20 mのLEDストリップに電力を供給


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24 Vで20 mのLEDストリップに電力を供給します。ストリップをテストした後、約6 Aを消費することがわかります。

もちろん、片側から電力を挿入する場合、ストリップの両端の電圧降下は、ストリップの端に向かってLEDの輝度に大きな違いを生じさせるのに十分な大きさです。

下に示すように、電力線間の抵抗をモデル化したストリップの両側から電力を挿入したいと思います。

2つの24 Vラインが何らかの形で互いに競合し、それらの間に不要な電力損失が生じる可能性があるという私の懸念。

私の質問は、これが本当に心配なのかどうかです。24 Vラインをストリップの中央に向かって切断するのが望ましいでしょうか?

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路


編集:私は少し曖昧だったと思う。明確にするために、私は単一の電源を使用して、両端に電源を挿入します(違いが生じるかどうかはわかりません)。


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ここの2次元図には、4つのコーナーがあります。これらのコーナーは「両端」にどのように対応しますか?
hmakholmは、

@HenningMakholm:このようなLEDストリップの0Vおよび24Vラインは、ストリップの長さに沿って走ります。どこでカットしても、それらの線があります。したがって、両端に2つの端末があります。
–MSalters

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@MSalters:しかし、図の「両端の2つの端末」はどれですか?「上に2つ、下に2つ」または「左に2つ、右に2つ」ですか。
hmakholmは、

@HenningMakholmは、ここで私の答えを参照してください:electronics.stackexchange.com/questions/307110/…2番目の図は、2インチごとに切断できる12V LEDストリップを示しています。24Vの場合、原理は同じです。各グループのLEDは6個で、3個ではありません。
ドールシメオノフ

@HenningMakholm:左側に2つ、右側に2つ。これは、電圧源の位置から、0Vと24Vのラインがそれぞれ下部と上部でなければならないという事実から理解できます。
-MSalters

回答:


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2つの電源は必要ありません。1つで十分です。プラス線をストリップの片側に、マイナス線をもう一方の側に接続するだけです。その後、各LEDグループの電圧が等しくなり、これによりすべてのLEDの輝度が等しくなります。

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

2つの別個の電源を使用すると、いくつかの欠点があります。

  • ストリップの中央では、両端よりも電圧が低くなります。中央のLEDは両端のLEDよりも光りません。
  • 供給の一方が故障し、誰かが一方の端からもう一方の端までの違いを見るまで、長い間気付かないことがあります。
  • ほとんどの場合、2つの電源はより高価であり、主電源(230VAC / 115VAC)接続をインストールすると追加コストが発生します。

更新:ストリップを流れる電流がストリップが安全に処理できるよりも高い場合、ストリップを細かく切断し、各部分に個別に電力を供給する必要があります。しかし、同じ電圧と輝度を確保するために、上で提案したように、切断されたピースに電力を供給することもできます。


それは、等しい明るさを得るための本当にきちんとした方法です。私の懸念は、すべての電流がストリップの最初のセクションを通過することであり、6Aでは問題になる可能性があります。また、明るさが等しいながら24Vで完全な明るさに比べてほぼ明るいようになりません

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@DrFriedPartsはい。ただし、余分なアースリターンワイヤの抵抗がすべての LEDの障害になっているため、輝度は等しくなります。あなたが間違っていることを確認するために、いくつかの計算/シミュレーションを行うことができます。
-Bimpelrekkie

@Makoto-ストリップトレースで約6A-はい、それは問題かもしれません。ある場合は、製造元のデータシートを参照してください。ただし、電流の流れを減らすためにストリップを切断した場合でも、電圧と輝度が等しくなるように両端から給電することをお勧めします。ドロップについて:輝度は少し低くなりますが、ほとんどの電源ブロックにはポテンショメーターがあり、電圧を少し上げることができます。
ドールシメオノフ

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これは必ずしもすばらしいことではありません。今度は、ローレグをストリップの反対側まで走らなければなりません。標準の18gaワイヤ(このタイプのインストールの場合)で20mを超えると、ループ全体の長さと全体の電圧降下が増えます。これは、推奨されるインストール方法ではありません。正直に言うと、この質問はエレクトロニクスSEではなく、ホームセンターに属します。照明の設置者でない限り、これらのタイプのシステムの標準的な業界慣行はおそらくわからないでしょう。これはそれらの1つではないと確信しています。
J ...

