LED-nauhan jännite ja teho: 5 V, 12 V vai 24 V?

Kun vertailet LED-nauhoja, huomaat pian, että jokaisessa lukee jokin jännite ja teho. Moni valitsee nauhan ulkonäön mukaan ja huomaa vasta kotona, ettei virtalähde sovi. Tämä opas selittää yksinkertaisesti, mitä 5 V, 12 V ja 24 V tarkoittavat, kuinka lasket tarvittavan tehon ja mikä on nauhan leveyden merkitys. Esimerkit ovat tyypillisiä arvoja, joten tarkista aina oman nauhasi tiedot tuotesivulta.

Mitä jännite tarkoittaa LED-nauhassa

Jännite (V) kertoo, millaista sähköä nauha haluaa. LED-nauhat on suunniteltu toimimaan tasajännitteellä, ja yleisimmät arvot ovat 5, 12 ja 24 volttia. Verkkovirta on kotona 230 volttia vaihtovirtaa, joten tarvitset virtalähteen, joka muuntaa sen nauhalle sopivaksi. USB-nauhoissa virtalähteenä toimii esimerkiksi puhelimen laturi tai television USB-portti.

Sääntö on yksinkertainen: virtalähteen jännitteen pitää olla sama kuin nauhan jännitteen. Jos kytket 12 V nauhan 24 V virtalähteeseen, nauha voi vahingoittua. Jos taas kytket 24 V nauhan 12 V virtalähteeseen, se palaa himmeänä tai ei syty lainkaan.

Toinen tärkeä käsite on virta (A eli ampeeri). Sähköteho lasketaan kaavalla teho = jännite × virta, eli watit = voltit × ampeerit. Samalla teholla matalampi jännite tarkoittaa suurempaa virtaa. Juuri tämä selittää, miksi eri jännitteet käyttäytyvät eri tavalla.

5 V, 12 V ja 24 V: vertailu

Kolme yleisintä jännitettä sopivat eri tilanteisiin. Alla olevaan taulukkoon on koottu tyypilliset erot.

Ominaisuus	5 V	12 V	24 V
Virtalähde	USB-laturi, virtapankki, TV:n USB-portti	Erillinen 12 V virtalähde	Erillinen 24 V virtalähde
Tyypillinen pituus	1–5 m	5 m, pidempi syötöllä molemmista päistä	5–10 m tai enemmän yhdestä syötöstä
Kirkkaus	Pieni tai keskitaso	Keskitaso tai kirkas	Kirkas, tasainen pitkälläkin matkalla
Jännitehäviö	Suurin	Kohtalainen	Pienin
Asennus	Helppo, ei verkkovirtaa nauhan puolella	Tarvitsee pistorasian lähelle	Tarvitsee pistorasian lähelle
Sopii	TV:n taakse, hyllyyn, työpöydälle	Keittiö, listat, ulkotilat	Pitkät vedot, suuret tilat, ulkokäyttö

Valikoimaa löydät sivuilta USB LED-nauhat ja 12 V ja 24 V LED-nauhat. Jos et vielä tiedä, minkälaista nauhaa haluat, katso ensin LED-nauhan valintaopas.

Teho: kuinka paljon wattia nauha tarvitsee

Teho (W) kertoo, kuinka paljon sähköä nauha kuluttaa ja millaisen virtalähteen tarvitset. Valmistajat ilmoittavat sen usein watteina metriä kohden (W/m). Arvot vaihtelevat paljon nauhan tyypin mukaan.

• Pieni USB-nauha: usein noin 2–6 W/m. Sopii tunnelmavaloksi.
• Tavallinen 12 V nauha: tyypillisesti 4,8–14,4 W/m riippuen sirun koosta ja LED-tiheydestä.
• Tehokas 24 V nauha: usein 10–20 W/m, joissakin malleissa enemmän.
• Tiheä COB-nauha: monesti 8–15 W/m, ja tasaisen valon kannalta se on yhtenäinen.

Kun etsit tehokasta LED-nauhaa, tarkoitat yleensä kirkasta nauhaa. Kirkkautta ei kuitenkaan mitata pelkästään watteina. Suurempi teho kertoo ensisijaisesti suuremmasta sähkönkulutuksesta, ja kirkkaus riippuu myös LED-sirujen hyötysuhteesta. Vertaa siis tehoa ja LED-tiheyttä yhdessä ja katso valovirta (lumen), jos se on ilmoitettu.

