Cuándo elegir sistemas de tiras LED de 12 V, 24 V o 48 V

¿Qué voltaje decide?

El voltaje de una tira de LED no cambia su brillo ni la cantidad de energía que utiliza; cambia la cantidad de corriente que llega esa energía, y la corriente es lo que decide hasta dónde llega una alimentación, qué tan grueso debe ser el cable y cuántas veces se debe alimentar un tramo largo.

Entonces la pregunta no es qué ferrocarril es mejor. Es la longitud del recorrido y la cantidad de cableado que está dispuesto a hacer para alimentarlo.

12 V para tiradas cortas y máxima compatibilidad con el ecosistema, 24 V como valor predeterminado para la mayoría de trabajos en calas, señalización y escaparates de hasta aproximadamente 10 m, 48 V para fachadas e instalaciones-de larga duración donde, de otro modo, la caída de voltaje obligaría a utilizar varias fuentes de alimentación. Una revelación completa: fabricamos tiras de 12 V, 24 V y 48 V, por lo que no tenemos voltaje para presionar - la elección correcta realmente depende de su ejecución.

Comprender el voltaje de la tira de LED

Al seleccionar el voltaje de la tira de LED, es importante comprender la relación entre el voltaje y la longitud máxima de funcionamiento de las tiras de luces LED.

Para las tiras de LED de voltaje constante, un voltaje más alto significa que se necesita menos corriente para entregar la misma potencia, lo que ayuda a reducir la caída de voltaje y mantener un brillo constante en toda la longitud de la tira.

Especificaciones típicas:

• Tiras de LED de 12 V: mantienen un brillo estable hasta aproximadamente 5 metros (16 pies); más allá de esta longitud, puede ocurrir una atenuación notable.
• Tiras de LED de 24 V: normalmente admiten tiradas de alrededor de 10 metros (33 pies), con algunas opciones de alta-calidad que alcanzan hasta 15 metros.
• Tiras de LED de 48 V: pueden funcionar de 15 a 20 metros (50 a 65 pies) o más; cuando se combina con un sistema de tiras de LED de corriente constante, se pueden lograr longitudes de 30 a 40 metros (100 a 130 pies) o más.

Otro concepto clave es voltaje constante versus corriente constante:

• Las tiras de LED de voltaje constante (como 12 V, 24 V, 48 V) utilizan una fuente de alimentación de voltaje fijo y son fáciles de instalar y controlar, pero son más propensas a sufrir caídas de voltaje en distancias largas.
• Las tiras de LED de corriente constante proporcionan una salida de corriente estable, lo que garantiza un brillo y una temperatura de color uniformes en longitudes ampliadas-ideales para proyectos-a gran escala que requieren el máximo rendimiento y coherencia.
• Al comprender estos fundamentos, podrá elegir el voltaje de tira de LED correcto que equilibre la longitud de la instalación, la consistencia del brillo, la complejidad del cableado y el costo general, garantizando tanto la eficiencia como la calidad visual.

12 V, 24 V y 48 V de un vistazo

La siguiente tabla asume una regleta eléctrica media- típica (14,4 W/m, 60 LED/m) y un objetivo de diseño común de mantener la caída de voltaje por debajo del 10 % aproximadamente del voltaje de suministro.

Por qué el voltaje lo cambia todo: corriente, caída de voltaje y la regla 1/V²

Cada tira de LED es una carga de energía: P=V × I. Una tira de 14,4 W/m con brillo máximo consume 1,2 A/m a 12 V, 0,6 A/m a 24 V y 0,3 A/m a 48 V. Duplique el voltaje, reduzca a la mitad la corriente. Eso es importante porque las pistas de cobre en la tira y el cable de alimentación que pasa hasta ella se comportan como resistencias, y las resistencias convierten la corriente en una caída de voltaje: V(caída)=2 × I × R (el 2 es el viaje de ida y vuelta).

El porcentaje de tensión de alimentación que se pierde es lo que realmente perjudica el brillo y escala con 1/V²:

% de caída=2 × P × R / V²

Para la misma potencia de tira en el mismo cable, un sistema de 24 V pierde una cuarta parte de la caída porcentual de un sistema de 12 V, y 48 V pierde un-dieciseisavo. Es por eso que existen los límites prácticos de longitud de recorrido-en la tabla: la tira de 12 V "se queda sin voltaje" después de unos pocos metros de traza de PCB, mientras que la tira de 48 V apenas nota la misma distancia.