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私は写真を見ませんでしたが、それらが等しい幅のトレースである場合、2つの間の製造上の不一致は無視できるでしょう。ボードの最下層にグランドプレーンがあり、最上層に薄い電源トレースが形成されているストリップがあるため、これを指摘したかっただけです。
kjgregory

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注:最初に尋ねられたように、質問は2つの電源を並列に接続することを提起しました。

それをしないでください(お願いします)。

あなたが正しく示唆しているように、これが正しく機能するためには、供給物は完璧なバランスになければなりません。つまり、基準電圧、アーキテクチャ、環境条件、製造条件、およびビニングが同一である場合を除きます。これは実際には起こりえず、一方の電源が他方の電源の一部を負荷として運びます。

正確に何が起こるかは、電源の設計の詳細に依存します。1つの電源から事実上切断するだけの場合(追加するのは無意味です)から、追加の発熱(非効率、摩耗、損傷)、部品の破壊、火災、さらには推進力のある損傷に至る大きな循環電流までの範囲があります。

世の中にある多くの電源は、構成が不適切で、ラベルが間違っています。せいぜい、通常の動作を提供するために、名目上の場合の安全機構(ヒューズ、ダイオードなど)頼っています。エアバッグを持っているために車を故意にクラッシュさせることは良い計画ではありません。

2つの調整されていない電源の出力を接続することは危険であり、決して試みるべきではありません。

代わりにこれを行う...

  1. ストリップの中央から電源を挿入して、明るさの明らかな変化を減らすか、...

  2. 真ん中のストリップを切り、両端から各半分に個別に電力を供給します(各端から電力を供給されるストリップ1個)。

更新:単一供給; 両端

OPは現在、単一の電源を使用して両端に接続することを提案しています。両端で単一の電源を使用する場合、単一の電源を遠端までどのように取得するかが問題になります。

それを行うには多くの方法がありますが、いくつかの極端な例を見てみましょう。

電源は片側にあります

このシナリオは以前(上記)とまったく同じですが、LEDストリップの一部ではない電流を流すための外部パスがあります(LEDストリップにもこの経路が組み込まれています)。外部で使用する導体が内部の導体よりもはるかに大きいと仮定すると、遠端での損失を減らすのに役立ちますが、ケーブルと設置の労力を犠牲にして、近端と遠端の間の相対輝度を上げます。真ん中はまだ調光されたままであり、遠端に電流を流すために使用する配電ケーブルは、効果を最大化するために非常に低い抵抗(大きな直径または多数のストランド)である必要があります。

電源は中央にあります

最善の方法(最も簡単、安価、最速)は、LEDストリップを中央にタップすることです。両端ではなくストリップの中央から電力を供給します。追加のケーブルは必要ありません。各レッグの現在の負荷は、以前の半分になりました。したがって、2本のレッグ間の電圧/輝度の変化は、エンドフィード構成の半分になります。

追加の戻り線を追加する

他の回答のいくつかはこの解決策を提案していますが、その追加のワイヤーの結果については議論しませんでした。それを理解するには、その経路に重要なワイヤーが必要です。24AWGワイヤは約0.08オーム/メートルです。6Aおよび20メートルでは、このリターンラインでほぼ60Wの電力が失われ、LED電圧は24Vから15V未満に低下します。あなたのLEDは非常に暗くなります。ワイヤを8AWGに増やすと、電力損失は約1.5Wに低下し、LED供給電圧は約23.8Vになりますが、そのワイヤのコストはLEDのコストを超えるため、より良い全体的な照明を実現できることを示唆しています(インストールの容易さ、低コスト、高効率は言うまでもありません。長寿命/低電力料金)ストリップが短い(中央給電など)。

明るさの管理

人々は明るさの突然の変化の鍵となります。標準インストールでは、人間の目を可能な限り最適に管理します。たとえば、長い直線走行では、バランスと対称性を維持することが重要です。

ここに画像の説明を入力してください

このタイプのトポロジーは、人々が気付く傾向のある突然の「鋸歯状」の輝度パターンまたは長いフェードを回避します。考えは、実行を適切な方法で分割し、全体的な変動と急激な変化を最小限に抑えるように実行することです。

さらに長い実行の場合、または上記のように変動をさらに最小限に抑えるために、ストリップの両端にフィードし、必要に応じて細分割を続行することもできます。ほとんどのLEDストリップメーカーは、特定のストリップタイプの脚の最大推奨長さに関する設置ガイドラインを発行します。したがって、これらのガイドラインを読んで従うことをお勧めします。

ここに画像の説明を入力してください


編集内容を確認:両端に接続された単一の電源を使用しています

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2つの調整されていない電源の出力を接続することは危険であり、決して試みるべきではありません。つまり唯一の真の供給がないときではないに入る電流レギュレーション彼らの最大電流が流れているとき。2つのラボ電源で試して、電源Aを24 V、0.5 Aに、電源Bを24 V、0.5 Aに設定し、24 V 0.7 Aで負荷をかけます。電流が均等に共有される場合(これはほとんどありません)、電圧を上げます1つの供給でわずかに。その後、その1つは電流制限に入ります。
ビンペルレキエ

