una reazione a catena di burnout.
• all'aperto o chiuso canale di alluminio ambienti: scarsa dissipazione del calore, che porta a una fuga termica.
• Installazione nascosta di strisce luminose: Il burnout viene rilevato in ritardo, con conseguente costi di manutenzione elevati.

La mancata corrispondenza della tensione non è un "problema minore" ma un grave pericolo che influisce gravemente sulla durata della vita, sulla sicurezza e sulla tempistica di consegna del progetto delle strisce luminose. Per qualsiasi progetto di illuminazione commerciale che privilegia l'affidabilità, impedire che le strisce luminose a 12V vengano collegate a un alimentatore a 24 V è uno degli standard di progettazione elettrica più fondamentali.

Posso far funzionare in sicurezza le luci di striscia a LED da 12 V su un alimentatore a 24 V?

Tecnicamente, sì, puoi, ma solo se li colleghi in serie correttamente.

Mentre consigliamo vivamente di utilizzare prodotti e accessori specificati per la tensione corretta, ti mostreremo come collegare le luci di striscia a LED da 12 V ad un Alimentazione 24V senza danneggiare le luci a LED!

Disclaimer: i collegamenti errati o accidentali che causano sovratensione possono causare danni permanenti ai LED. Le informazioni qui fornite sono solo a scopo didattico. SignLiteled non si assume alcuna responsabilità per eventuali danni. 

Per motivi di sicurezza, si consiglia di eseguire il test con due brevi sezioni della stessa striscia LED da 12 V per garantire che tutto sia impostato correttamente prima di collegare sezioni più lunghe.

Metodo di cablaggio corretto: connessione in serie

In teoria, il collegamento di due strisce luminose a LED da 12 V identiche in serie si traduce in una tensione totale di 24 V, rendendole compatibili con un sistema a 24 V. Collegando le strisce luminose a LED in questo modo, l'alimentatore a 24 V è effettivamente “split” tra i due segmenti di striscia luminosa a LED, con ciascun segmento che riceve 12 V. Poiché le due strisce luminose a LED sono collegate in serie, ogni striscia luminosa a LED consuma la stessa corrente. Per il metodo di collegamento specifico, fare riferimento al diagramma seguente.

Attenzione: le due strisce luminose a LED collegate in serie devono essere esattamente le stesse!

Perché è così importante?

Supponiamo che due strisce luminose a LED da 12V di diverse lunghezze siano collegate in serie. A una tensione di 12 V, consumano rispettivamente 0,5 A e 1,0 A di corrente. Poiché sono collegati in serie, saranno costretti a condividere lo stesso valore di corrente in avanti. Supponiamo che il valore corrente sia esattamente 0,75 A (il punto medio).

Per la striscia luminosa a LED più lunga, per abbinare la corrente inferiore di 0,75 A (piuttosto che il 1.0A nominale), la tensione potrebbe dover scendere a 11V o anche a 10 V. Tuttavia, un ingresso di tensione costante di 24 V, come suggerisce il nome, rimane costante a 24 V. Pertanto, la striscia luminosa a LED più corta è ora costretta a "ricompensare" la restante tensione 13 o 14V. Ciò causerà la striscia luminosa a LED più corta in condizioni di sovracorrente e potrebbe danneggiare i LED.

Solo in una configurazione in serie una striscia luminosa a LED da 12 V può funzionare con un alimentatore a 24 V. Sebbene questa tecnologia sia intelligente, scalabile e molto utile per scopi di insegnamento e installazione, può comportare rischi significativi nelle reali installazioni di progetti di ingegneria:

• È necessario utilizzare la stessa lunghezza e tipo di striscia.
• Può verificarsi una distribuzione di tensione irregolare.
• Un guasto in una striscia può influenzare un'altra striscia.

Eventuali variazioni di resistenza, saldature incoerenti o invecchiamento irregolare delle strisce possono causare una distribuzione irregolare della tensione, aumentando così il rischio di danni. Pertanto, si consiglia di utilizzare questo metodo solo in situazioni di emergenza!

Per ulteriori informazioni su come collegare le luci a strisce a LED a un alimentatore, leggi i post del blog La guida definitiva al cablaggio delle strisce luminose a LED con un alimentatore E Modi per collegare le strisce luminose a LED a un alimentatore.

Migliori soluzioni tecniche: come utilizzare le luci di striscia a LED da 12 V in un sistema a 24 V

In alcuni siti di progetto, un sistema di alimentazione a 24 V è già stato distribuito uniformemente. Tuttavia, a causa di problemi di inventario, outsourcing o modifiche ai requisiti in fase successiva, potrebbe essere necessario utilizzare temporaneamente le luci di striscia a 12 V. Se le luci a strisce a LED stesse non possono essere sostituite, c'è un modo per collegarle in sicurezza al sistema di alimentazione a 24V? La risposta è sì, ma deve essere eseguita utilizzando metodi professionali di riduzione della tensione per garantire la stabilità del sistema e il funzionamento sicuro.

