المشاكل الشائعة لانخفاض جهد شريط الإضاءة LED

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو جهاز شبه موصل يُحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. يشير انخفاض الجهد الأمامي إلى انخفاض الجهد الفعلي عبر الجهاز عند تطبيق جهد أمامي على طرفيه. يختلف انخفاض الجهد في الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) باختلاف اللون والنوع. فيما يلي بعض ألوان الصمام الثنائي الباعث للضوء الشائعة وانخفاض الجهد الأمامي المقابل لها.

١. الصمام الثنائي الباعث للضوء الأحمر: يتراوح انخفاض الجهد الأمامي عادةً بين ١.٨ فولت و٢.٢ فولت.

٢. الصمام الثنائي الباعث للضوء الأصفر: يتراوح انخفاض الجهد الأمامي عادةً بين ١.٨ فولت و٢.٠ فولت.

٣. الصمام الثنائي الباعث للضوء الأخضر: يتراوح انخفاض الجهد الأمامي بين ٣.٠ فولت و٣.٢ فولت تقريبًا.

٤. الصمام الثنائي الباعث للضوء الأزرق: يكون انخفاض الجهد الأمامي مرتفعًا نسبيًا، عادةً بين ٣.٠ فولت و٣.٦ فولت.

٥. الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبيض: يتراوح جهد التشغيل بين ٢.٨ و٣.٨ فولت.

تجدر الإشارة إلى أن هذه القيم هي نطاقات تقريبية وقد يختلف انخفاض الضغط الفعلي قليلاً اعتمادًا على عوامل مثل الشركة المصنعة وعملية الإنتاج والطراز المحدد.

انخفاض الجهد في مصابيح LED الشريطية

يشير انخفاض الجهد في مصابيح LED الشريطية إلى الانخفاض التدريجي في الجهد على طول الشريط نتيجةً لمقاومة الموصلات الكهربائية. عند مرور الكهرباء عبر المسارات النحاسية على الشريط، تُفقد بعض الطاقة الكهربائية على شكل حرارة، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد كلما ابتعد عن مصدر الطاقة.

تزداد هذه الظاهرة وضوحًا في المصابيح طويلة المدى، وخاصةً تلك التي تعمل بجهد أقل مثل 12 فولت تيار مستمر. على سبيل المثال، في شريط LED بطول 5 أمتار وبجهد 12 فولت، قد تبدو مصابيح LED في بداية الشريط (الأقرب إلى مصدر الطاقة) أكثر سطوعًا من تلك الموجودة في نهايته. هذا السطوع غير المتساوي هو نتيجة مباشرة لانخفاض الجهد.

يتأثر انخفاض الجهد بعدة عوامل، منها طول الشريط، واستهلاك مصابيح LED للتيار، ومساحة المقطع العرضي (سمك) المسارات النحاسية، وجهد التغذية. عادةً ما تكون الأسلاك ذات القياس المنخفض (الأكثر سُمكًا) وأنظمة الجهد العالي (مثل 24 فولت أو 48 فولت) أكثر مقاومة لانخفاض الجهد.

لتقليل انخفاض الجهد في تركيبات شرائط LED، تُستخدم غالبًا تقنيات مثل تغذية الشريط من كلا الطرفين، أو استخدام كابلات طاقة أكثر سُمكًا، أو ضخ الطاقة في نقاط متعددة على طول الشريط. من المهم أيضًا استخدام مصدر طاقة بتصنيفات جهد وتيار مناسبة لضمان ثبات الأداء.

باختصار، يمكن أن يؤثر انخفاض الجهد في مصابيح شرائط LED على الأداء والمظهر، خاصةً على مسافات طويلة. يُعد التخطيط السليم وتقنيات التركيب أمرًا ضروريًا للحفاظ على سطوع متساوٍ وكفاءة تشغيل عالية.

كيفية حل مشكلة انخفاض الجهد في مصابيح LED الشريطية

قد يُسبب انخفاض الجهد في مصابيح LED الشريطية سطوعًا غير متساوٍ، حيث تبدو مصابيح LED باهتة كلما ابتعدت عن مصدر الطاقة. لحسن الحظ، هناك عدة طرق فعالة لتقليل أو منع انخفاض الجهد في تركيبات مصابيح LED الشريطية:

1. استخدام شريط جهد أعلى (مثل 24 فولت أو 48 فولت)
تشهد شرائط LED التي تعمل بجهد أعلى انخفاضًا أقل في الجهد على نفس المسافة مقارنةً بالشرائط ذات الجهد المنخفض مثل 12 فولت. ويرجع ذلك إلى أن أنظمة الجهد الأعلى تتطلب تيارًا أقل لنفس خرج الطاقة، مما يؤدي إلى انخفاض فقدان الطاقة المرتبط بالمقاومة.

2. الطاقة من كلا الطرفين
يساعد إمداد طرفي الشريط (أو حتى من المنتصف والأطراف) على موازنة الجهد على طول الشريط. تضمن هذه التقنية عدم الحاجة إلى نقل الكهرباء من طرف واحد فقط على طول الشريط، مما يقلل من انخفاض الجهد الإجمالي.

٣. استخدم أسلاكًا أكثر سمكًا (قياسًا أقل)
الأسلاك الأكثر سمكًا أقل مقاومةً كهربائيةً، مما يسمح بمرور تيار أكبر مع أقل قدر من فقدان الطاقة. استخدام أسلاك قياس أقل (مثلًا، ١٤ AWG بدلًا من ٢٢ AWG) لتوصيلات الطاقة يمكن أن يقلل بشكل كبير من انخفاض الجهد، خاصةً على المسافات الطويلة.

٤. تقصير طول كل مسار طاقة
بدلًا من تشغيل شريط طويل واحد، قسّم الطول الإجمالي إلى أقسام أقصر وقم بتشغيل كل قسم على حدة. هذا يقلل المسافة التي يجب أن يقطعها التيار، مما يقلل من انخفاض الجهد ويحافظ على ثبات السطوع.

٥. حقن الطاقة
يمكن أيضًا حل مشكلة انخفاض الجهد عن طريق حقن الطاقة في نقاط متعددة على طول شريط LED. يتضمن حقن الطاقة توصيل الأسلاك الموجبة والسالبة لمصدر الطاقة بنقاط مختلفة على طول الشريط للحفاظ على مستوى جهد ثابت طوال الوقت.

٦. استخدم مصدر طاقة بجهد ثابت
يساعد مصدر الطاقة عالي الجودة بجهد ثابت في الحفاظ على استقرار الخرج، وهو أمر بالغ الأهمية لمنع تقلبات الجهد التي قد تؤدي إلى تفاقم انخفاض الجهد. اختر دائمًا مصدر طاقة بسعة واط أعلى بقليل من إجمالي استهلاك الطاقة للشريط.

باستخدام هذه التقنيات، يمكنك تقليل انخفاض الجهد وضمان كفاءة تشغيل مصابيح شريط LED، مع سطوع ثابت من البداية إلى النهاية.