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現在の規制に依存することは、特に消費者向けアプリケーションでは危険です。これは、壁に火がついた場合に火災警報器が鳴るので、アパートの暖炉のそばで寝ることは安全であると提案するのと同等です。安全メカニズムは、名目外の状況の場合の最後の手段です。オンラインで見つけた多くのLEDストリップは、基本的な保護が欠けている安価な中国設計の電源で販売されており、実際よりも高性能な電源であると誤って表示され、熱くなり、標準以下の(多くの場合リサイクルされた)コンポーネントを使用しています。ULはこれを販売することを承認しません。
-DrFriedParts

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@DrFriedParts私のソリューションが機能しない理由を説明しようとすると良いでしょう。私はこのアプローチを使用して多数のインストールを行いましたが、それらは何年も機能します。そして、私はそれらが機能するべきではない理論的または実用的な理由を見ていません。私は100%正しいと言っているわけではありませんが、誰かが間違っていると言うときは、間違いを指摘してください。だからこそ、私たち全員がここにいます-毎日新しいことを学ぶために。
トドールシメノフ

@Todor-あなたの懸念をもう少しよく理解してもらえますか?まず、あなたのソリューションがこの時点で正確に何であるかが不明確になります。とはいえ、提案されたアイデアのどれもうまくいかないとは言いませんでした。いくつかの構成は危険だと言いました。
-DrFriedParts

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これはEEの問題ではなく、インストールとパッケージングの問題です。

2アンペアのバスに6アンペアを置くことはできません

LEDストリップは多数のセグメントで構成されています。各セグメントは抵抗器と直列の6個のLEDで、各セグメントの間に「CUT」ラインがあります。

ストリップ全体には、正と負のバスである2つのPCBトレースがあります。彼らはすべてのセグメントにサービスを提供しています。 これらのトレースには有限の電流容量があります。12Vモノクロストリップの場合、トレースは、1つの5mセグメント(2A)、または絶対に最大 2つの5mセグメントに連続して、電圧降下を考慮してサイズを調整します(4Aで十分です)。12Vストリップを介して6Aを実行することは問題外です。24Vストリップで、彼らは可能性があると同じ12Vとしてストリップを構築すること、または、彼らは、同じことを行うために半分の電流容量を必要とするので、その痕跡は、薄くすることがあります。

ただし、ストリップを設計上の制限内で使用した場合でも、これにより目立った調光が得られる可能性があります。LEDは線形ではなく、VI曲線はかなり急で、I-lum曲線も平坦ではないことに注意してください。白熱電球のように線形(2次)ではなく、わずかな電圧降下でかなり暗くなります。単一の12Vストリップでも、一端と他端を比較して見ることができます。24Vを実行しています。これは、PCBバスをどれだけ縮小したかに応じて2〜4倍になります。

1/4および3/4ポイントからフィード...

20mのストリップは、おそらく4つの5mのストリップです。電源をストリップ1と2の間、およびストリップ3と4の間に配置します。これにより、電源の各レッグが5 mのストリップを1つだけ供給します。ストリップはこのために構築されています。

...またはフィーダーを使用

トロリーバスワイヤを見ると、2本ほど離れた通りに2本の裸の導体があります。その後、数本の極ごとに、極に沿って走る2本の非常に重い電源線へのジャンパーがあります。これらは給電です。これがデイトンの写真です。ハンガーとクロスワイヤが「ホット」であり、左(+)ワイヤに給電し、右(-)ワイヤを絶縁してから、フィーダにジャンパしていることに注意してください(ダブルフィーダに注意してください)。これらのジャンパーは4〜6極ごとに存在します。

ここに画像の説明を入力してください

あなたも同じことをします。電圧降下を回避するのに十分なサイズのフィーダーケーブルを選択し、それをどこでも接続できます。これにより、PCBトレースとフィーダーが完全に並列化されますが、DCの場合、フィーダーの並列化に問題はありません。それがフィーダーです

オンボードの回路保護を備えたACまたは並列回路を並列接続しない理由は無関係です。

電圧降下が悪い場合、複数の電源はそうではありません

2つのDC電源装置は密接に接続されているため、互いに隣接している場合に問題が発生する可能性があります。しかし、ここでは、電圧降下のために複数の電源が必要であることを話しています。電気的な「距離」は、消耗品の戦いで問題が発生する可能性がはるかに低いことを意味します。それらの出力電圧が、それらの間の電圧降下よりも互いに近い限り、両方とも重量を支えなければなりません。トロリーバスシステムには、600VDCをシステムに供給する多くのサブステーションがあります。それらは単純な機械であり、距離と逆給電を防ぐダイオード(整流器の一部として)があるため、互いに戦うことはできません。


