12V LED 스트립은 단순한 조명 스트링 그 이상입니다. 이는 저전압 직류에서 작동하도록 설계된 정교한 연성 인쇄 회로 기판(PCB)의 기능을 합니다. 12V 아키텍처는 주거용 액센트 조명 및 자동차 맞춤화를 위한 업계 표준으로 사용되지만 모든 프로젝트에 '일률적으로 적용되는' 솔루션은 아닙니다. 설치자와 설계자는 관련된 전기적 장단점을 이해하기 위해 빛 너머를 살펴봐야 합니다.
12V 시스템은 어디에나 존재하기 때문에 모든 애플리케이션에 대한 기본 선택이라고 가정하는 경우가 많습니다. 그러나 전압은 전류, 실행 길이 및 배선 복잡성을 결정합니다. 이 기사에서는 12V 아키텍처가 실행 길이, 전원 가용성 및 절단 정밀도와 관련된 특정 프로젝트 제약 조건에 부합하는지 또는 24V 또는 라인 전압 대안이 작업에 더 적합한지 평가합니다.
저전압 조명의 기술적 한계를 탐색하는 방법, 전력 요구 사항을 정확하게 계산하는 방법, 정밀 설치를 위해 12V 시스템의 고유한 장점을 활용하는 시기를 배우게 됩니다. 하드웨어 뒤에 숨은 물리학을 이해함으로써 조명 설치가 안전하고 내구성이 있으며 시각적으로 일관되게 유지되도록 보장합니다.
12V 시스템을 언제 지정해야 하는지 제대로 이해하려면 먼저 회로 기판 자체의 토폴로지를 살펴봐야 합니다. 복잡한 직렬로 배선될 수 있는 고전압 로프 조명과 달리 12V LED 스트립은 병렬 회로 설계를 활용합니다. 이 아키텍처는 하나의 개별 LED 또는 저항기에 오류가 발생하더라도 나머지 스트립이 계속 작동하도록 보장합니다. 이러한 신뢰성으로 인해 유지 관리 접근이 어려운 건축 상세 설계의 주요 요소가 되었습니다.
12V 스트립의 특징은 그룹화입니다. 유연한 PCB 내부의 회로는 독립적인 '세그먼트'로 배열되어 있으며 각 세그먼트에는 전류 제한 저항기와 직렬로 연결된 3개의 LED가 포함되어 있습니다. 왜 3개인가요? 표준 백색 LED의 순방향 전압은 약 3.0V~3.2V입니다. 직렬로 연결된 3개의 LED는 약 9.6V를 사용하고 나머지 2.4V는 저항기에 의해 관리됩니다.
이러한 물리적 배열은 '절단 지점'을 결정합니다. 회로 루프는 세 개의 다이오드마다 완료되므로 회로를 끊지 않고 이러한 그룹 사이의 구리 패드를 물리적으로 절단할 수 있습니다. 표준 밀도 스트립에서는 1~2인치(25mm~50mm)마다 절단 지점이 생깁니다. 대조적으로, 24V 스트립은 더 높은 전압을 활용하기 위해 6개 또는 7개의 LED 그룹이 필요하므로 절단 지점이 4인치 또는 심지어 6인치까지 늘어납니다. 맞춤형 가구 제조 또는 좁은 디스플레이 케이스 작업을 하는 설치자의 경우 12V 컷 포인트의 높은 해상도가 결정적인 요인인 경우가 많습니다.
전기의 기본 규칙(옴의 법칙)에 따르면 고정 전력량의 경우 전압을 낮추려면 전류량을 높여야 합니다. 12V 시스템은 24V 시스템의 정확히 두 배의 전류(암페어)를 소비하여 동일한 양의 전력을 생산합니다. 예를 들어, 100와트 설치에는 12V에서 8.3A가 필요하지만 24V에서는 4.1A만 필요합니다.
이러한 고전류 요구 사항은 스트립 내의 물리적 구리에 부담을 줍니다. 제조업체는 과열 없이 이 부하를 처리하기 위해 더 두꺼운 구리 트레이스(주로 2온스 또는 3온스 구리와 같이 온스로 측정됨)를 사용해야 합니다. 샘플을 평가할 때 우리는 허술한 것보다는 튼튼하고 뻣뻣한 느낌이 드는 스트립을 찾습니다. 이 무게는 일반적으로 12V 전류 부하를 안전하게 관리하기에 충분한 구리 함량을 나타냅니다.
밀도는 단일 미터의 스트립에 포장된 LED 수를 나타내며 일반적으로 미터당 30, 60 또는 120개의 LED입니다. 밀도가 높을수록 더 부드럽고 점 없는 빛의 라인이 제공되지만 전류 소모량은 대폭 증가합니다.
