Pobór mocy pasków LED RGB

ten przewodnik pomoże Ci oszacować pobór mocy twojej instalacji LED. Z jednej strony starałem się trzymać go tak prosto i prosto, jak to tylko możliwe, ale z drugiej strony nie chciałem ograniczać go tylko do konkretnych pasków. W ten sposób przewodnik pokaże, w jaki sposób można obliczyć minimalne wymagania dotyczące mocy zasilacza nie tylko dla pasków RGB typu analogowego w trzech różnych rozmiarach opakowań, ale także dla adresowalnych pasków WS2812b. Dla lepszego zrozumienia podałem również kilka przykładów.

moduły LED SMB

różnorodność modułów Urządzeń Do Montażu Powierzchniowego (SMD) Dla diod LED jest ogromna, gdzie każdy moduł wyróżnia się wymiarem geometrycznym pakietu LED. W tym przewodniku omówimy najczęściej używane Pakiety 3528, 5050 i 5630, które są podsumowane w poniższej tabeli.

pakiet LED Wymiary Powierzchnia Chipa prąd na Kanał Spadek napięcia
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

można zauważyć, że pakiet 5630 ma najwyższy pobór mocy. Ogólnie rzecz biorąc, wyższe zużycie energii prowadzi również do większego natężenia oświetlenia dla diod LED. Tak więc sortowanie powyższych pakietów biorąc pod uwagę ich wyjściową jasność daje 3528 < 5050 < 5630. Należy pamiętać, że bieżące LOSOWANIE w powyższej tabeli jest podane na kanał. Jeśli weźmiesz pod uwagę wszystkie trzy kanały diody LED RGB, musisz pomnożyć bieżący remis przez trzy. Należy również pamiętać,że rzeczywiste bieżące losowania mogą się różnić w zależności od producenta.

paski RGB

zanim będziemy mogli obliczyć pobór mocy danej taśmy LED, musimy rozróżnić paski adresowalne od adresowalnych, ponieważ różnią się one nie tylko napięciem roboczym, ale także okablowaniem każdej diody LED. W porównaniu z taśmami LED nieadresowalnymi, taśmy LED WS2812 lub WS2812b pozwalają na indywidualne ustawienie koloru każdej diody LED na pasku.

paski Nieadresowalne

Paski LED typu analogowego RGB najczęściej grupują trzy szeregowe Diody LED w jeden segment i układają każdy segment elektrycznie równolegle, co skutkuje napięciem roboczym wynoszącym około 12 V. z powodu tej struktury każdy segment zużywa moc U_v \cdot I_{ch} na kanał, gdzie u_v = 12V jest napięciem roboczym, a I_{ch} reprezentuje Pobór prądu z powyższej tabeli. Niech N będzie liczbą segmentów danej taśmy LED RGB, wtedy jej całkowity pobór mocy dla wszystkich trzech kanałów można obliczyć z

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

jeśli chcesz obliczyć zużycie energii dla jednokolorowego paska LED, możesz po prostu pomnożyć przez 3 w poprzednim wzorze.

rzućmy okiem na dwa przykłady.

przykład 1) pasek 5m 5050 ze 150 diodami RGB

w tym pierwszym przykładzie chcę pokazać dwa sposoby obliczania ogólnego zużycia energii. Pierwsze podejście po prostu weźmie pod uwagę ilość diod LED na pasku, aby obliczyć zużycie energii. Drugie podejście pokaże, jak można obliczyć zużycie energii na metr.

1A) możemy wyprowadzić liczbę segmentów dzieląc Ilość diod LED przez 3, co daje N = 150 / 3 = 50 segmentów. Przy napięciu roboczym u_v = 12V i poborze prądu na kanał wynoszącym I_{ch} = 20mA, całkowity pobór mocy można obliczyć dla

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

1B) aby obliczyć zużycie energii paska na metr, musimy wcześniej obliczyć liczbę segmentów na metr. Aby to osiągnąć, po prostu dzielimy Ilość diod LED przez długość paska i otrzymujemy liczbę diod LED na metr jako 150 / 5 = 30. Dalsze dzielenie przez trzy daje N = 30 / 3 = 10 segmentów na metr. Dzięki temu zużycie energii na metr można obliczyć za pomocą 3 \ cdot 10 \ cdot 12V \ cdot 20mA = 7,2 W/m. ostatecznie zużycie całego paska można obliczyć, mnożąc przez jego długość, dając

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

co zgadza się z naszym wynikiem w 1a).

powodem, dla którego chciałem wam zademonstrować drugie podejście, jest to, że jest szczególnie przydatne przy rozważaniu pytania, ile listwy jesteś w stanie uruchomić z danym zasilaczem.

