ทำไมแถบ LED 5050 ของฉันจึงไม่ดึงพลังมากเท่าที่ฉันคาดไว้


24

ฉันเล่นกับแถบ LED RGB ยาว 5 ม. พร้อมพื้นผิว 300x เมาท์ 5050 ไฟ LED RGB แต่ไม่เข้าใจว่าทำไมแถบนั้นไม่สว่างหรือกำลังวาดมากเท่าที่ฉันคาดหวัง

ฉันได้ดูไดรเวอร์ Arduino และ 5A 12Voltซึ่งดูเหมือนว่าจะพูดถึงผลิตภัณฑ์ประเภทเดียวกัน แต่คำตอบที่นั่นไม่ช่วยให้ฉันเข้าใจ

จากสเป็ค:

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

ล้อม้วนพูดอะไรที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย:

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

คอนโทรลเลอร์ IR เชื่อมต่อผ่านสายริบบิ้น 4 ทิศทางสายหนึ่งเส้นสำหรับแต่ละสีและอีกเส้นหนึ่งสำหรับสาย 12v แต่ละส่วน 5 ซม. ประกอบด้วยไฟ LED ยึดพื้นผิว RGB 6 พินสามตัวและตัวต้านทาน 1206 SMT สามตัว (ตัวต้านทาน?) ที่ 151

คู่มือคอนโทรลเลอร์ IR & รายละเอียดเคสมีรายละเอียดดังต่อไปนี้:

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

ดังนั้นฉันคาดหวังว่าเมื่อฉันขับเคลื่อนมันขึ้นมาและตั้งค่าเป็นความสว่างเต็มแดง, เขียวหรือน้ำเงินเพื่อให้ 2A ถูกวาดและเมื่อฉันเปลี่ยนเป็นสีขาวเพื่อให้วาด 6A

นั่นไม่ใช่สิ่งที่ฉันเห็น ที่ 11.95v ฉันเห็นแต่ละสีด้วยตัวเองวาดระหว่าง 1 และ 1.3A ในขณะที่ความสว่างเต็มสีขาวเพียง 2.2A หรือน้อยกว่าทั้งสามรวมกัน!

บนลางสังหรณ์ฉันเหวี่ยงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไปที่ 14.4V (จาก 72W / 5A บนรีล) และตอนนี้ฉันเข้าใกล้สิ่งที่ฉันคาดหวังมาก แต่ความสว่างเต็มสีขาวยังคงต่ำกว่า 72W ที่ฉันคาดไว้ ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์คือ:

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

มีบางอย่างที่ฉันเข้าใจผิดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของวงจรเหล่านี้หรือไม่?

มีแนวโน้มว่าจะเป็นเพียงแค่ตัวควบคุม IR ที่ จำกัด กระแสที่มีให้กับ LED จึงส่งผลให้พวกมันสว่างน้อยลงและวาดกระแสไฟฟ้าน้อยลง?

ฉันขอตะขออุปทาน 12v โดยตรงไปยังแถบ LED โดยไม่ใช้คอนโทรลเลอร์ LED เพื่อวัดกระแสและรู้สึกถึงความสว่างหรือฉันมีแนวโน้มที่จะเผาไฟ LED แถบโดยไม่ต้องใช้ตัวควบคุม 'เหมาะสม'?

ฉันยังไม่ได้ถอดรหัสเปิดกล่องควบคุม IR เพื่อดูว่ามีส่วนประกอบใดบ้าง แต่ยินดีที่จะทำเช่นนั้นหากได้รับการร้องขอ ...

... เมื่อเปิดคอนโทรลเลอร์ IR ขึ้นมา PCB จะมีเครื่องหมาย EC-LED-19A ดังนั้นจึงน่าจะเป็นผลิตภัณฑ์นี้แต่ก็ยังไม่ได้ให้แผ่นข้อมูลแก่ฉัน ส่วนประกอบที่สำคัญดูเหมือนจะเป็น 14pin IC ที่ไม่มีฉลาก (สันนิษฐานว่าเป็น PIC), FT24C02A อนุกรม eeprom , ตัวควบคุม 78L05และตัว SMT SMT 3 ตัวและตัวต้านทาน SMT 68ohm อีก 3 ตัว แต่ละช่องสัญญาณ RGB มีตัวต้านทาน 10k ตัวต้านทาน 2k และแพ็คเกจ SMT 3 พินที่ชื่อ WFAON ซึ่งฉันหาแผ่นข้อมูลไม่พบ

