Configuración de la tira de LED en las escaleras. No estoy seguro de qué fuente de alimentación funcionará para 1200 LED

Los LED WS2812B son muy divertidos y bastante fáciles de manejar. Dicho esto,

  

¿Cualquier alambre de calibre estaría bien para esto?

NO !!!

Necesita un cable lo suficientemente grande para transportar la corriente sin demasiada caída de voltaje. Todos los cables tienen cierta resistencia, lo que significa que el voltaje cae a lo largo del cable. De acuerdo con la ley de Ohm, mientras más corriente circule, mayor será la caída de voltaje.

El módulo WS2812B contiene 3 LED (rojo, verde, azul) con cada color dibujando hasta 16 mA según esta publicación enlace

asumiendo que tiene 60 LED / m, 18 tiras de 1 m, que le dan 60 * 18 * 3 * 16 = 51,840mA o aproximadamente 52A max, lo cual no es una broma. Esto es si enciendes todos los LED a blanco con brillo total.

Su descripción no es muy explícita en este punto, pero si intenta encadenar todas las tiras, no funcionará. Solo el cable de datos debe ir desde la salida de la tira N a la entrada de la tira N + 1. El poder necesita una ruta más directa.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si intenta construir esa ruta de alimentación con un solo conjunto de cables, necesitará 2 * (2.5 + 17 * 0.3) = 15.2m de cable que lleva esa gran corriente. Por supuesto, esto es una sobrestimación, ya que la tira 1 reducirá la corriente en el cable en aproximadamente 3A a 2,5 m, la tira 2 en otro 3A a 2,8 m, ... y así sucesivamente. El tiempo en el que quieres hacer las matemáticas reales o no, eso significa cable grueso. Mi recomendación sería no más de 1V de caída en toda la longitud (en teoría, los módulos funcionan a menos de 4V) o aproximadamente 60mV / m. a 60A esto significa 0.001 Ohm / m o AWG 5 !!! Es gigantesco. Estimaciones menos conservadoras podrían darte hasta AWG 8 ...

Otra estrategia puede ser tener un juego de cables que conecte cada tira directamente a la fuente de alimentación. Esta será una pesadilla de administración de cables, pero le permite usar cables más pequeños. 3A, 15m, 1V = > 0,02 Ohm / m = > AWG 18 a 21 (el mismo cálculo anterior)

^{simular este circuito}

Por supuesto, también puede tener un enfoque híbrido, con un cable de alimentación de unas pocas tiras de led en lugar de una sola. Por ahora espero que entiendas cómo calcular las cosas. También puede tener varias fuentes de alimentación (una en la parte superior de las escaleras, una en la parte inferior) que reduce la longitud del cable. Podría aumentar el voltaje en su cable de suministro y tener un transformador reductor localizado para cada tira. O un montón de tiras.

Las posibilidades son infinitas, ¡pero siempre recuerda la ley de Ohm!

Cuando vea en las otras respuestas que es probable que obtenga 50 - 70 A más, su conclusión debería ser que intenta hacerlo de manera incorrecta al usar una única fuente de alimentación monolítica de 5 V.

La tira WS2812B que está comprando es de aproximadamente 18 W / m (con 60 dispositivos), lo que representa aproximadamente 3,6 A por tira de metro (un paso).
Por lo tanto, sus 18 pasos necesitan aproximadamente 65 A en total a 5 V y un requisito de potencia total de aproximadamente 324 W.

Mi sugerencia sería utilizar un pequeño convertidor DC-DC Buck (24 - 5 V) para la tira de LED en cada paso. Esto reduce el requisito actual para los tramos largos de cable.
Puede comprar fácilmente un convertidor de 24 V a 5 V a 5 A por aproximadamente $ 2. Use esto como un término de búsqueda en Ebay, "5x DC-DC Step Down Buck Convertidor Módulo de fuente de alimentación 24/12 / 9V a 5V 5A 25W".

Su suministro principal de 24 V CC ahora solo necesita entregar 13.5 A, y se convierte en otro elemento de Ebay disponible para alimentar los convertidores CC-CC. Mire this para referencia. Hay una gran cantidad de fuentes de alimentación de 24 V 15 - 30 A disponibles a una gama de precios.

Si conecta cables separados desde la fuente de alimentación principal a cada grupo de seis convertidores DC-DC (< 5 A), entonces puede usar un cable simple de figura 8 o incluso un cable de luz de jardín para distribuir la energía. Le sugiero encarecidamente que coloque fusibles en línea en cada uno de estos pares de cables (un fusible de 5 A para cada par de cables debería ser efectivo).

Si le resulta más rentable, incluso podría utilizar 3 fuentes de alimentación de 24 V 5 A separadas, cada una de las cuales alimenta convertidores de CC a CC de 6 pasos.

Nota: por supuesto, aún tendría que pasar su cable de señal digital a través de cada una de las cadenas de LED ... aunque sugeriría que use más puertos en su MCU y ejecute 3 grupos de cables de señal digital a cada uno del grupo sugerido de 6 pasos.

Puede usar una guía de cable para mostrar las corrientes de cada cable.
Puede obtener un cable plano de corriente media (ya sea cable de festón o cable plano de altavoz) que servirá para una distribución de 24 V. Por ejemplo, este cable de altavoz funcionaría bien para 24 V.

No reformularé las excelentes respuestas de los demás, tú lo dijiste todo, excepto .....

Este LED emite 12 a 16 lúmenes a plena potencia, lo que equivale a unos 50 lúmenes / W, lo que es realista.

Ahora tiene aproximadamente 1000 LED, por lo que a plena potencia tendrá 16000 lúmenes.

Esto es ENORME.

Teniendo en cuenta que el área de superficie de un paso es de aproximadamente 1 mx 20 cm, o 0,2 m 2, y si toda la luz de una tira de 60 LED se ilumina en ese escalón, tiene 960 lm sobre 0,2 m 2, o 4800 lux. p>

Algunas iluminancias recomendadas:

• Trabajo de oficina 500 lux
• Trabajos mecánicos finos, es decir, relojería 2000 lux
• Microcirugía 5000 lux

Entonces, su problema es que tiene aproximadamente 10 veces más LED de los que necesita.

Resolver esto también resuelve tu problema de energía.

60 miliamperios por rgb led para brillo total, todo en blanco. 0.06 * 1200 = 72 amperios. 72 amperios * 5v = 360 vatios de potencia a solo 5V. Esa es una cantidad de poder no trivial. Y eso no tiene en cuenta la pérdida de potencia o la carga ideal de la fuente de alimentación del 85%. Mínimo digamos 450W 5V de suministro.

En cuanto al calibre del cable, cuanto más pequeño es el cable, mayor es la resistencia. Cuanto mayor sea la carga, mayor será la caída de voltaje en la resistencia y los problemas de calor. No sugiero nada más pequeño que un par de cables de 20 AWG por tira de led.