Soluzione 1: utilizzare un convertitore step-down DC-DC

Questo è il metodo più comune e più sicuro. Inserendo un convertitore step-down DC-DC tra l'uscita dell'alimentazione e la striscia LED, la tensione di 24 V viene convertita in modo affidabile in uscita a 12 V, assicurando che la striscia LED funzioni normalmente.

Vantaggi:

• Emette con precisione 12V, compatibile con tutti i modelli di strisce LED da 12V;
• Più moduli possono essere collegati in parallelo per l'alimentazione segmentata, facilitando il cablaggio;
• Sono disponibili moduli di livello industriale con protezione da sovratensione e protezione da sovraccarico per migliorare la stabilità del sistema.

Convertitore step-down DC24V-12V

Scenari applicativi:

• vetrine per centri commerciali e illuminazione per finestre;
• Illuminazione regolabile per mostre ed esposizioni;
• Sistemi di illuminazione per interni con controllo segmentato.

Considerazioni consigliate:

• La potenza del modulo deve soddisfare il consumo energetico totale delle strisce luminose; si consiglia di lasciare un margine 20%-30%.
• preferire prodotti con funzioni di protezione da cortocircuito e stabilizzazione della tensione;
• Prestare attenzione alla dissipazione del calore e all'impermeabilizzazione durante l'installazione (se utilizzata per progetti all'aperto).

Soluzione 2: configurazione del sistema a doppia alimentazione (alimentatore isolato)

Nei progetti di media e grande scala, è possibile adottare anche un sistema di alimentazione a doppia alimentazione, dove un'alimentazione principale a 24 V aziona l'apparecchiatura a 24 V e un'ulteriore alimentazione a 12 V viene aggiunta alle strisce luminose da 12 V.

Vantaggi:

• controllo indipendente di ogni sistema per una più facile manutenzione;
• più adatto per progetti di fascia alta sensibili alle interferenze di alimentazione;
• Può essere implementato in combinazione con sistemi di controllo intelligenti come DMX e DALI.

Scenari applicabili:

• progetti di illuminazione multisistema in hotel, complessi commerciali, musei, ecc.;
• Integrazione più semplice quando si aggiungono moduli a 12V durante l'implementazione del progetto.

NOTE:

• I due gruppi di alimentazione non devono condividere un terreno comune e devono essere completamente isolati;
• È necessaria una chiara etichettatura dei circuiti per prevenire errori di cablaggio durante l'implementazione;
• Il sistema di controllo deve essere raggruppato in base a segmenti di tensione.

Soluzione 3: Alimentatore centralizzato + Design di uscita modulare (adatto per sistemi integrati)

Per i sistemi di controllo dell'illuminazione distribuita (come piattaforme di illuminazione intelligenti su larga scala), è possibile utilizzare un cabinet di alimentazione centralizzato per l'immissione uniforme di alimentazione a 24 V, che viene poi convertita in segnali a 12 V tramite una scheda di uscita modulare.

Vantaggi:

• Gestione centralizzata e installazione modulare;
• Adatto per sistemi di controllo di illuminazione industriale e di costruzione intelligente;
• Riduce i costi di manutenzione e facilita la diagnosi dei guasti.

Svantaggi:

• costi di distribuzione iniziali più elevati;
• Alcuni requisiti per il cablaggio di costruzione.

Soluzioni non consigliate: strisce luminose collegate in serie, riduzione della tensione della resistenza, ecc.

Sebbene, dal punto di vista della teoria dei circuiti, la riduzione della tensione possa essere ottenuta aggiungendo resistori in serie o connessioni in serie multiple, e abbiamo anche dettagliato la connessione e i principi di questa soluzione nel capitolo precedente, questi metodi pongono alti tassi di guasto e rischi per la sicurezza nei progetti di illuminazione effettivi:

• Le strisce luminose a LED collegate in serie sono significativamente influenzate dall'uniformità dei componenti;
• I metodi di riduzione della tensione del resistore sono inefficienti e generano calore eccessivo;
• La soluzione manca di meccanismi di protezione e le fluttuazioni di tensione possono facilmente danneggiare l'apparecchiatura.

Pertanto, per i progetti professionali, è essenziale selezionare moduli di riduzione di tensione standardizzati o sistemi di alimentazione raggruppati con funzioni di uscita e di protezione stabili.

Sebbene esistano soluzioni per il problema delle strisce luminose a 12V incompatibili con i sistemi a 24V, richiedono una pianificazione adeguata e una selezione standardizzata. A seconda della scala del progetto, dell'ambiente di installazione e del sistema di controllo, la selezione di un metodo di riduzione della tensione appropriato può sia ridurre i costi di ristrutturazione che garantire un funzionamento del sistema stabile a lungo termine.

Raccomandazione alternativa: selezionare prodotti a strisce LED con tensioni compatibili

Sebbene una soluzione step-down possa consentire alle strisce LED da 12 V di essere compatibili con i sistemi a 24 V, dal punto di vista della sicurezza, della stabilità e dei costi di manutenzione del progetto, si consiglia di selezionare Prodotti a strisce LED con tensioni compatibili per il sistema fin dall'inizio del progetto. Questa strategia può ridurre efficacemente i tassi di guasto ingegneristico, migliorare l'efficienza complessiva del sistema e prolungare la durata.

