RGB LED-nauhojen virrankulutus

tämä opas auttaa sinua arvioimaan LED-asetuksesi virrankulutusta. Olen toisaalta yrittänyt pitää sen mahdollisimman suoraviivaisena ja yksinkertaisena, mutta toisaalta en halunnut rajata sitä vain tiettyihin liuskoihin. Näin, tämä opas näyttää, miten voit laskea minimitehovaatimukset virtalähde ei vain analoginen tyyppi RGB nauhat kolmessa eri pakkauskoot, mutta osoitteellinen WS2812b nauhat samoin. Paremman ymmärryksen saamiseksi olen ottanut mukaan myös muutamia esimerkkejä.

SMB LED-moduulit

pinta-Asennusmoduulien (SMD) kirjo ledeille on valtava, jossa jokainen moduuli erottuu LED-paketin geometrisen ulottuvuuden perusteella. Tässä oppaassa käsitellään yleisimmin käytettyjä paketteja 3528, 5050 ja 5630, jotka on tiivistetty seuraavassa taulukossa.

LED-paketti mitat sirun pinta-ala kanavaa kohti Jännitehäviö
3528 3.5 mm x 2, 8 mm 9, 8 mm2 7 – 10 mA 2, 8-3, 4 V
5050 5.0 mm x 5, 0 mm 25 mm2 20 mA 2, 8 – 3, 4 V
5630 5.6 mm x 3, 0 mm 16, 8 mm2 50 mA 2, 8 – 3, 4 V

voidaan havaita, että 5630 paketti on suurin virrankulutus. Yleensä suurempi virrankulutus johtaa myös suurempaan valotehoon ledeillä. Näin lajittelu paketteja edellä ottaen huomioon niiden lähtö kirkkaus saa 3528 < 5050 < 5630. Huomaa, että yllä olevan taulukon nykyinen arvonta on annettu kanavakohtaisesti. Jos otetaan huomioon kaikki kolme kanavaa RGB LED, sinun täytyy kertoa nykyinen piirtää kolmella. Huomaa myös, että todellinen nykyinen kiinnittää voi vaihdella valmistajalta valmistajalle.

RGB-Nauhat

ennen kuin voidaan laskea tietyn LED-nauhan virrankulutus, on erotettava osoitteelliset ja osoitteettomat LED-nauhat, koska ne eroavat paitsi käyttöjännitteeltään, myös kunkin LED-liuskan johdotuksessa. Verrattuna ei-osoitteellinen LED nauhat, WS2812 tai WS2812b LED nauhat mahdollistavat asettaa värin kunkin LED nauhat erikseen.

Osoitteettomat liuskat

analogiset RGB-tyyppiset LED-liuskat ryhmittävät useimmiten kolme sarjalediä yhdeksi segmentiksi ja järjestävät jokaisen segmentin sähköisesti rinnakkain, jolloin käyttöjännite on noin 12 V. Tämän rakenteen vuoksi jokainen segmentti kuluttaa virtaa u_v \cdot I_{ch} kanavaa kohti, missä U_v = 12V on käyttöjännite ja I_{Ch} edustaa yllä olevasta taulukosta saatavaa virtaa. Olkoon N tietyn RGB-LEDINAUHAN segmenttien lukumäärä, niin sen yleinen virrankulutus kaikille kolmelle kanavalle voidaan laskea arvolla

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

jos haluat laskea virrankulutuksen yksiväriselle LED-nauhalle, voit yksinkertaisesti pudottaa kertolaskun 3: lla aiemmassa kaavassa.

Katsotaanpa kahta esimerkkiä.

Esimerkki 1) 5m 5050 nauhat 150 RGB LED

tässä ensimmäisessä esimerkissä haluan näyttää kaksi tapaa, miten voit laskea kokonaisvirrankulutuksen. Ensimmäinen lähestymistapa yksinkertaisesti harkita määrä LED nauhat laskea virrankulutus. Toinen lähestymistapa näyttää, miten voit laskea virrankulutus per metri perusteella.

1a) voimme johtaa segmenttien määrän jakamalla LEDien määrän 3: lla, jolloin saadaan n = 150 / 3 = 50 segmenttiä. Kun käyttöjännite on U_v = 12V ja virrankulutus kanavaa kohti on i_{ch} = 20mA, voidaan kokonaistehonkulutus laskea arvolla

P = 3 \cdot 50 \cdot 12V \cdot 20mA = 36W.

1b) laskeaksemme nauhan virrankulutuksen metriä kohti meidän on johdettava segmenttien lukumäärä metriä kohti etukäteen. Tämän saavuttamiseksi, me yksinkertaisesti jakaa määrä LED pituus nauhat ja saada määrä LED metriä kohti 150 / 5 = 30. Edelleen jakamalla kolmella tuotoksella N = 30 / 3 = 10 segmenttiä per metri. Tällä voidaan laskea virrankulutus metriä kohti 3 \cdot 10 \cdot 12V \cdot 20mA = 7,2 W/m. lopulta koko nauhan kulutus voidaan laskea kertomalla sen pituudella, jolloin saadaan

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

joka sopii meidän tulos 1A).

syy, miksi halusin esitellä teille toisen lähestymistavan, on se, että se on erityisen hyödyllinen pohdittaessa kysymystä, kuinka paljon nauhaa pystyt ajamaan tietyllä virtalähteellä.

