为20 m LED灯条供电


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我将在24 V电压下为大约20 m的LED灯条供电。在测试了这些灯条后,我看到这将消耗约6 A的电流。

当然,当从一侧插入电源时,带材两端的电压降足够大,足以使LED朝向带材末端的亮度产生显着差异。

我想从配电盘的两侧插入电源,如下图所示,其中我模拟了电源线之间的电阻。

我担心的是两条24 V线可能以某种方式相互竞争,从而在它们之间造成一些不必要的功率损耗。

我的问题是,这是否是真正的关注?最好将24 V线切向板的中间吗?

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图


编辑:我觉得我有点模棱两可。需要明确的是,我将使用单个电源,在两端插入电源(不确定是否会有所不同)。


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据我所知,这里的二维图有四个角。这些角如何对应于“两端”?
hmakholm在Monica

@HenningMakholm:这种LED灯条的0V和24V线沿灯条的长度方向延伸。无论在哪里剪切,都将具有这些线条。因此,您在两端都有2个端子。
MSalters

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@MSalters:但是图中的那些“两端的2个端子”是哪些?是“顶部两个,底部两个”还是“左侧两个,右侧两个”?
hmakholm在莫妮卡(Monica)

@HenningMakholm在这里看到我的答案:electronics.stackexchange.com/questions/307110/…第二个图显示了一个12V LED灯条,每2英寸可以切割一次。对于24V,原理是相同的,只有LED是6个,而不是每组3个。
Todor Simeonov

@HenningMakholm:左边两个,右边两个。从电压源的位置出发,您可以从0V和24V线必须分别位于底部和顶部这一事实中找出答案。
MSalters

Answers:


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您不需要两个电源。一个就足够了。只需将正极线连接到条的一侧,将负极线连接到另一条。然后,每个LED组上的电压相等,这将确保所有LED的亮度相等。

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

使用两个单独的电源有一些缺点:

  • 在条带中间的电压将低于两端。中间的LED将比两端的LED发光少。
  • 其中一种电源可能会发生故障,并且很长一段时间都不会被注意到,直到有人看到一端到另一端的差异。
  • 两个电源几乎总是更昂贵,安装主电源(230VAC / 115VAC)连接会导致额外的成本。

更新:当通过带状电路的电流高于带状电路可以安全使用的电流时,您需要将带状电路切成碎片,并分别为每个部件供电。但是,也可以按照我上面的建议为切割件供电,以确保电压和亮度相等。


这是获得均等亮度的一种真正巧妙的方法。我担心的是,所有电流都将流经测试条的第一部分,在6A时可能会有问题。同样,与24V时的全亮度相比,亮度相等时亮度几乎不那么高
Makoto

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@DrFriedParts是的,但是额外的接地线的电阻现在成为所有 LED 的障碍,因此亮度将相等。您可能需要进行一些计算/模拟以确认您错了。
Bimpelrekkie

@Makoto-通过条形走线约6A-是的,这可能是个问题。如果有的话,请查阅制造商的数据表。但是,即使您切割条以减少电流流动,也最好从两端为其供电以提供相等的电压和亮度。关于下降:亮度会稍微降低一些,但是大多数电源块都有一个电位计,您可以稍微提高一下电压。
Todor Simeonov

2
这并不是很好-现在您必须将小腿一直延伸到带材的另一端。对于标准的18ga导线,超过20m(对于这种类型的安装),您只是在整个环路中增加了更长的长度,并增加了更多的总体压降。不建议这样做。老实说,这个问题确实属于房屋装修而不是电子产品SE-除非您是照明安装商,否则您可能不知道这些类型的系统采用的标准行业惯例。我很确定这不是其中之一。
J ...

