LED ストリップの長さ制限の背後にある電気的原理

2023年3月23日 Waveform Lighting

LED ストリップライトは、その汎用性の高さから非常に人気があります。 LED ストリップライトを任意の長さにカットできることは、確かに照明における大きな革新であり、一般的に非常に簡単に実行できます。しかし、逆に、LED ストリップライトを使用して、たとえば数十フィートまたは数百フィートの距離を延長する必要がある場合はどうなるでしょうか。これは、物事が少し難しくなる可能性があり、レイアウトの計画と構成が少し必要になる場所です.

より長い LED ストリップライトの実行では、各 LED ストリップ実行の長さを計画する際に、通常 3 つの主要な制約に注目します。

LEDストリップライトの最大ランレングス仕様
電源の最大容量仕様
電気規格に関する考慮事項

インストールによっては、これらの制約の 1 つ以上が適用され、LED ストリップセクションの長さを決定する際の制限要因として機能する場合があります。これらの制約については、以下で詳しく説明します。

LEDストリップライトの最大ランレングス仕様

まず、LED ストリップの最大実行長は、単一の電源に接続された LED ストリップの最大許容長として定義されます。この制限はメーカーによって定義され、通常は仕様書に記載されています。

たとえば、Waveform Lighting の LED ストリップライトの場合、LED ストリップライトの最大実行長は電圧によって決まります。

DC 12 ボルト: 16.4 フィート
DC 24 ボルト: 32.8 フィート

LEDストリップライトの設計および構成方法により、最大ランレングス仕様が存在します。 LED ストリップは長くて直線的な回路基板として構成されているため、LED ストリップの実行に沿った特定のポイントは、下流のすべての LED に電力を供給するために必要な電流を運ぶことができなければなりません。これは、特に電源に最も近い LED ストリップの最初の数インチに沿って、より長い LED ストリップの配線がより高い電流を流さなければならないことを意味します。

どのような状況でも、これらの最大実行長の値を超えることは望ましくありません。 LED ストリップの長さが最大の長さよりも長くなると、電圧降下やその他のパフォーマンスや安全性の問題が発生する可能性があります。

無はんだコネクタやその他のワイヤは、最大実行長にカウントされますか?

ワイヤとコネクタは、最大実行長にはカウントされません。たとえば、10 フィートのワイヤーで結ばれた 2 つの 8 フィートの LED ストリップセクションは 26 フィートにまたがりますが、LED ストリップセクションは 16.4 フィートを超えないため、最大ラン長の仕様を超えることはありません。

LED ストリップの全長が最大ラン長を超える場合、複数の LED ストリップランを並列に接続できますか?

はい、どの LED ストリップライトセクションも最大仕様を超える電流レベルにさらされることはないため、これは許容されます。簡単な「テスト」は、次のように質問することです: LED ストリップライトのいずれかの部分が、さらに下流に接続されている最大ラン長を超えていますか?

電源の最大容量仕様

低電圧 DC 照明システムの場合、電源ユニットは AC ライン電圧 (120 ボルトなど) を低電圧 DC (12 ボルトなど) に変換するデバイスです。電源ユニットには、AC ライン電圧から低電圧 DC に一度に変換できる電流の量を決定する最大容量があります。これは通常、アンペア (A) またはワット (W) で表されます。ここの例では、一貫性を保つためにワット (W) を使用します。一般的な電力容量は 120 ワット (または 24 ボルトで 5 アンペア) です。

ここでの主な規則は、電源の容量が LED ストリップの実行電力よりも大きくなければならないということです。電源装置の電力供給能力を超えると、電源装置が損傷し、安全上の問題が発生する可能性があります。

電源の容量は、電源メーカーが製品データシートに記載する最初の項目の 1 つであり、非常に簡単に判断できます。場合によっては、数式 [電力 (ワット) = 電流 (アンペア) x 電圧 (ボルト)] を使用して、ワットをアンペアに変換する必要がある場合があります。

次に、LED ストリップランの消費電力を決定する必要があります。 LED ストリップライトのデータシートを見てください。電力消費の仕様が 1 フィートあたりのワット数で示されています。たとえば、白色光を発する Waveform Lighting の LED ストリップライトの消費電力は、1 フィートあたり 5.5 ワットです。 (例として、FilmGrade 24 ボルト LED ストリップライトについては、こちらを参照してください)。

そこから、消費電力 (1 フィートあたりのワット数) にランニングの長さ (フィート) を掛けるだけです。たとえば、上記の 32.8 フィートの長さは 180.4 ワット (1 フィートあたり 5.5 ワット x 32.8 フィート = 180.4 ワット) を必要とします。

これは、絶対最小値で、電源装置の容量が 180.4 ワット以上で、理想的には最大 20% のオーバーヘッドが必要であることを意味します。つまり、32.8 フィートの実行に対して推奨される最小容量は 216.5 ワットになります。

考えている電源ユニットが特定の LED ストリップの実行に対して十分な電力容量を持っていない場合は、より大きな容量の電源を探すか、LED ストリップの実行長を減らして複数の電源ユニットを使用する必要があります。

複数の電源ユニットを 1 つの壁スイッチと調光器に接続できますか?

彼らは確かにできます！従来の壁スイッチと調光器は AC ライン電圧側に設置され、複数の照明を並列に接続できるため、電源も同じ壁スイッチまたは調光器に並列に接続できます。これは、単一の制御点から複数の LED ストリップの実行を制御できる優れた機能です。以下は、単一の壁の調光器に接続された複数の LED ストリップランを示すレイアウト図です。

LED ストリップの最大長さに関する電気規格の考慮事項

これまで説明してきた最初の 2 つの制約は、基本的な電気の原理に関係しています。設置の種類と永続性のレベルによっては、電気工事規定やその他の安全上の考慮事項にも注意する必要があります。ほとんどの場合、新しい住宅および商業設備、ならびに大規模な改築は、すべての電気部品のコンプライアンスが必須である消防保安検査の対象となります。

米国では、電気規格に関する主な規則と規制は、National Electrical Code に由来しています。 LED ストリップライトは一般に、NEC 条項 411 の「低電圧照明システム」のカテゴリに分類されます。ここでの重要な考慮事項は、条項 411 ではリストに記載されているクラス 2 電源の使用が要求されていることです。

記載されているクラス 2 電源装置は、通常、次の 2 つの要件を満たす必要があります。

出力は 60 ボルト、4 アンペア、100 ワットに制限されています。
電源は、安全性とクラス 2 の性能要件についてテストされており、UL などの認証機関にリストされています。

ここで重要な考慮事項は、どの回路もどの時点でも 100 ワットを超えることができないという 100 ワットの制限です。 1 フィートあたり 5.5 ワットの Waveform Lighting の LED ストリップライトの場合、これは、100 ワットの制限を超える前の最大実行長として約 18.2 フィートに相当します。

したがって、ここでの実用的な推奨事項は、LED ストリップライトのリール (16.4 フィート) ごとに 1 つのクラス 2 電源を使用することです。電気および火災安全検査。

すべてを一緒に入れて

LED ストリップライトの設置は、特に設置の規模が大きくなるにつれて、少し難しくなる可能性があります。多くの設置では、今日説明した 3 つの LED ストリップの長さの制約すべてを順守する必要があります。これらの制約のそれぞれを完全に理解することは、LED ストリップのレイアウト提案を最終決定する前に役立ちます。

また、計画に役立つさまざまな構成を示すレイアウト図の例もいくつかあります。

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