Un ejemplo trabajado. Supongamos que está alimentando un tramo de fachada de 60 m que consume 72 W en total (aproximadamente 5 m de una tira de 14,4 W/m, o un tramo más largo de una tira de menor-densidad). Utilizando un alimentador de cobre de 12 AWG, que tiene una resistencia de aproximadamente 5,2 mΩ/m

La corriente por metro cae a la mitad en cada paso de voltaje, que es lo que extiende la longitud práctica del recorrido.

Este es todo el argumento a favor del extremo de "alto voltaje" del espectro de tiras de LED en una tabla. También es la razón por la que una tira de 48 V a veces se llama tira sin-voltaje-caída - no porque la física esté suspendida, sino porque a 48 V la caída se vuelve lo suficientemente pequeña como para ignorarla en ejecuciones realistas.

Dos advertencias honestas antes de usar el voltaje máximo-. En primer lugar, las tiras reales varían: una tira de 19,2 W/m de 24 V y una tira de 21,6 W/m de 48 V utilizan su margen de voltaje adicional en más LED, por lo que la ganancia práctica sobre 12 V suele ser 2-4× de longitud de recorrido, no los 16× teóricos. En segundo lugar, "tira de LED de alto voltaje" en este artículo significa 48 VCC, que sigue siendo voltaje extra-bajo (SELV) - no es la categoría de regleta principal de 110-230 VCA que se vende para iluminación exterior plug-and-play, y las dos nunca deben mezclarse en un solo sistema.

Tira de LED de 12 V: la compatibilidad predeterminada

12V es donde vive la mayor parte del mundo LED direccionable. Las tiras WS2811, WS2815, SK6812 y UCS1903 tienen variantes de 12 V y 12 V coinciden con los sistemas automotrices, la mayoría de los controladores de escenario y una enorme base instalada de fuentes de alimentación. Si está iluminando un estante, una pequeña cala, una exhibición de autos o un acento de escenario que será montado y re-remontado, 12 V es el camino de menor resistencia.

Su costo es actual. Una tira de 60 LED/m de 12 V consume 1,2 A/m - planifique un punto de inyección de energía cada 3-5 m, alimentadores más gruesos que las propias pistas de la tira y 4-5 suministros para una instalación de 20 m. 12V es la respuesta correcta para tiradas cortas y para trabajos en los que el ecosistema (controladores, atenuadores, conectores) importa más que la distancia.

12V es también donde viven muchos equipos de escenario. Las barras de píxeles, los tubos de píxeles y las luces puntuales DMX/SPI suelen ser dispositivos de 12 V CC, lo que significa que un equipo de gira puede compartir una distribución de 12 V con el resto del equipo de bajo-voltaje del espectáculo. Si el proyecto es un telón de fondo para un escenario, una instalación de club a menos de 20 m o cualquier cosa que se vuelva a montar entre lugares, 12 V simplifica la distribución de energía y repuestos. La compensación aparece solo cuando el recorrido crece: a 1,2 A/m, un recorrido de 30 m de 12 V equivale a 36 A de corriente que debe alimentarse e inyectarse a lo largo del recorrido.

Tira LED de 24V: el punto ideal comercial

Los 24 V existen porque la mayoría de la iluminación comercial -cala, señalización, letras de canal, neón de escaparate - se encuentra en el rango de 5 a 15 m, donde 24 V reduce a la mitad los puntos de inyección y el recuento de suministro en comparación con 12 V. La tira en sí también está construida de manera diferente: los LED están cableados en grupos en serie más largos (normalmente seis LED por segmento en lugar de tres), que es lo que permite, en primer lugar, una mayor tensión de alimentación.

Este es el soporte donde viven la mayoría de las tiras RGBW y RGBCCT -los que tienen un canal blanco dedicado que los prescriptores quieren para cala y venta minorista. Una tira RGBCCT de 24 V a 19,2 W/m es una especificación común para iluminación de calas cálidas-tenues, y 24 V también es el estándar para tiras flexibles en forma de S-y tiras de emisión lateral- utilizadas en perfiles de señalización. Si su proyecto es comercial en interiores, comience con 24 V y solo baje a 12 V cuando un controlador o tipo de LED específico lo requiera.

