Pourquoi ma bande LED 5050 ne consomme-t-elle pas autant d'énergie que je ne le pense?

J'ai joué avec une bande LED RGB de 5 m de long, avec 300 LEDs RGB 5050 montées en surface, mais je ne comprends pas pourquoi la bande n'est pas aussi lumineuse ou consomme autant d'énergie que je m'y attendais.

J'ai jeté un œil à Arduino et au pilote 5A 12Volt , qui semble parler du même type de produit, mais les réponses ne m'aident pas à comprendre.

De la spécification:

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

La bobine dit cependant quelque chose d'un peu différent:

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

Le contrôleur IR est connecté via un câble ruban à 4 voies, un fil pour chaque couleur et un pour la ligne 12v. Chaque section de 5 cm contient trois LED RVB à montage en surface à 6 broches et trois 1206 SMT (résistances?) Étiquetées 151 (pour Green & Blue je pense) et une étiquetée 331.

Le manuel et le boîtier du contrôleur IR détaillent les spécifications suivantes:

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

Donc, je m'attendais à ce que lorsque je l'allume et que je le mette en pleine luminosité Rouge, Vert ou bleu, pour que 2A soit dessiné, et quand je le mets en blanc, pour 6A à dessiner.

Ce n'est pas ce que je vois cependant. À 11,95 V, je vois chaque couleur sur son propre tirage entre 1 et 1,3 A, tandis que le blanc à pleine luminosité ne dessine que 2,2 A, soit nettement moins que les trois combinées!

Sur une intuition, j'ai augmenté la tension d'alimentation à 14,4 V (compte tenu du 72W / 5A sur la bobine) et maintenant je me rapproche beaucoup plus de ce que j'attendais, mais le blanc à pleine luminosité se rapproche toujours bien en dessous du 72W que j'attendais. Les résultats complets étaient:

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

Y a-t-il quelque chose que je ne comprends pas bien comment ces circuits devraient se comporter?

Est-il probable que le contrôleur infrarouge limite le courant disponible aux LED, ce qui les rend moins lumineuses et consomme moins de courant?

Puis-je simplement raccorder l'alimentation 12 V directement à la bande LED sans le contrôleur LED pour mesurer le courant et ressentir la luminosité, ou suis-je susceptible de brûler la bande LED sans le contrôleur «approprié»?

Je n'ai pas encore ouvert le boîtier de commande IR pour voir quels composants il contient, mais je serais heureux de le faire si demandé ...

... En ouvrant le contrôleur IR, le PCB est marqué EC-LED-19A, donc c'est probablement ce produit mais cela ne me donne toujours pas de fiche technique. Les composants importants semblent être un circuit intégré 14 broches non étiqueté (probablement un PIC), un eeprom série FT24C02A , un régulateur 78L05 et 3 autres bouchons SMT et résistances SMT 68ohm. Chacun des canaux RVB a une résistance de 10k, une résistance de 2k et un boîtier SMT à 3 broches étiqueté WFAON, pour lequel je ne trouve pas de fiche technique.

Est-il possible que les bandes LED: 46% de pertes résistives? peut être en mesure d'aider à répondre à cette question de manière plus complète.

Une fois, j'ai eu le même problème et je n'ai pas pu le comprendre avant d'avoir mesuré la tension à l'autre extrémité de la bande: il baissait de 3V sur toute la longueur! Vous pouvez même voir la différence de luminosité en comparant la première et la dernière LED.

Considérez la résistance de la trace de cuivre de 5 mètres. Ces bandes sont généralement produites sur des PCB flexibles bon marché avec les couches de cuivre par défaut (35um) et ont une résistance très élevée.

Il est clair que ces bandes de LED, au moins en une seule pièce, ne répondront jamais aux spécifications imprimées sur elles.

Indépendamment du fait que le contrôleur LED soit PWM ou 'Analogique', certaines bandes LED chutent en effet 2-3V à la fin d'un rouleau de 5m.

Solution: faites passer les 4 fils du contrôleur LED aux deux extrémités de la bande - pas seulement une extrémité. C'est ce qu'on appelle la double alimentation. Pour une approche à mi-chemin, il suffit d'alimenter en double la ligne 12V (anode commune) ou la ligne GND (cathode commune) car cette ligne délivre la somme des courants RG&B et donc chute de 3 fois celle des lignes RG&B.

Voici quelques informations sur le circuit EC-LED-19A.

Le contrôleur module le côté terre des lignes R, G et B. Les diodes sont connectées à une anode commune pour alimenter et les masses sont commutées via les commutateurs MOS (vraisemblablement) (WFA0N). Vous êtes corrigé sur l'EEPROM et le brochage uC correspond à un PIC 12F275 ou similaire. Je ne sais pas pourquoi ils ont utilisé l'EEPROM externe lorsque les PIC uC vous permettent d'écrire des données dans l'EEPROM interne dans la partie ... c'est peut-être une uC à écriture unique (PROM) moins chère? La carte semble utiliser une simple diode Zener 5.1V pour un régulateur bon marché. Celui-ci a des empreintes vides pour un régulateur de tension 7805 ou similaire, mais pour cette application, une simple résistance (680 ohms) et Zener sont très bien. Il y a aussi une diode de protection inverse.

[modifier - J'ai ajouté un diagramme schématique ci-dessous.]