12V 시스템에서 미터당 LED 수를 60개에서 120개로 늘리면 얇은 구리 트레이스를 통해 흐르는 전류량이 두 배로 늘어납니다. 이는 스트립의 끝 부분이 어두워지는 현상인 '전압 강하'를 가속화합니다. 고밀도 12V 스트립이 존재하지만 균일한 밝기를 유지하려면 저밀도 스트립보다 더 짧은 최대 실행 길이가 필요합니다.
올바른 전압을 선택하는 것은 밝기에 관한 것이 아닙니다. 그것은 인프라와 기하학에 관한 것입니다. 장거리에서는 24V 시스템이 기술적으로 더 효율적이지만, 특정 사용 사례에서는 12V가 여전히 챔피언입니다. 우리는 12V가 프로젝트에 적합한 사양인지 결정하기 위해 다음 세 가지 기준을 사용합니다.
12V 조명에 대한 가장 설득력 있는 주장은 기존 전력 아키텍처와의 호환성입니다. 프로젝트에 차량, 선박 또는 독립형 에너지 시스템이 포함된 경우 이미 기본 12V DC 전원을 사용하고 있을 가능성이 높습니다.
RV 인테리어, 푸드 트럭, 요트 캐빈 또는 태양열 조경 조명과 같은 애플리케이션에서 12V 스트립을 활용하면 배터리 뱅크에 직접 배선이 가능합니다. 따라서 12V DC를 120V AC로 변환하고 다시 낮추는 부피가 크고 비효율적인 강압 변압기나 인버터가 필요하지 않습니다. 그러나 설치자는 자동차 교류 발전기가 최대 14.5V까지 스파이크할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 '네이티브' 시나리오에서는 과전압 소손으로부터 LED를 보호하기 위해 소형 DC-DC 전압 안정기를 설치하는 것이 좋습니다.
구조적 제약으로 인해 전압 선택이 결정되는 경우가 많습니다. 크기가 불규칙한 주방의 캐비닛 아래 조명이나 유리 진열장 내부 조명과 관련된 프로젝트를 고려해 보세요. 14.5인치의 캐비닛 너비를 측정합니다.
6인치마다 절단점이 있는 24V 스트립을 사용하는 경우 스트립을 12인치로 자르고 끝에 2.5인치의 어둠을 남겨 두어야 할 수도 있습니다. 또는 1.5인치마다 절단 지점이 있는 12V 스트립을 사용하면 스트립을 정확히 13.5인치로 절단하여 공간을 거의 완전히 채울 수 있습니다. 이 '해상도' 기능으로 인해 12V는 어두운 모서리가 허용되지 않는 복잡한 목공 작업, 선반 및 간판에 탁월한 선택이 됩니다.
유지 관리 관점에서 볼 때 12V 하드웨어는 어디에나 존재합니다. 모든 지역 철물점, 취미용품점, 전자제품 소매점에는 12V 전원 공급 장치가 있습니다(종종 CCTV나 노트북 충전기의 용도가 변경됨). 12V 시스템용 컨트롤러, 조광기 및 교체 커넥터는 전 세계적으로 표준 기성 품목입니다.
비전문가가 장기 유지 관리를 수행하는 외딴 지역이나 프로젝트에 있는 고객의 경우 12V 구성 요소의 높은 가용성으로 인해 향후 수리 시 '마찰'이 줄어듭니다. 특수한 24V 또는 48V 장치에 비해 12V 드라이버를 찾는 데 공급망 지연이 발생할 가능성이 적습니다.
| 제약 조건 | 12V LED 스트립 선택 | 24V LED 스트립 선택 |
|---|---|---|
| 총 실행 길이 | 단거리 주행에 최적(5m 미만) | 장거리 달리기(10m 이상)에 최적 |
| 절단 정밀도 | 높은 정밀도(1~2인치마다 절단) | 낮은 정밀도(4~6인치마다 절단) |
| 전원 | 기본 12V 배터리(자동차, 보트, 태양광) | 전용 AC-DC 드라이버 필요 |
| 배선 비용 | 더 두꺼운 구리선 필요(더 높은 암페어) | 더 얇은 구리선 수용(낮은 암페어) |
저전압 시스템의 아킬레스건은 전압 강하입니다. 전기가 구리 스트립을 통해 이동함에 따라 저항이 발생합니다. 이 저항은 전기 에너지의 일부를 열로 변환하여 전원에서 멀어짐에 따라 전압이 점차 감소하게 합니다.