2

理論的にはあなたが提案する何を行うことができますしかし、あなたが知っておく必要があり実用的な問題があるでしょう。

両方の24 V電源がまったく同じ電圧を供給しない可能性があります。たとえば、電源V1は24.00 Vを供給し、電源V3は24.05 Vを供給します。

その場合、V3はほとんどの負荷を取り、V1は半分以下の負荷しか取りません。電圧がまったく同じ場合にのみ、負荷を均等に共有します。

あなたが使用する限り、これは問題ではありません 2つの 3 A電源ではなく2 つの 6 A電源を。

ただし、LEDの明るさはより均等になり、中央のLEDが最も明るくなくなります。

より良い解決策についてはTodorの答えをご覧ください!


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あなたは、電源が規制されていることを忘れています。それは、彼らが望む場所に電圧を保つために戦うことを意味します。いいえ、そうではありません。電源は電流を供給することしかできないので、2つを並列に接続し、低い電圧に設定された1つは、出力電圧が維持したい電圧を下回るまで電流を供給しません。2つのラボ用品を入手して、自分で試してみることをお勧めします。電子機器の負荷(これらは電源および負荷として機能できる)を使用する場合にのみ正しいでしょう。しかし、これらは高価なラボ機器であり、一部のLEDの駆動には必要ありません。
ビンペルレキエ

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@DrFriedParts明らかに、1)これを試したことがない、および/または2)逆入力電流保護なしで「奇数」電源を使用している場合。適切なラボ用品を使用すると、電流は流れません。電流を流すには、3 V電源がアクティブな負荷でなければなりません。
ビンペルレキエ

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並列操作用に設計されたものを除くすべてに負荷がかかります。確かに、ここで考えられている安価な消費者SMPSは、うーん、通常、安価な消費者SMPSは並行して使用されるように設計されていません。ほとんどは定格電流よりも多くを供給します(適切な電流制限はありません)。このような安価なSMPSを接続し、定格電圧よりわずかに高い電圧を出力に接続し、電流が流れるかどうかを確認することをお勧めします。100のうち99は、出力にダイオードを持っているに流れる電流防止、私は彼らもどのように表示されないようすることができ、出力をロードします。
ビンペルレキエ

ほとんどのラボ用品には、AC / DC整流器の後にほぼ常に何らかの線形出力段があるため、これは間違いではありません。一例として、HP /アジレント/ Keysight E3631Aを取る:gerrysweeney.com/wp-content/plugins/download-attachments/...
DrFriedParts

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これは、わずかな知識が危険なものであるという典型的なケースです。あなたのエラーは「電力線の抵抗」というフレーズから明らかです。送電線の長さが数キロメートルある場合は、それを考慮する必要があります。そうでない場合、あなたはしません。とても簡単です。

もちろん、本当に細いケーブルを使用する場合は、その抵抗を考慮する必要があります。ただし、最大の問題は、ケーブルがヒーターエレメントになり、断熱材が溶けたり、火災が発生したりする可能性があることです。ケーブルの電流定格に注意を払った場合、ケーブルの抵抗は無視でき、無視しても問題ありません。


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LEDストリップの電源ラインは非常に細く、抵抗は非常に大きく、明るさが明らかに低下していることがわかります。

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これは間違っています。低電圧照明アプリケーションでは、電圧降下が大きな懸念事項です。このタイプのインストールを行っているときに電圧降下を無視できると思う場合は、単に何を話しているのかわからないだけです。
J ...

@Makotoどのくらい重要ですか?6Aでは、1V低下するごとに、抵抗で消費される電力が6Wになります。これは絶対に火災の危険です。ほとんどの場合、それらの配線方法を確認する必要があります。たぶん、単一のストリップに付属の細いケーブルで逃げることができますが、複数のストリップの場合は、そのケーブルを電流に対応できるものに交換する必要があります。
グラハム

5m(約1A)で、Todorが3.5vの降下があることを示唆するように電力を供給しました。約3.5ワットです。しかし、現在の計画は、回線を5mのセクションに分割することです

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10mを超える場合、6Wの電力消費は大した問題ではありません。問題は、2A用に作成されたPCBトレースに6Aを配置すると、6Wをはるかに超えることになります。@Agent_Lでは、距離が短く、ユーザーが接続できないため、シャーシ内の同じワイヤではるかに高い電流容量が許可されます。たとえば、シャーシ内の30Aに対して14AWGは不合理ではありません。18AWGソリッドは硬すぎてコネクタを引っ張ったり、はんだ付けされたワイヤをPCBパッドから引き剥がしたりするため、私は20AWGより線を使用してLEDストリップを接続します。心に留めて、私は通常、最大で4 'のストリップのセクションを持っています。
ハーパー-モニカの復活
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