เป็นไปได้ว่าแถบ LED: การสูญเสียตัวต้านทาน 46%? อาจช่วยตอบคำถามนี้ได้อย่างครอบคลุมยิ่งขึ้น


1
ข้อกำหนดที่ระบุไว้การอ้างอิงของคุณน่าจะเป็นคะแนนสูงสุดไม่ใช่ค่าการปฏิบัติเล็กน้อย
ทำเครื่องหมาย

1
คุณสามารถให้รายละเอียดแบบเต็ม / แผ่นข้อมูลของคอนโทรลเลอร์ IR ได้หรือไม่? มีแนวโน้มว่าจะเป็นไดรเวอร์ปัจจุบันคงที่และอาจจะ จำกัด กระแสตามสัญญาณควบคุมบางอย่าง การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายคือ "ไม่เหมาะสม" ก่อนที่คุณจะแน่ใจ
Oli Glaser

ไม่คำถามล่าสุดเกี่ยวกับการสูญเสียความต้านทาน 46% ไม่สามารถแก้ไขปัญหาของคุณได้ มีคำถามอยู่ในประสิทธิภาพการใช้พลังงานยังคงถูกดึงออก แต่เสียไปในความต้านทานความร้อน ที่นี่ปัญหาของคุณน่าจะเกิดจากตัวควบคุมและแหล่งจ่ายไฟที่มีขนาดเล็ก การเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟ 6Amp 14V ที่ปลายทั้งสองของรีลควรสร้างใกล้กับ 5.8 แอมป์
Passerby

@Passerby - ฉันอัพเดตคำถามของฉันให้มากพอ ๆ กับสิ่งใดเพื่อเตือนตัวเองให้วัดค่า Vf และสร้างแบบจำลองวงจรเพื่อดูว่าผลของการสูญเสียความต้านทานจะมีมากแค่ไหนดังนั้น "ช่วยตอบ"
Mark Booth

คำตอบ:


19

ฉันเคยมีปัญหาเดียวกันและไม่สามารถหาได้จนกว่าฉันจะวัดแรงดันที่ปลายอีกด้านของแถบ: มันลดลงทั้ง 3V ทั้งความยาวทั้งหมด! คุณสามารถเห็นความแตกต่างของความสว่างได้เมื่อเปรียบเทียบ LED แรกและสุดท้าย

พิจารณาความต้านทานของทองแดง 5 เมตร แถบเหล่านี้มักจะผลิตบน PCB ยืดหยุ่นราคาถูกที่มีชั้นทองแดงเริ่มต้น (35um) และมีความต้านทานสูงมาก

เป็นที่ชัดเจนว่าแถบ LED เหล่านี้จะอย่างน้อยหนึ่งชิ้นไม่ตรงตามข้อกำหนดที่พิมพ์


จุดที่ยอดเยี่ยม - นั่นสมเหตุสมผลคุณจะต้องมีร่องรอยที่ค่อนข้างหนาที่ความยาวและกระแสนั้นเพื่อไม่ให้แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ทำการคำนวณอย่างรวดเร็วความกว้าง 5 มม. หนา 35um ความกว้าง 5 มม. มีความต้านทาน ~ 0.5 โอห์มดังนั้นคะแนนเต็ม 6A จะลดลง 3V 5 มม. ค่อนข้างกว้างสำหรับการติดตามเฉลี่ยของคุณดังนั้นฉันคิดว่ามันอาจแย่กว่านี้บนกระดานเหล่านี้หากพวกเขาไม่ได้พิจารณาเรื่องนี้เลย
Oli Glaser

1
อันที่จริงฉันเพิ่งซื้อ "15 เมตรนำแถบ" ซึ่งในความเป็นจริง 3 แถบที่คุณเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน หลังจาก 3 เมตรฉันได้รับความตกอย่างน่าทึ่งหลังจาก 10 เมตรมันครึ่งหนึ่งของความสว่างของไฟ LED แรก พวกเขาขายแถบ LED 15M ที่มีขนาดใหญ่พอที่จะแกะรอยได้หรือไม่?
sliders_alpha

10

ไม่ว่าตัวควบคุม LED จะเป็น PWM หรือ 'อะนาล็อก' แถบ LED บางอันจะลดลง 2-3V ในตอนท้ายของม้วน 5m

วิธีแก้ปัญหา: ป้อนสายไฟทั้ง 4 เส้นจากคอนโทรลเลอร์ LED ไปที่ปลายทั้งสองของแถบ - ไม่ใช่แค่ปลายด้านเดียว สิ่งนี้เรียกว่าการให้อาหารแบบคู่ สำหรับวิธีครึ่งทางเพียงแค่ป้อนสาย 12V (ขั้วบวกทั่วไป) หรือสาย GND (แคโทดทั่วไป) เนื่องจากสายนี้จะส่งผลรวมของกระแส RG&B และจึงลดลง 3 เท่าของสาย RG&B


