RGB LEDストリップの消費電力

このガイドは、LEDセットアップの消費電力を推定するのに役立ちます。 私はそれをできるだけまっすぐにしてシンプルにしようとしましたが、一方ではそれを特定のストリップだけに制限したくありませんでした。 したがって、このガイドでは、3つの異なるパッケージサイズのアナログタイプRGBストリップだけでなく、アドレス指定可能なWs2812bストリップの電源の最小ワット数要件を計算する方法を説明します。 より良い理解のために、私はいくつかの例も含めました。

SMB LEDモジュール

Led用の表面実装デバイス(SMD)モジュールの多様性は巨大であり、各モジュールはLEDパッケージの幾何学的寸法によって区別されます。 このガイドでは、最も一般的に使用されるパッケージ3528、5050、および5630について説明します。

LEDパッケージ 寸法 チップ表面積 チャネル当たりの電流 電圧降下
3528 3.5mm x2.8mm 9.8mm2 7-10mA 2.8-3.4V
5050 5.0 2.8-3.4V 25mm2 20mA 2.8-3.4V 25mm2 20mA 2.8-3.4V
5630 5.6 3.0mm 16.8mm2 50mA 2.8-3.4V

これは、5630パッケージが最高の消費電力を有することを、観察することができます。 一般に、より高い電力の消費はまたLEDsのためのより高い光熱出力の強度をもたらします。 したがって、上記のパッケージを出力輝度収率を考慮して並べ替えます3528 < 5050 < 5630. 上の表の現在の描画はチャネルごとに与えられていることに注意してください。 RGB LEDの3つのチャンネルすべてを考慮する場合は、電流ドローに3を乗算する必要があります。 また、実際の電流描画はメーカーによって異なる場合があることに注意してください。

RGBストリップ

特定のLEDストリップの消費電力を計算する前に、動作電圧だけでなく各LEDの配線も異なるため、アドレス指定可能なLEDストリップと アドレス指定できないLEDストリップと比較して、WS2812またはWs2812B LEDストリップは、ストリップ上の各LEDの色を個別に設定することができます。

アドレス指定できないストリップ

アナログタイプRGB LEDストリップは、主に三つのシリアルLedを一つのセグメントにグループ化し、各セグメントを電気的に並列に配置するため、約12Vの動作電圧が得られます。この構造のため、各セグメントはチャンネルあたりU_v\cdot I_{ch}の電力を消費します。u_V=12Vは動作電圧、I_{ch}は上記の表からの電流消費を表します。 与えられたRGB LEDストリップのセグメント数をNとすると、3つのチャネルすべての全体的な消費電力は、

P=3\cdot N\cdot U_V\cdot I_{ch}で計算できます。

単一色LEDストリップの消費電力を計算したい場合は、前の式の3による乗算を単純にドロップすることができます。

二つの例を見てみましょう。

例1)5M5050ストリップ150RGB Led

この最初の例では、私はあなたが全体的な消費電力を計算する方法についての二つの方法を示したいと思います。 最初のアプローチでは、ストリップ上のLedの量を単純に考慮して消費電力を計算します。 第二のアプローチは、あなたがメートル当たりの電力消費量を計算する方法を、あなたが表示されます。

1a)Ledの量を3で割ることによってセグメントの数を求めることができ、N=150/3=50セグメントが得られます。 動作電圧U_V=12V、チャネルあたりの電流消費量I_{ch}=20mAで、全体の消費電力は

P=3\cdot50\cdot12V\cdot20mA=36Wで計算できます。

1b)メートル当たりのストリップの消費電力を計算するには、事前にメートル当たりのセグメント数を導出する必要があります。 これを達成するために、我々は単にストリップの長さでLedの量を分割し、150/5=30としてメートルあたりのLedの数を取得します。 さらに3で割ると、n=30/3=10セグメント/メートルが得られます。 最終的には、ストリップ全体の消費量をその長さに乗算することで計算し、

P=7を得ることができます。2W/m\cdot5m=36W,

これは私たちの結果と一致します1a)。

第二のアプローチを実証したかった理由は、特定の電源でどのくらいのストリップを実行できるかという質問を考えるときに特に便利だからです。

例2)5M5630ストリップ150RGB Led

前の例と同様に、最初にLedの数を3で除算してセグメント数を決定し、N=150/3=50セグメントを生成します。 動作電圧U_V=12V、チャネルあたりの電流消費量I_{ch}=50mAで、全体の消費電力は

P=3\cdot50\cdot12V\cdot50mA=90Wで計算できます。.

