Menghidupkan strip LED 20 m

14

Saya akan memberi daya sekitar 20 m strip LED pada 24 V. Setelah menguji strip, saya dapat melihat bahwa ini akan menarik sekitar 6 A.

Tentu saja ketika memasukkan daya dari satu sisi, drop tegangan melintasi strip cukup besar untuk membuat perbedaan yang signifikan terhadap kecerahan LED menuju ujung strip.

Saya ingin memasukkan daya dari kedua sisi strip, seperti yang ditunjukkan di bawah ini di mana saya telah memodelkan perlawanan di antara saluran listrik.

Kekhawatiran saya bahwa dua saluran 24 V entah bagaimana mungkin saling bersaing, memiliki beberapa kehilangan daya yang tidak diinginkan di antara mereka.

Pertanyaan saya adalah apakah ini benar-benar perhatian atau bukan? Apakah lebih baik memotong garis 24 V ke arah tengah strip?

Skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab


Sunting: Saya pikir saya agak ambigu. Agar jelas, saya akan menggunakan catu daya tunggal, memasukkan daya di kedua ujungnya (tidak yakin apakah itu membuat perbedaan).

Makoto
sumber
1
Diagram dua dimensi di sini, sejauh yang saya bisa lihat, empat sudut . Bagaimana sudut-sudut ini sesuai dengan "kedua ujungnya"?
hmakholm tersisa Monica
@HenningMakholm: Garis 0V dan 24V dari strip LED berjalan sepanjang strip. Tidak masalah di mana Anda memotongnya, Anda akan memiliki garis-garis itu. Dengan demikian, Anda memiliki 2 terminal di kedua ujungnya.
MSalters
2
@ MSalters: Tapi yang mana "2 terminal di kedua ujung" dalam diagram? Apakah "dua di atas dan dua di bawah" atau "dua di kiri dan dua di kanan"?
hmakholm tersisa Monica
@HenningMakholm lihat jawaban saya di sini: electronics.stackexchange.com/questions/307110/... Diagram kedua menggambarkan strip LED 12V yang dapat dipotong setiap 2 inci. Untuk 24V prinsipnya sama, hanya LED 6, bukan 3 di setiap kelompok.
Todor Simeonov
@HenningMakholm: Dua di kiri, dua di kanan. Anda dapat mengetahui hal ini dari fakta bahwa garis 0V dan 24V harus masing-masing bagian bawah dan atas, dari posisi sumber tegangan.
MSalters

Jawaban:

14

Anda tidak perlu dua catu daya. Satu sudah cukup. Cukup sambungkan kabel positif ke satu sisi strip dan negatif ke yang lain. Kemudian Anda akan memiliki tegangan yang sama di setiap kelompok LED dan ini akan memastikan kecerahan yang sama dari semua LED.

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

Menggunakan dua catu daya terpisah memiliki beberapa kelemahan:

  • Di tengah strip tegangan akan lebih rendah dari kedua ujungnya. LED di bagian tengah akan lebih sedikit dari LED di kedua ujungnya.
  • Salah satu persediaan mungkin gagal dan tidak diperhatikan dalam waktu lama, sampai seseorang melihat perbedaan dari satu ujung ke ujung lainnya.
  • Dua catu daya hampir selalu lebih mahal dan memasang sambungan catu daya (230VAC / 115VAC) menyebabkan biaya tambahan.

Pembaruan: Ketika arus melalui strip lebih tinggi dari strip dapat menangani dengan aman, Anda perlu memotong strip menjadi potongan-potongan dan daya masing-masing bagian secara terpisah. Namun potongan yang dipotong juga dapat diaktifkan seperti yang saya sarankan di atas untuk memastikan tegangan dan kecerahan yang sama.