2
ฉันได้ลองป้อนอาหารแบบคู่และจัดการเพื่อให้ได้กระแสดึงสูงถึงประมาณ 2.5A โดยไม่ต้องใช้แรงดันมากเกินไป แต่ก็ยังไม่มีที่ไหนใกล้กับ 6A เต็มรูปแบบที่ควรจะสามารถวาดได้ ฉันคิดว่าฉันมีวิธีแก้ปัญหาที่มีไหวพริบซึ่งฉันจะโพสต์ที่นี่เมื่อฉันมีเวลาในการทำแบบทดสอบอีกสองสามข้อ
Mark Booth

1
โปรดโพสต์โซลูชันที่มีไหวพริบของคุณแม้ว่าจะไม่ได้ผลก็ตาม เป็นเรื่องดีที่จะเห็นว่าผู้คนใช้วิธีใด
พาร์

ตัวเลือกที่เป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือ 'ป้อนกลาง' โดยบัดกรีสายจ่าย 4 เส้นเข้าไปที่กลางแถบที่ใดที่หนึ่ง ด้วยวิธีนี้คุณกำลังป้อน 2 x 2.5M มากกว่า 1 x 5M
Ralph Bolton

7

นี่คือข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับวงจร EC-LED-19A

คอนโทรลเลอร์กำลังทำการมอดูเลตกราวด์ของสาย R, G และ B ไดโอดเชื่อมต่อขั้วบวกทั่วไปในการจ่ายไฟและมีการสลับบริเวณผ่านสวิทช์ MOS (สมมุติ) (WFA0N) คุณได้รับการแก้ไขเกี่ยวกับ EEPROM และ uC pinout ตรงกับ PIC 12F275 หรือคล้ายกัน ฉันไม่แน่ใจว่าทำไมพวกเขาใช้ EEPROM ภายนอกเมื่อ PIC uC อนุญาตให้คุณเขียนข้อมูลกลับเข้าไปใน EEPROM ภายในในส่วน ... บางทีมันอาจจะเป็น uC ที่เขียนได้ครั้งเดียว (PROM) ที่ราคาถูกกว่า? บอร์ดดูเหมือนจะใช้ไดโอด 5.1 Zener แบบธรรมดาสำหรับตัวควบคุมราคาถูก อันนี้มีรอยเท้าเปล่าสำหรับ 7805 หรือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่คล้ายกัน แต่สำหรับโปรแกรมนี้ตัวต้านทานแบบง่าย (680 โอห์ม) และซีเนอร์ก็ใช้ได้ มีไดโอดป้องกันกลับด้านเช่นกัน

[แก้ไข - ฉันเพิ่มไดอะแกรมแผนผังด้านล่าง]

สำหรับสีส่วนใหญ่เส้นสองเส้นนั้นจะเปิดหรือปิดอย่างต่อเนื่องและเส้นที่สามจะปรับความกว้างของพัลส์ที่อัตรา 500Hz (วัดด้วยขอบเขตโอ)

มีวงจรที่คล้ายกันใน Instructables ที่นี่: http://www.instructables.com/id/How-to-fit-LED-kitchen-lights-with-fade-effect/step2/Fader/

ฉันสั่งให้ฉันปิด eBay ... และฉันหวังว่าจะมีระดับที่ปรับได้อย่างต่อเนื่องของแต่ละสีดังนั้นฉันอาจจะรวบรวมบอร์ดของตัวเองสำหรับเรื่องนี้ ... แม้ว่าฉันจะสามารถแทนที่ uC ด้วยอันที่คล้ายกัน และปล่อยให้ตัวเชื่อมต่อโปรแกรมมิงสองสายเข้าที่นั่น

สำหรับการดึงพลังงานสำหรับการตั้งค่า "สีขาว" ดูเหมือนว่ามีสองสาย (สีฟ้าและสีเขียวที่ฉันคิดว่า) มีอำนาจเต็มในขณะที่อื่น ๆ (สีแดง) คือความกว้างพัลส์ที่ปรับด้วยรอบการทำงานน้อยกว่า 50% ( มากกว่า 30%) นั่นอาจอธิบายได้ว่าทำไมความสว่างเต็มบนการตั้งค่าสีขาวที่คุณเห็นประมาณ 75% ของกระแสเต็มรูปแบบ สำหรับความแตกต่างที่มากขึ้นจาก 6A ลงไปที่ 2A สเป็คจะอยู่ที่ 14.4W / m ที่ 12V หรือ 1.2A / m หรือ 6A ทั้งหมดสำหรับแถบยาว 5 ม. ของคุณ ฉันสงสัยว่าแรงดันตกที่แถบอาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ตามที่คนอื่น ๆ แนะนำรวมกับการปั่นจักรยานด้วย PWM ในสายเดียว