アドレサブルストリップ(WS2812/Ws2812B)

三つのLedが一つのセグメントにグループ化されているアナログタイプのLEDストリップのセグメンテーション方法とは異なり、アドレサブルストリップでは、各RGB LEDが設定された色で輝くようにするために、各LEDに個別に電力を供給する必要があります。 さらに、WS2812/Ws2812Bストリップでは、各RGB LEDは独自のコントローラでパックされ、すべてのLedは電気的に平行に整列されています。 一方では、これはU_V=5Vの減らされた操作電圧を可能にするが、一方ではそのようなストリップは同じようなパワー消費量のアナログのタイプRGB LED

すべてのWS2812/Ws2812Bストリップは5050RGB LEDパッケージを使用しているため、上記の表によると、各RGB LEDの最大消費電流はI_{ch}=20maです。 上記のように、我々は白で完全な明るさで与えられたストリップの全体的な電力消費量を探しています。 このようなアドレス指定可能なストリップをn個のLedで考えてみましょう。 その後、その最大。 3つのチャンネルすべての消費電力は、

P=3\cdot N\cdot U_V\cdot I_{ch}で計算できます。

例1)5m Ws2812Bストリップ150RGB Led

動作電圧U_V=5V、電流消費量I_{ch}=20ma LEDおよびチャネルあたり、およびn=150Ledの量で、最大。 ストリップの消費電力は、

P=3\cdot150\cdot5V\cdot20ma=45Wとして計算できます.

電源は、最大

I_{max}=3\cdot150\cdot20mA=9Aを供給できる必要があることに注意してください.

例2)5m Ws2812Bストリップ、240RGB Led

前の例と同様に、最大。 このストリップの消費電力は、N=240個のLedの異なる量を考慮して計算することができ、

P=3\cdot240\cdot5V\cdot20mA=72Wが得られます。

電源は、最大

I_{max}=3\cdot240\cdot20ma=14.4Aを供給できる必要があることに注意してください。

追加のヒント

以下のヒントは、LEDの世界を旅するのに役立

電源

セットアップに適切な電源を選択するときは、少なくとも上記の式で計算された消費電力を提供できる必要があります。 あなたの設定がこの機能を必要としないならば、あなたはあなたの電源が提供しなければならないワット数を減らすこともできます。 ただし、この場合、ストリップを完全な明るさで実行しようとするたびに電源が過負荷になることに注意してください。 多くの新しい電源には過電流保護が付属しているため、一般的には大したことではありませんが、電源とストリップの両方の寿命を確実に短縮でき

ヒント

セットアップに大きな電源を取り付ける代わりに、複数の小さな電源で負荷を駆動し、それぞれがセットアップの一つのセグメントを駆動することを考えてみてください。

電圧降下

RGBストリップの長さのために電圧降下が発生した場合(ストリップの端に向かってRGB Ledの明るさが失われる場合)、または5mを超えるRGBストリップの場合は、ストリップの端に向かってこのような不要な明るさの勾配を避けるために、5mの部分ごとにRGBアンプを使用することをお勧めします。

パッシブ/アクティブ冷却

一般的にストリップの長さに対する消費電力が高いほど、温度が高くなることに注意してください。 あなたのストリップが余りに熱くなっていること、観察したらアルミニウムのようなthermoconductive材料のそれらを、例えば付ける試み。 熱配分によるこの付加的な受動の冷却はほとんどの場合十分に十分である。

警告

また、電源が熱を発生することも忘れないでください。 電源装置を閉じた箱に入れないでください。 熱出口のための計画、および必要であれば、活動的な冷却。

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