Grande diferença entre valores especificados e valores reais para tiras de LED?


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Recentemente comprei algumas "Tiras flexíveis para LED SMD à prova d'água 5630 300LED / 5 metros", isto é, tiras de LED de alto brilho da China. Nas especificações, foi dito que a tira consome 75W a 12v, o que equivale a 6,25A a 12v.

Testei as tiras de LED pela primeira vez com uma fonte de alimentação de 12v 2.5a, pois era a mais fácil de encontrar. Mais tarde, encontrei minha fonte de alimentação de 12v 5a e fiquei surpreso ao ver muito pouca diferença entre as duas fontes de alimentação (em termos de brilho perceptível). Não tendo nenhum equipamento de teste adequado em mãos, comprei-o no meu espaço de hackers local, que é um pouco mais adequado para fazer coisas assim.

Depois de configurar a faixa de LEDs para que ela seja conectada a uma fonte de alimentação de bancada de 3 ~ 20v <10a, um voltímetro e um amperímetro, gravei um vídeo das leituras dos dois metros, enquanto aumentava a voltagem: http: // youtu .be / uX-3r6mrF9A

Os resultados que obtive foram ... interessantes: P Gráfico comparando a tensão em relação aos amperes. Surpreendentemente, aos 12v, obtive apenas 3,44a (41,28w, 45% menos que o valor anunciado!). Você pode obter os resultados aqui (google doc).

Em seguida, plotei watts contra volts, e acontece que eu precisaria alimentar esta faixa em 14,14v para obter 75w! Gráfico comparando watts contra tensão

Basicamente, não estou muito feliz com o desempenho desta faixa de LED. Para obter a potência correta, você teria que sobrecarregá-la em 2,14v, o que tem o potencial de reduzir significativamente a vida útil do LED. Infelizmente, não consegui medir a tensão exata no nível individual dos LEDs (eles eram epóxidos), mas suspeito que precisariam de pelo menos algum dissipador de calor para operar por um período de tempo.

Sei que a saída de luz dos LEDs não é medida em watts, mas, em minha opinião, <watts especificado = <fluxo luminoso especificado. Ainda não estou muito confortável com todas essas conversões, então provavelmente estou errado em algum lugar.

Além disso, desconfio que os valores indicados pelos multímetros possam estar um pouco fora (ambos são baratos) e que haja alguma perda de energia na forma como o configurei . Os valores no PSU correspondem aos valores nos multímetros, portanto, não deve haver muitas discrepâncias.

Alguma ideia? Eu recebo apenas ~ 55% do consumo de energia especificado em 12v. É bom subir mais em termos de tensão?

Felicidades,

Sasha


Normalmente, os LEDs são especificados para a corrente direta. Sendo diodos, eles inerentemente têm uma voltagem direta, mas se você os fornecer a corrente direta adequada ... a voltagem é irrelevante. (talvez não totalmente irrelevante, mas há drivers de LED atuais constantes que abstrair os cálculos de queda de tensão e tal para você)
Toby Lawrence

Desculpe, percebi que isso realmente não respondeu à sua pergunta. O consumo de energia da faixa não precisa ser inerentemente proporcional à saída de luz. Você testou o aumento da tensão de entrada? Isso afetou a saída de luz?
Toby Lawrence

Não fui além dos 14.21v (originalmente não queria passar dos 13.8v, mas tudo bem). Você pode ver que eu passei pelas tensões a uma taxa mais rápida perto das tensões mais altas, porque estava com muito medo de danificar a faixa de LED. A 14v diminuiu o fluxo luminoso emitido por 25m de tiras de LED RGB que estavam na sala, com certeza: P
Sasha

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Em geral, se você está comprando LEDs chineses sem marca do Aliexpress / Ebay, deve reduzir suas premissas de desempenho em pelo menos 50%, geralmente mais. Dada a dificuldade de garantir um retorno e o baixo custo usual, o ambiente está repleto de especificações ridiculamente infladas.
Connor Lobo

Você está executando os 5 milhões inteiros de uma extremidade? Os traços de cobre nas fitas de LED são muito finos, especialmente em tiras mais baratas. Meça a queda de tensão na extremidade oposta. Você está dirigindo apenas os 3 primeiros leds na tensão de entrada medida. Eu limitaria o comprimento da tira a 1 metro e alimentaria as duas extremidades, se possível.
Guy Gordon

Respostas:


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As 'especificações' (coladas abaixo) indicam 12V, não 12.0V. Eu acho que este produto é feito para ser compatível com 12V automotivo, que geralmente está na faixa de 13,8 a 14,2V. Suas medidas confirmam isso.

Especificações da página do revendedor:

Item Type: Strip
Place of Origin: Guangdong China (Mainland)
is_customized: Yes
Brand Name: G-Lighting
Average Life (hrs): 50000
LED Chip Brand: Edison
Warranty: 2
Wattage: 75 
Certification: CCC,CE,UL
Waterproof: Yes
Voltage: 12V 
Power Source: DC
LEDs Number/M: 60 pcs/m
Model Number: GL60-5630C
Power: 75W Per Pcs
waterproof: yes
Length: 5 m
Beam Angle(°): 120

insira a descrição da imagem aqui


Obrigado pela garantia! No entanto, você poderia remover o link? Não me sinto confortável em endossar alguém assim, principalmente se os robôs do Google perceberem que este produto está sendo vinculado aqui e aumentarem a sua posição. Mesmo que seja compatível com essas tensões, há algum risco ou precaução que devo tomar? E isso se aplica a todas as tiras de LED baseadas em 12v?
Sasha

