LED-stripverlichting correct bedraden: Een gids voor serie- en parallelschakelingen

LED strip verlichting heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we over LED verlichting denken en deze veelzijdige en energiezuinige LED lineaire verlichtingsoplossingen zijn geschikt voor een verscheidenheid aan toepassingen. Een van de meest voorkomende vragen bij de installatie is echter hoe je de juiste bedrading uitzoekt. Moet je ervoor kiezen om LED stripverlichting in serie of parallel te bedraden, of een combinatie van beide?

Serie en parallel zijn de twee basismanieren om LED strips te bedraden en het kiezen van de juiste methode hangt af van de specifieke kenmerken van je verlichtingsproject en je verwachtingen van het eindresultaat. Deze gids behandelt zowel serie- als parallelschakelingen en hun respectieve voor- en nadelen. Volg ons bij het lezen van dit artikel en de juiste bedrading van LED stripverlichting of zelfs andere LED lampen zal eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen zijn.

Wat is een serieschakeling?

Serieschakelingen zijn een van de eenvoudigste vormen van schakelingen die kunnen worden opgebouwd en worden vaak "margrietketens" of "lussen" genoemd. Serieschakelingen worden ook wel "stroomgekoppeld" genoemd omdat de totale stroom door elke component in de schakeling loopt.

Het wordt een serieschakeling genoemd omdat de componenten in een ketting of volgorde achter elkaar zijn geplaatst, zodat de stroom slechts langs één pad kan stromen. Eenvoudig gezegd betekent dit dat de stroom één pad volgt van begin tot eind, met de anode (positief) van de tweede LED verbonden met de kathode (negatief) van de eerste LED. Zie het onderstaande diagram voor een voorbeeld:

Er wordt een serieschakeling aangesloten zoals afgebeeld, waarbij de positieve uitgang van de driver wordt verbonden met de positieve klem van de eerste LED, gevolgd door een verbinding van de negatieve klem van die LED met de positieve klem van de tweede LED, enzovoort, tot aan de laatste LED in de schakeling. Tot slot wordt een verbinding gemaakt van de negatieve klem van de laatste LED naar de negatieve uitgang van de driver, waardoor een continue lus of serieschakeling wordt gevormd.

De belangrijkste punten van een serieschakeling zijn als volgt:

1. Enkel pad: In een serieschakeling is er maar één pad voor de stroom. Als je een lijn zou trekken van de positieve pool van een stroombron (zoals een batterij) naar de negatieve pool, zou je elke LED of andere component in het circuit één voor één passeren.

2. Constante stroom: Omdat er maar één pad is, zal dezelfde stroom door alle LED-componenten in de schakeling lopen. Dit is een van de belangrijkste kenmerken van een serieschakeling.

3. Spanningsverdeling: De totale benodigde spanning is de som van de doorlaatspanning van elke LED, wat de stroomvereisten vereenvoudigt. In een serieschakeling wordt de totale spanning die door de voeding wordt geleverd, verdeeld over de LED's. Elke LED ontvangt een deel van de totale spanning dat evenredig is met zijn weerstand. Elke LED ontvangt een deel van de totale spanning dat evenredig is met zijn weerstand.

4. Extra weerstand: De totale weerstand van een serieschakeling is gelijk aan de som van de weerstand van elke component. Als er dus meer componenten worden toegevoegd, zal de totale weerstand van de schakeling toenemen, waardoor de totale stroom die door de schakeling loopt, zal afnemen.

5. Afhankelijke functie: Een nadeel van serieschakelingen is dat als één LED uitvalt (bijvoorbeeld doorbrandt), de hele schakeling wordt verbroken en alle LED's stoppen met werken. Dit komt omdat het pad van de stroomstroom wordt onderbroken.

Wat is een parallel circuit?

Parallelle schakelingen gebruiken meestal meer kabel dan serieschakelingen, maar zorgen ervoor dat de stroom gelijkmatig over de LED's wordt verdeeld, wat betekent dat er meerdere paden zijn voor de stroom om te stromen en dat elke LED onafhankelijk op de voeding is aangesloten. Serieschakelingen leveren dezelfde stroom aan elke LED, terwijl parallelle schakelingen dezelfde spanning aan elke LED leveren en elke LED een stroom ontvangt die gelijk is aan de totale uitgangsstroom van de driver gedeeld door het aantal LED's in parallel.

In een parallel circuit zijn de positieve aansluitingen van alle LED's met elkaar verbonden en keren ze terug naar de positieve uitgang van de LED-driver en de negatieve aansluitingen van alle LED's zijn met elkaar verbonden en keren terug naar de negatieve uitgang van de driver.

De belangrijkste punten van een parallelschakeling:

1. Meerdere paden: In een parallelschakeling zijn er meerdere paden voor de stroom. Elke LED is onafhankelijk aangesloten op de positieve en negatieve klemmen van de voeding.