Todor Simeonov
sumber
Itu cara yang sangat rapi untuk mendapatkan kecerahan yang sama. Kekhawatiran saya adalah bahwa semua arus akan melalui bagian pertama di strip, yang pada 6A mungkin bermasalah. Juga kecerahan sementara sama tidak akan seterang dibandingkan kecerahan penuh pada 24V
Makoto
2
@DrFriedParts Ya tapi hambatan dari kabel ground kembali ekstra sekarang menjadi hambatan bagi SEMUA LED sehingga kecerahan akan sama. Anda mungkin ingin melakukan beberapa perhitungan / simulasi untuk mengonfirmasi bahwa Anda salah.
Bimpelrekkie
@ Makoto - sekitar 6A melalui jejak strip - ya itu mungkin menjadi masalah. Konsultasikan lembar data pabrikan jika Anda memilikinya. Namun bahkan jika Anda memotong strip untuk mengurangi aliran arus, lebih baik untuk menyalakannya dari kedua ujungnya untuk tegangan dan kecerahan yang sama. Tentang penurunan: kecerahan akan sedikit kurang, tetapi sebagian besar blok daya memiliki potensiometer dan Anda dapat menaikkan tegangan sedikit.
Todor Simeonov
2
Ini tidak terlalu bagus - sekarang Anda harus berlari dengan kaki rendah ke ujung yang lain. Lebih dari 20m untuk kabel 18ga standar (untuk jenis pemasangan ini) Anda hanya menambahkan lebih panjang pada loop keseluruhan dan lebih banyak penurunan tegangan secara keseluruhan. Ini bukan praktik pemasangan yang disarankan. Jujur saja, pertanyaan ini adalah Perbaikan Rumah dan bukan SE elektronik. Jika Anda bukan penginstal lampu, Anda mungkin tidak tahu praktik standar industri apa untuk jenis sistem ini. Saya cukup yakin ini bukan salah satunya.
J ...
1
Saya tidak melihat gambar tapi saya setuju, jika mereka memiliki jejak lebar yang sama, maka perbedaan produksi di antara keduanya akan diabaikan. Saya hanya ingin menunjukkan ini karena beberapa strip dibuat dengan bidang tanah pada lapisan bawah papan dan jejak pasokan yang lebih tipis pada lapisan atas.
kjgregory
4

Catatan: Seperti yang awalnya ditanyakan, pertanyaan yang diajukan menghubungkan dua persediaan secara paralel.

Jangan lakukan itu (tolong).

Seperti yang Anda sarankan dengan benar, persediaan harus dalam keseimbangan yang sempurna agar ini berfungsi dengan benar. Itu berarti kecuali tegangan referensi, arsitektur, kondisi lingkungan, kondisi manufaktur, dan binning adalah identik, yang tidak dapat terjadi dalam praktiknya, satu pasokan akan membawa sebagian kecil dari pasokan lainnya sebagai beban.

Apa yang sebenarnya terjadi tergantung pada detail desain catu daya. Itu dapat berkisar dari satu pasokan secara efektif hanya akan memutuskan (dalam hal ini tidak ada gunanya untuk menambahkannya) ke arus melingkar besar yang menghasilkan generasi panas tambahan (inefisiensi, keausan, kerusakan), penghancuran sebagian, kebakaran, atau bahkan kerusakan pendorong.

Banyak pasokan listrik di luar sana dibangun dengan buruk dan salah label. Paling-paling Anda mengandalkan mekanisme keselamatan (sekering, dioda, dkk.) Dalam kasing nominal untuk memberikan operasi reguler. Menabrak mobil Anda dengan sengaja karena Anda memiliki kantong udara bukanlah rencana yang baik.

Menyambungkan output dari 2 catu daya yang tidak terkoordinasi bersama adalah berbahaya dan tidak boleh dicoba.

Lakukan ini sebagai gantinya ...

  1. Anda dapat memasukkan daya dari bagian tengah strip untuk mengurangi perubahan kecerahan atau ...

  2. Hanya potong strip di tengah dan daya masing-masing setengah secara terpisah dari kedua ujungnya (1 strip bertenaga dari masing-masing 1 ujung).

Pembaruan: Pasokan tunggal; kedua ujung

OP sekarang menunjukkan bahwa ia akan menggunakan satu pasokan dan terhubung ke kedua ujungnya. Jika Anda menggunakan satu pasokan di kedua ujungnya pertanyaannya menjadi bagaimana Anda akan mendapatkan pasokan tunggal ke ujung?