Pertanto, devi scegliere la soluzione corretta in base al tuo progetto. Quando si decide se utilizzare strisce luminose a LED da 12 V in un sistema a 24 V, chiediti:

• È una configurazione temporanea o permanente?
• Posso utilizzare un convertitore step-down o un alimentatore aggiuntivo?
• Posso connettermi in sicurezza in serie?
• L'aggiornamento a una presa multipla da 24 V sarebbe più efficiente a lungo termine?

La soluzione più pratica è l'aggiornamento a strisce luminose a LED da 24V. Se il sistema è già standardizzato per 24 V, l'aggiornamento può semplificare l'installazione e la gestione dell'alimentazione. Perché 24V è preferito a 12V? Rispetto ai sistemi a 12V, le strisce luminose a LED da 24 V offrono vantaggi significativi nelle installazioni a medio-lunghezza:

• Perdita di tensione inferiore: nelle stesse condizioni attuali, la perdita di linea di un sistema a 24V è la metà di quella di un sistema a 12V, rendendolo più adatto per il cablaggio a lunga distanza;

• Corrente inferiore per unità, rendendo il sistema più sicuro: riduce il rischio di surriscaldamento dei cavi e cortocircuiti;

• può essere trasformato in singoli segmenti più lunghi: evita punti di giunzione eccessivi, migliorando la coerenza dell'efficienza della luce;

• Migliore compatibilità con sistemi di illuminazione intelligenti come DALI e DMX: più facile da ottenere alimentatore centralizzato e dimmer digitale.

Pertanto, se il tuo progetto è già un sistema di alimentazione a 24 V, la scelta di strisce luminose a 24 V è l'opzione più affidabile.

Luce a strisce LED ad alta efficienza DC24V

Modello n: FQX10T128C
Tensione: DC24V
Potenza: 12W/m
Efficienza: 190-200lm/W
Ra: ＞80
CCT: 3000K – 6500K
Tipo di LED: SMD2835
LED Q.TÀ: 128LEDs/m
Larghezza PCB: 10 mm
Unità di taglio: 62,5 mm/8LED
Grado IP: IP20/IP54/IP65/IP67/IP68
Garanzia: 5 anni

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Raccomandazioni di selezione: scegli la striscia LED di tensione appropriata per il tuo progetto

La selezione della tensione corretta è il primo passo per determinare il successo del tuo progetto. Invece di apportare correzioni durante le fasi successive della costruzione, è meglio considerare a fondo la compatibilità del sistema, la progettazione dei circuiti e le prestazioni del prodotto durante la fase di selezione iniziale per garantire un'installazione una tantum e una stabilità a lungo termine. Nell'effettiva implementazione del progetto, consigliamo di collaborare con fornitori che hanno esperienza di ingegneria per personalizzare il sistema in base a tensione, requisiti di corrente, metodi di controllo e ambiente di installazione.

Se hai ancora domande sulla selezione delle strisce LED da 24 V o 12 V, SignLiteled può fornire il seguente supporto:

• Alimentazione elettrica e progettazione di strip di LED di ingegneria;
• moduli buck DC-DC e soluzioni di alimentazione centralizzata;
• Servizi di approvvigionamento sfuso e personalizzazione OEM, adatti a vari progetti commerciali.

Per favore contattateci per la valutazione del progetto e la consulenza professionale.

Riepilogo: come mitigare i rischi associati ai sistemi a 12V/24V non corrispondenti

Nei progetti di illuminazione e ingegneria commerciale, il funzionamento stabile dei sistemi di illuminazione a strisce LED non dipende solo dalla qualità dei prodotti stessi, ma anche dalla razionalità del sistema di alimentazione e dal rispetto degli standard di installazione. Questo articolo identifica attraverso molteplici soluzioni e analisi tecniche che il collegamento diretto di strisce LED da 12 V a una fonte di alimentazione a 24 V è una pratica ad alto rischio che può facilmente portare a danni alle strisce e rilavorazione del progetto.

Se, a causa dei requisiti di progetto o dei vincoli di inventario, è necessario utilizzare strisce da 12 V in un sistema a 24 V, moduli di riduzione della tensione professionali o sistemi di alimentazione isolati dovrebbero essere selezionati come misure transitorie per garantire la sicurezza e la longevità delle apparecchiature.

Da una prospettiva a lungo termine, selezionare i prodotti a strisce LED che corrispondono alla tensione del sistema di alimentazione dall'inizio del progetto è la strategia ottimale per ridurre la complessità ingegneristica e ridurre al minimo la manutenzione post-installazione.

Elenco consigliato di standard elettrici per progetti di strip light a LED

Se il tuo progetto richiede soluzioni di compatibilità trasversale, progettazione di alimentatori centralizzati o moduli personalizzati, contatta il team SignLiteled. Offriamo completo Illuminazione a strisce a LED Supporto per la progettazione del sistema per aiutare il tuo progetto a ottenere una consegna efficiente e un funzionamento stabile.

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