Dos notas prácticas para el soporte de 24V. En primer lugar, existen tiras de píxeles de 24 V, pero se basan en circuitos integrados de controladores específicos -Las barras de píxeles utilizadas para videowalls y fachadas de clubes, por ejemplo, suelen ser dispositivos de 24 V CC, por lo que un proyecto de píxeles de 24 V es completamente normal siempre que haga coincidir el IC con el voltaje (la tabla de la siguiente sección cubre esto). En segundo lugar, debido a que 24 V reduce a la mitad la corriente, a menudo se puede usar un suministro de 24 V donde un diseño de 12 V necesitaría dos -, razón por la cual 24 V es la recomendación predeterminada para la mayoría de los trabajos comerciales, desde luces de neón para escaparates hasta calas de oficinas. Las tiras flexibles de neón, que recorren perfiles de silicona en letras de canal, también son predominantemente de 12/24 V, por lo que un taller de señalización puede estandarizar el uso de 24 V en las líneas de productos de tiras y neón.

Tira LED de 48 V: diseñada para tiradas largas

• 48V es el voltaje para los tramos en los que fallan silenciosamente los de 12V y 24V: fachadas, muros cortina, rejas de techo, calas perimetrales largas -cualquier cosa que supere los 20 m donde desee una alimentación eléctrica por piso, no una fuente de alimentación cada cuatro metros. Debido a que la corriente es una cuarta parte del equivalente a 12 V, las tiras de 48 V utilizan un cable de alimentación más delgado, generan menos calor en el cableado y mantienen el color en todo el recorrido. La arquitectura de tira de 48 V suele ser de corriente-constante: cadenas de LED de series más largas impulsadas por circuitos integrados de corriente-con capacidad de píxeles-constante{8}}, que es la forma en que una tira de 90 LED/m DC48V puede funcionar a 21,6 W/m y aún así cubrir una sección larga de fachada con una sola alimentación.
• Hay dos cosas que impiden que 48 V sea el valor predeterminado para todos. El ecosistema es más pequeño:Hay menos-controladores y atenuadores disponibles- que hablan 48 V, y los circuitos integrados de corriente constante-utilizados son menos numerosos que los de la familia WS2811. Las fuentes de alimentación de 48 V también cuestan más por unidad que los bloques de 12 V, aunque necesitas menos - las matemáticas solo ganan en tiradas más largas. Y para tramos industriales o de túneles muy largos, la industria a menudo omite por completo la CC y recurre a la red eléctrica-CA, que es una clase de producto diferente con diferentes requisitos de certificación. (Si ve "36V" en una hoja de especificaciones, verifique si significa DC36V - poco común - o la tira de alimentación de red AC36V-utilizada en minas y túneles, que es esa clase de CA, no un voltaje de CC que puede alimentar con un suministro de LED normal).
• Vale la pena mencionar claramente una ventaja más de 48 V:a 48 V CC, permanece dentro de SELV (voltaje extra-bajo de seguridad, menor o igual a 60 V CC según las definiciones de voltaje extra-bajo de IEC), por lo que los recorridos arquitectónicos largos obtienen el beneficio de distancia sin cruzar el territorio del voltaje principal-y las reglas de instalación que lo acompañan.

El argumento de la escala no es teórico. Los tramos de fachada y perímetro de 800-1500 m son rutinarios en los proyectos que hemos entregado - una fachada wall-washer de 1200 m en Alemania, una plaza de tubos de píxeles- de 800 m en China, una instalación de tira de 1500 m en un club nocturno de Malasia, y cada uno de ellos es un problema de diseño que las matemáticas de voltaje anteriores deciden en la primera hora de diseño. En una fachada de 1.000 m, 12V requeriría cientos de puntos de inyección; docenas de 24V; 48 V, un número manejable de alimentaciones por piso.

Tiras de píxeles direccionables: el voltaje es solo la mitad de la historia

Si su tira es direccionable - cada LED o grupo es controlable individualmente - la cuestión del voltaje de alimentación es solo la mitad del diseño. La otra mitad es el controlador IC y la señal de datos, y aquí es donde los artículos genéricos de 12 V-vs-24 V se quedan sin consejos útiles.

Los circuitos integrados de controlador tienen sus propios rangos de voltaje. No se puede tomar arbitrariamente una familia de chips de 5 V y ejecutarla a 48 V:

Por lo tanto, el voltaje de un proyecto de píxeles direccionables generalmente lo dicta primero la familia de circuitos integrados y luego la longitud del recorrido. Una tira direccionable de 12 V basada en WS2811-es el caballo de batalla para escenarios y señalización; Existen tiras de píxeles de 24 V para tiradas más largas; Las tiras de píxeles de 48 V utilizan circuitos integrados de píxeles de corriente constante-para superficies a escala de fachada.