Ada banyak cara untuk melakukan itu tetapi mari kita lihat beberapa ekstrem:

Catu daya ada di satu ujung

Skenario ini persis sama dengan sebelumnya (di atas), tetapi sekarang kami memiliki jalur eksternal untuk membawa arus yang bukan bagian dari strip LED (strip LED juga memiliki jalur ini built-in). Dengan asumsi konduktor yang kita gunakan secara eksternal jauh lebih besar daripada yang internal, itu akan membantu mengurangi kerugian di ujung jauh Anda akan meningkatkan kecerahan relatif antara ujung dekat dan ujung jauh, dengan biaya lebih banyak kabel dan upaya pemasangan. Bagian tengah masih akan lebih redup dan kabel distribusi yang Anda gunakan untuk mendapatkan arus ke ujung jauh harus resistansi yang sangat rendah (diameter besar atau banyak untaian) untuk memaksimalkan efek.

Catu daya ada di tengah

Hal terbaik untuk dilakukan (termudah, termurah, tercepat) adalah dengan hanya mengetuk garis LED. Terapkan daya dari pusat strip, bukan dari ujung. Anda tidak perlu kabel tambahan. Beban saat ini di masing-masing kaki sekarang setengah dari apa yang sebelumnya dan karena itu perubahan tegangan / kecerahan antara dua kaki adalah setengah dari apa yang mereka dalam konfigurasi end-fed.

Tambahkan kawat kembali tambahan

Beberapa jawaban lain telah mengusulkan solusi ini, tetapi tidak membahas konsekuensi dari kawat tambahan itu. Untuk memahaminya, Anda akan membutuhkan kawat yang signifikan untuk jalur itu. Kawat 24AWG sekitar 0,08 Ohm / meter. Pada 6A dan 20 meter, Anda akan kehilangan hampir 60W daya di saluran balik ini dan tegangan LED Anda akan turun dari 24V menjadi kurang dari 15V. LED Anda akan sangat redup. Jika Anda meningkatkan kabel ke 8AWG, kehilangan daya akan turun menjadi sekitar 1,5W dan tegangan suplai LED akan menjadi sekitar 23,8V, tetapi biaya kabel itu akan melebihi biaya LED - menunjukkan bahwa Anda dapat mencapai pencahayaan keseluruhan yang lebih baik (belum lagi kemudahan pemasangan, biaya lebih rendah, dan efisiensi lebih tinggi - umur lebih panjang / tagihan daya lebih rendah) dengan strip yang lebih pendek (misalnya diumpankan ke tengah).

Mengelola Kecerahan

Orang-orang kunci untuk perubahan kecerahan yang tiba-tiba. Instalasi standar akan mengelola mata manusia sebaik mungkin. Untuk jangka panjang, misalnya, menjaga keseimbangan dan simetri adalah kuncinya.

masukkan deskripsi gambar di sini

Jenis topologi ini menghindari pola kecerahan "gigi gergaji" yang tiba-tiba atau memudar lama yang cenderung diperhatikan orang. Idenya adalah untuk memecah run Anda dengan cara yang masuk akal dan memberi mereka makan sehingga Anda meminimalkan variasi keseluruhan dan perubahan mendadak.

Untuk lari yang lebih lama, atau untuk meminimalkan variasi lebih jauh, seperti di atas, dapat diterima untuk memberi makan kedua ujung strip dan melanjutkan pengelompokan sesuai kebutuhan. Sebagian besar pabrikan strip LED akan mengeluarkan panduan pemasangan tentang panjang kaki maksimum yang disarankan untuk semua jenis strip tertentu, jadi sebaiknya Anda membaca dan mengikuti panduan itu.

