为什么我的5050 led灯条的功率没有我预期的那么大?


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我一直在玩一个5m长的RGB LED灯带,它具有300倍的表面贴装5050 RGB LED,但无法理解为什么该灯带不像我期望的那样明亮或消耗那么多功率。

我看过Arduino和5A 12Volt驱动程序,它似乎是在谈论同一种产品,但是那里的答案并不能帮助我理解。

从规格:

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

卷盘上却说出一些不同:

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

红外控制器通过4方向带状电缆连接,每种颜色一根电线,另一根12v电线。每个5厘米的区域包含三个6引脚RGB表面贴装LED和三个标记为151(我认为是绿色和蓝色)的1206 SMT(电阻器)和一个标记为331的表面贴装LED。

红外控制器手册和案例详细介绍了以下规格:

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

因此,我期望将其通电并将其设置为全亮度红色,绿色或蓝色,以便绘制2A的电流,而将其切换为白色时,绘制6A的电流。

那不是我所看到的。在11.95v电压下,我看到每种颜色在1到1.3A之间独立绘制,而全亮度白色仅绘制2.2A,或大大低于这三种颜色的总和!

凭直觉,我将电源电压提高到了14.4V(考虑到卷轴上的72W / 5A),现在我已经接近了我的期望值,但是全亮度白色仍远低于我期望的72W。完整的结果是:

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

我对这些电路的行为有误解吗?

可能是IR控制器限制了可用于LED的电流,从而导致它们的亮度降低并吸收了更少的电流吗?

我是否可以将12v电源直接连接到LED灯条而不使用LED控制器来测量电流并获得亮度的感觉,或者我可能会在没有“适当”控制器的情况下烧坏LED灯条?

我还没有打开红外控制盒,以查看它包含哪些组件,但是如果需要,我很乐意这样做。

...打开红外控制器,PCB上标有EC-LED-19A,因此它可能是此产品,但仍然没有提供数据表。重要的组件似乎是一个未标记的14引脚IC(可能是PIC),一个FT24C02A串行eeprom,一个78L05稳压器以及3个以上的SMT电容和68ohm SMT电阻器。每个RGB通道都有一个10k电阻器,一个2k电阻器和一个标有WFAON的3引脚SMT封装,我无法找到其数据表。

LED灯带是否有可能:46%的电阻损耗?也许可以帮助您更全面地回答这个问题。


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您引用的规格很可能是最大额定值,而不是标称工作值。
标记

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您能给我们IR控制器的完整规格/数据表吗?它可能是恒定电流驱动器,并且可能会根据某些控制信号限制电流。在确定发生了什么之前,更改电源电压是“不可取的”。
奥利·格拉泽

不,最近有关46%电阻损耗的问题无法解决您的问题。那里的问题是效率,仍然需要消耗功率,但是浪费在电阻热中。在这里,最有问题的原因是控制器和电源尺寸过小。直接连接到线轴两端的6Amp 14V电源应产生接近5.8Amps的电流。
2014年

@Passerby-我尽可能多地更新了我的问题,以提醒自己测量Vf并为电路建模,以了解电阻损耗将产生多大的影响,因此成为“帮助答案”。
Mark Booth

Answers:


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我曾经遇到过同样的问题,直到我测量了测试条另一端的电压后才发现:在整个长度上,整个3V电压都下降了!比较第一个和最后一个LED时,您甚至可以看到亮度的差异。

考虑5米长的铜走线的电阻。这些带通常在便宜的柔性PCB上生产,带有默认的(35um)铜层,并且具有很高的电阻。

显然,这些LED灯条至少不会一件,完全不符合印在其上的规格。


优点-这是有道理的,您需要在该长度和电流下有一些相当粗的迹线,以不降低明显的电压。经过快速计算,一条5m长,35um厚,5mm宽的走线具有〜0.5欧姆的电阻,因此在6A的全额定值下将下降3V。5mm对于您的平均迹线来说相当宽,因此我想如果这些板子根本不考虑这一点,它甚至会更糟。
奥利·格拉泽

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的确,我最近购买了一个“ 15米长的LED灯带”,实际上是将您连接在一起的3个灯带。3米后,我的光度明显下降,10米后,它是第一个LED的光度的一半。他们是否真的在卖出1500万颗带足够大痕迹的led灯带?
slides_alpha 2014年

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无论LED控制器是PWM还是“模拟”,某些LED灯条在5m滚动结束时的确会下降2-3V。

解决方案:将所有4根电线从LED控制器馈送到条带的两端-而不只是一端。这称为双页进纸。对于中途方法,只需双馈12V线(共阳极)或GND线(共阴极),因为这条线可提供RG&B电流之和,因此下降了RG&B线的三倍。


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我尝试了双馈电,设法在不产生过电压的情况下将电流汲取至约2.5A,但仍远未达到应能吸收的全部6A电流。我认为我有一个巧妙的解决方案,当我有时间再进行一些测试时,将在此处发布。
Mark Booth,

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请发布您的狡猾解决方案,即使它不起作用。很高兴看到人们采取什么方法。
2014年

另一个可能的选择是通过将4条电源线焊接到板带中间的某个位置来进行“中间进给”。这样,您将获得2 x 2.5M,而不是1 x 5M。
拉尔夫·博尔顿

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这是有关EC-LED-19A电路的一些信息。

控制器正在调制R,G和B线的接地侧。二极管通过公共阳极连接到电源,并且通过(大概是)MOS开关(WFA0N)来切换接地。您已经对EEPROM进行了更正,并且uC引脚与PIC 12F275或类似产品匹配。当PIC uC允许您将数据写回内部EEPROM时,我不确定他们为什么使用外部EEPROM……也许这是一种便宜的一次写入(PROM)uC?该板似乎使用一个简单的5.1V稳压二极管来制造便宜的稳压器。对于7805或类似的稳压器,该引脚的空间很小,但对于该应用,只需一个简单的电阻(680欧姆)和齐纳二极管即可。还有一个反向保护二极管。