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我没有看到图片,但我同意,如果它们是相同宽度的走线,那么两者之间的任何制造差异都可以忽略不计。我只想指出这一点,因为有些板是在板的底层上制成有接地层,而在顶层上有较薄的电源走线。
kjgregory

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注意:如最初的要求,问题是并联连接两个电源。

不要那样做(请)。

正如您正确建议的那样,耗材必须处于完美的平衡状态才能正常工作。这意味着除非参考电压,架构,环境条件,制造条件和装箱相同,否则在实践中不会发生这种情况,否则一个电源将承载另一电源的一部分作为负载。

究竟发生什么取决于电源设计的细节。它的范围可以从一个电源有效地断开(在这种情况下,毫无意义地添加)到大的环形电流,这会导致额外的热量产生(效率低下,磨损,损坏),零件破坏,起火甚至是推进性损坏。

那里的许多电源结构不良且贴错标签。在正常情况下,充其量您最多只能依靠安全机制(保险丝,二极管等)来提供正常运行。因为有安全气囊而故意撞车不是一个好计划。

将2个非协调电源的输出连接在一起非常危险,切勿尝试。

改为这样做...

  1. 您可以从条带的中间插入电源以减少亮度的明显变化,或者...

  2. 只需在中间切开条带,并从两端分别为每个半条供电(1条条带分别从1端供电)。

更新:单电源;两端

OP现在建议他/他将使用单电源并连接到两端。如果您在两端都使用单电源,那么问题就变成了如何将单电源供应到远端?

有很多方法可以做到这一点,但让我们看一些极端:

电源一端

这种情况与之前(上面)完全相同,但是现在我们有了一条外部路径来承载不属于LED灯条一部分的电流(LED灯条也内置了此路径)。假设我们在外部使用的导体比内部使用的导体大得多,这将有助于减少远端的损耗,同时可以提高近端和远端之间的相对亮度,但需要花费更多的电缆和安装工作。中间仍将是较暗的,并且用于使电流流向远端的配电电缆将需要非常低的电阻(大直径或多股绞合)以最大化效果。

电源在中间

最好的方法(最简单,最便宜,最快)是将LED条居中轻敲。从板条的中心而不是两端施加电源。您不需要任何额外的电缆。现在,每个支路中的电流负载是以前的一半,因此,两个支路之间的电压/亮度变化是端馈式配置中电压/亮度变化的一半。

添加额外的返回线

其他一些答案提出了此解决方案,但未讨论该额外导线的后果。要理解它,您将需要一条通向该通路的重要电线。24AWG线约为0.08欧姆/米。在6A和20米处,您将在此返回线中损失近60W的功率,并且您的LED电压将从24V降至不到15V。您的LED将非常暗淡。如果将导线增加到8AWG,功率损耗将下降到约1.5W,LED电源电压将约为23.8V,但是该导线的成本将超过LED的成本-这表明您可以实现更好的整体照明(更不用说易于安装,更低的成本和更高的效率-更长的寿命/更低的电费)和更短的插条(例如,中心进纸)。

管理亮度

人们是亮度突然变化的关键。标准安装将最大程度地管理人眼。例如,从长远来看,保持平衡和对称是关键。

在此处输入图片说明

这种拓扑结构避免了人们容易注意到的突然的“锯齿状”亮度模式或长时间衰减。这样做的想法是以一种明智的方式分解跑步并养活它们,以使整体变化和突然变化降至最低。

对于更长的行程,或者如上所述,为了进一步减小偏差,可以将带材的两端送入并根据需要继续细分。大多数LED灯带制造商都会发布有关任何给定灯带类型的最大建议支腿长度的安装指南,因此您最好阅读并遵循这些指南。

在此处输入图片说明


检查我的编辑:我正在使用连接到两端的单个电源
Makoto

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将2个非协调电源的输出连接在一起非常危险,切勿尝试。只有当最大电流流动时电源进入电流调节时,这才是正确的。尝试使用两个实验室电源,将电源A设置为24 V,0.5A,将电源B设置为24 V,0.5 A,现在负载为24 V 0.7A。如果电流均分(这是不太可能的),则增加电压略有供应。然后那个将进入电流限制。
Bimpelrekkie