masukkan deskripsi gambar di sini

DrFriedParts
sumber
Periksa hasil edit saya: Saya menggunakan satu suplai yang terhubung ke kedua ujungnya
Makoto
1
Menyambungkan output dari 2 catu daya yang tidak terkoordinasi bersama adalah berbahaya dan tidak boleh dicoba. Itu HANYA BENAR ketika persediaan tidak masuk ke regulasi saat ini saat arus maksimum mereka mengalir. Cobalah dengan dua persediaan lab, atur suplai A ke 24 V, 0,5A dan suplai B ke 24 V, 0,5 A, sekarang muat dengan 24 V 0,7 A. Jika arus dibagi rata (ini sangat tidak mungkin) maka tambah tegangan sedikit pada satu persediaan. Maka yang satu akan masuk ke pembatasan saat ini.
Bimpelrekkie
3
Mengandalkan peraturan saat ini berbahaya, terutama dalam aplikasi konsumen. Itu sama dengan menyarankan bahwa tidur di samping api terbuka di apartemen aman karena alarm kebakaran akan berbunyi jika dinding terbakar. Mekanisme keselamatan adalah pilihan terakhir jika terjadi situasi di luar nominal. Banyak strip LED yang Anda temukan online dijual dengan catu daya murah yang dirancang China yang tidak memiliki perlindungan dasar, diberi label yang keliru sebagai pasokan yang lebih mampu daripada yang sebenarnya, menjadi panas, dan menggunakan komponen di bawah standar (sering didaur ulang). UL tidak akan menyetujui ini untuk dijual.
DrFriedParts
2
@DrFriedParts akan lebih baik jika Anda mencoba menjelaskan mengapa solusi saya tidak bekerja . Saya telah membuat banyak instalasi menggunakan pendekatan ini dan mereka bekerja selama bertahun-tahun. Dan saya tidak melihat alasan teoretis atau praktis mereka tidak boleh bekerja. Saya tidak mengatakan saya 100% benar, tetapi ketika Anda mengatakan seseorang salah, tunjukkan kesalahannya. Itulah sebabnya kita semua ada di sini - untuk mempelajari sesuatu yang baru setiap hari.
Todor Simeonov
@Toror - Bisakah Anda membantu saya memahami masalah Anda sedikit lebih baik? Pertama, menjadi tidak jelas seperti apa solusi Anda saat ini. Yang mengatakan, saya tidak mengatakan ide yang diusulkan tidak akan berhasil. Saya mengatakan beberapa konfigurasi berbahaya.
DrFriedParts
3

Ini bukan masalah EE, dan lebih banyak masalah instalasi-dan-pengemasan.

Anda tidak dapat menempatkan 6 amp di bus 2-amp

Strip LED terbuat dari banyak segmen. Setiap segmen adalah 6 LED secara seri dengan resistor, dan di antara setiap segmen adalah garis "CUT".

Di seluruh jalur ada dua jejak PCB, yang merupakan bus positif dan negatif. Mereka melayani setiap segmen. Jejak ini memiliki amplitudo terbatas . Pada strip monokrom 12V, jejak berukuran untuk memberi daya pada satu segmen 5m (2A), atau benar - benar paling banyak dua segmen 5m secara seri, mengandalkan penurunan voltase (jauh dari 4A). Menjalankan 6A melalui strip 12V keluar dari pertanyaan. Dengan strip 24V, mereka mungkin dibuat sama dengan strip 12V, atau jejaknya mungkin lebih tipis, karena mereka hanya perlu setengah ampacity untuk melakukan hal yang sama.

Tetapi bahkan jika Anda menggunakan strip dalam batas desainnya, ini masih dapat menghasilkan peredupan yang nyata . Ingat LED tidak linier - kurva VI-nya agak curam , dan kurva I-lum juga tidak rata. Mereka tidak linier (kuadratik) seperti lampu pijar, sedikit penurunan voltase jauh lebih redup. Itu dapat dilihat bahkan dalam satu strip 12V, membandingkan satu ujung ke ujung lainnya. Anda menjalankan 24V, yang akan membantu faktor 2 hingga 4 tergantung pada seberapa banyak mereka menyusut bus PCB.

Umpan dari titik 1/4 dan 3/4 ...

Strip 20m mungkin empat strip 5m. Tempatkan catu daya Anda di antara strip 1 dan 2 ... dan di antara strip 3 dan 4. Dengan cara itu setiap kaki dari daya Anda memasok hanya satu strip 5m. Strip dibangun untuk ini.

