Dlaczego mój pasek ledowy 5050 nie pobiera tyle mocy, ile się spodziewam?

Bawię się 5-metrową taśmą LED RGB z 300x diodami LED do montażu powierzchniowego 5050 RGB, ale nie mogę zrozumieć, dlaczego taśma nie jest tak jasna lub pobiera tyle mocy, ile się spodziewałem.

Miałem spojrzenie na Arduino i 5A 12volt kierowcę , który wydaje się mówić o tym samym rodzaju produktu, ale odpowiedzi tam nie pomagają mi zrozumieć.

Ze specyfikacji:

LED Light Source  5050 SMD LED
LED Beam Angle    120 Degree
LED Power         14.4W/Meter, 0.24W each LED
LED Quantity      60pcs LEDs/Meter
Working Voltage   DC 12V
Common Type       Anode

Kołowrotek mówi jednak coś innego:

Model:            5050-1M-60LED
Color:            W/RGB
Voltage:          DC-12V
Power:            72W/5M/5A

Kontroler IR jest podłączony za pomocą 4-żyłowego kabla taśmowego, jednego przewodu dla każdego koloru i jednego dla linii 12 V. Każda sekcja 5 cm zawiera trzy 6-stykowe diody LED do montażu powierzchniowego i trzy 1206 SMT (rezystory?) Oznaczone 151 (według Green & Blue, jak sądzę) i jedną oznaczoną 331.

Instrukcja i obudowa kontrolera IR opisują następującą specyfikację:

Output:           Three CMOS drain-open output
Connection mode:  common anode
Output current:   < 6A (on case)
                  < 2A each color (in manual)

Spodziewałem się więc, kiedy włączę go i ustawię na pełną jasność na czerwono, zielono lub niebiesko, aby narysować 2A, a kiedy przestawię go na biały, aby narysować 6A.

Nie to jednak widzę. Przy 11,95 V widzę każdy kolor na swoim własnym remisie między 1 a 1,3 A, podczas gdy biała z pełną jasnością pobiera tylko 2,2 A, czyli znacznie mniej niż trzy razem połączone!

Podejrzewam, że podkręciłem napięcie zasilania do 14,4 V (biorąc pod uwagę 72 W / 5 A na szpuli) i teraz zbliżam się znacznie do tego, czego oczekuję, ale biała jasność o pełnej jasności wciąż spada znacznie poniżej oczekiwanej 72 W. Pełne wyniki to:

Red   (full brightness)    1.325A  11.95V  15W    2.000A  14.4V  29W
Green (full brightness)    1.021A  11.95V  12W    2.000A  14.4V  29W
Blue  (full brightness)    0.996A  11.95V  12W    1.978A  14.4V  28W
White (full brightness)    2.218A  11.95V  27W    3.961A  14.4V  57W

Czy jest coś, czego nie rozumiem, co do zachowania się tych obwodów?

Czy może to być po prostu kontroler IR ograniczający prąd dostępny dla diod LED, a tym samym powodujący, że są one mniej jasne i pobierają mniej prądu?

Czy mogę po prostu podłączyć zasilanie 12 V bezpośrednio do paska LED bez kontrolera LED, aby zmierzyć prąd i wyczuć jasność, czy też prawdopodobnie wypalę pasek LED bez „właściwego” kontrolera?

Nie otworzyłem jeszcze skrzynki kontrolnej IR, aby sprawdzić, jakie zawiera elementy, ale chętnie to zrobię, jeśli zostaniesz o to poproszony ...

... Po otwarciu kontrolera IR płytka jest oznaczona EC-LED-19A, więc prawdopodobnie jest to ten produkt, ale wciąż nie daje mi arkusza danych. Znaczącymi komponentami wydają się być nieznakowany 14-pinowy układ scalony (prawdopodobnie PIC), szeregowy eeprom FT24C02A , regulator 78L05 i 3 kolejne nasadki SMT i rezystory SMT 68 Ω. Każdy kanał RGB ma rezystor 10k, rezystor 2k i 3-pinowy pakiet SMT oznaczony WFAON, dla którego nie mogę znaleźć arkusza danych.