przykład 2) Taśma 5m 5630 ze 150 diodami RGB

analogicznie do poprzedniego przykładu, najpierw określamy liczbę segmentów dzieląc liczbę diod LED przez 3, dając n = 150 / 3 = 50 segmentów. Przy napięciu roboczym u_v = 12V i poborze prądu na kanał wynoszącym I_{ch} = 50mA, całkowity pobór mocy można obliczyć dla

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

paski adresowalne (WS2812/WS2812b)

w przeciwieństwie do metody segmentacji pasków LED typu analogowego, gdzie trzy diody LED są zgrupowane w jednym segmencie, w paskach adresowalnych każda DIODA LED musi być zasilana indywidualnie, aby każda dioda RGB świeciła w skonfigurowanym kolorze. Co więcej, w taśmach WS2812/WS2812b każda dioda RGB jest zapakowana w własny kontroler, a wszystkie Diody LED są wyrównane elektrycznie równolegle. Z jednej strony pozwala to na zmniejszenie napięcia roboczego U_v = 5V, ale z drugiej strony takie paski wymagają wyższego ogólnego prądu w porównaniu z analogowymi paskami LED RGB o podobnym poborze mocy.

wszystkie paski WS2812 / WS2812b wykorzystują Pakiety LED 5050 RGB, co oznacza, że każda dioda RGB mA Maksymalny pobór prądu I_{ch} = 20mA zgodnie z powyższą tabelą. Podobnie jak powyżej, szukamy ogólnego zużycia energii danego paska przy pełnej jasności w kolorze białym. Rozważmy taki adresowalny Pasek Z N diodami LED. Więc Max. pobór mocy dla wszystkich trzech kanałów można obliczyć za pomocą

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

przykład 1) Taśma 5m WS2812b z 150 diodami RGB

o napięciu roboczym U_v = 5V, poborze prądu I_{ch} = 20mA na diodę LED i na Kanał oraz ilości n = 150 Diod Led, maks. pobór mocy listwy można obliczyć jako

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

należy pamiętać, że zasilacz musi być w stanie dostarczyć do

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

przykład 2) Taśma 5m WS2812b z 240 diodami RGB

w analogii do poprzedniego przykładu, maks. pobór mocy tego paska można obliczyć biorąc pod uwagę różną ilość N = 240 Diod Led, dając

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

zauważ, że zasilacz musi być w stanie dostarczyć do

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

dodatkowe wskazówki

poniższe wskazówki powinny pomóc ci w podróży po świecie LED.

Zasilanie

wybierając odpowiedni zasilacz do konfiguracji, powinien on być w stanie zapewnić co najmniej pobór mocy obliczony zgodnie z powyższymi wzorami, zakładając, że chcesz być w stanie zasilać konfigurację z pełną jasnością przez długi czas. Jeśli Twoja konfiguracja nie wymaga tej funkcji, możesz równie dobrze zmniejszyć moc, jaką musi zapewnić zasilacz. Należy jednak pamiętać, że w takim przypadku zasilacz będzie przeciążony za każdym razem, gdy spróbujesz uruchomić paski z pełną jasnością. Wiele nowszych zasilaczy jest wyposażonych w zabezpieczenie nadprądowe, więc na ogół nie jest to wielka sprawa, ale zdecydowanie może skrócić żywotność zarówno zasilacza, jak i pasków.

Wskazówka

zamiast instalować jeden duży zasilacz do konfiguracji, pomyśl o napędzaniu obciążenia wieloma mniejszymi zasilaczami, z których każdy napędza jeden segment konfiguracji.

Spadek napięcia

jeśli wystąpi spadek napięcia na paskach RGB ze względu na jego długość (powodujący utratę jasności diod RGB na końcu paska) lub dla pasków RGB dłuższych niż 5m, zalecam stosowanie wzmacniaczy RGB po każdej części 5m, aby uniknąć niepożądanych gradientów jasności na końcu pasków.

chłodzenie pasywne/aktywne

należy pamiętać, że generalnie im wyższy jest pobór mocy w stosunku do długości pasków, tym wyższa będzie jego temperatura. Jeśli zauważysz, że Twoje paski są zbyt gorące, spróbuj przykleić je na bardziej termoprzewodzący materiał, na przykład aluminium. To dodatkowe pasywne chłodzenie poprzez dystrybucję ciepła jest w większości przypadków wystarczające.

Ostrzeżenie

Pamiętaj również, że Twój zasilacz również wytwarza ciepło. Nie umieszczaj zasilacza w zamkniętej skrzynce. Zaplanuj wyloty ciepła, a w razie potrzeby aktywne chłodzenie.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.