... Atau gunakan pengumpan

Jika Anda pernah melihat kabel bus-troli, mereka memiliki 2 konduktor telanjang di jalan sekitar 2 'terpisah. Kemudian setiap beberapa kutub, mereka memiliki jumper ke dua kabel listrik yang jauh lebih berat yang berjalan di sepanjang kutub - mereka adalah pengumpan . Ini foto dari Dayton. Perhatikan bahwa gantungan dan kawat silang "panas" dan mengumpankan kawat kiri (+), mengisolasi kawat kanan (-), kemudian melompat ke pengumpan (perhatikan pengumpan ganda). Jumper ini ada setiap 4-6 kutub.

masukkan deskripsi gambar di sini

Anda melakukan hal yang sama. Anda memilih kabel pengumpan dengan ukuran yang cukup untuk menghindari penurunan tegangan, dan kemudian mengikatnya di mana pun Anda bisa . Hal ini menghasilkan jejak PCB dan pengumpan sepenuhnya paralel, tetapi tidak ada yang salah dengan pengumpan paralel saat itu DC. Yang ini apa pengumpan adalah .

Ada alasan yang tidak terkait untuk tidak menghubungkan AC paralel atau paralel dengan perlindungan sirkuit.

Jika penurunan tegangan buruk, beberapa catu daya tidak

Dua catu daya DC yang bersebelahan mungkin memiliki masalah karena keduanya terhubung erat. Tapi di sini, Anda berbicara tentang kebutuhan beberapa pasokan daya karena penurunan tegangan. "Jarak" kelistrikan itu berarti Anda jauh lebih kecil kemungkinannya memiliki masalah dengan persediaan yang berkelahi. Selama tegangan output mereka lebih dekat satu sama lain daripada drop tegangan di antara mereka, mereka berdua harus membawa bobot mereka. Sistem bus troli memiliki banyak sub-stasiun yang memasukkan 600VDC ke dalam sistem. Mereka adalah mesin sederhana, dan mereka tidak dapat saling bertarung karena jarak dan memiliki dioda (sebagai bagian dari penyearah) yang mencegah pemberian makan kembali.

Harper - Pasang kembali Monica
sumber
2

Secara teori Anda bisa melakukan apa yang Anda usulkan tetapi akan ada masalah praktis yang perlu Anda ketahui.

Kemungkinan kedua pasokan 24 V tidak akan menghasilkan tegangan yang persis sama. Katakanlah pasokan V1 memberikan 24.00 V tetapi pasokan V3 memberikan 24.05 V.

Dalam hal ini V3 akan mengambil sebagian besar beban dan V1 hanya akan mengambil kurang dari setengah beban. Hanya ketika voltase persis sama, mereka akan membagi beban secara sama.

Ini bukan masalah asalkan Anda akan menggunakan dua persediaan 6 A dan bukan dua persediaan 3 A.

Kecerahan LED akan lebih sama, sekarang LED di tengah akan membakar paling tidak cerah.

Lihatlah jawaban Todor untuk solusi yang lebih baik!