좁은 호스를 통해 흐르는 물을 상상해 보세요. 마개 부분의 압력은 높지만 장기간 실행이 끝나면 약하게 흘러나옵니다. 마찬가지로 12V LED 스트립 에서 첫 번째 LED는 전체 12.0V를 수신할 수 있지만 5미터 떨어진 LED는 10.5V만 수신할 수 있습니다. LED는 전압 변화에 민감하기 때문에 이러한 감소는 눈에 띄는 밝기 감소로 나타납니다. RGB(색상) 스트립에서는 이로 인해 색상 변화가 발생할 수도 있습니다. 즉, 더 높은 전압이 필요한 파란색 다이오드가 올바르게 작동하지 않기 때문에 흰색 빛이 끝 부분에서 분홍빛이나 주황색으로 변합니다.
업계 합의에 따르면 표준 12V 스트립의 최대 연속 작동 거리는 5미터(16.4피트)입니다. 이 지점을 넘어서면 스트립의 시작과 끝 사이의 밝기 차이가 육안으로 감지될 수 있습니다. 대조적으로, 24V 시스템은 전기적 '압력'을 두 배로 밀어서 비슷한 성능 저하를 겪기 전에 최대 10미터(32.8피트)까지 작동할 수 있습니다. 프로젝트에 연속 40피트 주변 조명이 필요한 경우 단일 종단 12V 피드를 사용하는 것은 심각한 디밍 없이는 물리적으로 불가능합니다.
보트를 개조하거나 정확한 절단이 필요하기 때문에 장기적으로 12V를 사용해야 하는 경우 완화 전략을 사용해야 합니다.
성공적인 설치는 '보이지 않는' 구성 요소인 전원 공급 장치(PSU)와 배선에 크게 좌우됩니다. 12V 시스템은 더 높은 전류량을 처리하기 때문에 라인 전압 설비보다 소형 인프라에 대한 관용이 적습니다.
전원 공급 장치의 크기를 조정하려면 총 부하를 계산해야 합니다. 공식은 간단합니다. 총 전력량 = (피트당 와트) × (피트 단위의 총 길이).
그러나 전원 공급 장치를 100% 용량으로 실행해서는 안 됩니다. 우리는 '헤드룸 규칙' 또는 '80% 규칙'을 적용합니다. 총 부하가 드라이버 최대 용량의 80%에 불과하도록 PSU 크기를 조정해야 합니다. 이 헤드룸은 드라이버 과열을 방지하고 커패시터 소음을 제거하며 전자 장치의 수명을 연장합니다. 예를 들어, 12V 스트립 레이아웃이 100W를 소비하는 경우 최소 120W 또는 125W 등급의 드라이버를 구입해야 합니다.
12V 시스템의 숨겨진 비용은 구리 배선에 있습니다. 전류는 24V에 비해 2배가 되기 때문에 전원 공급 장치와 스트립을 연결하는 리드선을 더 두꺼워야 화재 위험과 벽의 전압 강하를 방지할 수 있습니다.
표준 24V 실행의 경우 얇은 20AWG 또는 22AWG 와이어로 충분할 때가 많습니다. 동일한 와트를 전달하는 동등한 12V 실행의 경우 16AWG 또는 14AWG 와이어로 업그레이드해야 할 수도 있습니다. 이 차이는 사소해 보일 수 있지만 와이어가 두꺼울수록 비용이 더 많이 들고 납땜하기가 더 어려우며 캐비닛이나 단단한 건축 노출 내부에 숨기기가 더 어렵습니다.
12V LED 스트립의 밝기를 낮추 려면 드라이버 기술을 벽면 스위치에 맞춰야 합니다. 두 가지 기본 방법이 있습니다.
구매하기 전에 항상 드라이버 사양서의 '입력 전압' 및 '디밍 프로토콜'을 확인하세요. 표준 자기 변압기를 전자 조광기 스위치와 혼합하는 것은 윙윙거리는 소리와 깜박임을 유발하는 일반적인 실수입니다.
구성 요소를 선택하고 나면 물리적 설치에 고유한 문제가 발생합니다. 열과 안전에 관한 모범 사례를 준수하면 시스템의 수명이 보장됩니다.
LED는 종종 '시원한' 광원으로 판매되는데, 이는 할로겐에 비해 사실이지만 여전히 열을 발생시킵니다. 12V 스트립에서 저항기와 다이오드는 소산되어야 하는 열 에너지를 생성합니다. 고밀도 스트립이 목재나 건식벽체에 직접 붙어 있으면 열이 갈 곳이 없습니다. 이러한 열 축적은 결국 3M 접착 뒷면의 품질을 저하시켜 스트립이 벗겨지고 떨어지게 됩니다.
알루미늄 압출 프로파일 내부에 12V 스트립을 장착하는 것이 좋습니다. 알루미늄은 방열판 역할을 하여 PCB에서 열 에너지를 끌어내어 공기 중으로 분산시킵니다. 이는 접착제를 그대로 유지할 뿐만 아니라 다이오드 자체의 루멘 유지(수명)를 크게 연장합니다. 또한 프로필의 디퓨저 렌즈는 반사 조리대의 '점' 또는 '점'의 미적 문제를 해결합니다.
