为 20 m LED 灯条供电

电器工程 力量 灯带
2022-01-31 22:17:03

我将在 24 V 下为大约 20 m 的 LED 灯条供电。测试灯条后,我可以看到这将消耗大约 6 A 的电流。

当然,当从一侧插入电源时,灯带上的电压降大到足以对灯带末端的 LED 亮度产生显着影响。

我想从条带的两侧插入电源,如下所示,我在其中模拟了电源线之间的电阻。

我担心两条 24 V 线路可能会以某种方式相互竞争,从而在它们之间产生一些不必要的功率损耗。

我的问题是这是否是一个真正的问题?是否最好将 24 V 线切割到条带的中间?

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图


编辑:我想我有点模棱两可。需要明确的是,我将使用单个电源,在两端插入电源(不确定这是否会有所不同)。

4个回答

您不需要两个电源。一个就够了。只需将正极线连接到条带的一侧,将负极连接到另一侧。然后,您将在每个 LED 组上获得相同的电压,这将确保所有 LED 的亮度相同。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

使用两个独立的电源有一些缺点:

  • 带钢中间的电压会低于两端。中间的 LED 会比两端的 LED 发光少。
  • 其中一个耗材可能会出现故障并且很长一段时间都不会被注意到,直到有人看到从一端到另一端的差异。
  • 两个电源几乎总是更昂贵,安装主电源 (230VAC/115VAC) 连接会导致额外成本。

更新:当通过条带的电流高于条带可以安全处理的电流时,您需要将条带切割成碎片并分别为每块供电。然而,切割件也可以按照我上面的建议供电,以确保电压和亮度相等。

注意:正如最初提出的那样,问题提出了并联两个电源。

不要那样做(请)。

正如您正确建议的那样,供应必须完美平衡才能正常工作。这意味着除非参考电压、架构、环境条件、制造条件和分档相同(这在实践中不可能发生),否则一个电源将承载另一个电源的一部分作为负载。

究竟会发生什么取决于电源设计的细节。它的范围从一个电源将有效地断开(在这种情况下添加它是没有意义的)到导致额外热量产生(低效率、磨损、损坏)、部件损坏、火灾甚至推进损坏的大循环电流。

那里的许多电源结构不良且标签错误。充其量您只能依靠标称情况下的安全机制(保险丝、二极管等)来提供正常运行。因为有安全气囊而故意撞车不是一个好计划。

将 2 个不协调的电源的输出连接在一起是危险的,切勿尝试。

改为这样做...

  1. 您可以从条带中间插入电源以减少亮度的明显变化,或者...

  2. 只需在中间切开条带,然后从两端分别给每一半供电(每个条带从 1 端供电)。

更新:单一供应;两端

OP 现在建议她/他将使用单个电源并连接到两端。如果您在两端使用单电源,问题就变成了如何将单电源连接到远端?

有很多方法可以做到这一点,但让我们看一些极端情况:

电源在一端

这种情况与之前(上图)完全相同,但现在我们有一个外部路径来承载不属于 LED 灯条的电流(LED 灯条也内置了这条路径)。假设我们外部使用的导体比内部使用的导体大得多,这将有助于减少远端的损耗,您将提高近端和远端之间的相对亮度,但代价是更多的电缆和安装工作。中间仍然会更暗,用于将电流流向远端的配电电缆需要非常低的电阻(大直径或多股)才能最大限度地发挥效果。

电源在中间

最好的办法(最简单、最便宜、最快)就是点击 LED 灯条的中心。从条带的中心而不是末端施加电源。您不需要任何额外的布线。现在每条腿的电流负载是之前的一半,因此两条腿之间的电压/亮度变化是末端馈电配置的一半。

添加额外的回线

其他一些答案已经提出了这个解决方案,但没有讨论额外电线的后果。要理解它,您将需要一条用于该路径的重要电线。24AWG 电线约为 0.08 欧姆/米。在 6A 和 20 米处,您将在此返回线路中损失近 60W 的功率,并且您的 LED 电压将从 24V 降至 15V 以下。你的 LED 会很暗。如果将电线增加到 8AWG,功率损耗将下降到约 1.5W,LED 电源电压将约为 23.8V,但该电线的成本将超过 LED 的成本——这表明您可以获得更好的整体照明(更不用说易于安装、更低的成本和更高的效率 - 更长的使用寿命/更低的电费)具有更短的条带(例如中心馈电)。