Bimpelrekkie
sumber
3
Anda lupa bahwa catu daya diatur sehingga mereka berjuang untuk menjaga voltase di tempat yang mereka inginkan. Tidak, saya tidak, persediaan hanya dapat memasok arus sehingga menghubungkan dua secara paralel dan satu set ke tegangan yang lebih rendah tidak akan memberikan arus apa pun sampai tegangan output turun di bawah tegangan yang ingin dipertahankan. Saya sarankan membeli dua persediaan lab dan mencobanya sendiri. Hanya ketika menggunakan muatan elektronik (ini dapat bertindak sebagai persediaan dan muatan) Anda benar. Tetapi ini adalah instrumen laboratorium yang mahal, tidak diperlukan untuk mengendarai beberapa LED.
Bimpelrekkie
2
@DrFriedParts Jelas Anda 1) belum pernah mencoba ini dan / atau 2) jika Anda melakukannya Anda menggunakan catu daya "aneh" tanpa perlindungan arus input terbalik. Gunakan persediaan lab yang tepat dan tidak ada arus yang mengalir . Untuk membuat aliran arus, suplai 3 V harus merupakan beban aktif .
Bimpelrekkie
2
Semua kecuali yang dirancang untuk operasi paralel akan menghadirkan beban. Tentu saja SMPS konsumen murah yang dimaksud di sini melakukan Hmm, biasanya SMPS konsumen murah tidak dirancang untuk digunakan secara paralel. Sebagian besar akan memberikan lebih dari nilai saat ini (mereka tidak memiliki batas saat ini yang tepat). Saya menyarankan Anda menghubungkan SMPS yang murah dan menghubungkan tegangan yang sedikit lebih tinggi daripada tegangan pengenalnya terhadap outputnya dan melihat apakah ada arus yang mengalir. 99 dari 100 memiliki dioda pada keluaran yang mencegah arus mengalir jadi saya tidak melihat bagaimana mereka bahkan dapat memuat keluaran.
Bimpelrekkie
Itu jelas tidak berlaku untuk sebagian besar persediaan Lab karena mereka hampir selalu memiliki semacam tahap keluaran linier setelah penyearah AC / DC. Ambil HP / Agilent / Keysight E3631A sebagai contoh: gerrysweeney.com/wp-content/plugins/download-attachments/…
DrFriedParts
-4

Ini adalah kasus klasik dari sedikit pengetahuan yang menjadi hal yang berbahaya. Kesalahan Anda jelas dari frasa "resistensi di seluruh saluran listrik". Jika kabel listrik Anda panjang kilometer, maka Anda perlu mempertimbangkan itu. Jika tidak, Anda tidak perlu. Sesederhana itu.

Tentu saja, jika Anda menggunakan kabel yang sangat tipis maka Anda mungkin perlu mempertimbangkan ketahanannya. Namun kemudian masalah terbesar Anda adalah bahwa kabel sekarang merupakan elemen pemanas dan akan berisiko mencairkan isolasi dan / atau menyalakan api. Jika Anda memperhatikan peringkat saat ini pada kabel Anda, maka resistansi kabel diabaikan dan aman dapat diabaikan.

Graham
sumber
3
Saluran listrik pada strip LED benar-benar tipis, dan hambatannya signifikan, dibuktikan dengan penurunan kecerahan yang jelas.
Makoto
7
Ini salah. Penurunan tegangan merupakan masalah nyata dalam aplikasi pencahayaan bertegangan rendah. Jika Anda pikir Anda dapat mengabaikan penurunan tegangan saat melakukan instalasi jenis ini, Anda tidak tahu apa yang Anda bicarakan.
J ...
@ Makoto Seberapa penting? Pada 6A, setiap penurunan 1V berarti Anda memiliki daya 6W yang dihamburkan dalam perlawanan, dan itu benar-benar bahaya kebakaran. Anda kemungkinan besar ingin memeriksa bagaimana Anda menghubungkan mereka. Mungkin Anda bisa lolos dengan kabel tipis untuk satu setrip, tetapi untuk beberapa setrip Anda perlu mengganti kabel itu dengan sesuatu yang dapat menangani arus.
Graham
dengan 5m, (sekitar 1A), diberdayakan seperti Todor menyarankan ada penurunan 3,5v. jadi sekitar 3,5 watt. Tetapi rencana saat ini adalah untuk memisahkan garis menjadi bagian 5m
Makoto
1
6W daya disipasi bukan masalah besar jika tersebar lebih dari 10 meter. Masalahnya adalah, menempatkan 6A pada jejak PCB yang dibuat untuk 2A akan menyebabkan lebih dari 6W. @ Agent_L Anda diizinkan ampacity jauh lebih tinggi pada kabel yang sama di dalam sasis, karena jaraknya pendek dan pengguna tidak dapat menghubunginya. Misalnya 14AWG tidak masuk akal untuk 30A dalam sasis. Saya pernah menggunakan kabel 20AWG untai untuk menghubungkan strip LED, karena 18AWG solid terlalu kaku dan akan menarik konektor atau merobek kabel solder dari bantalan PCB. Pikiran Anda, saya biasanya memiliki paling banyak bagian strip 4 '.
Harper - Pasang kembali Monica