RGB LED csíkok energiafogyasztása

ez az útmutató segít megbecsülni a LED-beállítás energiafogyasztását. Egyrészt megpróbáltam a lehető legegyszerűbben és legegyszerűbben tartani, de másrészt nem akartam csak bizonyos csíkokra korlátozni. Így ez az útmutató megmutatja, hogyan lehet kiszámítani a tápegység minimális teljesítménykövetelményeit nemcsak analóg típusú RGB csíkokra három különböző kiszerelésben, hanem címezhető WS2812b csíkokra is. A jobb megértés érdekében néhány példát is felsoroltam.

SMB LED modulok

a LED-ek felületre szerelt eszköz (SMD) moduljainak sokfélesége hatalmas, ahol minden modult a LED-csomag geometriai mérete különböztet meg. Ebben az útmutatóban a leggyakrabban használt 3528, 5050 és 5630 csomagokat tárgyaljuk, amelyeket az alábbi táblázat foglal össze.

LED csomag méretek Chip felület áram csatornánként feszültségesés
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

megfigyelhető, hogy az 5630-as csomag a legnagyobb energiafogyasztással rendelkezik. Általában a nagyobb energiafogyasztás A LED-ek nagyobb világítási kimeneti intenzitását is eredményezi. Így a fenti csomagok rendezése, figyelembe véve a kimeneti fényerőt 3528 < 5050 < 5630. Jegyzet, hogy a fenti táblázat aktuális sorsolását csatornánként adjuk meg. Ha figyelembe vesszük az RGB LED mindhárom csatornáját, akkor meg kell szorozni az aktuális húzást hárommal. Szintén, vegye figyelembe, hogy a tényleges aktuális sorsolások gyártónként eltérhetnek.

RGB csíkok

mielőtt kiszámolhatnánk egy adott LED-szalag energiafogyasztását, meg kell különböztetnünk a címezhető és a nem címezhető LED-csíkokat, mivel ezek nemcsak az üzemi feszültségben, hanem az egyes LED-ek vezetékeiben is különböznek egymástól. A nem címezhető LED csíkokkal összehasonlítva a WS2812 vagy a WS2812b LED csíkok lehetővé teszik az egyes LED-ek színének külön-külön történő beállítását.

nem címezhető csíkok

az analóg típusú RGB LED csíkok többnyire három soros LED-et csoportosítanak egy szegmensbe, és minden szegmenst elektromosan párhuzamosan rendeznek el, ami körülbelül 12 V üzemi feszültséget eredményez. Legyen N egy adott RGB LED-szalag szegmenseinek száma, akkor mindhárom csatorna teljes energiafogyasztása kiszámítható

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

ha egy színes LED-szalag energiafogyasztását szeretné kiszámítani, akkor egyszerűen az előző képletben 3-mal csökkentheti a szorzást.

vessünk egy pillantást egy két példát.

1. példa) 5m 5050 szalag 150 RGB LED-del

ebben az első példában kétféleképpen szeretném megmutatni, hogyan lehet kiszámítani a teljes energiafogyasztást. Az első megközelítés egyszerűen figyelembe veszi a LED-ek mennyiségét a szalagon az energiafogyasztás kiszámításához. A második megközelítés megmutatja, hogyan lehet kiszámítani az energiafogyasztást méterenként.

1a) a szegmensek számát úgy tudjuk levezetni, hogy a LED-ek mennyiségét elosztjuk 3-mal, ami N = 150 / 3 = 50 szegmenst eredményez. U_v = 12V üzemi feszültség és I_{ch} = 20mA csatornánkénti áramfelvétel esetén a teljes energiafogyasztás kiszámítható

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

1b) a szalag méterenkénti energiafogyasztásának kiszámításához előzetesen le kell vezetnünk a méterenkénti szegmensek számát. Ennek eléréséhez egyszerűen elosztjuk a LED-ek mennyiségét a szalag hosszával, és megkapjuk a LED-ek számát méterenként 150 / 5 = 30. További elosztva három hozammal N = 30 / 3 = 10 szegmens méterenként. Ezzel a méterenkénti energiafogyasztás kiszámítható 3 \cdot 10 \cdot 12V \cdot 20mA = 7,2 W/m. végül az egész szalag fogyasztását úgy lehet kiszámítani, hogy megszorozzuk annak hosszával, így

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

ami egyetért az 1a eredményünkkel).

az ok, miért akartam bemutatni, hogy a második megközelítés, mert ez különösen hasznos, ha figyelembe vesszük a kérdést, hogy mennyi a szalag képes futtatni egy adott tápegység.