Yleisvaloksi huoneeseen tarvitaan paljon enemmän tehoa kuin koristevaloksi. Tunnelmavalo toimii pienelläkin teholla, mutta työtason valon pitää olla selvästi kirkkaampi, jotta leikkuulauta ja astiat näkyvät hyvin.

Näin mitoitat virtalähteen

Virtalähteen mitoitus on tärkein laskelma, jonka teet. Siihen tarvitaan kolme lukua: nauhan teho metriä kohden, nauhan pituus ja turvamarginaali.

1. Laske kokonaisteho. Kerro W/m nauhan pituudella metreinä. Esimerkiksi 5 metriä × 14,4 W/m = 72 W.
2. Lisää varaa. Kerro tulos luvulla 1,2. Esimerkissä 72 W × 1,2 = 86,4 W, joten valitse vähintään 90 W virtalähde.
3. Laske virta. Jaa teho jännitteellä. Jos jännite on 12 V, 86,4 W ÷ 12 V = 7,2 A. Jos nauha on 24 V malli, virta on vain 3,6 A.
4. Tarkista liitin. Yleisin DC-liitin on 5,5 × 2,1 mm. Varmista, että virtalähteen liitin sopii nauhan tai ohjaimen liittimeen.

Pienempi nauha vaatii pienemmän virtalähteen. Esimerkiksi 12 V nauha, jonka kulutus on 20 W, toimii noin 2 A virtalähteellä kun varaa on lisätty. Virtalähteitä on 1–3 ampeerin kokoina, esimerkiksi 12 V virtalähde 1 tai 3 A, 5,5 × 2,1 mm liittimellä.

Älä pyöristä virtalähdettä liian tiukaksi. Virtalähde, joka toimii jatkuvasti täydellä kuormalla, kuumenee ja kuluu nopeammin. Lisäksi virtalähde tarvitsee ilmaa ympärilleen, joten älä peitä sitä tiiviiseen koteloon. Lisävarusteet, kuten jatkojohdot ja liittimet, löydät osiosta LED-nauhan lisävarusteet.

LED-nauhan leveys ja LED-tiheys

LED-nauhan leveys tarkoittaa piirilevyn leveyttä millimetreinä. Yleisimmät leveydet ovat 8 mm ja 10 mm, mutta kapeita 3–5 mm nauhoja on yhä enemmän, etenkin COB-tyypeissä. Leveys vaikuttaa siihen, mihin nauha mahtuu, ja se on usein tärkein mittasi, kun asennat nauhan alumiiniprofiiliin tai ohueen listaan.

Leveys	Käyttökohde	Huomioitavaa
3–5 mm	Ohuet hyllyt, vitriinit, pienet kaapit	Vähemmän tehoa metriä kohden, tarkka asennus
8 mm	Yleiskäyttö, TV:n taakse, listat	Mahtuu useimpiin profiileihin
10 mm	Keittiö, kirkkaat nauhat, RGBW	Enemmän LED-siruja ja tehoa
Yli 10 mm	Erikoisnauhat, usean rivin mallit	Varmista profiilin sisäleveys

Kapea nauha ei ole automaattisesti heikko, mutta leveällä nauhalla on enemmän tilaa siruille ja lämmön johtamiselle. Jos tarvitset ohutta nauhaa kapeaan paikkaan, esimerkiksi ohut 3 mm USB COB LED-nauha on esimerkki kapeasta mallista. Leveydeltään valittavissa on esimerkiksi COB LED-nauha 12 V tai 24 V, 3–10 mm.

LED-tiheys eli LED-sirujen määrä metrillä vaikuttaa valon tasaisuuteen. Pienellä tiheydellä, esimerkiksi 60 LED/m, valopisteet näkyvät erillään. Tiheällä nauhalla, kuten 240 tai yli 400 LED/m, valo on tasaisempi. Kaikkein tasaisin on COB, jossa pisteitä ei erota lainkaan. Tiheän COB-nauhan esimerkki on tiheä COB LED-nauha 12 V ja 24 V.

Kolme laskuesimerkkiä

Numerot tuntuvat selkeämmiltä, kun ne laittaa oikeaan tilanteeseen. Alla on kolme tyypillistä projektia ja niille sopivat valinnat. Luvut ovat laskentaesimerkkejä, eivät tuotesuosituksia.

