왜 5050 led 스트립이 예상만큼 많은 전력을 소비하지 않습니까?


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300x 표면 실장 5050 RGB LED가있는 5m 길이의 RGB LED 스트립으로 놀고 있지만 스트립이 왜 밝거나 예상보다 많은 전력을 소비하지 않는지 이해할 수 없습니다.

Arduino와 5A 12Volt 드라이버를 살펴 보았습니다.이 드라이버 는 동일한 종류의 제품에 대해 이야기하는 것처럼 보이지만 그 대답은 이해하는 데 도움이되지 않습니다.

사양에서 :

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

그러나 릴은 약간 다른 것을 말합니다.

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

IR 컨트롤러는 4 웨이 리본 케이블을 통해 연결되며, 각 색상 당 하나의 전선과 12v 라인 용으로 하나의 전선이 연결됩니다. 각 5cm 섹션에는 3 개의 6 핀 RGB 표면 실장 LED와 3 개의 1206 SMT (저항?)가 151 (녹색 및 파란색이라고 생각합니다)과 1이 331로되어 있습니다.

IR 컨트롤러 매뉴얼 및 케이스에는 다음 사양이 자세히 설명되어 있습니다.

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

그래서 전원을 켤 때 2A가 그려 질 때 빨강, 녹색 또는 파랑으로 밝게 설정하고 흰색으로 전환하면 6A가 그려 지길 기대했습니다.

그것은 내가보고있는 것이 아닙니다. 11.95v에서 나는 각각의 색상이 1과 1.3A 사이에서 자체적으로 그려지는 것을 볼 수 있습니다.

순식간에, 공급 전압을 14.4V (릴에 72W / 5A로 제공)까지 올렸고 이제는 예상 한 것에 훨씬 더 가까워졌지만 전체 밝기 백색은 여전히 ​​예상했던 72W보다 훨씬 낮습니다. 전체 결과는 다음과 같습니다.

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

이 회로가 어떻게 동작해야하는지 오해하고있는 것이 있습니까?

LED에 사용 가능한 전류를 제한하는 IR 컨트롤러 일 가능성이 높기 때문에 LED가 덜 밝아지고 전류가 줄어 듭니다.

LED 컨트롤러없이 12v 전원을 LED 스트립에 직접 연결하여 전류를 측정하고 밝기를 느끼거나 '적절한'컨트롤러없이 LED 스트립을 태울 수 있습니까?

IR 컨트롤 박스를 열지 않고 포함되어있는 구성 요소를 보았지만 요청하면 기뻐할 것입니다 ...

... IR 컨트롤러를 열면 PCB에 EC-LED-19A가 표시되어 있으므로이 제품 일 가능성 있지만 여전히 데이터 시트를 제공하지는 않습니다. 중요한 구성 요소는 레이블이없는 14 핀 IC (아마도 PIC), FT24C02A 직렬 eeprom , 78L05 레귤레이터 및 3 개 이상의 SMT 캡 및 68ohm SMT 저항으로 보입니다. 각 RGB 채널에는 10k 저항, 2k 저항 및 WFAON으로 표시된 3 핀 SMT 패키지가 있으며 데이터 시트를 찾을 수 없습니다.

이 가능성이 46 % 저항 손실 : 스트립 LED? 이 질문에보다 포괄적으로 답변 할 수 있습니다.


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귀하가 인용 한 사양은 공칭 작동 값이 아닌 최대 정격입니다.
Mark

1
IR 컨트롤러의 전체 사양 / 데이터 시트를 제공 할 수 있습니까? 정전류 드라이버 일 가능성이 있으며 일부 제어 신호에 따라 전류를 제한 할 수 있습니다. 무슨 일이 일어나고 있는지 확신하기 전에 공급 전압 변경은 "피할 수 없습니다".
Oli Glaser

아니요, 최근 46 % 저항 손실에 대한 질문으로 문제가 해결되지 않습니다. 문제는 효율성에 관한 것이지만, 힘은 여전히 ​​끌어 당겨 지지만 저항 열에 낭비됩니다. 여기서 문제는 컨트롤러와 소형 전원 공급 장치로 인한 것입니다. 릴의 양쪽 끝에서 6Amp 14V 전원 공급 장치에 직접 연결하면 5.8A에 가깝습니다.
Passerby

