Encendido de tiras de LED de 20 m

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Voy a alimentar unos 20 m de tiras de LED a 24 V. Después de probar las tiras, puedo ver que esto consumirá aproximadamente 6 A.

Por supuesto, cuando se inserta energía desde un lado, la caída de voltaje en la tira es lo suficientemente grande como para hacer una diferencia significativa en el brillo de los LED hacia el final de la tira.

Me gustaría insertar energía desde ambos lados de la tira, como se muestra a continuación, donde he modelado la resistencia entre las líneas eléctricas.

Mi preocupación es que las dos líneas de 24 V pueden competir entre sí de alguna manera, teniendo alguna pérdida de potencia no deseada entre ellas.

Mi pregunta es si esta es una preocupación genuina o no? ¿Sería preferible cortar la línea de 24 V hacia el centro de la tira?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Edit: Creo que era un poco ambiguo. Para ser claros, usaré una sola fuente de alimentación, insertando energía en ambos extremos (no estoy seguro de si eso hace una diferencia).

    
pregunta Makoto

5 respuestas

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No necesitas dos fuentes de alimentación. Uno es suficiente. Simplemente conecte el cable positivo a un lado de la tira y el negativo al otro. Luego, tendrá un voltaje igual en cada grupo de LED y esto garantizará el brillo igual de todos los LED.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El uso de dos fuentes de alimentación separadas tiene algunos inconvenientes:

  • En el medio de la tira, el voltaje será menor que en ambos extremos. Los LED en el centro brillarán menos que los LED en ambos extremos.
  • Uno de los suministros puede fallar y no notarse durante mucho tiempo, hasta que alguien vea la diferencia de un extremo a otro.
  • Las dos fuentes de alimentación casi siempre son más caras y la instalación de una conexión a la red eléctrica (230VAC / 115VAC) conlleva costos adicionales.

Actualizar: Cuando la corriente a través de la tira es más alta de lo que la tira podría manejar de manera segura, debe cortarla en pedazos y alimentar cada pieza por separado. Sin embargo, las piezas cortadas también se pueden alimentar como sugiero arriba para asegurar voltajes y brillo iguales.

    
respondido por el Todor Simeonov
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Nota: como se formuló originalmente, la pregunta plantea la conexión de dos suministros en paralelo.

No hagas eso (por favor).

Como sugiere correctamente, los suministros deben estar en perfecto equilibrio para que esto funcione correctamente. Eso significa que, a menos que los voltajes de referencia, la arquitectura, las condiciones ambientales, las condiciones de fabricación y el compartimiento sean idénticos, lo que no puede ocurrir en la práctica, un suministro llevará una fracción del otro suministro como carga.

Exactamente lo que sucede depende de los detalles del diseño de las fuentes de alimentación. Puede variar desde una fuente que efectivamente se desconectará (en cuyo caso no tiene sentido agregarla) a grandes corrientes circulares que dan como resultado una generación de calor adicional (ineficiencia, desgaste, daño), destrucción de piezas, incendio o incluso daño por propulsión. p>

Muchas fuentes de alimentación están mal construidas y mal etiquetadas. En el mejor de los casos, confía en los mecanismos de seguridad (fusibles, diodos, etc.) en el caso nominal para proporcionar un funcionamiento regular. No es un buen plan bloquear su automóvil deliberadamente porque tiene bolsas de aire.

Conectar las salidas de 2 fuentes de alimentación descoordinadas juntas es peligroso y nunca debe intentarse.

Haz esto en su lugar ...

  1. O bien, puede insertar energía desde la mitad de la tira para reducir el cambio aparente en el brillo o ...

  2. Simplemente corte la tira en el centro y alimente cada mitad por separado desde ambos extremos (1 tira accionada desde 1 extremo cada una).

Actualizaciones: Suministro único; ambos extremos

OP ahora sugiere que él / ella usará una sola fuente y se conectará a ambos extremos. Si utiliza un solo suministro en ambos extremos, la pregunta es: ¿cómo obtendrá el único suministro hasta el extremo lejano?

