strømforbrug af RGB LED Strips

denne vejledning hjælper dig med at estimere strømforbruget i din LED-opsætning. Jeg har forsøgt at holde det så ligetil og enkelt som muligt på den ene side, men på den anden side ønskede ikke at begrænse det til kun specifikke strimler. Således viser denne vejledning dig, hvordan du kan beregne minimumskravene til din strømforsyning til ikke kun RGB-strimler af analog type i tre forskellige pakkestørrelser, men også til adresserbare bånd 2812b. For en bedre forståelse har jeg også medtaget et par eksempler.

SMB LED-moduler

mangfoldigheden af overflademonterede Enhedsmoduler (SMD) til LED ‘ er er enorm, hvor hvert modul er kendetegnet ved den geometriske dimension af LED-pakken. I denne vejledning vil vi diskutere de mest anvendte pakker 3528, 5050 og 5630, som er opsummeret i følgende tabel.

LED-pakke dimensioner Chipoverfladeareal strøm pr. kanal Spændingsfald
3528 3.5 mm * 2,8 mm 9,8 mm2 7-10 mA 2,8-3,4 V
5050 5.0 5,0 mm 25 mm2 20 mA 2,8-3,4 V
5630 5.6 3,0 mm 16,8 mm2 50 mA 2,8-3,4 V

det kan observeres, at 5630-pakken har det højeste strømforbrug. Generelt fører et højere strømforbrug også til en højere lysudgangsintensitet for LED ‘ er. Således sortering pakkerne ovenfor overvejer deres output lysstyrke udbytter 3528 < 5050 < 5630. Bemærk, at den aktuelle lodtrækning i tabellen ovenfor er angivet pr. Hvis du overvejer alle tre kanaler i en RGB LED, skal du multiplicere den aktuelle lodtrækning med tre. Bemærk også, at de faktiske strømtrækninger kan variere fra producent til producent.

RGB-strimler

før vi kan beregne strømforbruget for en given LED-strimmel, er vi nødt til at skelne mellem adresserbare og ikke-adresserbare LED-strimler, fordi de ikke kun adskiller sig i driftsspændingen, men også i ledningerne til hver LED. I sammenligning med LED-strips, der ikke kan adresseres, tillader LED-stripene VS2812 eller Vs2812b at indstille farven på hver LED på strimlen individuelt.

ikke-adresserbare strimler

Analog type RGB LED-strimler grupperer for det meste tre serielle LED ‘ er i et segment og arrangerer hvert segment elektrisk parallelt, hvilket resulterer i en driftsspænding på cirka 12 V. på grund af denne struktur forbruger hvert segment en effekt på U_v \cdot i_{ch} pr.kanal, hvor U_v = 12v er driftsspændingen, og i_{ch} repræsenterer en strømtrækning fra tabellen ovenfor. Lad N være antallet af segmenter af en given RGB LED-strimmel, så kan dens samlede strømforbrug for alle tre kanaler beregnes med

P = 3 \cdot N \cdot U_v \cdot I_{ch}.

hvis du vil beregne strømforbruget for en enkelt farve LED-strimmel, kan du blot droppe multiplikationen med 3 i den foregående formel.

lad os se på to eksempler.

eksempel 1) 5m 5050 Strip med 150 RGB LED ‘ er

i dette første eksempel vil jeg vise dig to måder, hvordan du kan beregne det samlede strømforbrug. Den første tilgang vil simpelthen overveje mængden af lysdioder på strimlen for at beregne strømforbruget. Den anden tilgang vil vise dig, hvordan du kan beregne et strømforbrug på per meter basis.

1a) vi kan udlede antallet af segmenter ved at dividere mængden af lysdioder med 3, hvilket giver N = 150 / 3 = 50 segmenter. Med en driftsspænding på U_v = 12V og en strømtrækning pr.kanal på i_{ch} = 20ma kan det samlede strømforbrug beregnes med

P = 3 \cdot 50 \cdot 12v \cdot 20ma = 36v.

1b) for at beregne strømforbruget af strimlen pr. For at opnå dette dividerer vi simpelthen mængden af lysdioder med længden af strimlen og får antallet af lysdioder pr.meter som 150 / 5 = 30. Yderligere dividere med tre udbytter N = 30 / 3 = 10 segmenter pr. Meter beregnes med 3 \cdot 10 \cdot 12v \ cdot 20ma = 7,2 Vægt/m. til sidst kan forbruget af hele strimlen beregnes ved at multiplicere med dens længde, hvilket giver

P = 7.2V / m \cdot 5m = 36V,

hvilket stemmer overens med vores resultat i 1a).

grunden til, hvorfor jeg ønskede at demonstrere dig den anden tilgang, er fordi det er særligt nyttigt, når man overvejer spørgsmålet, hvor meget af strimlen du er i stand til at køre med en given strømforsyning.