2. Constante spanning: Een van de belangrijkste kenmerken van een parallelschakeling is dat de spanning over elke LED gelijk is. Dit betekent dat elke LED in de schakeling zijn volledige spanning krijgt van de voeding.

3. Huidige distributie: De totale stroom die door de voeding wordt geleverd, wordt over de LED's verdeeld. De stroom die elke LED ontvangt van de voeding is evenredig met zijn weerstand. De totale stroom is de som van de stromen die door elk LED-pad gaan.

4. Verminderde weerstand: Wanneer weerstanden parallel worden geschakeld, neemt de totale weerstand van het circuit af. Dit komt omdat door het toevoegen van meer paden er meer stroom gaat lopen. Dit komt omdat het toevoegen van meer paden ervoor zorgt dat er meer stroom kan lopen.

5. Onafhankelijke bediening: Elke LED in een parallel circuit werkt onafhankelijk. Als één LED uitvalt, heeft dit geen invloed op de werking van de andere LED's. Dit is een belangrijk voordeel van parallelschakelingen ten opzichte van serieschakelingen.

Beide serie-parallelschakelingen

Zoals de naam al aangeeft, is een serieparallelschakeling een combinatie van serie- en parallelschakelingen, waarbij elementen van beide worden gecombineerd. Deze schakeling is noch een eenvoudige serie noch een eenvoudige parallelschakeling. In plaats daarvan combineert het elementen van beide. In een serieparallelschakeling zijn bepaalde onderdelen in serie en bepaalde onderdelen parallel geschakeld.

Zoals we in het bovenstaande schema kunnen zien, zijn er 3 groepen LED's parallel geschakeld en is elke groep LED's in serie geschakeld met 3 LED's. Deze serie-parallelschakeling maakt complexere ontwerpen, grotere flexibiliteit en de voordelen van zowel serie- als parallelschakelingen mogelijk.

LED-stripverlichting zijn opgebouwd uit deze serie-parallelle schakelingen. LED stripverlichting is erg lang, maar in werkelijkheid bestaat het uit vele parallelle aftakkingen, die elk bestaan uit 3 LED's in serie, voor LED strips die zijn berekend op 12V (of 6 LED's in LED strips van 24V). Met andere woorden, 3 LED's zijn in serie geschakeld, maar 3 LED-groepen zijn parallel geschakeld. Daarom kunnen we de LED-strip gewoon in intervallen van 3 LED's knippen.

Hoe bedraad ik LED-strips in serie?

Twee of meer LED-strips in serie bedraden is waarschijnlijk de meest logische en eenvoudige methode. Je kunt deze serieschakeling zien als het simpelweg bedraden van het ene uiteinde van de LED-strip met de volgende LED-strip. Als je maar een korte afstand hoeft te bedraden, heb je misschien wat handige soldeervrije connectoren. Voor langere LED-strips moet je oppassen voor spanningsdalingen.

Deze serieschakeling is een snelle en gemakkelijke methode omdat je niet nog een aparte stroomkabelaansluiting hoeft te maken. Je springt gewoon tussen de twee LED-stripsecties.

Het nadeel is dat dit een extra spanningsval kan veroorzaken, wat kan resulteren in minder lichtopbrengst van de LED die het verst van de voeding is verwijderd. De reden hiervoor is dat het in serie bedraden van LED-strips slechts stroom door één pad laat stromen, wat kan fungeren als een flessenhals voor de stroomstroom, waardoor de hoeveelheid spanning en stroom die het verste LED-stripgedeelte bereikt, afneemt.

Hoe bedraad ik LED-strips parallel?

Een alternatief voor bedrading van meerdere LED-strips is om ze parallel te schakelen. Deze methode creëert afzonderlijke lopende secties LED-strips die elk rechtstreeks op de voeding zijn aangesloten.

Deze parallelle verbinding vermindert de hoeveelheid stroom die door een LED stripsectie moet lopen omdat ze rechtstreeks op de voeding zijn aangesloten. Dit vermindert de kans op spanningsverliezen aanzienlijk.

Het grootste nadeel van deze aansluitmethode is dat er meer bedrading nodig is. Het grootste probleem is dat de meeste voedingen slechts één positieve en één negatieve uitgangsdraad hebben, dus om deze op meerdere LED stripsecties aan te sluiten, moet je die uitgang in meerdere draden splitsen. Om dit te doen, kun je speciale draadsplitsklemmen gebruiken.

Een ander probleem is dat sommige LED-stripsecties zich niet in de buurt van de voeding bevinden. In deze gevallen zul je merken dat lange draden niet alleen extra kosten met zich meebrengen, maar dat ze ook groot genoeg moeten zijn. Anders daalt de spanning in de draad voordat deze de LED-strip bereikt.

Mythes over het in serie en parallel bedraden van LED-stripverlichting

Veel fabrikanten en klanten gebruiken de term serieschakeling om aan te geven dat ze meerdere LED stripsecties achter elkaar of in serie schakelen. Maar strikt genomen is de term serie, wanneer deze wordt geanalyseerd vanuit het perspectief van elektronische circuittechnologie, volledig onjuist als het gaat om deze configuratie. Daarom hebben we in de vorige hoofdstukken elektronische schakelingen in serie en parallel geïntroduceerd.