Czy to możliwe, że paski LED: 46% strat rezystancyjnych? może być w stanie pomóc bardziej kompleksowo odpowiedzieć na to pytanie.

Kiedyś miałem ten sam problem i nie mogłem go zrozumieć, dopóki nie zmierzyłem napięcia na drugim końcu paska: spadało całe 3 V na całej długości! Można nawet zobaczyć różnicę jasności, porównując pierwszą i ostatnią diodę LED.

Rozważ opór 5-metrowego śladu miedzi. Te paski są zwykle produkowane na taniej elastycznej płytce drukowanej z domyślnymi (35um) warstwami miedzi i mają bardzo wysoką odporność.

Oczywiste jest, że te paski LED, przynajmniej w jednym kawałku, nigdy nie będą odpowiadały wydrukowanej na nich specyfikacji.

Niezależnie od tego, czy kontrolerem LED jest PWM czy „Analogowy”, niektóre paski LED rzeczywiście spadają o 2-3 V na końcu rolki o długości 5 m.

Rozwiązanie: Poprowadź wszystkie 4 przewody z kontrolera LED do obu końców paska - nie tylko do jednego końca. Nazywa się to podwójnym karmieniem. W przypadku podejścia w połowie drogi wystarczy podwójnie zasilić linię 12 V (wspólna anoda) lub linię GND (wspólna katoda), ponieważ linia ta dostarcza sumę prądów RG&B, a zatem spada trzykrotnie w stosunku do linii RG&B.

Oto kilka informacji na temat obwodu EC-LED-19A.

Sterownik moduluje uziemienie linii R, G i B. Diody są połączone wspólną anodą do zasilania, a masy są przełączane (przypuszczalnie) przełącznikami MOS (WFA0N). Poprawiono EEPROM, a wyprowadzenie uC pasuje do PIC 12F275 lub podobnego. Nie jestem pewien, dlaczego użyli zewnętrznej pamięci EEPROM, kiedy PIC uC pozwalają na zapis danych z powrotem do wewnętrznej pamięci EEPROM w tej części ... być może jest to tańszy jednokrotny zapis (PROM) uC? Płyta wydaje się używać prostej diody Zenera 5,1 V do taniego regulatora. Ten ma puste ślady dla regulatora napięcia 7805 lub podobnego, ale dla tego zastosowania prosty rezystor (680 omów) i Zener są w porządku. Jest też dioda zabezpieczająca przed odwróceniem.

[edytuj - poniżej dodałem schemat.]

W przypadku większości kolorów dwie linie są stale włączone lub wyłączone, a trzecia jest modulowana pod kątem szerokości impulsu z częstotliwością 500 Hz. (mierzone o-lunetą)

Podobny obwód dotyczy Instructables tutaj: http://www.instructables.com/id/How-to-fit-LED-kitchen-lights-with-fade-effect/step2/Fader/

Zamówiłem mój w serwisie eBay ... i miałem nadzieję, że będę miał ciągle regulowany poziom każdego koloru, więc prawdopodobnie przygotuję własną płytę do tego ... chociaż mógłbym po prostu zastąpić uC innym z podobnym pinoutem i zostaw tam dwuprzewodowe złącze programujące.

Jeśli chodzi o pobór mocy, dla ustawienia „białego” wygląda na to, że dwa ciągi (chyba niebieski i zielony) są na pełnej mocy, podczas gdy drugi (czerwony) ma modulowaną szerokość impulsu z mniej niż 50% cyklem pracy ( więcej jak 30%). To może wyjaśniać, dlaczego przy pełnej jasności na białym ustawieniu widać około 75% pełnego prądu. Jeśli chodzi o większą różnicę od 6 A do 2 A, taśma jest podana przy 14,4 W / m przy 12 V lub 1,2 A / m lub 6 A dla twojego paska 5 m. Podejrzewam, że spadek napięcia na pasku może mieć z tym wiele wspólnego, jak sugerowali inni, w połączeniu z cyklicznym PWM na jednym sznurku.

