stroomverbruik van RGB LED Strips

deze handleiding helpt u bij het schatten van het stroomverbruik van uw LED setup. Ik heb geprobeerd om het zo eenvoudig en eenvoudig mogelijk te houden aan de ene kant, maar aan de andere kant wilde het niet beperken tot alleen specifieke strips. Zo zal deze gids u laten zien hoe u de minimale wattage eisen voor uw voeding kunt berekenen voor niet alleen analoge type RGB strips in drie verschillende verpakkingsgrootten, maar ook voor adresseerbare ws2812b strips. Voor een beter begrip heb ik ook een paar voorbeelden toegevoegd.

SMB – ledmodules

de verscheidenheid aan SMD-modules (Surface Mounted Device) voor LED ‘ s is enorm, waarbij elke module zich onderscheidt door de geometrische dimensie van het ledpakket. In deze gids zullen we de meest gebruikte pakketten 3528, 5050 en 5630 bespreken, die in de volgende tabel worden samengevat.

LED-pakket afmetingen Chip oppervlak stroom per kanaal Spanningsval
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

Het kan worden waargenomen, dat de 5630 pakket heeft het hoogste energieverbruik. In het algemeen leidt een hoger stroomverbruik ook tot een hogere verlichtingsoutputintensiteit voor LED ‘ s. Dus, het sorteren van de pakketten hierboven rekening houdend met hun output helderheid opbrengsten 3528 < 5050 < 5630. Merk op dat de huidige draw in de bovenstaande tabel per kanaal wordt gegeven. Als je alle drie de kanalen van een RGB LED in aanmerking neemt, dan moet je de huidige draw met drie vermenigvuldigen. Merk ook op dat de werkelijke stroomdraws van fabrikant tot fabrikant kunnen verschillen.

RGB-Strips

voordat we het stroomverbruik van een bepaalde ledstrip kunnen berekenen, moeten we onderscheid maken tussen adresseerbare en niet-adresseerbare ledstrips, omdat ze niet alleen verschillen in de bedrijfsspanning, maar ook in de bedrading van elke LED. In vergelijking met niet-adresseerbare ledstrips, maken de WS2812 of WS2812b ledstrips het mogelijk om de kleur van elke LED afzonderlijk op de strip in te stellen.

niet-adresseerbare Strips

analoge RGB ledstrips groeperen meestal drie seriële LEDs in één segment en rangschikken elk segment elektrisch parallel, wat resulteert in een bedrijfsspanning van ongeveer 12 V. Door deze structuur verbruikt elk segment een vermogen van u_v \cdot I_{ch} per kanaal, waarbij U_V = 12V de bedrijfsspanning is en i_{ch} een stroomdraw uit de bovenstaande tabel vertegenwoordigt. Zij N het aantal segmenten van een bepaalde RGB-ledstrip zijn, dan kan het totale stroomverbruik voor alle drie kanalen worden berekend met

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

als u het stroomverbruik voor een enkele kleur LED strip wilt berekenen, kunt u eenvoudig de vermenigvuldiging met 3 laten vallen in de vorige formule.

laten we twee voorbeelden bekijken.

Voorbeeld 1) 5m 5050 Strip met 150 RGB LEDs

In dit eerste voorbeeld wil ik u twee manieren laten zien hoe u het totale energieverbruik kunt berekenen. De eerste aanpak zal gewoon rekening houden met de hoeveelheid LED ‘ s op de strip om het energieverbruik te berekenen. De tweede aanpak zal je laten zien, hoe je een stroomverbruik per meter kunt berekenen.

1a) we kunnen het aantal segmenten afleiden door de hoeveelheid LEDs te delen door 3, wat n = 150 / 3 = 50 segmenten oplevert. Bij een bedrijfsspanning van U_V = 12V en een Stroomopname per kanaal van i_{ch} = 20mA kan het totale stroomverbruik worden berekend met

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

1b) om het stroomverbruik van de strip per meter te berekenen, moeten we vooraf het aantal segmenten per meter afleiden. Om dit te bereiken, delen we gewoon het aantal LEDs door de lengte van de strip en krijgen het aantal LEDs per meter als 150 / 5 = 30. Verder delen door drie levert N = 30/3 = 10 segmenten per meter. Hiermee kan het stroomverbruik per meter worden berekend met 3 \ cdot 10 \ cdot 12V \ cdot 20mA = 7,2 W / m. uiteindelijk kan het verbruik van de hele strook worden berekend door te vermenigvuldigen met de lengte, wat

P = 7 oplevert.2W / m \cdot 5m = 36W,

wat overeenkomt met ons resultaat in 1a).

de reden, waarom ik u de tweede benadering wilde laten zien, is omdat het vooral nuttig is bij het overwegen van de vraag, hoeveel van de strip u kunt draaien met een bepaalde voeding.

