consumul de energie al benzilor LED RGB

acest ghid vă va ajuta să estimați consumul de energie al configurației LED. Am încercat să-l păstrez cât mai simplu și mai simplu posibil, pe de o parte, dar pe de altă parte nu am vrut să-l limitez doar la benzi specifice. Astfel, acest ghid vă va arăta cum puteți calcula cerințele minime de putere pentru sursa dvs. de alimentare nu doar pentru benzi RGB de tip analogic în trei dimensiuni diferite de pachete, ci și pentru benzi ws2812b adresabile. Pentru o mai bună înțelegere am inclus și câteva exemple.

SMB LED Module

varietatea de suprafață montat dispozitiv (SMD) module pentru LED-uri este foarte mare, în cazul în care fiecare modul se distinge prin dimensiunea geometrică a pachetului de LED-uri. În acest ghid, vom discuta cele mai frecvent utilizate pachete 3528, 5050 și 5630, care sunt rezumate în tabelul următor.

pachet LED dimensiuni suprafață cip curent pe canal cădere de tensiune
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

se poate observa că pachetul 5630 are cel mai mare consum de energie. În general, un consum mai mare de energie duce, de asemenea, la o intensitate mai mare a luminii pentru LED-uri. Astfel, sortarea pachetelor de mai sus, având în vedere randamentele luminozității lor de ieșire 3528 < 5050 < 5630. Notă, că remiza curentă în tabelul de mai sus este dat pe canal. Dacă luați în considerare toate cele trei canale ale unui LED RGB, atunci trebuie să înmulțiți extragerea curentă cu trei. De asemenea, rețineți că remizele actuale pot diferi de la producător la producător.

benzi RGB

înainte de a putea calcula consumul de energie al unei benzi LED date, trebuie să distingem între benzi LED adresabile și non-adresabile, deoarece acestea diferă nu numai în tensiunea de funcționare, ci și în cablarea fiecărui LED. În comparație cu benzile LED care nu pot fi adresate, benzile LED WS2812 sau WS2812b permit setarea culorii fiecărui LED pe bandă individual.

benzi non-adresabile

benzi LED analogice tip RGB grupează în mare parte Trei LED-uri seriale într-un segment și aranjează fiecare segment electric în paralel, rezultând o tensiune de funcționare de aproximativ 12 V. Datorită acestei structuri, fiecare segment consumă o putere de U_v \cdot i_{ch} pe canal, unde U_v = 12v este tensiunea de funcționare și i_{ch} reprezintă o extragere de curent din tabelul de mai sus. Fie n numărul de segmente ale unei benzi LED RGB date, atunci consumul total de energie pentru toate cele trei canale poate fi calculat cu

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

dacă doriți să calculați consumul de energie pentru o singură bandă LED color, puteți renunța pur și simplu la înmulțirea cu 3 în formula anterioară.

să aruncăm o privire la două exemple.

exemplu 1) 5m 5050 Strip cu 150 LED-uri RGB

în acest prim exemplu, Vreau să vă arăt două moduri despre cum puteți calcula consumul total de energie. Prima abordare va lua în considerare pur și simplu cantitatea de LED-uri de pe bandă pentru a calcula consumul de energie. A doua abordare vă va arăta, cum puteți calcula un consum de energie pe bază de metru.

1a) putem obține numărul de segmente împărțind cantitatea de LED-uri la 3, ceea ce produce N = 150 / 3 = 50 segmente. Cu o tensiune de funcționare de U_v = 12V și o remiză de curent pe canal de i_{ch} = 20MA, consumul total de energie poate fi calculat cu

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

1b) pentru a calcula consumul de energie al benzii pe metru, trebuie să obținem în prealabil numărul de segmente pe metru. Pentru a realiza acest lucru, împărțim pur și simplu cantitatea de LED-uri la lungimea benzii și obținem numărul de LED-uri pe metru ca 150 / 5 = 30. Împărțirea ulterioară cu trei randamente N = 30 / 3 = 10 segmente pe metru. Cu aceasta, consumul de energie pe metru poate fi calculat cu 3 \cdot 10 \cdot 12V \cdot 20mA = 7,2 W/m. în cele din urmă, consumul întregii benzi poate fi calculat prin înmulțirea cu lungimea sa, producând

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

care este de acord cu rezultatul nostru în 1a).

motivul, de ce am vrut să vă demonstrez a doua abordare, este pentru că este deosebit de util atunci când se analizează întrebarea, cât de mult din banda pe care sunt în măsură să ruleze cu o anumită sursă de alimentare.

