Мощность 15 метров светодиодов?

Я пытаюсь сделать дисплей из 2811 светодиодов из Китая (длина 15 метров x 7 светодиодных лент). Каждая полоса потребляет 18 Вт при 5 В (3,6 А) на метр, и я планирую использовать 7 полос, каждая длиной 15 м. Мои расчеты показывают, что нам понадобится блок питания 5 В, способный выдавать ~ 460 А...

(15 метров * 18 Вт на метр * 7 нитей светодиодов / 0,8 КПД источника питания) ~= 2300 Вт при 5 В ~> 460 А.

Я планировал приобрести блок питания на 600 А 5 В, проложить силовую шину за светодиодами и прикрепить ее к полосам через каждые 2 метра, чтобы обеспечить равномерное распределение мощности, но когда я попытался рассчитать необходимое сечение провода онлайн, все калькуляторы говорят значения " out of Bounds», предполагая, что необходимый кабель будет слишком большим. Мне действительно нужно иметь отдельную шину питания для каждой полосы?

Как это сделать? :-/ Мы устанавливаем светодиоды между двумя лифтами, чтобы не спрятать блоки питания посередине. Это должно было бы быть на любом конце 15-метровой пробежки...

Любые сумасшедшие предложения будут оценены.

3,6А это очень большой ток. Вам понадобится несколько шин питания.
Было бы проще найти цепь со всеми светодиодами последовательно и управлять ею с постоянным током с более высоким напряжением.
Или используйте несколько последовательных нитей, натянутых встык, чтобы работать даже с более высоким напряжением.
5V звучит как странное напряжение для светодиодных лент. Можете ли вы дать нам тип и описание светодиодов? Вам нужно текущее регулирование? Он встроен? Это обратно-инжиниринг?
Посмотрите на кабели на автомобильном аккумуляторе. Стартер автомобиля временно потребляет 100 - 200 А. Вы хотите более чем в 2 раза больше, чем постоянно. Для этого вам понадобится 2 кабеля толще большого пальца. Плюс хорошо подключенные клеммы. В общем, все, что больше 32 А, — плохая идея.
Я бы поставил по два блока питания на каждую жилу - сверху и снизу и от обеих проложил кабели к точкам перегиба полосы. 7 м полосы — это 25 А, каждый блок питания должен выдавать 12,5 А, что звучит более управляемо. Да, распределение мощности — основная проблема при работе со светодиодами.
Это умные rgb полосы, с контроллером (ws2811) в каждом светодиоде. Вот почему они подключены параллельно, а не последовательно, и почему они имеют 5 В, а не более высокое напряжение. @posipiet

Ответы (3)

Типичное эмпирическое правило для этих полос - подача мощности каждые 5 м или лучше. Питание должно подаваться с обоих концов для наилучшего совпадения цветов. FPC, гибкая печатная медь, имеет относительно высокое сопротивление и быстро накапливается.

Вам нужно 1890 Вт ( (15m * 7) * 3.6A ) * 5v. Вы упомянули энергоэффективность блока питания на уровне 80%, но это уже должно быть учтено в его заявленной выходной мощности. С другой стороны, 20-процентный запас прочности, чтобы не эксплуатировать запасы на их максимальной мощности, является хорошей идеей. 2300 Вт это.

У вас есть два варианта. Приобретите несколько сильноточных источников питания на 5 В и проложите несколько кабелей параллельно каждой секции длиной 4–5 м. Из-за высокого тока это может быть довольно дорого, так как каждая 5-метровая секция потребляет 18 ампер. Быстрый расчет с помощью калькулятора AWG. На расстоянии 32 фута (5 метров туда и обратно, вам нужно удвоить длину кабеля) с 18 А при 6 В вы получите падение на 0,6 В ... ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ 10 AWG . Это 10% потерь в довольно толстом и дорогом кабеле. Вместо этого вы можете использовать источник питания 12 В, при 18 А, 10 МОм, 20 AWG, что приведет к 50% падению напряжения, что даст вам 6 В на целевом конце. Все равно не эффективно.

Другой вариант - получить несколько источников высокого напряжения, слабого тока (скажем, 48 В) и несколько небольших понижающих переключателей постоянного тока, способных работать с выходным током 18 А. Вам нужно только 90 Вт на цель. При 48 В 90 Вт — это чуть меньше 2 ампер. 2,5 ампер, чтобы отрегулировать падение кабеля и эффективность коммутатора. Таким образом, вам понадобится только кабель 22AWG, что приведет к падению напряжения на 2,5%, что никак не повлияет на коммутатор. Вы даже можете включить все это последовательно, так как падение сопротивления при 22 AWG и 48 В может быть очень незначительным при использовании правильных переключателей. И вам нужен только блок питания 48 В 50 А (2400 Вт), чтобы запитать все это. Намного лучше, чем 5 В 480 А и кабели большого сечения.

Вы можете рассмотреть что-то вроде медного стержня или трубки. Удельное сопротивление Cu р является 1,7 × 10 8 Ом м

Напомним, что R = р л А , поэтому, чтобы получить падение напряжения 300 мВ на 15 м, вам потребуется площадь поперечного сечения A = р 600 А 15 м 0,3 В или около 500 м м 2 .

Таким образом, медный стержень 6 мм x 80 мм (около 1/4 "x 3") подойдет. Общее падение будет двойным (> 0,6 В), поэтому вы все равно потеряете более 10% своей мощности.

Было бы неплохо найти решение с более высоким напряжением. Вы могли бы подумать о распределении мощности, скажем, 48 В и установке локальных понижающих регуляторов вдоль 15 м, обеспечивающих низкое напряжение. Или попробуйте найти светодиодные ленты с более высоким напряжением.

Вы еще не выбрали ответ, поэтому я предложу дополнительную информацию. Я бы серьезно подумал о переосмыслении вашей архитектуры. 460А это огромный ток. Не делайте этого, если вы хотите передавать больше, чем на несколько сантиметров, иначе вам потребуются толстые шины для распределения электричества или большие потери в проводе.

Стандартная архитектура в светодиодной промышленности заключается в использовании полос более высокого напряжения, например, 24, 48 или 60 В, которые питаются от постоянного тока. Затем каждый стержень питается от источника постоянного тока для светодиодов. Затем вы можете распределить питание на каждую полосу с помощью сети. Этот способ более эффективен, чем распределение мощности на каждую полосу на стороне низкого напряжения постоянного тока.

Если вы непреклонны в отношении использования светодиодных лент на 5 В и готовы терпеть большие потери, то я бы рекомендовал использовать отдельный источник питания 5 В для каждой ленты. Кстати, использование отдельного источника питания для каждой полосы также улучшит резервирование вашей системы. Если один источник выйдет из строя, остальные останутся в живых.