¿Cortar tiras de LED en tiras más pequeñas y luego cablear con AWG bajo reduce la temperatura?

Como saben, las tiras de LED SMD pueden calentarse mucho y estoy buscando formas fáciles de reducir la temperatura para que los LED permanezcan brillantes por más tiempo. Tengo entendido que su típica tira de LED se verá así:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Como puede ver, la entrada es de 24v y las resistencias la mitad de eso a 12v y luego eso se comparte entre 6 LEDS, pero obviamente en un rollo de 5m o incluso 10m esto se repite muchas más veces de lo que se muestra.

En un rollo grande, puedo imaginar que la alta demanda de corriente calentará el cobre dentro de la tira de LED. Lo cual me lleva a mi pregunta:

  • ¿El consumo de corriente afecta la temperatura de los LEDS de alguna manera?
  • ¿Cortar los LEDS en tiras más pequeñas y luego cablearlos juntos usando un cable AWG bajo reduce el calor? (ver ejemplo abajo)

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Respuestas (4)

Sí, esto puede ayudar si se hace bien. Parte del problema con las tiras de LED es que se utiliza un gran rollo de circuito impreso flexible para transportar más corriente de la que realmente debería ser. Esto da como resultado una mayor caída de voltaje a medida que avanza por la línea, es decir, mayor resistencia y mayor desperdicio de energía, lo que también tiene el efecto secundario de hacer que un extremo sea más tenue. FPC tiene una resistencia bastante alta dependiendo de su sección transversal. Las tiras de led baratas abaratarán el cobre.

La sección de cobre más cercana a la fuente de alimentación transportará toda la corriente, por lo que también se calentará más. Esta temperatura puede afectar a los LED, que luego consumirían más corriente y se calentarían más, lo que significa que consumen más corriente. Se llama fuga térmica.

Pero para ser honesto, es poco probable que el calor del cobre afecte demasiado a los LED, y con la regulación de corriente, como las resistencias, que caerán más voltaje a medida que aumenta la corriente, se equilibra.

Normalmente, se corta el rollo en piezas más pequeñas para evitar que el color se atenúe, dejando que el FPC lleve menos corriente y que el cable agregado lleve el resto. Por lo general, inyecta energía cada 2,5 o 5 metros. Entonces, una sección de 10 m recibiría energía inyectada a 0, 2.5, 5, 7.5, 10 metros. Esto sería como lo que dibujaste en la segunda imagen.

Si realmente desea reducir la temperatura para aumentar la vida útil del LED, debe reducir el voltaje de entrada o usar un controlador para PWM la tira al 80% o menos. Esto aumentará considerablemente la vida de los leds.

¿Cortar los LEDS en tiras más pequeñas y luego cablearlos juntos usando un cable AWG bajo reduce el calor? (ver ejemplo abajo)

No, se calentarán más en promedio.

Considere dos trazas de 5 mm de ancho, 2 oz de espesor de cobre, esto es 5 mOhms por 10 cm. La corriente es de 5 amperios en cada traza al final de la tira de 5 m donde se conectan los cables. Esto es 0,25 W disipados en el primer segmento de 100 mm. La tira tiene una potencia nominal de 24 W/m, por lo que en el mismo segmento, los LED y las resistencias utilizarán 2,4 W.

Entonces, mientras que la caída de voltaje en las trazas de cobre disipa energía, la gran mayoría de la disipación ocurre en resistencias y LED .

Si alimenta una tira larga desde un solo extremo, será más tenue en el otro extremo. Agregar cables gruesos y alimentar la tira en varios lugares reducirá la caída de voltaje en las pistas. Si conecta los cables solo en un lugar, hacerlo en el medio dará como resultado una caída de voltaje más baja. Esto es bueno, ya que dará como resultado un brillo más alto y más uniforme...

Además, la parte de la tira de LED que antes estaba cerca del conector de alimentación, y cuyas pistas llevaban toda la corriente de toda la tira, funcionará un poco más fría debido a la menor disipación en las pistas.

Sin embargo, los LED en el otro extremo, que anteriormente estaban atenuados debido a la caída de voltaje, ahora tendrán voltaje completo, por lo que disiparán más energía y se calentarán más.

La única solución es utilizar un disipador de calor adecuado.

Para una tira de 26 W/m, un perfil de aluminio es adecuado. Asegúrese de verificar las especificaciones, también necesita suficiente flujo de aire. Si lo monta empotrado y no puede recibir flujo de aire, se sobrecalentará. Puede hacer otra pregunta sobre cómo elegir el perfil correcto, asegúrese de proporcionar toda la información, cómo se montará, etc.

Tenga en cuenta que no necesita cortar la tira. Simplemente puede tender cables en paralelo y conectarlos a la tira a intervalos regulares.

Como puede ver, la entrada es de 24v y las resistencias la mitad de eso a 12v y luego eso se comparte entre 6 LEDS

Esto es común. Los fabricantes hacen un solo diseño de PCB flexible para LED blancos que constituyen la mayor parte de la producción, y luego, cuando quieres color, usan lo mismo. Esto significa que la eficiencia de la tira de LED roja es terrible, ya que los LED rojos tienen un Vf mucho más bajo que los LED blancos, por lo que se quema mucho más voltaje inútilmente en las resistencias. Es el mismo problema para el verde.

Si está realmente interesado en la eficiencia, puede reemplazar las resistencias con valores más bajos y usar un voltaje de suministro más bajo para mantener la misma corriente de LED.

Cada tramo de su circuito transportará aproximadamente la misma cantidad de corriente (suponiendo que con el tiempo su cable de alimentación sea lo suficientemente grande como para no dejar caer ningún voltaje en su longitud). Por lo tanto, añadir más tiras en paralelo no hará que se calienten más ni menos. Sin embargo, la corriente total aumentará con cada tramo.

En ese ejemplo tuyo, cada pata requerirá 50 mA para funcionar. En pocas palabras, el cobre de la tira de LED no debería calentarse tanto, pero existe la posibilidad de que los cables de alimentación principales se calienten si no son lo suficientemente grandes. Este suele ser el caso de las tiras de led encadenadas en serie. Sin embargo, la caída de voltaje generalmente anulará ese efecto y, naturalmente, reducirá la salida de luz.

Edite después de volver a leer: cortar las subsecciones usted mismo evitará el sobrecalentamiento del cobre dentro de la tira de LED, ya que podrá dimensionar su AWG adecuadamente para su demanda.

No sé si esto ayuda, pero el STRIP es de 26w por metro y tiene 5 metros en total. El AWG de la salida de la fuente de alimentación usa 14 AWG, pero los cables que están soldados en el extremo de la tira de LED no parecen más de 24/26 AWG y, suponiendo que el cobre dentro de la tira también sea de baja densidad, ¿seguramente esto se calentará masivamente?
Por experiencia, suena casi correcto. En caso de duda, siempre puede evaluar usando ese gráfico: powerstream.com/Wire_Size.htm 0,04 ohmios para un 14 AWG y 0,6 ohmios para un 26 (suponiendo una longitud de 5 metros)

Las resistencias están disipando casi 5 vatios y los LED otros 2 vatios. Es muy poco probable que la disipación de energía en el cobre sea su problema. Su plan no ayudará.