Waarom willen we deze mythe ophelderen? Omdat LED stripverlichting is opgebouwd uit serie-parallelle aftakkingen (die we ook hebben behandeld in het vorige hoofdstuk over serie-parallelle schakelingen). Als je een LED strip doorknipt, verminder je gewoon het aantal parallel geschakelde aftakkingen. Als je de LED strip doorlopend bedraadt (daisy chain), voeg je gewoon extra parallelle aftakkingen toe.

Een echte elektrische serieschakeling zal de vereiste ingangsspanning veranderen. Als mensen het echter hebben over het in serie schakelen van LED strips, dan bedoelen ze bijna altijd het aansluiten van de LED strips aan elkaar. Wanneer ze op deze manier zijn aangesloten, blijft de ingangsspanning van de LED-strips constant. Met andere woorden, je kunt een 12V-voeding gebruiken om een lengte van 1 meter 12V LED-strip van stroom te voorzien en een ander deel van 2 meter 12V LED-strip in serie schakelen.

In elk geval is deze serie- en parallelschakeling van LED-strips niet helemaal correct, maar het voldoet wel aan enkele basisprincipes van serie- en parallelschakelingen, dus het is niet helemaal verkeerd. Dit hangt nauw samen met het ontwerp van de LED-strip en de bijbehorende elektronische principes, de LED-voeding.

Hoe moet ik LED-strip bedraden lichten welke is beter?

De keuze om LED stripverlichting in serie of parallel te bedraden hangt af van een aantal factoren die verband houden met het specifieke verlichtingsproject. Er zijn voordelen aan beide methoden en er zijn voordelen om ze in verschillende situaties te gebruiken.

In serie geschakelde LED strips worden meestal gebruikt voor eenvoudige installaties waarbij de strips niet over grote afstanden (niet meer dan 10 meter) hoeven te worden gespannen. Dit is ideaal wanneer LED strips in kleinere ruimtes worden geïnstalleerd. Een serieschakeling is ook handig als je de lichtintensiteit in de hele installatie wilt regelen met één enkele voeding. Houd er wel rekening mee dat deze methode kan resulteren in een spanningsverliesvooral aan de uiteinden van langere strips, wat kan leiden tot ongelijkmatige verlichting.

Parallel geschakelde LED strips zijn meer geschikt voor het creëren van grootschalige verlichtingsinstallaties. Wanneer de LED strips een groter gebied moeten bedekken, zoals een grote woonkamer, hal of gevel van een gebouw. In deze configuratie is elke LED strip rechtstreeks aangesloten op de voeding, wat de spanningsval minimaliseert en zorgt voor een gelijkmatige verlichting over de hele lengte van de strip. Het parallel bedraden van RGB LED strips wordt ook aanbevolen als je van plan bent om RGB strips te gebruiken, omdat elke LED sectie van een RGB strip het volledige kleurenspectrum onafhankelijk kan weergeven zonder verlies van lichtintensiteit.

Kan ik serie- en parallelbedrading mengen in een LED stripinstallatie? Ja, dat kan. Maar je hebt een zorgvuldige planning en nauwkeurige berekeningen nodig om de juiste spanning en stroomverdeling te garanderen, en je moet ook het juiste wattage en aantal voedingen configureren. In complexe verlichtingsprojecten is het gebruikelijk om een mix van serie- en parallelbedrading te gebruiken voor LED strips.

Daarom hangt de uiteindelijke keuze van de bedradingsmethode af van de specifieke kenmerken van de installatie. Als het project lange segmenten LED strip met gelijkmatige verlichting vereist, zijn parallelle aansluitingen de beste keuze. Aan de andere kant kan bij kleinere, compactere installaties een serieschakeling voldoende en zelfs voordeliger zijn. In beide gevallen zijn de juiste keuze van voedingen en bedrading om een stabiele stroomtoevoer en een lange levensduur van de LED-verlichting te garanderen essentiële vereisten.

Conclusie

Of je ervoor kiest om LED strips in serie of parallel te bedraden, hangt uiteindelijk af van je specifieke projectvereisten. Serieschakelingen zijn eenvoudig, kosteneffectief en energiezuinig voor kleinere installaties, terwijl parallelle schakelingen een grotere betrouwbaarheid en consistente helderheid bieden voor grotere projecten.

Of je nu een projecteigenaar, professionele installateur of doe-het-zelver bent, als je de tijd neemt om je stroombehoeften en bedradingsconfiguratie te evalueren, weet je zeker dat je LED-strips jarenlang zullen schitteren.

SignliteLED is een fabrikant in China gespecialiseerd in het produceren van hoge kwaliteit op maat LED-stripverlichting, COB LED-stripverlichtingen LED neon strips. Als je LED stripverlichting wilt kopen, neem dan contact met ons op.