Projekti	Nauha	Kokonaisteho	Sopiva virtalähde
TV:n taustavalo, 3 m	5 V, noin 6 W/m	18 W	USB-laturi, vähintään 5 V / 4 A tai TV:n USB-portti pienellä teholla
Keittiön työtaso, 4 m	12 V, noin 9,6 W/m	38,4 W	12 V, vähintään 50 W (noin 4,2 A)
Kattolista, 12 m	24 V, noin 10 W/m	120 W	24 V, vähintään 150 W (noin 6,3 A), jaettuna kahteen osaan

Huomaa kaksi asiaa. Ensinnäkin USB-portti ei useinkaan jaksa syöttää kuin muutaman watin, joten tehokkaammalle 5 V nauhalle kannattaa käyttää erillistä laturia, jonka teho riittää. Toiseksi pitkä kattolista on jaettu kahteen osaan, jotta kumpikin saa virtansa omaa syöttöään pitkin ja jännitehäviö jää pieneksi.

Ohjain, himmennin ja jännite

Jos nauha on värillinen tai himmennettävä, tarvitset ohjaimen, ja sen pitää sopia sekä jännitteeseen että tehoon. Ohjaimella on oma suurin kuormituksensa, tavallisesti ampeereina tai watteina. Jos nauhan kulutus ylittää sen, ohjain kuumenee ja voi rikkoutua.

• Tarkista, että ohjain tukee nauhan jännitettä. Monet ohjaimet on tehty vain 5 V:lle tai vain 12–24 V:lle.
• Katso kanavakohtainen suurin kuorma. RGB-nauhassa kolme väriä kuormittavat kukin omaa kanavaansa.
• Ison nauhan kanssa voit lisätä ohjaimen ja nauhan väliin tehonvahvistimen, joka ottaa suuremman kuorman omalle virtalähteelleen.
• Muista, että himmennys tapahtuu yleensä PWM-ohjauksella eli valon nopealla vilkuttamisella. Hyvässä ohjaimessa vilkkuminen ei näy silmälle.

Valmiita ohjaimia ja himmentimiä on osiossa ohjaimet ja himmentimet. Liittimiä ja jatkokaapeleita varten tarvitset osion liittimet.

Kuumeneeko LED-nauha

LED-nauha lämpenee käytössä, mutta oikein mitoitettu nauha ei yleensä kuumene vaarallisesti. LED-valot muuttavat suuren osan sähköstä valoksi, ja loput muuttuu lämmöksi. Lämmön määrä riippuu tehosta: pieni 5 V USB-nauha tuntuu käsissä lähes viileältä, kun taas tehokas 14,4 W/m nauha voi tuntua selvästi lämpimältä.

Lämpö lyhentää LED-valojen ikää ja voi heikentää teipin kiinnitystä. Seuraavat asiat auttavat:

• Kiinnitä tehokas nauha alumiiniprofiiliin, joka johtaa lämpöä pois.
• Älä kierrä nauhaa rullalle käytön aikana. Rulla pysyy lämpimänä ja LED-valot kuluvat nopeammin.
• Käytä himmennintä, jos täysi kirkkaus ei ole tarpeen.
• Valitse tuote, joka on tarkoitettu käyttöpaikan lämpötilalle. Esimerkiksi liesituulettimen läheisyydessä lämpötila nousee tavallista korkeammaksi, joten valitse tarkkaan.

Lämmönkestävyydestä kannattaa kysyä myyjältä tai lukea tuotekuvauksesta, jos asennat nauhan kuumaan paikkaan. Epäselvässä tilanteessa pidä nauha riittävän kaukana suorasta lämmönlähteestä. Lisäksi virtalähde saa lämmetä, mutta sen ei pitäisi olla niin kuuma, ettei sitä voi koskettaa.

Jännitehäviö, pitkät nauhat ja rinnankytkentä

Pitkässä nauhassa sähkö kulkee kuparijohdinta pitkin, ja matkan varrella osa jännitteestä katoaa. Tätä kutsutaan jännitehäviöksi. Käytännössä nauhan toinen pää näyttää himmeämmältä tai punertavalta, kun lähellä virtalähdettä valo on kirkasta. Ilmiö on voimakkaampi matalilla jännitteillä, joten 5 V nauha kärsii siitä eniten ja 24 V nauha vähiten.

Näin vähennät ongelmaa:

1. Valitse pitkille matkoille 24 V nauha 12 V:n sijaan.
2. Tuo virta nauhan molempiin päihin tai keskelle, kun nauha on yli 5 metriä.
3. Käytä riittävän paksua johtoa virtalähteen ja nauhan välillä. Pitkä ja ohut johto aiheuttaa ylimääräistä häviötä.
4. Älä jatka nauhoja yhteen peräkkäin loputtomiin, vaan jaa ne osiin.