@Passerby-나는 Vf를 측정하고 회로를 모델링하여 저항 손실이 얼마나 많은 영향을 미치게 될지, 즉 "도움말 답변"을 생각 나게하기 위해 내 질문을 업데이트했습니다.
Mark Booth

답변:


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나는 한 번 같은 문제가 있었고 스트립의 다른 쪽 끝의 전압을 측정 할 때까지 알아낼 수 없었습니다. 전체 길이에 걸쳐 전체 3V가 떨어지고있었습니다! 첫 번째 LED와 마지막 LED를 비교할 때 밝기의 차이를 볼 수도 있습니다.

구리의 5 미터 흔적의 저항을 고려하십시오. 이 스트립은 일반적으로 기본 (35um) 구리 레이어를 사용하는 저렴한 플렉시블 PCB에서 생산되며 저항이 매우 높습니다.

이 LED 스트립은 적어도 한 조각으로 인쇄 된 사양을 충족시키지 못할 것입니다.


탁월한 점-이해가 되려면 상당한 전압을 떨어 뜨리지 않기 위해 해당 길이와 전류에서 꽤 두꺼운 트레이스가 필요합니다. 5m 길이, 35um 두께, 5mm 폭 트레이스의 빠른 계산은 ~ 0.5 ohms 저항을 가지므로 6A에서 최대 정격은 3V가 떨어집니다. 5mm는 평균 트레이스에 비해 꽤 넓기 때문에 전혀 고려하지 않으면 보드에서 더 나빠질 수 있습니다.
Oli Glaser

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실제로, 나는 최근에 당신이 함께 연결하는 3 개의 스트립 인 "15 미터 LED 스트립"을 샀습니다. 3 미터 후 나는 눈에 띄게 감소 된 광도를 얻었고, 10 미터 후에 그것은 첫 번째 LED의 광도의 절반입니다. 그들은 실제로 충분히 큰 트레이스를 가진 15M LED 스트립을 판매합니까?
sliders_alpha

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LED 컨트롤러가 PWM인지 '아날로그'인지에 관계없이 일부 LED 스트립은 실제로 5m 롤 끝에서 2-3V를 떨어 뜨립니다.

해결 방법 : LED 컨트롤러에서 스트립의 양쪽 끝으로 한쪽 끝이 아닌 4 개의 전선을 모두 공급하십시오. 이것을 이중 급지라고합니다. 절반 접근 방식의 경우 12V 라인 (공통 양극) 또는 GND 라인 (공통 음극)을 이중으로 공급하면이 라인이 RG & B 전류의 합을 전달하므로 RG & B 라인의 3 배를 떨어 뜨립니다.


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나는 이중 급전을 시도했지만 과전압없이 약 2.5A까지 전류를 끌어 올릴 수 있었지만 여전히 6A 전체 근처에서는 그릴 수 없었습니다. 나는 교활한 솔루션을 가지고 있다고 생각합니다.이 테스트는 몇 가지 테스트를 더해야 할 때 여기에 게시 할 것입니다.
Mark Booth

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교활한 해결책이 작동하지 않더라도 게시하십시오. 사람들이 어떤 접근법을 취하는 지 보는 것이 좋습니다.

또 다른 가능한 옵션은 4 개의 공급 와이어를 스트립 중앙에 납땜하여 '중간 공급'하는 것입니다. 이렇게하면 1 x 5M이 아닌 2 x 2.5M을 공급합니다.
랄프 볼튼

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다음은 EC-LED-19A 회로에 대한 정보입니다.