Voorbeeld 2) 5m 5630 Strip met 150 RGB LEDs

analoog aan het vorige voorbeeld bepalen we eerst het aantal segmenten door het aantal LEDs te delen door 3, wat n = 150 / 3 = 50 segmenten oplevert. Met een bedrijfsspanning van U_V = 12V en een Stroomopname per kanaal van i_{ch} = 50mA, kan het totale stroomverbruik worden berekend met

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

adresseerbare Strips (WS2812/WS2812b)

in tegenstelling tot de segmentatiemethode voor analoge ledstrips, waarbij drie LEDs in één segment zijn gegroepeerd, moet elke LED afzonderlijk worden gevoed om elke RGB-LED in de geconfigureerde kleur te laten schijnen. Verder is in de ws2812 / WS2812b strips elke RGB LED verpakt met een eigen controller en zijn alle LED ‘ s elektrisch parallel uitgelijnd. Aan de ene kant zorgt dit voor een verminderde bedrijfsspanning van U_V = 5V, maar aan de andere kant hebben dergelijke strips een hogere totale stroom nodig in vergelijking met analoge RGB LED strips met een vergelijkbaar stroomverbruik.

alle ws2812 / WS2812b strips gebruiken 5050 rgb LED pakketten, wat betekent dat elke RGB LED een maximale stroomdraw heeft van i_{ch} = 20mA volgens de bovenstaande tabel. Net als hierboven zijn we op zoek naar het totale stroomverbruik van een bepaalde strip bij volle helderheid in Wit. Laten we eens kijken naar zo ‘ n adresseerbare strip met N LEDs. Dan is het max. het stroomverbruik voor alle drie de kanalen kan worden berekend met

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

Voorbeeld 1) 5m ws2812b Strip met 150 RGB LEDs

met een bedrijfsspanning van U_V = 5V, een Stroomopname van i_{ch} = 20mA per LED en per kanaal, en een hoeveelheid N = 150 LEDs, de max. het stroomverbruik van de strip kan worden berekend als

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

merk op dat de voeding tot

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

Voorbeeld 2) 5m ws2812b Strip met 240 RGB LEDs

naar analogie van het vorige voorbeeld, de max. het stroomverbruik van deze strip kan worden berekend door rekening te houden met de verschillende hoeveelheid n = 240 LEDs, wat

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

merk op dat de voeding in staat moet zijn tot

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

aanvullende Tips

de volgende tips moeten u helpen op uw reis door de LEDWERELD.

voeding

wanneer u een juiste voeding voor uw installatie kiest, moet deze ten minste het met de bovenstaande formules berekende stroomverbruik kunnen leveren, ervan uitgaande dat u uw installatie gedurende een lange periode op volle helderheid wilt kunnen voeden. Als uw installatie niet vereist deze functie, dan kunt u ook verminderen het vermogen van uw voeding moet bieden. Houd er echter rekening mee dat in dit geval uw voeding zal worden overbelast elke keer dat u probeert om uw strips op volle helderheid. Veel nieuwere voedingen worden geleverd met een overstroom bescherming, dus het is over het algemeen niet een big deal, maar het kan zeker vermindert de levensduur van zowel uw voeding en uw strips.

Tip

in plaats van één grote voeding voor uw installatie te installeren, kunt u overwegen om de belasting met meerdere kleinere voedingen aan te drijven, die elk één segment van uw installatie aansturen.

spanningsdaling

als u een spanningsdaling ervaart op uw RGB-Strips vanwege de lengte ervan (wat resulteert in een verlies aan helderheid van de RGB-LED ‘ s aan het einde van de strip), of voor RGB-Strips langer dan 5m, raad ik aan om RGB-versterkers na elk 5m-onderdeel te gebruiken om dergelijke ongewenste lichtsterktegradiënten aan het einde van de strips te voorkomen.

passieve / actieve koeling

houd er rekening mee dat hoe hoger het stroomverbruik in verhouding tot de lengte van de strips is, hoe hoger de temperatuur zal worden. Als je merkt dat je strips te warm worden, probeer ze dan op een meer thermogeleidend materiaal te plakken, zoals aluminium bijvoorbeeld. Deze extra passieve koeling door warmteverdeling is in de meeste gevallen voldoende.

waarschuwing

vergeet ook niet dat uw stroomvoorziening ook warmte produceert. Plaats de voeding niet in een gesloten doos. Plan voor warmteafvoerkanalen, en indien nodig, actieve koeling.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.