Hay muchas maneras de hacerlo, pero veamos algunos extremos:

La fuente de alimentación está en un extremo

Este escenario es exactamente el mismo que antes (arriba), pero ahora tenemos una ruta externa para transportar la corriente que no forma parte de la tira de LED (la tira de LED también tiene esta ruta incorporada). Suponiendo que los conductores que usamos externamente son mucho más grandes que los internos, ayudará a reducir las pérdidas en el extremo lejano, elevará el brillo relativo entre los extremos cercano y lejano, a costa de más cables y esfuerzo de instalación. El centro seguirá siendo más tenue y el cable de distribución que use para llevar la corriente al extremo lejano deberá tener una resistencia muy baja (diámetro grande o muchas hebras) para maximizar el efecto.

La fuente de alimentación está en el medio

Lo mejor que puedes hacer (más fácil, más barato, más rápido) es simplemente tocar el centro de la tira de LED. Aplique energía desde el centro de la tira en lugar de los extremos. No necesita ningún cableado adicional. La carga actual en cada pata es ahora la mitad de lo que era antes y, por lo tanto, los cambios de voltaje / brillo entre las dos patas son la mitad de lo que eran en una configuración alimentada por el extremo.

Agregar un cable de retorno adicional

Algunas de las otras respuestas han propuesto esta solución, pero no discutieron las consecuencias de ese cable adicional. Para entenderlo, necesitará un cable significativo para esa ruta. Un cable de 24 AWG es aproximadamente de 0.08 Ohms / metro. A 6 A y 20 metros, perderá casi 60 vatios de potencia en esta línea de retorno y la tensión de su LED bajará de 24 V a menos de 15 V. Su LED será muy tenue. Si aumenta el cable a 8AWG, la pérdida de energía disminuirá a aproximadamente 1.5W y la tensión de alimentación del LED será de aproximadamente 23.8V, pero el costo de ese cable superará el costo de los LED, lo que sugiere que podría lograr una mejor iluminación general (sin mencionar la facilidad de instalación, menor costo y mayor eficiencia - vida más larga / menor factura de energía) con tiras más cortas (por ejemplo, alimentadas por el centro).

Gestionando el brillo

Gente clave para cambios repentinos en el brillo. Las instalaciones estándar manejarán el ojo humano lo mejor posible. Para un recorrido largo y recto, por ejemplo, mantener el equilibrio y la simetría es la clave.

Estetipodetopologíaevitalospatronesdebrillorepentinosdel"diente de sierra" o los desvanecimientos largos que las personas tienden a notar. La idea es dividir sus ejecuciones de una manera sensata y alimentarlas de modo que minimice la variación general y los cambios bruscos.

Para carreras aún más largas, o para minimizar aún más las variaciones, como se indicó anteriormente, es aceptable alimentar ambos extremos de las tiras y continuar subdividiendo según sea necesario. La mayoría de los fabricantes de tiras de LED emitirán pautas de instalación sobre la longitud máxima recomendada de una pierna para cualquier tipo de tira, por lo que debería leer y seguir esas pautas.

    
respondido por el DrFriedParts
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Esto es menos de un problema de EE, y más de un problema de instalación y empaquetado.

No puedes poner 6 amperios en un bus de 2 amperios

La tira de LED está hecha de numerosos segmentos. Cada segmento es de 6 LED en serie con una resistencia, y entre cada segmento hay una línea "CORTE".

Abajo de toda la tira hay dos trazas de PCB, que son un bus positivo y negativo. Sirven a cada segmento. Estos rastros tienen finito ampacidad . En las tiras monocromáticas de 12 V, las trazas se dimensionan para alimentar un segmento de 5 m (2 A), o absolutamente como máximo dos segmentos de 5 m en serie, contando con la caída de voltaje (muy por debajo de 4 A). Correr 6A a través de una tira de 12V está fuera de cuestión. Con las tiras de 24V, podrían construirse igual que las tiras de 12V, o sus rastros podrían ser más delgados, ya que solo necesitan la mitad de la ampacidad para hacer lo mismo.