eksempel 2) 5M 5630 Strip med 150 RGB LED ‘ er

analogt med det foregående eksempel bestemmer vi først antallet af segmenter ved at dividere antallet af lysdioder med 3, hvilket giver N = 150 / 3 = 50 segmenter. Med en driftsspænding på U_v = 12V og en strømtrækning pr. kanal på i_{ch} = 50mA kan det samlede strømforbrug beregnes med

P = 3 \ cdot 50 \ cdot 12v \ cdot 50mA = 90V.

adresserbare strimler (2812/2812b)

i modsætning til segmenteringsmetoden for LED-strimler af analog type, hvor tre lysdioder er grupperet i et segment, skal hver LED i adresserbare strimler drives individuelt for at give hver RGB-LED mulighed for at skinne i sin konfigurerede farve. I 2812 / 2812b strips er hver RGB LED pakket med sin egen controller, og alle led ‘ er er justeret elektrisk parallelt. På den ene side muliggør dette en reduceret driftsspænding på U_v = 5V, men på den anden side har sådanne strimler brug for en højere samlet strøm sammenlignet med analog type RGB LED-strimler med lignende strømforbrug.

alle V2812 / V2812b-strimler bruger 5050 RGB LED-pakker, hvilket betyder, at hver RGB LED har en maksimal strømtrækning på I_{ch} = 20ma ifølge tabellen ovenfor. Som ovenfor leder vi efter det samlede strømforbrug af en given strimmel med fuld lysstyrke i hvidt. Lad os overveje en sådan adresserbar strimmel med N LED ‘ er. Så er det maks. strømforbruget for alle tre kanaler kan beregnes med

P = 3 \cdot N \cdot U_v \cdot I_{ch}.

eksempel 1) 5m Vs2812b strimmel med 150 RGB LED ‘er

med en driftsspænding på U_v = 5V, en strømtrækning af I_{ch} = 20ma pr.LED og pr. kanal og en mængde N = 150 LED’ er, maks. strømforbrug af strimlen kan beregnes som

P = 3 \ cdot 150 \ cdot 5V \ cdot 20ma = 45V.

bemærk, at strømforsyningen skal kunne levere op til

i_{maks} = 3 \ cdot 150 \ cdot 20MA = 9A.

eksempel 2) 5M Vs2812b strimmel med 240 RGB LED ‘ er

i analogi med det foregående eksempel, maks. strømforbruget af denne strimmel kan beregnes ved at overveje den forskellige mængde N = 240 lysdioder, hvilket giver

P = 3 \cdot 240 \cdot 5V \cdot 20ma = 72V.

Bemærk, at strømforsyningen skal være i stand til at levere op til

i_{maks} = 3 \cdot 240\cdot 20ma = 14.4 A.

yderligere tip

følgende tip skal hjælpe dig på din rejse gennem LED-verdenen.

strømforsyning

når du vælger en ordentlig strømforsyning til din opsætning, skal den være i stand til at levere mindst det strømforbrug, der er beregnet med formlerne ovenfor, forudsat at du vil være i stand til at drive din opsætning med fuld lysstyrke i lang tid. Hvis din opsætning ikke kræver denne funktion, kan du lige så godt reducere den effekt, din strømforsyning skal levere. Husk dog, at i dette tilfælde vil din strømforsyning blive overbelastet, hver gang du forsøger at køre dine strimler med fuld lysstyrke. Mange nyere strømforsyninger leveres med en overstrømsbeskyttelse, så det er generelt ikke en big deal, men det kan helt sikkert reducere levetiden for begge, DIN Forsyning og dine strimler.

Tip

i stedet for at installere en stor strømforsyning til din opsætning, skal du tænke på at køre belastningen med flere strøm mindre forsyninger, hver af dem kører et segment af din opsætning.

Spændingsfald

hvis du oplever et spændingsfald på dine RGB-strimler på grund af dens længde (hvilket resulterer i et tab i lysstyrken på RGB-LED ‘ erne mod slutningen af strimlen) eller for RGB-strimler, der er længere end 5M, anbefaler jeg at bruge RGB-forstærkere efter hver 5m-del for at undgå sådanne uønskede lysstyrkegradienter mod slutningen af strimlerne.

passiv / aktiv køling

Husk, at jo højere strømforbruget i forhold til strimlernes længde generelt er, jo højere bliver temperaturen. Hvis du observerer, at dine strimler bliver for varme, prøv at klæbe dem på et mere termokonduktivt materiale, som f.eks. Denne ekstra passive køling gennem varmefordeling er tilstrækkelig nok i de fleste tilfælde.

advarsel

husk også, at din strømforsyning også producerer varme. Anbring ikke strømforsyningen i en lukket kasse. Planlæg for varmeudtag og om nødvendigt aktiv afkøling.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.