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依靠当前法规是危险的,尤其是在消费者应用中。这等同于建议在公寓的明火旁边睡觉是安全的,因为如果墙壁着火,则会发出火灾警报。如果出现异常情况,安全机制是不得已的。您在网上找到的许多LED灯带都是由中国设计的廉价电源供应的,这些电源缺乏基本保护,被贴错标签,是比实际功能更强大的电源,运行时会发热,并使用不合格(通常是回收的)组件。UL不会批准出售此产品。
DrFriedParts

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@DrFriedParts这将是很好的,如果你试图解释为什么我的解决方案将不工作。我已经使用这种方法进行了无数次安装,并且已经使用了多年。而且我没有任何理论或实践上的理由认为它们不起作用。我并不是说我100%是对的,但是当您说某人错了时,请指出错误。这就是为什么我们都在这里-每天学习新东西。
Todor Simeonov

@Todor-能帮我更好地了解您的担忧吗?首先,目前尚不清楚您的解决方案到底是什么。就是说,我没有说任何提议的想法都行不通。我说过某些配置很危险。
DrFriedParts

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这不是一个EE问题,而是一个安装和包装问题。

您不能在2安培的总线上放置6安培的电流

LED灯条由许多段组成。每个段是与电阻串联的6个LED,每个段之间是一条“ CUT”线。

在整个条带的下方是两条PCB迹线,分别是正极和负极总线。他们服务于每个细分市场。 这些痕迹具有有限的载流量。在12V单色条带上,走线的大小可为一个5m分段(2A)供电,或者绝对最多可串联两个5m分段,以压降为依据(远低于4A)。通过12V板带运行6A是不可能的。使用24V电压条,它们的结构可能与12V 电压条相同,或者它们的走线可能更细,因为它们只需要一半的载流量即可完成相同的工作。

但是,即使您在设计限制范围内使用了这些条带,仍然可能导致 明显的变暗。请记住,LED不是线性的-它们的VI曲线相当陡峭,而I-lum曲线也不平坦。它们不像白炽灯那样呈线性(二次)状态,略微降低电压会变得暗淡。甚至在单个12V灯带中,也可将一端与另一端进行比较。您正在使用24V电压,这将帮助它们提高2到4倍,具体取决于它们缩小了PCB总线的数量。

从1/4和3/4点进给...

一个20m带可能是四个5m带。将电源放置在第1条和第2条之间...以及第3条和第4条之间。,电源的支路只能提供一个5m的条。这些条就是为此而建造的。

...或使用进纸器

如果您看过无轨电车电线,它们在街上大约相距2'处有2条裸露的导体。然后,每隔几根电线杆就有一条跨接在两根电线上的重得多的跳线-就是馈线。这是代顿的照片。请注意,吊架和交叉线“很热”,并向左(+)线供电,使右(-)线绝缘,然后跨接至馈线(请注意双馈线)。这些跳线每4-6极存在一次。

在此处输入图片说明

你做同样的事情。您可以选择足够的大小,以避免电压降的馈线电缆,然后绑一起到处都可以。这样会导致PCB走线和馈线完全并联,但是并联馈线在直流电时没有任何问题。这就是馈线

有不相关的理由不采用带有机载电路保护的并联交流或并联电路。

如果压降不好,则不需要多个电源

由于两个直流电源紧密连接,因此可能会出现问题。但是在这里,您谈论的是由于电压降需要多个电源。电气上的“距离”意味着您几乎不会遇到耗材打架的问题。只要它们的输出电压彼此之间的距离比它们之间的电压降更近,它们两个都必须承受重量。无轨电车系统有许多子站,可将600VDC馈入系统。它们是简单的机器,并且由于距离较远而无法相互竞争,并且具有防止回馈的二极管(作为整流器的一部分)。


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从理论上讲,您可以按照您的建议去做,但是会遇到一些实际问题。

两个24 V电源都可能无法提供完全相同的电压。假设电源V1提供24.00 V,但电源V3提供24.05V。

在这种情况下,V3将承担大部分负载,而V1将仅承担不到一半的负载。只有在电压完全相同时,它们才会平均分担负载。

只要您使用两个 6 A电源而不是两个 3 A电源,这不是问题。

不过,LED的亮度会更加相等,现在中间的LED会燃烧最少的亮度。

查看Todor的答案以获得更好的解决方案!