Exemplul 2) 5m 5630 Strip cu 150 LED-uri RGB

analog cu exemplul anterior, determinăm mai întâi numărul de segmente împărțind numărul de LED-uri la 3, producând N = 150 / 3 = 50 segmente. Cu o tensiune de funcționare de U_v = 12V și o remiză de curent pe canal de i_{ch} = 50mA, consumul total de energie poate fi calculat cu

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

benzi adresabile (WS2812/WS2812b)

spre deosebire de metoda de segmentare pentru benzi LED de tip analogic, unde Trei LED-uri sunt grupate într-un singur segment, în benzi adresabile fiecare LED trebuie alimentat individual pentru a permite fiecărui LED RGB să strălucească în culoarea configurată. Mai mult, în benzile WS2812/WS2812b fiecare LED RGB este ambalat cu propriul controler și toate LED-urile sunt aliniate electric paralel. Pe de o parte, acest lucru permite o tensiune de funcționare redusă de U_v = 5V, dar pe de altă parte, astfel de benzi au nevoie de un curent general mai mare în comparație cu benzile LED RGB de tip analogic cu un consum similar de energie.

toate benzile WS2812/WS2812b folosesc pachete LED 5050 RGB, ceea ce înseamnă că fiecare LED RGB are o remiză maximă de curent de i_{ch} = 20MA conform tabelului de mai sus. Ca mai sus, căutăm consumul total de energie al unei benzi date la luminozitate completă în alb. Să luăm în considerare o astfel de bandă adresabilă cu N LED-uri. Apoi max. consumul de energie pentru toate cele trei canale poate fi calculat cu

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

exemplu 1) bandă 5m WS2812b cu 150 LED-uri RGB

cu o tensiune de funcționare de U_v = 5V, o remiză curentă de i_{ch} = 20MA pe LED și pe canal și o cantitate de N = 150 LED-uri, max. consumul de energie al benzii poate fi calculat ca

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

rețineți că sursa de alimentare trebuie să poată furniza până la

i_{max} = 3 \ cdot 150 \ cdot 20MA = 9A.

Exemplul 2) bandă 5m WS2812b cu 240 LED-uri RGB

în analogie cu exemplul anterior, max. consumul de energie al acestei benzi poate fi calculat luând în considerare cantitatea diferită de N = 240 LED-uri, producând

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

rețineți că sursa de alimentare trebuie să fie capabilă să livreze până la

i_{max} = 3 \cdot 240\cdot 20MA = 14.4 A.

sfaturi suplimentare

următoarele sfaturi ar trebui să vă ajute în călătoria dvs. prin lumea LED-urilor.

sursa de alimentare

atunci când alegeți o sursă de alimentare adecvată pentru configurarea dvs., aceasta ar trebui să poată furniza cel puțin consumul de energie calculat cu formulele de mai sus, presupunând că doriți să vă puteți alimenta Configurarea la luminozitate maximă pentru o perioadă lungă de timp. Dacă configurarea dvs. nu necesită această caracteristică, atunci puteți reduce la fel de bine puterea pe care trebuie să o furnizeze sursa de alimentare. Cu toate acestea, rețineți că, în acest caz, sursa dvs. de alimentare va fi supraîncărcată de fiecare dată când încercați să rulați benzile la luminozitate maximă. Multe surse de alimentare mai noi vin cu o protecție supra-curent, deci, în general, nu este o afacere mare, dar cu siguranță poate reduce durata de viață a ambelor, a aprovizionării și a benzilor.

sfat

în loc să instalați o sursă de alimentare mare pentru configurarea dvs., gândiți-vă să conduceți sarcina cu mai multe surse de alimentare mai mici, fiecare dintre ele conducând un segment al configurării.

cădere de tensiune

dacă aveți o cădere de tensiune pe benzile RGB datorită lungimii sale (rezultând o pierdere a luminozității LED-urilor RGB spre capătul benzii) sau pentru benzile RGB mai lungi de 5m, vă recomand să utilizați Amplificatoare RGB după fiecare parte de 5m pentru a evita astfel de gradienți de luminozitate nedorite spre sfârșitul benzilor.

răcire pasivă/activă

rețineți că, în general, cu cât este mai mare consumul de energie în raport cu lungimea benzilor, cu atât temperatura va fi mai mare. Dacă observați că benzile dvs. se încălzesc prea mult, încercați să le lipiți pe un material mai termoconductiv, cum ar fi aluminiul, de exemplu. Această răcire pasivă suplimentară prin distribuția căldurii este suficientă în majoritatea cazurilor.

avertisment

de asemenea, Vă rugăm să nu uitați, că sursa de alimentare produce căldură, de asemenea. Nu așezați sursa de alimentare într-o cutie închisă. Planificați prizele de căldură și, dacă este necesar, răcirea activă.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.