Perché la mia striscia led 5050 non consuma tutta la potenza che mi aspetto?

Ho giocato con una striscia LED RGB lunga 5 m, con LED LED 5050 RGB a montaggio superficiale 300x, ma non riesco a capire perché la striscia non sia così luminosa o consuma tutta la potenza che mi aspettavo.

Ho dato un'occhiata al driver Arduino e 5A 12Volt , che sembra parlare dello stesso tipo di prodotto, ma le risposte lì non mi aiutano a capire.

Dalle specifiche:

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

La bobina però dice qualcosa di leggermente diverso:

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

Il controller IR è collegato tramite un cavo a nastro a 4 vie, un filo per ogni colore e uno per la linea 12v. Ogni sezione da 5 cm contiene tre LED RGB a montaggio superficiale a 6 pin e tre 1206 SMT (resistori?) Etichettati 151 (per Green & Blue credo) e uno etichettato 331.

Il manuale e la custodia del controller IR descrivono in dettaglio le seguenti specifiche:

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

Quindi, mi aspettavo quando l'ho acceso e impostato su piena luminosità rosso, verde o blu, per disegnare 2A, e quando lo cambio in bianco, per disegnare 6A.

Non è quello che sto vedendo però. A 11,95 V vedo che ogni colore è disegnato da 1 a 1,3 A, mentre il bianco a piena luminosità assorbe solo 2,2 A, o sostanzialmente meno dei tre combinati!

Con un sospetto, ho alzato la tensione di alimentazione a 14,4 V (dati i 72 W / 5 A sulla bobina) e ora mi avvicino molto più a quello che mi aspetto, ma il bianco a piena luminosità sta ancora disegnando ben al di sotto dei 72 W che mi aspettavo. I risultati completi sono stati:

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

C'è qualcosa che fraintendo su come dovrebbero comportarsi questi circuiti?

È probabile che sia solo il controller IR a limitare la corrente disponibile per i LED, risultando così meno luminosi e assorbendo meno corrente?

Potrei semplicemente collegare l'alimentazione a 12 V direttamente alla striscia LED senza il controller LED per misurare la corrente e avere un'idea della luminosità, o è probabile che bruci la striscia LED senza il controller "corretto"?

Non ho ancora aperto la scatola di controllo IR per vedere quali componenti contiene, ma sarei felice di farlo se richiesto ...

... Aprendo il controller IR, il PCB è contrassegnato con EC-LED-19A, quindi è probabilmente questo prodotto ma che ancora non mi dà un foglio dati. I componenti significativi sembrano essere un IC a 14 pin senza etichetta (presumibilmente un PIC), una eeprom seriale FT24C02A , un regolatore 78L05 e altri 3 tappi SMT e resistori SMT 68ohm. Ciascuno dei canali RGB ha un resistore da 10k, un resistore da 2k e un pacchetto SMT a 3 pin etichettato WFAON, per il quale non trovo un foglio dati.

È possibile che le strisce LED: perdite resistive del 46%? potrebbe essere in grado di aiutare a rispondere a questa domanda in modo più completo.

Una volta ho avuto lo stesso problema e non sono riuscito a capirlo fino a quando non ho misurato la tensione sull'altra estremità della striscia: stava scendendo di 3 V per tutta la lunghezza! Potresti persino vedere la differenza di luminosità confrontando il primo e l'ultimo LED.

Considera la resistenza della traccia di rame di 5 metri. Queste strisce sono generalmente prodotte su PCB flessibile economico con strati di rame predefiniti (35um) e hanno una resistenza molto elevata.

È chiaro che queste strisce LED, almeno in un pezzo, non incontreranno mai le specifiche stampate su di esse.

Indipendentemente dal fatto che il controller LED sia PWM o "Analogico", alcune strisce LED cadono effettivamente 2-3V alla fine di un rotolo di 5 m.

Soluzione: alimentare tutti e 4 i fili dal controller LED a entrambe le estremità della striscia, non solo a un'estremità. Questo si chiama doppia alimentazione. Per un approccio a metà strada, basta alimentare due volte la linea 12V (anodo comune) o GND (catodo comune) poiché questa linea fornisce la somma delle correnti RG&B e quindi scende 3 volte quella delle linee RG&B.

Ecco alcune informazioni sul circuito EC-LED-19A.

Il controller sta modulando il lato terra delle linee R, G e B. I diodi sono collegati a un anodo comune per l'alimentazione e i terreni vengono commutati attraverso gli interruttori MOS (presumibilmente) MOS (WFA0N). Sei corretto sulla EEPROM e il pinout uC corrisponde a un PIC 12F275 o simile. Non sono sicuro del motivo per cui hanno usato la EEPROM esterna quando i PIC uC ti consentono di riscrivere i dati nella EEPROM interna nella parte ... forse è una più economica write-once (PROM) uC? La scheda sembra utilizzare un semplice diodo Zener 5.1V per un regolatore economico. Questo ha impronte vuote per un regolatore di tensione 7805 o simile, ma per questa applicazione un semplice resistore (680 ohm) e Zener vanno bene. C'è anche un diodo di protezione inversa.