Pour la plupart des couleurs, deux des lignes sont constamment activées ou désactivées et la troisième est modulée en largeur d'impulsion à une fréquence de 500 Hz. (mesuré avec un o-scope)

Il y a un circuit similaire sur Instructables ici: http://www.instructables.com/id/How-to-fit-LED-kitchen-lights-with-fade-effect/step2/Fader/

J'ai commandé le mien sur eBay ... et j'espérais avoir un niveau réglable en continu pour chaque couleur, donc je vais probablement assembler ma propre carte pour cela ... bien que je puisse simplement remplacer l'uC par une avec un brochage similaire et laissez un connecteur de programmation à deux fils là-dedans.

En ce qui concerne la consommation d'énergie, pour le paramètre "blanc", il semble que deux des chaînes (bleu et vert, je pense) soient à pleine puissance tandis que l'autre (rouge) est modulée en largeur d'impulsion avec un rapport cyclique inférieur à 50% ( plus comme 30%). Cela pourrait donc expliquer pourquoi à pleine luminosité sur le réglage blanc, vous verriez environ 75% du courant total. En ce qui concerne la plus grande différence de 6A à 2A, la bande est spécifiée à 14,4 W / m à 12 V, ou 1,2 A / m ou 6 A au total pour votre bande de 5 m. Je soupçonne que la chute de tension dans la bande peut avoir beaucoup à voir avec cela, comme d'autres l'ont suggéré, combiné avec le cycle PWM sur une seule chaîne.

-Scott

Merci pour l'info ajoutée.
Il semble que ce ne soit pas un contrôleur à courant constant. Raisonnement basé sur:

1. Il n'est pas répertorié sous la rubrique "Contrôleurs à courant constant" sur leur site Web, juste sous "Contrôleurs IR"
2. Il montre les LED connectées avec une résistance, probablement pour limiter le courant (pas une résistance de détection car aucun fil du haut de la résistance n'est alimenté dans le contrôleur. Vous mentionnez ce qui sont presque certainement des résistances de 150 et 330 ohms probablement qui limiteront le courant, ce serait ne pas être présent dans un contrôleur de courant constant (généralement une résistance de détection <10 ohms à la place)

Je pense qu'il peut être contrôlé par PWM du drain ouvert. Une façon de confirmer serait de le brancher à un oscilloscope et de regarder la forme d'onde en haut de la résistance tout en changeant les niveaux de luminosité. Si aucune portée, un multimètre sur AC pourrait également fournir des indices, mais certains multimètres ne fonctionnent pas si bien pour ce genre de chose.
Dans tous les cas, si ce n'est pas un courant constant, alors changer la tension fonctionnera pour fournir plus de courant au réglage maximum (et vos résultats de test sont un autre indice que ce n'est pas le cas), faites juste attention à ne pas dépasser les puissances nominales des bandes ou contrôleur, et maintenez la tension à l'intérieur, disons 2V au-dessus de la valeur nominale et je pense que tout devrait bien se passer.

Grands messages. J'ai exactement la même bande LED, avec probablement le même contrôleur, comme il est sorti dans un kit. Ce que j'ai remarqué, c'est qu'en blanc avec une luminosité maximale, une partie (la fin de la bande) donne une touche de rose, au lieu de blanc complet, tandis que le début de la bande (près de la fiche) donne du blanc approprié. Je suppose que c'est à cause de la chute de tension. Je vais essayer de résoudre ce problème en alimentant les deux extrémités en électricité.

En ce qui concerne l'ampérage, il est évident que le contrôleur limite la quantité de courant de manière à faire apparaître le blanc à peu près aussi lumineux (ni plus, ni moins) que les autres couleurs, car s'il est passé à 6A sur le blanc, il semblerait 3 (ou près de trois) fois plus lumineux que le rouge pur, le bleu pur, et ce serait probablement une tension pour les yeux. Ceci étant donné qu'aucune autre couleur, c'est-à-dire une combinaison de diodes, ne peut atteindre près de 6 A. Le contrôleur égalise évidemment le courant de sorte qu'aucune couleur n'apparaît beaucoup plus lumineuse que la suivante. De plus, du point de vue de la consommation, je suis vraiment heureux que vos lectures confirment ce que j'ai déduit que la bande ne consomme en aucun cas 72 watts de puissance au maximum, je trouve cela réconfortant dans l'attente de ma prochaine puissance facture. :)

Mais je suppose que l'augmentation de la tension à 14 donne une sortie globale plus élevée, ce que je peux essayer avec mon alimentation. Merci pour l'info.

Je pense avoir une réponse à votre problème. Je faisais mon premier calcul de résistance pour 3 LED. J'ai décidé de confirmer le calcul en vérifiant les résistances qu'ils utilisent dans les bandes LED (151 ohms dans une bande 5050). Bizarrement, j'ai obtenu un résultat très différent.

Pour 5050 Vf = 3,0 à 3,4 V, 3,2 V typique, donc 12-3x3,2 = 2,4 V pour la résistance Au courant de 60 mA, c'est 40 ohm min

Je suppose que la raison en est qu'ils sont conçus pour le pire des cas, ce qui serait dans les voitures. Alors que les batteries de voiture ne sont que de 12V, l'alternateur dépasse 14V. Par exemple, à 14,5 V, 85 ohms min.