환경 보호는 IP 등급으로 분류됩니다. 실내의 건조한 공간(거실, 침실)에는 IP20 스트립이 이상적입니다. 실리콘 코팅이 없어 열이 자유롭게 배출됩니다. 더 나은 열 성능으로 인해 더 저렴하고 오래 지속됩니다.
주방, 욕실 또는 실외의 경우 IP65(방수) 또는 IP67(잠수형)이 필요합니다. 이 스트립은 실리콘이나 에폭시로 싸여 있습니다. 설치자는 이 코팅이 열 담요 역할을 하여 내부에 열을 가두는 것을 인식해야 합니다. 결과적으로, 방수 12V 스트립은 열 유지를 막기 위해 금속 표면이나 알루미늄 채널에 장착되어야 합니다. 그렇지 않으면 조기에 파손될 수 있습니다 .
12V 아키텍처의 주요 이점 중 하나는 안전입니다. NEC(National Electrical Code) 및 유사한 국제 표준에 따라 12V 시스템은 일반적으로 클래스 2 저전압으로 분류됩니다. 이 전압은 사람에게 고통스러운 감전을 일으킬 만큼 높지 않으므로 만져도 안전합니다.
이러한 분류는 허가 절차를 단순화하는 경우가 많습니다. 많은 관할권에서는 콘센트에 120V 라인 전압을 공급하려면 자격을 갖춘 전기 기술자가 필요하지만 주택 소유자나 저전압 기술자는 전체 전기 허가 없이 12V 배선 및 스트립을 합법적으로 설치할 수 있습니다. 이는 특히 욕실 벽감이나 발가락 밑과 같은 습한 장소에서 인건비와 책임을 줄여줍니다.
12V LED 스트립은 특히 높은 정밀도가 요구되는 단기 애플리케이션과 기본 배터리 전력을 활용하는 프로젝트에서 조명 세계의 다용도 챔피언으로 남아 있습니다. 24V 또는 라인 전압 시스템의 장거리 효율성은 부족하지만 안전 프로필, 긴밀한 절단 지점 및 범용 가용성으로 인해 맞춤형 가구 제조 및 자동차 작업에 없어서는 안될 도구입니다.
다음 조명 프로젝트를 계획할 때 우리가 다룬 결정 프레임워크를 적용하십시오. 자동차나 보트에서 작업하는 경우, 선반용으로 정확한 1인치 간격으로 스트립을 절단해야 하는 경우 또는 전체 길이가 30피트 미만인 경우 12V를 선택하십시오. 반대로, 상업용 창고 주변이나 넓은 공간을 조명하는 경우 배선 복잡성을 최소화하기 위해 24V를 선택하십시오. 애플리케이션에 전압을 맞추면 시간이 지나도 전문적인 설치가 보장됩니다.
A: 아니요. 12V 스트립을 24V 전원 공급 장치에 연결하면 회로를 통해 의도한 전압의 두 배를 보냅니다. 이로 인해 즉각적인 치명적인 오류가 발생하여 LED가 즉시 소진되거나 연기가 나거나 터지는 결과를 초래할 수 있습니다. 항상 전원 공급 장치의 전압을 스트립과 일치시키십시오.
A: 연성회로기판을 자세히 보면 전압을 확인할 수 있습니다. 제조업체는 거의 항상 구리 절단선에 직접 전압(예: '+12V' 또는 '+24V')을 인쇄합니다. 인쇄되지 않은 경우 절단 표시 사이의 LED 수를 세십시오. 3개의 LED는 일반적으로 12V를 나타내고 6개 또는 7개의 LED는 일반적으로 24V를 나타냅니다.
A: 네, 자동차 배터리에 직접 연결할 수 있습니다. 그러나 자동차의 전기 시스템은 엔진이 작동하는 동안 11V에서 14.5V 사이에서 변동합니다. 전압 스파이크로 인해 LED가 깜박이거나 소진되는 것을 방지하려면 배터리와 조명 사이에 간단한 12V 조정기 또는 안정 장치를 설치하는 것이 좋습니다.
A: 아니요. 총 전력 소비는 볼트가 아닌 와트 단위로 측정됩니다. 100와트 스트립은 12V든 24V든 동일한 양의 전기를 사용합니다. 차이점은 전달에 있습니다. 12V 스트립은 더 낮은 압력(Volts)을 사용하지만 더 높은 유량(Amps)을 사용하는 반면, 24V 스트립은 더 높은 압력과 더 낮은 유량을 사용합니다. 전기 요금의 비용은 동일합니다.