管理亮度

人们是亮度突然变化的关键。标准安装将尽可能地管理人眼。例如,对于长直线跑,保持平衡和对称是关键。

在此处输入图像描述

这种类型的拓扑避免了人们容易注意到的突然的“锯齿”亮度模式或长时间的衰减。这个想法是以一种明智的方式分解你的跑步并喂养它们,这样你就可以最大限度地减少整体变化和突然变化。

对于更长的运行时间,或者为了进一步减少变化,如上所述,可以接受条带的两端进料并根据需要继续细分。大多数 LED 灯条制造商都会发布有关任何给定灯条类型的最大推荐腿长度的安装指南,因此您应该尽力阅读并遵循这些指南。

在此处输入图像描述

这与其说是 EE 问题,不如说是安装和打包问题。

你不能把 6 安培放在 2 安培总线上

LED灯条由许多段组成。每段是 6 个 LED 与一个电阻串联,每段之间是一条“CUT”线。

整个条带的下方是两条 PCB 走线,分别是正极和负极总线。他们服务于每个细分市场。 这些走线具有有限的载流量在 12V 单色带上,走线的大小可以为一个 5m 段 (2A) 供电,或者绝对最多两个 5m 段串联供电,这取决于电压降(远低于 4A)。通过 12V 带运行 6A 是不可能的。对于 24V 带,它们可能与 12V 带一样构建,或者它们的走线可能更薄,因为它们只需要一半的载流量就可以做同样的事情。

但即使您在设计限制范围内使用灯​​条,这仍然会导致明显的变暗。请记住 LED 不是线性的 - 它们的 VI 曲线相当陡峭,而且 I-lum 曲线也不平坦。它们不像白炽灯那样是线性的(二次方的),一点电压降就会变暗很多。即使在单个 12V 带中也可以看到,将一端与另一端进行比较。您正在运行 24V,这将有助于 2 到 4 倍,具体取决于它们缩小了 PCB 总线的程度。

从 1/4 和 3/4 点进给...

一个 20m 的带可能是四个 5m 的带。将电源放在条带 1 和 2 之间……以及条带 3 和 4 之间。这样,您的电源的每条只供应一个 5m 条带。条带是为此而建造的。

...或使用进纸器

如果你看过无轨电车电线,它们在街道上有 2 根裸导体,相距约 2 英尺。然后每隔几根电线,他们就有一根跳线连接到两根更重的电线上——这些电线是馈线这是代顿的照片。请注意,吊架和交叉线是“热的”并馈入左侧(+)线,绝缘右侧(-)线,然后跨接至馈线(注意双馈线)。这些跳线每 4-6 极存在一次。

在此处输入图像描述

你做同样的事情。您选择足够尺寸的馈线以避免电压下降,然后将其绑在任何可以连接的地方这导致PCB走线和馈线完全并联,但是在直流时并联馈线没有任何问题。这就是喂食

不使用板载电路保护并联 AC 或并联电路有不相关的原因。

如果压降不好,多电源就不行

两个相邻的直流电源可能会出现问题,因为它们紧密相连。但是在这里,您说的是由于电压下降而需要多个电源。这种电气“距离”意味着您不太可能在供应战中遇到问题。只要它们的输出电压比它们之间的电压降更接近,它们都必须承受它们的重量。无轨电车系统有许多子站将 600VDC 馈入系统。它们是简单的机器,由于距离和具有防止反馈的二极管(作为整流器的一部分),它们不能互相争斗。

从理论上讲,您可以按照您的建议去做,但是您需要注意一些实际问题。

两个 24 V 电源很可能不会提供完全相同的电压。假设电源 V1 提供 24.00 V,但电源 V3 提供 24.05 V。

在这种情况下,V3 将承担大部分负载,而 V1 将仅承担不到一半的负载。只有当电压完全相同时,它们才会平均分担负载。

只要您使用两个6 A 电源而不是两个3 A 电源,这不是问题。

虽然 LED 的亮度会更均匀,但现在中间的 LED 会燃烧得最不亮。

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