컨트롤러가 R, G 및 B 라인의 접지면을 변조하고 있습니다. 다이오드는 공통 양극으로 연결되어 공급되며 접지는 (아마도) MOS 스위치 (WFA0N)를 통해 전환됩니다. EEPROM에 대한 정보가 수정되었으며 uC 핀아웃은 PIC 12F275 또는 이와 유사합니다. PIC uC를 사용하여 부품의 내부 EEPROM에 데이터를 다시 쓸 수있을 때 왜 외부 EEPROM을 사용했는지 잘 모르겠습니다. 아마도 PROM (write-once) uC가 더 저렴할까요? 이 보드는 저렴한 레귤레이터를 위해 간단한 5.1V 제너 다이오드를 사용하는 것으로 보입니다. 이것은 7805 또는 유사한 전압 레귤레이터를위한 빈 공간을 차지하지만이 애플리케이션의 경우 간단한 저항 (680ohm)과 제너가 좋습니다. 역 보호 다이오드도 있습니다.

[편집-아래에 회로도를 추가했습니다.]

대부분의 색상에서 두 라인은 계속 켜져 있거나 꺼져 있고 세 번째는 500Hz 속도로 펄스 폭 변조됩니다. (o- 스코프로 측정)

Instructables에 비슷한 회로가 있습니다 : http://www.instructables.com/id/How-to-fit-LED-kitchen-lights-with-fade-effect/step2/Fader/

나는 eBay를 주문했다 ... 그리고 나는 각 색상의 레벨을 지속적으로 조절하기를 바랐다. 그래서 나는 이것을 위해 내 자신의 보드를 모을 것이다 ... uC를 비슷한 핀아웃을 가진 것으로 교체 할 수는 있지만 2 와이어 프로그래밍 커넥터를 그대로 두십시오.

파워 드로우에 관해서는, "white"설정의 경우, 두 개의 스트링 (파란색과 녹색)이 최대 전력을받는 반면 다른 (빨간색)은 듀티 사이클이 50 % 미만인 펄스 폭으로 변조 된 것 같습니다 ( 30 % 이상). 따라서 흰색 설정에서 최대 밝기로 전체 전류의 약 75 %를 보는 이유를 설명 할 수 있습니다. 6A에서 2A까지의 더 큰 차이와 관련하여 스트립은 12V에서 14.4W / m 또는 5m 스트립에 대해 총 1.2A / m 또는 6A로 지정됩니다. 다른 사람들이 제안했듯이 스트립 아래의 전압 강하가 이와 관련이있을 것으로 의심됩니다. 한 문자열의 PWM 사이클링과 결합했습니다.

스콧 여기에 이미지 설명을 입력하십시오


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추가 된 정보에 감사드립니다.
이것은 정전류 컨트롤러가 아닐 수도 있습니다. 다음에 근거한 추론 :

  1. 웹 사이트의 "정전류 컨트롤러"제목 아래에는 "IR 컨트롤러"아래에 나열되어 있지 않습니다.
  2. 그것은 아마도 전류를 제한하기 위해 저항으로 연결된 LED를 보여줍니다 (컨트롤러에 공급되는 저항의 상단에서 와이어가 없기 때문에 감지 저항이 아닙니다. 아마도 150 및 330 옴의 저항이 무엇인지 언급 할 것입니다. 정전류 컨트롤러에 존재하지 않음 (대신 <10ohm 감지 저항 대신)

오픈 드레인의 PWM에 의해 제어 될 수 있다고 생각합니다. 확인하는 한 가지 방법은 스코프에 연결하고 밝기 수준을 변경하면서 저항 상단의 파형을 보는 것입니다. AC의 멀티 미터가 어떤 단서를 제공 할 수있는 스코프가 없다면 일부 멀티 미터는 이런 종류의 일에는 제대로 작동하지 않습니다.
어떤 경우에도 정전류가 아닌 경우 전압을 변경하면 최대 설정에서 더 많은 전류를 공급할 수 있습니다 (테스트 결과는 그렇지 않은 또 다른 단서입니다). 스트립 또는 전원의 정격 전력을 초과하지 않도록주의하십시오 정격 전압보다 2V 높은 전압을 유지하면 모든 것이 정상이라고 생각 합니다.


