为什么我的 5050 LED 灯带没有我预期的那么大的功率?

电器工程 引领 脉宽调制
2022-01-13 22:36:53

我一直在使用 5m 长的 RGB LED 灯条,配备 300 倍表面贴装 5050 RGB LED,但不明白为什么灯条没有我预期的那么亮或消耗的功率那么大。

我看过Arduino and 5A 12Volt driver,它似乎在谈论同一种产品,但那里的答案并不能帮助我理解。

从规范:

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

然而,卷轴说的有点不同:

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

IR 控制器通过 4 路带状电缆连接,每种颜色一根线,12v 线一根。每个 5cm 部分包含三个 6 针 RGB 表面贴装 LED 和三个 1206 SMT(电阻器?)标记为 151(我认为是绿色和蓝色)和一个标记为 331。

IR 控制器手册和案例详细说明了以下规格:

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

所以,我期待当我打开它并将其设置为全亮度红色、绿色或蓝色时,将绘制 2A,当我将其切换为白色时,将绘制 6A。

这不是我所看到的。在 11.95v 时,我看到每种颜色的电流在 1 到 1.3A 之间,而全亮白色仅消耗 2.2A,或远低于这三种颜色的总和!

凭直觉,我将电源电压提高到 14.4V(考虑到卷轴上的 72W/5A),现在我更接近我的预期,但全白亮度仍远低于我预期的 72W。完整的结果是:

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

我对这些电路的行为方式有什么误解吗?

是否可能只是 IR 控制器限制了 LED 可用的电流,从而导致它们的亮度降低并消耗更少的电流?

我可以在没有 LED 控制器的情况下将 12v 电源直接连接到 LED 灯条以测量电流并感受亮度,还是我可能会在没有“适当”控制器的情况下烧坏 LED 灯条?

我还没有打开 IR 控制盒,看看它包含什么组件,但如果有要求,我很乐意这样做......

... 打开红外控制器,PCB 上标有 EC-LED-19A,所以它可能是这个产品,但仍然没有给我数据表。重要的组件似乎是一个未标记的 14pin IC(可能是 PIC)、一个FT24C02A 串行 eeprom、一个78L05 稳压器和另外 3 个 SMT 电容和 68ohm SMT 电阻。每个 RGB 通道都有一个 10k 电阻、一个 2k 电阻和一个标有 WFAON 的 3 针 SMT 封装,我找不到它的数据表。

LED灯条有可能:46%的电阻损耗?或许可以帮助更全面地回答这个问题。

4个回答

我曾经遇到过同样的问题,直到我测量了条带另一端的电压才弄清楚:它在整个长度上下降了整个 3V!在比较第一个和最后一个 LED 时,您甚至可以看到亮度差异。

考虑 5 米长的铜线的电阻。这些条带通常在具有默认 (35um) 铜层的廉价柔性 PCB 上生产,并且具有非常高的电阻。

很明显,这些 LED 灯条至少在一块上永远不会符合印在它们上面的规格。

无论 LED 控制器是 PWM 还是“模拟”,一些 LED 灯条确实在 5m 滚动结束时会下降 2-3V。

解决方案:将所有 4 根电线从 LED 控制器连接到灯条的两端 - 而不仅仅是一端。这称为双喂。对于中途方法,只需双馈 12V 线(共阳极)或 GND 线(共阴极),因为该线提供 RG&B 电流的总和,因此下降 3 倍于 RG&B 线。

这是有关 EC-LED-19A 电路的一些信息。

控制器正在调制 R、G 和 B 线的接地侧。二极管的共阳极连接到电源,接地通过(可能)MOS 开关 (WFA0N) 切换。您对 EEPROM 进行了更正,并且 uC 引脚分配与 PIC 12F275 或类似产品匹配。我不确定当 PIC uC 允许您将数据写回部件中的内部 EEPROM 时,他们为什么使用外部 EEPROM……也许它是更便宜的一次写入 (PROM) uC?该板似乎使用简单的 5.1V 齐纳二极管作为廉价稳压器。对于 7805 或类似的电压调节器,这个有空的脚印,但对于这个应用,一个简单的电阻器(680 欧姆)和齐纳二极管就可以了。还有一个反向保护二极管。

[编辑 - 我在下面添加了一个示意图。]

对于大多数颜色,其中两条线要么持续开启要么关闭,第三条以 500Hz 的速率进行脉宽调制。(用 o-scope 测量)

这里有一个类似的 Instructables 电路:http: //www.instructables.com/id/How-to-fit-LED-kitchen-lights-with-fade-effect/step2/Fader/

我在 eBay 上订购了我的……我希望每种颜色都有一个连续可调的级别,所以我可能会为此组装我自己的电路板……尽管我可以用具有类似引脚排列的电路板替换 uC并在那里留下一个两线编程连接器。

至于功耗,对于“白色”设置,看起来其中两个字符串(我认为是蓝色和绿色)处于全功率状态,而另一个(红色)是脉冲宽度调制的,占空比小于 50%(更像是 30%)。所以这可以解释为什么在白色设置的全亮度下你会看到大约 75% 的全电流。至于从 6A 到 2A 的较大差异,条带在 12V 时的规格为 14.4W/m,或者 5m 条带的总电流为 1.2A/m 或 6A。正如其他人所建议的那样,我怀疑带子上的电压下降可能与此有很大关系,再加上一根弦上的 PWM 循环。

-斯科特 在此处输入图像描述

感谢您添加的信息。
看来这可能不是恒流控制器。推理依据:

  1. 它没有列在他们网站上的“恒流控制器”标题下,就在“IR控制器”下面
  2. 它显示了与电阻连接的 LED,可能是为了限制电流(不是检测电阻,因为没有从电阻顶部馈入控制器的导线。您提到几乎可以肯定是 150 和 330 欧姆的电阻,它们会限制电流,这些会不存在于恒流控制器中(通常是 <10 ohm 检测电阻)

我认为它可能由开漏的PWM控制。一种确认方法是将其连接到示波器并查看电阻顶部的波形,同时改变亮度级别。如果没有范围,交流电上的万用表也可能会提供一些线索,但有些万用表对这种事情效果不佳。
在任何情况下,如果它不是恒定电流,那么改变电压将有助于在最大设置下提供更多电流(您的测试结果是另一个线索,它不是),请注意不要超过任何条带的额定功率或控制器,并将电压保持在额定值以上 2V 以内,我认为一切都应该没问题。