-Scott ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


4

ขอบคุณสำหรับข้อมูลที่เพิ่มเข้ามา
ดูเหมือนว่านี่อาจจะไม่ใช่ตัวควบคุมกระแสคงที่ การใช้เหตุผลขึ้นอยู่กับ:

  1. มันไม่ได้อยู่ในรายการภายใต้หัวข้อ "ตัวควบคุมกระแสคงที่" บนเว็บไซต์ของพวกเขาภายใต้ "ตัวควบคุม IR"
  2. มันแสดงให้เห็นว่าไฟ LED ที่เชื่อมต่อกับตัวต้านทานอาจจะ จำกัด กระแส (ไม่ใช่ตัวต้านทานแบบใช้ความรู้สึกเนื่องจากไม่มีสายจากด้านบนของตัวต้านทานที่ถูกป้อนเข้าไปในตัวควบคุมคุณพูดถึงตัวต้านทานเกือบ 150 และ 330 โอห์มที่แน่นอน ไม่แสดงในตัวควบคุมกระแสคงที่ (โดยทั่วไปจะเป็นตัวต้านทานความรู้สึก <10 โอห์มแทน)

ฉันคิดว่ามันอาจถูกควบคุมโดย PWM ของท่อระบายน้ำเปิด วิธีหนึ่งในการยืนยันคือเชื่อมโยงกับขอบเขตและดูรูปคลื่นที่ด้านบนของตัวต้านทานขณะเปลี่ยนระดับความสว่าง หากไม่มีขอบเขตมัลติมิเตอร์ใน AC อาจให้เบาะแสบางอย่าง แต่มัลติมิเตอร์บางตัวทำงานได้ไม่ดีนักสำหรับสิ่งนี้
ไม่ว่าในกรณีใด ๆ หากมันไม่คงที่ในปัจจุบันการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าจะทำงานเพื่อให้มีกระแสมากขึ้นที่การตั้งค่าสูงสุด (และผลการทดสอบของคุณคือเงื่อนงำอื่น ๆ ที่ไม่ใช่) เพียงแค่ระวังอย่าให้เรตติ้งกำลังไฟเกิน ควบคุมและรักษาแรงดันภายในกล่าวข้างต้น 2V คะแนนน้อยและฉันคิดว่าทุกคนควรจะปรับ


ขอบคุณ Oli ฉันคิดว่านี่เป็นตัวควบคุม PWM ฉันไม่มีขอบเขต แต่ Fluke 79III ของฉันอ่านระหว่าง 125Hz ถึง 440Hz เมื่อเปลี่ยนจากความสว่างต่ำสุดไปจนถึงสูงสุด
Mark Booth

@ Mark - ใช่แล้วตอนแรกฉันไม่ได้มองอย่างใกล้ชิดและพลาดส่วนของตัวต้านทานดังนั้นจึงถือว่ากระแสคงที่ ตามที่ Fluke กล่าวมันอาจจะเป็นการปรับความหนาแน่นของพัลส์ ทั้งสองวิธีการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยควรจะโอเคฉันอาจจะเก็บไว้ที่ประมาณ 14V เนื่องจากวงจรภายในอาจไม่พอใจมากขึ้น (เว้นแต่คุณอาจจ่ายไฟ LED ที่มีแหล่งจ่ายสูงแยกต่างหากและผูกเข้าด้วยกัน) แม้ว่าฉันจะยังคงระวังตัวอยู่)
Oli Glaser

4

โพสต์ที่ยอดเยี่ยม ฉันมีแถบ LED ที่เหมือนกันโดยมีตัวควบคุมเดียวกันคงออกมาเป็นชุด สิ่งที่ฉันสังเกตเห็นคือสีขาวที่มีความสว่างเต็มที่ส่วนหนึ่ง (จุดสิ้นสุดของแถบ) ให้คำใบ้สีชมพูแทนที่จะเป็นสีขาวเต็มในขณะที่จุดเริ่มต้นของแถบ (ใกล้ปลั๊ก) จะให้สีขาวที่เหมาะสม ฉันเดาว่ามันเป็นเพราะแรงดันตก ฉันจะพยายามแก้ปัญหานี้ด้วยการให้อาหารทั้งคู่จบลงด้วยพลังงาน