고마워 올리, 나는 이것이 PWM 컨트롤러라고 가정했다. 스코프가 없지만 Fluke 79III는 최소에서 최대 밝기로 갈 때 125Hz와 440Hz 사이를 읽습니다.
Mark Booth

@Mark-예, 처음에는 충분히 자세히 보지 않았고 저항 부분을 그리워서 일정한 전류를 가정했습니다. Fluke의 말에 따르면 펄스 밀도 변조 일 수 있습니다. 어느 쪽이든, 전압을 조금 올리는 것이 좋을 것입니다. 내부 회로가 훨씬 더 행복하지 않을 수 있기 때문에 아마도 약 14V로 유지할 것입니다 (LED에 별도의 더 높은 소스를 공급하고 접지를 묶지 않는 한, 그래도 여전히 조심해야합니다).
Oli Glaser

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좋은 소식. 키트에 나온 것과 동일한 컨트롤러를 사용하여 정확히 동일한 LED 스트립을 가지고 있습니다. 내가 주목 한 것은 전체 밝기가있는 흰색에서 스트립의 시작 부분 (플러그 근처)의 시작 부분이 흰색을 나타내는 반면 전체 부분이 아닌 흰색 부분은 전체 흰색 대신 분홍색 힌트를줍니다. 나는 이것이 전압 강하 때문이라고 생각합니다. 나는 양끝에 힘을 공급하여 이것을 해결하려고 노력할 것이다.

전류량에 관한 한, 컨트롤러가 전류의 양을 제한하여 흰색이 다른 색상보다 거의 밝게 (더 이상, 더 이상) 나타나지 않도록하는 것은 분명합니다. 순수한 빨강, 순수한 파랑보다 3 배나 더 밝게 보일 것입니다. 아마도 눈에 부담이 될 것입니다. 이것은 다른 색상, 즉 다이오드 조합이 6A 근처에 도달 할 수 없다는 점을 고려한 것입니다. 컨트롤러는 전류를 균등하게 조정하므로 다음보다 더 밝은 색상이 나타나지 않습니다. 또한 소비 관점에서 스트립이 최대 72 와트의 전력을 전혀 소비하지 않는다는 사실을 확인한 것이 실제로 당신의 수치를 확인하게되어 기쁩니다. 계산서. :)

그러나 전압을 14로 올리면 전반적인 전원 출력이 높아져 전원 공급 장치에서 시도 할 수 있습니다. 정보에 대해서 감사드립니다.


ScottH의 대답에 따르면 컨트롤러가 얼마나 복잡하고 영리한지 과대 평가하고 있다고 생각합니다 . 나는 주어진 지금 꽤 확신 마누엘 J.의 대답 유연한 PCB의 저항이라고 이 시스템의 결정 요인. 시도해 볼 실험이 더 있으므로 자세한 정보가 있으면 여기에 다시보고하겠습니다.
Mark Booth

컨트롤러의 싸구려도 제한 요소가 될 수 있습니다. 출력단이 단순히 최대 전력을 공급하지 못할 수도 있습니다. 알아내는 방법은 빨간색을 요청하고 전류를 측정하는 것입니다. 초록색, 파란색 나는 당신이 풀 화이트를 요청할 때 그들이 합계보다 더 많이 내기 할 것입니다.
랄프 볼튼

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귀하의 문제에 대한 답변이 있다고 생각합니다. 3 개의 LED에 대한 첫 번째 저항 계산을하고있었습니다. 나는 LED 스트립 (5050 스트립에서 151ohm)에서 사용하는 저항을 확인하여 계산을 확인하기로 결정했습니다. 홀수, 나는 다른 결과를 얻었다.

5050Vf = 3.0 ~ 3.4V, 일반적인 3.2V, 저항의 경우 12-3x3.2 = 2.4V 60mA의 전류에서 40ohm min

그 이유는 자동차에있을 수있는 최악의 시나리오를 위해 설계 되었기 때문입니다. 자동차 배터리는 12V에 불과하지만 발전기는 14V를 초과합니다. 예 : 14.5V 85ohm min.


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이것은 오래되었지만 직렬로 연결된 LED는 전류의 3 배를 소비하지 않으며 동일한 전류를 사용합니다. 따라서 LED 당 20ma와 직렬로 연결된 3 개의 led 섹션은 20ma 만 소비합니다. 따라서 2.4V / 0.020A = 120ohm입니다. 다음으로 일반적인 10 % 저항 값은 150입니다. 실제 16ma입니다. 색마다. 저항은 빨간색에 따라 다릅니다.
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