[编辑-我在下面添加了示意图。]

对于大多数颜色,其中两条线会一直打开或关闭,第三条线以500Hz的速率进行脉宽调制。(用O型镜测量)

这里有关于Instructables的类似电路:http : //www.instructables.com/id/How-to-fit-LED-kitchen-lights-with-fade-effect/step2/Fader/

我从eBay上订购了我的...我希望每种颜色的水平都可以连续可调,所以我可能会为此组装一块自己的板子...尽管我可以用引脚相似的uC代替uC并在其中保留两线式编程连接器。

至于功率消耗,对于“白色”设置,看起来其中两个串(我认为是蓝色和绿色)处于全功率,而另一个(红色)是通过小于50%占空比的脉冲宽度调制的(更像是30%)。因此,这也许可以解释为什么在白色设置下以全亮度显示时,您会看到大约75%的全电流。至于从6A到2A的较大差异,在12V电压下,灯条的规格为14.4W / m,对于5m灯条,规格为1.2A / m或6A。正如其他人所建议的那样,我怀疑带状板上的电压下降可能与这有很大关系,这与一串PWM循环结合在一起。

-斯科特 在此处输入图片说明


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感谢您添加信息。
看来这可能不是恒流控制器。推理基于:

  1. 它未在其网站上的“恒定电流控制器”标题下列出,仅在“ IR控制器”下面列出
  2. 它显示了与电阻连接的LED,可能会限制电流(不是感应电阻,因为电阻顶部没有电线馈入控制器。您提到几乎可以肯定的是150和330欧姆的电阻会限制电流,这些电阻在恒流控制器中不存在(通常使用<10欧姆的检测电阻器代替)

我认为这可能是由开漏的PWM控制的。一种确认方法是将其挂接到示波器上,并在更改亮度级别的同时查看电阻器顶部的波形。如果没有示波器,AC上的万用表也可能提供一些线索,但是某些万用表在这种情况下效果不佳。
在任何情况下,如果不是恒定电流,那么更改电压将可以在最大设置下提供更多电流(并且您的测试结果表明不是这样),请注意不要超过插排或控制器,并将电压保持在例如高于标称额定值2V的范围内,我认为一切很好。


感谢Oli,我以为这是PWM控制器。我没有示波器,但从最小到最大亮度时,我的Fluke 79III的读数介于125Hz和440Hz之间。
Mark Booth

@Mark-是的,起初我没有足够仔细地看并且错过了电阻器部分,因此假定电流恒定。按照Fluke所说,那时可能是脉冲密度调制。无论哪种方式,都可以将电压稍微提高一点,但我可能会将其保持在14V左右,因为内部电路可能对更高的电压不满意(除非您可以为LED提供单独的更高电源并将地线绑在一起,尽管我仍然会小心)。
奥利·格拉泽

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很棒的帖子。我的套件中有完全一样的LED灯带,大概有相同的控制器。我注意到的是,在具有全亮度的白色处,一部分(条带的末端)发出淡淡的粉红色,而不是全白,而条带的开始处(插头附近)发出适当的白色。我猜这是因为电压下降。我将尝试通过向两端供电来解决此问题。

就安培数而言,很明显,控制器正在限制电流量,以使白色看上去比其他颜色近似亮(不多,不小于),因为如果白色达到全6A,它会比纯红色,纯蓝色显得明亮3倍(或接近3倍),这可能是眼睛疲劳的原因。考虑到没有其他颜色,即二极管组合不能达到6 A附近的任何一种。控制器显然在均衡电流,因此没有一种颜色比下一种颜色亮得多。另外,从功耗的角度来看,我实际上很高兴您的读数证实了我的推论,即该灯带绝对不会消耗最大72瓦的功率,我发现这对我的下一个功率有所期待法案。:)

但是我想将电压提高到14可以得到整体亮度更高的输出,这是我可以尝试使用的电源。谢谢(你的)信息。


考虑到ScottH的回答,我认为您可能高估了控制器的复杂程度/ 智能程度。鉴于Manuel J.的回答,我现在可以肯定是,柔性PCB的电阻是该系统决定因素。我还有更多实验可以尝试,因此当我有更多信息时,我将在这里报告。
Mark Booth

控制器的便宜性也可能是限制因素。它的输出级可能根本无法提供全部功率。找出方法是要求全红色,测量电流。然后是绿色,然后是蓝色。我敢打赌,当您要求全白时,它们加起来比总数多。
拉尔夫·博尔顿

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我想你有问题的答案。我正在为3个LED进行第一次电阻计算。我决定通过检查在LED灯带中使用的电阻(在5050灯带中为151ohm)来确认计算。奇怪的是,我得到了不同的结果。

对于5050 Vf = 3.0至3.4V,典型值为3.2V,因此该电阻的12-3x3.2 = 2.4V在60mA电流下(最小40ohm)

我猜是因为它们是为最坏的情况而设计的,例如汽车。当汽车电池只有12V时,交流发电机超过14V。例如,在14.5V 85ohm最小值。


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这很旧,但是串联的LED消耗的电流不超过3倍,它们使用相同的电流。因此,一个串联的3 led区段,每个led通常有20ma,只会消耗20ma。因此2.4 V / 0.020 A = 120欧姆。下一个常见的10%电阻值为150。因此实际为16ma。每种颜色。电阻的红色明显不同。
路人2013年
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