เท่าที่กระแสไฟฟ้ามีความกังวลก็เห็นได้ชัดว่าผู้ควบคุมจะ จำกัด ปริมาณของกระแสเพื่อให้สีขาวดูสว่าง (ไม่มากไม่น้อยไปกว่า) สีอื่น ๆ เพราะถ้ามันไปเต็ม 6A บนสีขาว มันจะปรากฏขึ้น 3 ครั้ง (หรือเกือบสาม) สว่างกว่าพูดสีแดงบริสุทธิ์ฟ้าบริสุทธิ์และที่อาจจะเป็นความเครียดในสายตา จากการพิจารณาว่าไม่มีสีอื่นใดเช่นการรวมกันของไดโอดสามารถเข้าถึงได้ทุกที่ที่อยู่ใกล้ 6 A ตัวควบคุมจะปรับกระแสให้เท่ากันอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้จากมุมมองของการบริโภคฉันดีใจจริง ๆ ที่การอ่านของคุณยืนยันสิ่งที่ฉันอนุมานว่าไม่ว่าแถบนั้นจะกินไฟ 72 วัตต์สูงสุดไม่ว่าในทางใดฉันก็พบว่าการคาดหวังพลังงานต่อไปของฉัน บิล. :)

แต่ฉันเดาว่าการเพิ่มแรงดันเป็น 14 จะให้เอาต์พุตที่มีความสว่างมากกว่าโดยรวมซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันอาจลองใช้กับแหล่งจ่ายไฟ ขอบคุณสำหรับข้อมูล.


ฉันคิดว่าคุณอาจจะไขว้เขววิธีการที่ซับซ้อน / ฉลาดควบคุมจะให้คำตอบ ScottH ของ ฉันตอนนี้บางสวยให้คำตอบมานูเอลเจลที่ความต้านทานของ PCB ที่มีความยืดหยุ่นเป็นพิจารณาปัจจัยในระบบนี้ ฉันมีการทดลองเพิ่มเติมเพื่อลองดังนั้นฉันจะรายงานกลับที่นี่เมื่อฉันมีข้อมูลเพิ่มเติม
Mark Booth

ความถูกของคอนโทรลเลอร์อาจเป็นปัจจัย จำกัด มันเป็นขั้นตอนการส่งออกอาจไม่สามารถจ่ายพลังงานเต็ม วิธีการค้นหาคือขอแดงเต็มรูปแบบวัดกระแส จากนั้นสีเขียวแล้วสีน้ำเงิน ฉันจะพนันได้เลยว่าพวกเขาจะเพิ่มมากขึ้นกว่ายอดรวมเมื่อคุณขอสีขาวเต็ม
Ralph Bolton

3

ฉันคิดว่าฉันมีคำตอบสำหรับปัญหาของคุณ ฉันกำลังทำการคำนวณตัวต้านทานตัวแรกสำหรับ LED 3 ดวง ฉันตัดสินใจยืนยันการคำนวณโดยการตรวจสอบตัวต้านทานที่ใช้ในแถบ LED (151ohm ใน 5050 strip) แปลกฉันได้ผลลัพธ์ที่ต่างออกไป

สำหรับ 5050 Vf = 3.0 ถึง 3.4V, 3.2V โดยทั่วไปดังนั้น 12-3x3.2 = 2.4V สำหรับตัวต้านทาน ณ ปัจจุบันที่ 60mA นั่นคือ 40ohm นาที

ฉันคิดว่าเหตุผลก็คือพวกเขาถูกออกแบบมาสำหรับสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดซึ่งจะอยู่ในรถ ในขณะที่แบตเตอรี่รถยนต์มีเพียง 12V กระแสสลับเกิน 14V เช่นที่ 14.5V 85ohm นาที


3
นี่เป็นรุ่นเก่า แต่ LEDs ในซีรีย์ไม่ใช้กระแสไฟ 3 เท่า แต่ใช้กระแสเท่ากัน ดังนั้นส่วนที่ 3 นำในชุดที่มี 20ma ทั่วไปต่อนำจะใช้เพียง 20ma ดังนั้น 2.4 V / 0.020 A = 120 โอห์ม ค่าตัวต้านทาน 10% ทั่วไปต่อไปคือ 150 ดังนั้นจริง 16ma ต่อสี ตัวต้านทานจะแตกต่างกันสำหรับสีแดงอย่างเห็นได้ชัด
Passerby
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.