Pero incluso si usaste las tiras dentro de sus límites de diseño, esto puede resultar en una atenuación notable . Recuerde que los LED no son lineales: su curva V-I es bastante empinada , y la curva I-lum tampoco es plana. No son lineales (cuadráticas) como incandescentes, una pequeña caída de voltaje se atenúa mucho más. Se puede ver incluso en una sola tira de 12V, comparando un extremo con el otro. Está ejecutando 24 V, lo que ayudará en un factor de 2 a 4, dependiendo de cuánto hayan reducido los buses de PCB.

Avance desde los puntos 1/4 y 3/4 ...

Una tira de 20 m es probablemente cuatro tiras de 5 m. Coloque sus fuentes de alimentación entre las tiras 1 y 2 ... y entre las tiras 3 y 4. De esa manera, cada tramo de su alimentación suministra solo una tira de 5 m. Las tiras están construidas para esto.

... O usar alimentador

Si alguna vez miras los cables del trolebús, tienen 2 conductores descubiertos en la calle a aproximadamente 2 'de distancia. Luego, cada pocos polos, tienen un puente sobre dos cables de alimentación mucho más pesados que se extienden a lo largo de los polos, que son alimentadores . Aquí hay una foto de Dayton. Tenga en cuenta que el colgador y el cable cruzado están "calientes" y alimentan el cable izquierdo (+), aislando el cable derecho (-), luego puenteando a un alimentador (observe los alimentadores dobles). Estos puentes existen cada 4-6 polos.

Haceslomismo.Ustedeligeuncabledealimentacióndetamañosuficienteparaevitarlacaídadevoltajeyluegolouneentodaspartesdondepueda.EstodacomoresultadoquelastrazasdePCByelalimentadoresténcompletamenteenparalelo,peronohaynadademaloconelalimentadorenparalelocuandoesDC.Esoesloqueelalimentadores.

ExistenrazonesnorelacionadasconelhechodequenoserealicencircuitosparalelosdeCAoenparaleloconproteccióndecircuitosintegrados.

Silacaídadevoltajeesmala,lasfuentesdealimentaciónmúltiplesnoloson

DosfuentesdealimentacióndeCC,unaalladodelaotra,puedentenerunproblemaporqueestánestrechamenteconectadas.Peroaquí,estamoshablandodenecesitarmúltiplesfuentesdealimentaciónporquedecaídadevoltaje.Esa"distancia" eléctrica significa que es mucho menos probable que tenga un problema con la pelea de suministros. Mientras sus voltajes de salida estén más cerca el uno del otro que la caída de voltaje entre ellos, ambos deben soportar su peso. El sistema de trolebuses tiene muchas subestaciones que alimentan 600 VCC al sistema. Son máquinas simples y no pueden luchar entre sí debido a la distancia y los diodos (como parte del rectificador) que evitan la retroalimentación.

    
respondido por el Harper
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En teoría, puedes hacer lo que propones sin embargo habrá problemas prácticos que debes tener en cuenta.

Es probable que ambos suministros de 24 V no suministren exactamente el mismo voltaje. Digamos que el suministro V1 entrega 24.00 V pero el suministro V3 entrega 24.05 V.

En ese caso, V3 tomará la mayor parte de la carga y V1 solo tomará menos de la mitad de la carga. Solo cuando los voltajes sean exactamente los mismos compartirán la carga por igual.

Esto no es un problema siempre y cuando uses dos 6 A y no dos 3 A.

El brillo del LED será más igual, sin embargo, ahora los LED en el centro se encenderán con menos brillo.

¡Mira la respuesta de Todor para una mejor solución!

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Este es un caso clásico en el que un poco de conocimiento es algo peligroso. Su error queda claro en la frase "resistencia a través de las líneas eléctricas". Si sus líneas eléctricas tienen kilómetros de longitud, entonces debe considerar eso. Si no, no lo haces. Es así de simple.

Por supuesto, si usa realmente un cable delgado, es posible que deba considerar su resistencia. Sin embargo, su mayor problema es que el cable ahora es un elemento calentador y corre el riesgo de derretir el aislamiento y / o provocar un incendio. Si ha prestado atención a las clasificaciones actuales de sus cables, entonces la resistencia en los cables es despreciable y puede ignorarse con seguridad.

    
respondido por el Graham

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