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您忘记了稳压电源,这意味着它们会竭力将电压保持在所需的位置。不,我不是,电源只能提供电流,因此将两个并联连接,设置为较低电压的一个将不会提供任何电流,直到输出电压降至要维持的电压以下为止。我建议您购买两个实验室耗材,然后自己尝试。只有在使用电子负载(这些负载可以充当电源和负载)时,您才是正确的。但是这些都是昂贵的实验室仪器,不需要驱动某些LED。
Bimpelrekkie

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@DrFriedParts显然,您1)从未尝试过和/或2)如果您使用的是没有任何反向输入电流保护的“奇数”电源。使用正确的实验室电源,不要流过电流。为了使电流流通,3 V电源必须是一个有源负载
Bimpelrekkie

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除了为并行操作而设计的以外,其他所有都会带来负载。当然,这里考虑的廉价消费型SMPS确实可以实现,通常,廉价消费型SMPS 并非设计为可并行使用。大多数将提供超过其额定电流的输出(它们没有适当的电流限制)。我建议您连接一个便宜的SMPS,并在其输出端连接一个比其额定电压稍高的电压,并查看是否有电流流过。99出的100有一个二极管,在输出防止电流在流动的,所以我不明白他们怎么连负载的输出。
Bimpelrekkie

大多数实验室电源绝对不是这样,因为它们几乎总是在AC / DC整流器之后具有某种线性输出级。取HP /安捷伦/ Keysight E3631A作为一个例子:gerrysweeney.com/wp-content/plugins/download-attachments/...
DrFriedParts

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这是一个典型的情况,一点知识是一件危险的事情。从“电源线两端的电阻”这句话可以清楚地看出您的错误。如果您的电源线很长,那么您需要考虑一下。如果没有,您就不会。就这么简单。

当然,如果使用非常细的电缆,则可能需要考虑其电阻。但是,您的最大问题是电缆现在是加热元件,并且有熔化绝缘层和/或起火的危险。如果您注意电缆的额定电流,则电缆中的电阻可忽略不计,可以安全地忽略。


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LED灯条上的电源线确实很细,并且电阻明显,亮度明显下降证明了这一点。
Makoto

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这是错误的。电压降是低压照明应用中的真正关注点。如果您认为在进行此类安装时可以忽略电压降,则根本不知道您在说什么。
J ...

@Makoto有多重要?在6A时,每下降1V,就意味着您的电阻消耗了6W的功率,这绝对是火灾隐患。您最有可能想检查一下它们的接线方式。也许您可以摆脱一根带状电缆附带的细电缆,但对于多根带状电缆,则需要用能够处理电流的电缆替换该电缆。
格雷厄姆

具有5m(约1A)的功率,就像Todor所建议的那样,存在3.5v的压降。大约3.5瓦 但目前的计划是将线分离成5米部分

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如果分布在10米以上,则6W的功耗并不重要。问题是,将6A放置在2A的PCB走线上会导致远远超过6W。@Agent_L允许您在机箱内的同一根导线上获得更高的载流量,因为它们之间的距离很短并且用户无法与其联系。例如,机箱中的30A并非14AWG。我一用20AWG绞线连接LED灯条,因为18AWG实心线太硬,会拉扯连接器或将焊线从PCB焊盘上撕下。请注意,我通常最多只能有一个4'长的条带。
哈珀-恢复莫妮卡
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