[modifica - Ho aggiunto un diagramma schematico, di seguito.]

Per la maggior parte dei colori, due delle linee sono costantemente accese o spente e la terza è modulata in ampiezza di impulsi a una frequenza di 500Hz. (misurato con un o-scope)

C'è un circuito simile su Instructables qui: http://www.instructables.com/id/How-to-fit-LED-kitchen-lights-with-fade-effect/step2/Fader/

Ho ordinato il mio su eBay ... e speravo di avere un livello continuamente regolabile di ogni colore, quindi probabilmente metterò insieme la mia scheda per questo ... anche se potrei semplicemente sostituire l'UC con uno con un pinout simile e lasciare lì un connettore di programmazione a due fili.

Per quanto riguarda l'assorbimento di potenza, per l'impostazione "bianco", sembra che due delle stringhe (blu e verde, penso) siano a piena potenza mentre l'altra (rossa) è modulata in larghezza di impulso con un ciclo di lavoro inferiore al 50% ( più simile al 30%). Quindi questo potrebbe spiegare perché alla massima luminosità sull'impostazione del bianco vedresti circa il 75% della piena corrente. Per quanto riguarda la differenza maggiore da 6A a 2A, la striscia è specificata a 14,4 W / ma 12 V, o 1,2 A / mo 6 A totali per la striscia 5 m. Sospetto che la caduta di tensione lungo la strip possa avere molto a che fare con questo, come altri hanno suggerito, combinato con il PWM in ciclo su una stringa.

-Scott

Grazie per le informazioni aggiunte.
Sembra che questo potrebbe non essere un controller di corrente costante. Ragionamento basato su:

1. Non è elencato sotto la voce "Controller a corrente costante" sul loro sito Web, appena sotto "Controller IR"
2. Mostra i LED collegati a un resistore, probabilmente per limitare la corrente (non un resistore di rilevamento in quanto nessun filo dalla parte superiore del resistore è alimentato nel controller. Menzionate quelli che sono quasi certamente resistori di probabilmente 150 e 330 ohm che limiteranno la corrente, questi non essere presente in un controller a corrente costante (di solito invece un resistore di rilevamento <10 ohm)

Penso che possa essere controllato da PWM dello scarico aperto. Un modo per confermare sarebbe collegarlo a un ambito e osservare la forma d'onda nella parte superiore del resistore mentre si modificano i livelli di luminosità. Se nessun ambito un multimetro su AC potrebbe fornire anche alcuni indizi, ma alcuni multimetri non funzionano così bene per questo tipo di cose.
In ogni caso, se non è una corrente costante, la modifica della tensione funzionerà per fornire più corrente alla massima impostazione (e i risultati del test sono un altro indizio che non lo è), basta fare attenzione a non superare i valori di potenza di entrambe le strisce o controller e mantenere la tensione all'interno, diciamo 2 V sopra il valore nominale e penso che tutto dovrebbe andare bene.

Grandi post. Ho esattamente la stessa striscia LED, presumibilmente lo stesso controller, come è uscito in un kit. Quello che ho notato è che al bianco con la massima luminosità, una porzione (la fine della striscia) emette un pizzico di rosa, invece del bianco pieno, mentre l'inizio della striscia (vicino alla spina) emette un bianco adeguato. Immagino che ciò sia dovuto alla caduta di tensione. Proverò a risolverlo alimentando entrambe le estremità con energia.

Per quanto riguarda l'amperaggio, è ovvio che il controller sta limitando la quantità di corrente in modo da far apparire il bianco approssimativamente più luminoso (non più, non meno) di altri colori, perché se fosse andato per intero 6A sul bianco, sembrerebbe 3 (o quasi tre) volte più luminoso di un rosso puro, di un blu puro, e presumibilmente sarebbe una tensione per gli occhi. Ciò considerando che nessun altro colore, ovvero una combinazione di diodi, può raggiungere qualsiasi punto vicino a 6 A. Il controller sta ovviamente equalizzando la corrente in modo che nessun colore appaia molto più luminoso del successivo. Inoltre, dal punto di vista del consumo, sono davvero felice che le tue letture confermino ciò che ho dedotto che la striscia non consuma al massimo 72 watt di potenza al massimo, trovo che sia confortante nelle aspettative della mia prossima potenza conto. :)

Ma immagino che l'aumento della tensione a 14 fornisca un'uscita complessivamente più luminosa, che è qualcosa che potrei provare sul mio alimentatore. Grazie per le informazioni.

Penso di avere una risposta per il tuo problema. Stavo facendo il mio primo calcolo della resistenza per 3 LED. Ho deciso di confermare il calcolo verificando i resistori che usano nelle strisce LED (151ohm in una striscia 5050). Strano, ho ottenuto un risultato diverso.

Per 5050 Vf = da 3,0 a 3,4 V, 3,2 V tipici, quindi 12-3x3,2 = 2,4 V per la resistenza Alla corrente di 60 mA che è di 40ohm min

Immagino che il motivo sia che sono progettati per uno scenario peggiore che sarebbe in auto. Mentre le batterie dell'auto sono solo 12V, l'alternatore supera i 14 V. Ad esempio a 14,5 V 85 ohm min.