Rinnankytkentä tarkoittaa, että useampi nauha liitetään samaan virtalähteeseen siten, että jokainen saa virtansa suoraan virtalähteestä. Tämä on parempi ratkaisu kuin yhden pitkän ketjun tekeminen, koska jokainen nauha saa saman jännitteen. Muista, että virtalähteen kokonaisteho pitää riittää kaikille nauhoille yhteensä. Jos haluat siirtää virtalähteen kauemmas, tarvitset jatkojohdon, esimerkiksi DC-jatkojohto 12 V LED-nauhalle. Älä jatka johtoa kohtuuttoman pitkäksi, koska sekin lisää jännitehäviötä.

Käyttöikä ja sähkönkulutus

LED-nauhojen käyttöiäksi ilmoitetaan usein 25 000–50 000 tuntia. Luku on valmistajan arvio ihanteellisissa oloissa, ei takuu. Jos nauha palaa kolme tuntia päivässä, 25 000 tuntia riittäisi yli 20 vuodeksi, mutta todellisuudessa ikään vaikuttavat lämpö, virtalähteen laatu ja kosteus.

Sähkönkulutus on pieni verrattuna perinteisiin valaisimiin. Voit laskea sen helposti: teho (kW) × käyttötunnit = kilowattitunnit (kWh). Esimerkiksi 30 W nauha, joka palaa neljä tuntia päivässä, kuluttaa 0,03 kW × 4 h = 0,12 kWh päivässä eli noin 44 kWh vuodessa. Kerro tulos sähkösi hinnalla, niin saat vuosikustannuksen. Tavallinen 5 metrin tunnelmavalo kuluttaa vielä vähemmän.

Käyttöikää pidentävät oikea mitoitus, riittävä jäähdytys ja himmentäminen. Huono virtalähde on yleisin syy siihen, että nauha alkaa välkkyä tai sammuu ennenaikaisesti. Valitse siksi virtalähde, jossa on riittävä varateho, ja vältä halvimpia, tarkemmin määrittelemättömiä malleja.

Jännite ulkona ja kosteissa tiloissa

Matala jännite on hyvä ominaisuus kosteissa paikoissa, koska nauhan puolella ei kulje verkkovirtaa. Se ei silti tarkoita, että kaikki saisi kastua. Virtalähde muuntaa 230 V:n verkkovirran, ja se on aina suojattava vedeltä, vaikka nauha olisi vedenpitävä.

Ulkokäyttöön sopii useimmiten 12 V tai 24 V nauha, jonka suojaluokka on IP65 tai parempi. Kun nauha on pitkä, 24 V antaa tasaisemman valon koko matkalle. Pidä seuraavat asiat mielessä:

• Sijoita virtalähde sisätilaan tai vesitiiviiseen koteloon, joka ei ole suorassa sateessa.
• Suojaa liitokset silikonilla tai tiivistetyllä liittimellä, koska ne ovat nauhan heikoin kohta.
• Valitse nauha, joka kestää pakkasta ja auringon UV-säteilyä.
• Jätä johdolle pieni silmukka ennen liitosta, jotta vesi valuu pois liitoksesta.

Lisää vaihtoehtoja löydät sivulta ulkokäyttöön sopivat LED-nauhat. Paristokäyttöinen malli sopii hetkelliseen koristeluun, mutta pysyvään ulkovalaistukseen kannattaa valita verkkovirralla toimiva ratkaisu. Jos nauha kytketään kiinteästi talon sähköverkkoon, työn saa tehdä vain sähköalan ammattilainen.

Näin valitset jännitteen ja tehon

Yhteenveto auttaa päättämään nopeasti. Valitse jännite ensin, ja sen jälkeen teho.

• Valitse 5 V, jos nauha on alle 5 metrin mittainen, valo on tunnelmavaloa ja haluat helpon USB-ratkaisun.
• Valitse 12 V, jos tarvitset kirkkaampaa valoa keittiöön tai listoihin ja nauha on noin 5 metriä.
• Valitse 24 V, jos nauha on pitkä, haluat tasaisen kirkkauden koko matkalle tai tarvitset paljon tehoa.
• Mitoita virtalähde kokonaistehon mukaan ja lisää 20 prosenttia varaa.
• Valitse leveys sen mukaan, mihin nauha asennetaan.

Valitse seuraavaksi sopiva kokoelma: USB LED-nauhat pieniin kohteisiin, 12 V ja 24 V LED-nauhat kirkkaampaan ja pidempään tarpeeseen sekä lisävarusteet virtalähteeseen, liittimiin ja ohjaukseen. Jos tarvitset yleiskuvaa, lue myös LED-nauhan valinta. Kokonaisuuden löydät etusivulta.