- Scott

Dziękuję za dodane informacje.
Wygląda na to, że może to nie być kontroler prądu stałego. Uzasadnienie na podstawie:

1. Nie ma go na liście pod nagłówkiem „Kontrolery stałoprądowe” na ich stronie internetowej, tylko w sekcji „Kontrolery IR”
2. Pokazuje diody LED połączone z rezystorem, prawdopodobnie w celu ograniczenia prądu (nie jest to rezystor czujnikowy, ponieważ nie ma drutu od góry rezystora podawanego do kontrolera. Wspominasz, jakie są prawie na pewno rezystory o prawdopodobnie 150 i 330 omach, które ograniczą prąd, byłyby to nie być obecnym w regulatorze prądu stałego (zwykle zamiast tego rezystor czujnikowy <10 omów)

Myślę, że może być kontrolowany przez PWM otwartego odpływu. Jednym ze sposobów na potwierdzenie tego byłoby podłączenie go do lunety i spojrzenie na przebieg fali u góry rezystora przy zmianie poziomów jasności. Jeśli nie ma zasięgu, multimetr na AC może również dostarczyć pewnych wskazówek, ale niektóre multimetry nie działają tak dobrze dla tego rodzaju rzeczy.
W każdym razie, jeśli nie jest to stały prąd, wówczas zmiana napięcia będzie działać, aby zapewnić większy prąd przy maksymalnym ustawieniu (a wyniki testu są kolejną wskazówką, że tak nie jest), po prostu uważaj, aby nie przekroczyć mocy znamionowej któregokolwiek paska lub kontroler i utrzymuj napięcie wewnątrz, powiedzmy 2V powyżej nominalnej wartości znamionowej i myślę, że wszystko powinno być w porządku.

Świetne posty. Mam dokładnie ten sam pasek LED, z przypuszczalnie tym samym kontrolerem, co wyszedł w zestawie. Zauważyłem, że w bieli z pełną jasnością jedna część (koniec paska) daje nutę różu, zamiast pełnej bieli, podczas gdy początek paska (w pobliżu wtyczki) daje odpowiednią biel. Myślę, że to z powodu spadku napięcia. Spróbuję rozwiązać ten problem, zasilając oba końce mocą.

Jeśli chodzi o natężenie prądu, oczywiste jest, że kontroler ogranicza ilość prądu, tak aby biały wyglądał mniej więcej tak samo (nie więcej, nie mniej) niż inne kolory, ponieważ jeśli wybrałby pełne 6A na białym, wyglądałby 3 (lub prawie trzy) razy jaśniej niż powiedzieć czysta czerwień, czysto niebieski, a to prawdopodobnie obciążałoby oczy. Biorąc to pod uwagę, że żaden inny kolor, tj. Kombinacja diod, nie może dotrzeć w pobliże 6 A. Kontroler oczywiście wyrównuje prąd, więc żaden kolor nie wydaje się znacznie jaśniejszy niż następny. Również z punktu widzenia zużycia cieszę się, że twoje odczyty potwierdzają to, co doszedłem do wniosku, że pasek w żaden sposób nie zużywa pełnych 72 watów mocy maksymalnie, uważam to za wygodne w oczekiwaniu na moją następną moc rachunek. :)

Ale wydaje mi się, że zwiększenie napięcia do 14 daje ogólnie lepszą moc wyjściową, co mogę wypróbować na moim zasilaczu. Dzięki za informację.

Myślę, że mam odpowiedź na twój problem. Robiłem swoje pierwsze obliczenia rezystora dla 3 diod LED. Postanowiłem potwierdzić obliczenia, porównując rezystory, których używają w taśmach LED (151 omów w pasku 5050). Dziwne, mam zupełnie inny wynik.

Dla 5050 Vf = 3,0 do 3,4 V, typowo 3,2 V, a zatem 12-3 x 3,2 = 2,4 V dla rezystora Przy prądzie 60 mA, co najmniej 40 omów

Zgaduję, że powodem jest to, że są zaprojektowane na najgorszy możliwy scenariusz, który miałby miejsce w samochodach. Podczas gdy akumulatory samochodowe mają tylko 12 V, alternator przekracza 14 V. Np. Przy 14,5 V 85 omów min.