Esimerkki 2) 5m 5630 liuska, jossa on 150 RGB-lediä

vastaavasti edelliseen esimerkkiin, määritetään ensin segmenttien lukumäärä jakamalla LEDien määrä 3: lla, jolloin saadaan n = 150 / 3 = 50 segmenttiä. Kun käyttöjännite on U_v = 12V ja virrankulutus kanavaa kohti on i_{ch} = 50mA, voidaan kokonaistehonkulutus laskea arvolla

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

osoitettavat nauhat (WS2812/WS2812b)

toisin kuin analogisten LED-nauhojen segmentointimenetelmä, jossa kolme lediä on ryhmitelty yhteen segmenttiin, osoitettavissa nauhoissa kukin LED on virtansa erikseen, jotta jokainen RGB-LED loistaa määritetyssä värissään. Lisäksi ws2812 / WS2812b nauhat jokainen RGB LED on täynnä oma ohjain ja kaikki LEDit ovat linjassa sähköisesti rinnakkain. Toisaalta tämä mahdollistaa pienemmän käyttöjännitteen U_v = 5V, mutta toisaalta tällaiset nauhat tarvitsevat suuremman kokonaisvirran verrattuna analogisiin RGB-LED-nauhoihin, joilla on samanlainen virrankulutus.

kaikki ws2812 / WS2812b-liuskat käyttävät 5050 RGB-LED-pakettia, eli jokaisella RGB-LEDillä on yllä olevan taulukon mukainen maksimivirtaveto i_{ch} = 20mA. Kuten edellä, etsimme yleistä virrankulutusta tietyn nauhan täydellä kirkkaudella valkoinen. Tarkastellaan tällaista osoitettavissa nauhat N LEDit. Sitten se on max. kaikkien kolmen kanavan virrankulutus voidaan laskea arvolla

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

Esimerkki 1) 5m Ws2812b-liuska, jossa on 150 RGB-lediä

käyttöjännite U_v = 5V, virranveto i_{ch} = 20mA LEDiä ja kanavaa kohti ja määrä N = 150 lediä, maksimi. nauhan virrankulutus voidaan laskea seuraavasti:

P = 3 \cdot 150 \cdot 5V \cdot 20mA = 45W.

huomaa, että virtalähteen on kyettävä tuottamaan enintään

I_{max} = 3 \cdot 150 \cdot 20mA = 9A.

Esimerkki 2) 5m Ws2812b nauhat 240 RGB LED

analogisesti edellisen esimerkin max. tämän nauhan virrankulutus voidaan laskea ottamalla huomioon eri määrä n = 240 lediä, jolloin saadaan

P = 3 \cdot 240 \cdot 5V \cdot 20mA = 72W.

huomaa, että virtalähteen on kyettävä tuottamaan jopa

I_{max} = 3 \cdot 240\cdot 20mA = 14.4 A.

Lisävihjeet

Seuraavien vinkkien pitäisi auttaa sinua kulkemaan LED-maailmassa.

virtalähde

valitessasi sopivaa virtalähdettä asetukseesi, sen pitäisi pystyä tarjoamaan vähintään yllä olevilla kaavoilla laskettu virrankulutus olettaen, että haluat kyetä käyttämään asetuksiasi täydellä kirkkaudella pitkän aikaa. Jos asennus ei vaadi tätä ominaisuutta, voit myös vähentää teho virtalähde on tarjota. Muista kuitenkin, että tässä tapauksessa virtalähde ylikuormittuu joka kerta, kun yrität ajaa nauhat täydellä kirkkaudella. Monet uudemmat virtalähteet tulevat ylivirta suojaa, joten se ei yleensä ole iso juttu, mutta se voi varmasti vähentää elinikää sekä tarjonnan ja nauhat.

kärki

sen sijaan, että asentaisit yhden ison virtalähteen asetuksiisi, ajattele kuorman ajamista useilla pienemmillä teholähteillä, joista jokainen ajaa yhden osan asetuksistasi.

Jännitehäviö

jos koet RGB-liuskoissa jännitehäviön sen pituuden vuoksi (mikä johtaa RGB-LEDien kirkkauden vähenemiseen liuskan loppupuolella) tai RGB-liuskoissa, jotka ovat pitempiä kuin 5m, suosittelen käyttämään RGB-vahvistimia jokaisen 5m osan jälkeen tällaisten ei-toivottujen kirkkausgradienttien välttämiseksi liuskojen loppupuolella.

passiivinen / aktiivinen jäähdytys

muista, että yleensä mitä suurempi virrankulutus suhteessa nauhojen pituuteen on,sitä korkeampi sen lämpötila on. Jos huomaat, että nauhat käyvät liian kuumiksi, yritä kiinnittää ne lämpöjohtavampaan materiaaliin, kuten esimerkiksi alumiiniin. Tämä passiivinen lisäjäähdytys lämmönjakelun kautta riittää useimmissa tapauksissa.

Varoitus

myös, älä unohda, että virtalähteesi tuottaa myös lämpöä. Älä aseta virtalähdettä suljettuun laatikkoon. Suunnittele lämmön ulostulot ja tarvittaessa aktiivinen jäähdytys.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.