Cómo elegir: un camino de decisión de cinco-pasos

Mide la carrera. El recorrido ininterrumpido más corto que debes alimentar desde un punto. Menos de 5 m → 12 V está bien. 5-15 m → 24 V. Más de 15-20 m → 48V o múltiples puntos de inyección.

Sume la potencia. Longitud × W/m. Divida por el voltaje para obtener los amperios -, ese número decide el calibre del alimentador y el recuento de inyección, y es el número que la mayoría de los instaladores omiten.

Verifique el control de píxeles. ¿Proyecto direccionable? Confirme el IC del controlador (y su rango de voltaje) antes de elegir el voltaje del sistema. Las familias SK6812 RGBW y WS2811 establecen diferentes restricciones - una regleta SK6812 de 5 V y una regleta WS2811 de 12 V no son intercambiables.

Confirmar el ecosistema de controlador y suministro. ¿Su controlador o decodificador DMX/Art-Net admite el voltaje? La mayoría de los decodificadores de píxeles son de 12 a 24 V; 48 V necesita suministros compatibles y, a veces, controladores compatibles.

Añade el entorno. ¿Ubicación al aire libre o húmeda? Primero verifique la clasificación IP de la tira - guía de clasificación IP - porque una tira IP68 12V con puntos de inyección suele ser más práctica que una tira IP20 48V sin ninguno.

Un pase rápido: una cala de 20 m de frente de tienda a 14,4 W/m consume 288 W. A 24 V, eso es 12 A - un suministro e inyección de 300 W en ambos extremos. El mismo recorrido a 12 V necesitaría 24 A, tres suministros e inyección cada 4-5 m. A 48V, 6 A y una sola alimentación de un solo suministro. Mismos LED, misma luminosidad: tres diseños de distribución muy diferentes, que es exactamente lo que destaca la mesa superior.

Errores que cuestan instalaciones

Alimentando 24V en una regleta de 12V. Las clásicas. 12tiras V no son "tiras de 24 V con poca potencia" - los grupos de LED están cableados para 12 V y 24 V los sobrecargarán hasta fallar rápidamente. Revise la etiqueta dos veces.

Una fuente de alimentación, un extremo, un largo plazo. Incluso una regleta de 24 V se hundirá más allá de su distancia nominal. Planifique la inyección en ambos extremos (o en la mitad-de la ejecución) cada vez que exceda la ejecución máxima de la hoja de datos.

Cable de alimentación de tamaño insuficiente. Una carga de 6 A en un cable de conexión de 22 AWG reducirá más voltaje en el cable del que la tira jamás verá. Utilice la tabla actual anterior, no la potencia de la tira, para dimensionar el alimentador.

Cargando el suministro al 100%. Las fuentes de alimentación se reducen en viviendas cálidas y envejecen. Dimensione el 120-150 % de la potencia total de la tira y mantenga el suministro en un lugar ventilado; el margen adicional también cubre la irrupción inicial.

Mezcla de voltajes en un suministro. Un solo suministro de 12 V no puede alimentar una sección de 24 V. Segmente su diseño por voltaje y suministro.

Ignorar la línea de datos en ejecuciones de píxeles. Potencia resuelta ≠ control resuelto. Haga un presupuesto para amplificadores de señal o una red troncal DMX/Art-Net adecuada antes de colgar el primer metro de tira.

Obtener el voltaje adecuado para su proyecto

El voltaje es una línea en la hoja de especificaciones, pero decide todo el diseño de distribución - suministros, cables, puntos de inyección y si el otro extremo de un tramo de 40 m es uniforme o tiene una pendiente. Resuelva con los cálculos anteriores, luego verifique que la familia de tiras que desea exista en su voltaje: eonjoy fabrica tiras direccionables de 12 V, 24 V y 48 V, incluida la familia-de 48 V de largo plazo, con opciones de corte-a-longitud, IP20-IP68 y SPI/DMX/Art-Net en un solo pedido. Envíe la longitud del recorrido y la potencia en vatios a nuestro equipo y obtenga una cotización de voltaje equivalente con los suministros y controladores incluidos.