2. példa) 5m 5630 csík 150 RGB LED-del

az előző példához hasonlóan először meghatározzuk a szegmensek számát úgy, hogy elosztjuk a LED-ek számát 3-mal, így N = 150 / 3 = 50 szegmenst kapunk. U_v = 12V üzemi feszültséggel és I_{ch} = 50mA csatornánkénti áramfelvétel mellett a teljes energiafogyasztás kiszámítható

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

címezhető csíkok (WS2812/WS2812b)

az analóg típusú LED csíkok szegmentálási módszerével ellentétben, ahol három LED van csoportosítva egy szegmensbe, címezhető csíkokban minden LED-et külön kell táplálni annak érdekében, hogy minden RGB LED a beállított színben ragyogjon. Ezenkívül a WS2812 / WS2812b csíkokban minden RGB LED saját vezérlővel van ellátva,és az összes LED elektromosan párhuzamos. Ez egyrészt lehetővé teszi az u_v = 5V csökkentett üzemi feszültséget, másrészt az ilyen csíkoknak nagyobb általános áramra van szükségük, mint a hasonló energiafogyasztású analóg típusú RGB LED csíkokhoz képest.

az összes WS2812 / WS2812b csík 5050 RGB LED csomagot használ, ami azt jelenti, hogy minden RGB LED maximális áramfelvétele I_{ch} = 20mA a fenti táblázat szerint. A fentiekhez hasonlóan egy adott szalag teljes energiafogyasztását keressük teljes fényerővel, fehér színben. Vegyünk egy ilyen címezhető csíkot N LED-ekkel. Akkor max. az energiafogyasztás mindhárom csatorna esetében a

P = 3 \cdot N \cdot U_v \cdot I_{Ch} értékkel számítható.

1. példa) 5m WS2812b szalag 150 RGB LED-del

üzemi feszültséggel U_v = 5V, I_{ch} = 20mA áramfelvétel LED-enként és csatornánként, és n = 150 LED mennyisége, a max. a szalag energiafogyasztása kiszámítható:

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

vegye figyelembe, hogy a tápegységnek képesnek kell lennie

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

2. példa) 5m WS2812b szalag 240 RGB LED-del

az előző példához hasonlóan a max. ennek a szalagnak az energiafogyasztása kiszámítható az n = 240 LED különböző mennyiségének figyelembevételével, így

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

vegye figyelembe, hogy a tápegységnek képesnek kell lennie

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

További tippek

az alábbi tippek segítenek a LED-világ utazásában.

tápegység

a beállításhoz megfelelő tápegység kiválasztásakor képesnek kell lennie legalább a fenti képletekkel számított energiafogyasztás biztosítására, feltételezve, hogy hosszú ideig teljes fényerővel szeretné táplálni a beállítást. Ha a beállítás nem igényli ezt a funkciót, akkor csökkentheti a tápegység által biztosított teljesítményt is. Ne feledje azonban, hogy ebben az esetben a tápegység túlterhelődik minden alkalommal, amikor megpróbálja teljes fényerővel futtatni a csíkokat. Sok újabb tápegység túláramvédelemmel rendelkezik, így általában nem nagy ügy, de mindenképpen csökkentheti mind a kínálat, mind a csíkok élettartamát.

tipp

ahelyett, hogy egy nagy tápegységet telepítene a beállításhoz, gondoljon arra, hogy a terhelést több kisebb tápegységgel hajtja, amelyek mindegyike a beállítás egy szegmensét hajtja.

feszültségesés

ha feszültségesést tapasztal az RGB csíkokon annak hossza miatt (ami az RGB LED-ek fényerejének csökkenését eredményezi a szalag vége felé), vagy az 5m-nél hosszabb RGB csíkok esetében azt javaslom, hogy minden 5m-es rész után használjon RGB erősítőket, hogy elkerülje az ilyen nem kívánt fényerő-gradienseket a csíkok vége felé.

passzív / aktív hűtés

ne feledje, hogy általában minél nagyobb az energiafogyasztás A csíkok hosszához viszonyítva,annál magasabb a hőmérséklete. Ha észreveszi, hogy a csíkok túl forróak, próbálja meg ragasztani őket egy hővezető anyagra, például alumíniumra. Ez a kiegészítő passzív hűtés a hőelosztáson keresztül elegendő a legtöbb esetben.

figyelem

kérjük, ne felejtse el, hogy a tápegység hőt is termel. Ne tegye a tápegységet zárt dobozba. Tervezze meg a hőkimeneteket, és ha szükséges, az aktív hűtést.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.