Removi o link e inseri os dados relevantes na minha postagem. O objetivo desta comunidade é que outras pessoas também possam se beneficiar, por isso é importante que os bits de chave sejam retidos. Não estou ciente de nenhum risco de operar a tira em 14V e não acho que uma alteração na faixa de tensão aplicada necessariamente mude o conjunto de precauções que você deve tomar. Não há como saber se suas descobertas se aplicam a todas as tiras de 12V - a folha de dados (quando disponível) é sempre o melhor lugar para começar. Boa sorte!
HikeOnPast

Sim, esse é o problema de comprar na China: sem folhas de dados. Alguns nem fornecem o que você colou lá! Como Richman recomendou, vou ver que tipo de impacto a tensão tem na temperatura, na próxima vez que tiver oportunidade. Também vou medir a tensão e a corrente que fluem para os LEDs individuais.
Sasha

@Sasha FYI, o StackExchange adiciona rel="nofollow"links, o que diz ao Google para não contar. Nada para se preocupar, é seguro vincular aqui.
precisa saber é o seguinte

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Sasha, a maioria dos fabricantes chineses de fitas de LED, utiliza filme de cobre muito fino no FCB (Flexible Printed Board) da fita. Eles classificam a potência "teórica" ​​da tira de LED sem levar em consideração a resistência do cobre. Quando 12v aplicados aos fios do fio da tira de LED, a tensão na extremidade oposta da tira será substancialmente mais baixa devido à perda de resistência no cobre FCB. Para obter 72 watts completos dessas tiras, passe um par de fios de bitola 12 paralelos a essa tira e conecte-os a cada pino de ponto FCB localizado a 50 cm de distância.


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Ou energize cada extremidade, ou três pontos (ambas as extremidades e o centro), para testes práticos.
Transeunte

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Testei 1m de barra de 5630 led com 72 led / me a queda de tensão foi de cerca de 0,5V por 1 metro. Imagine que você tenha uma corrente muito alta na primeira parte da tira e uma grande queda de tensão até o final dela. Por favor, diga-nos que valor tem os resistores SMD limitadores, não consigo ver na imagem. O que eu testei tem resistores de 39ohm e desenha 1.6Amps a 12.0V por 1 metro.

Você pode fazer o seguinte teste simples:

  • pegue um módulo de 3 led e teste-o;
  • multiplique os resultados pelo número de módulos que você possui (100).

Somente então você conhecerá a corrente máxima real (@ 12,0V) que pode ser extraída dessa faixa de led.


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Minha definição operacional da palavra "problema" é uma violação das expectativas. O problema era e é que você espera que a classificação anunciada de 12 volts esteja correta do ponto de vista da engenharia. Experimente vender produtos para consumidores menos instruídos do que você me ensinou que, quando eles acreditam que seus sistemas automotivos são "sistemas de 12 volts", são esperados aproximadamente 12,0 volts continuamente. Por comparação, em serviço, os sistemas nominais de 12 volts exibem tensões de cerca de 9,6 volts durante o início até 14,8 volts em alguns sistemas durante o carregamento. Os valores máximos de corte do projeto variaram com a química das baterias OEM, portanto, embora 14,8 volts sejam incomumente altos, os fornecedores de produtos de pós-venda experimentam alegações de produtos com defeito se não puderem tolerar a maior tensão sustentada que os sistemas de 12 volts normalmente oferecem. Se você estivesse vendendo produtos para americanos típicos, que espera serem alimentados por esse sistema elétrico automotivo, aprenderia rapidamente que o fornecimento de dados de engenharia bastante completos mata o interesse do potencial comprador. Se uma mensagem não pode caber em um adesivo de carro e pode ser lida a 15 metros, é provavelmente muito complexo.

Você está certo. Eles também estão corretos. Você só precisa decodificar suas reivindicações com base nas expectativas do mercado.


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A resposta para a disparidade de energia dos fabricantes de fitas de LED é simples. A maioria das tiras é fabricada para operação automotiva a partir de sistemas elétricos de 12 volts. isso ocorre porque os sistemas de partida do motor usam baterias de 12 volts.

Uma vez que o motor está funcionando, o flutuador do sistema de carregamento da bateria carrega a bateria em cerca de 14,2 volts nos terminais da bateria. Eu verifiquei isso em vários modelos de automóveis atrasados.

As tiras flexíveis dos LEDs 5630 usam 3 LEDs conectados em série e 1 resistor limitador de corrente no barramento de força de 12 volts. Confirmei as medições em 12 volts e 14,2 volts de cerca de 6 LEDs verdes brancos e frios diferentes e os resultados são os mesmos - a potência real da voltagem anunciada é alcançada em torno da região de 14 volts, próximo ao carregamento da bateria tensão do motor em funcionamento.

Mas não existem baterias automáticas de 14 volts. Apenas baterias de carrinho de golfe de 6 e 8 v8lt conectadas em série. As outras opções são usar um conversor de impulso de 12VDC a 14VDC para compensar os 2 volts extras ausentes necessários para atingir a potência e o brilho especificados.

O brilho aumentará aproximadamente o dobro dos lúmens de 12 volts e isso resultará em um aumento de cerca de 40% no brilho do ponto na iluminação, com todas as outras condições mantidas iguais.

Estou apenas terminando o desenvolvimento das luzes subaquáticas de pesca e camarão LED a serem vendidas com a marca LEDgreenie Lights, LLC, portanto esse tópico é de grande interesse para mim.

Espero que isso ajude você. Você está seguro a 14,2 volts, mas tome cuidado para lidar com a duplicação da dissipação de energia de 12 a 14 volts.

BTW, eu tenho um BSEE de 75 anos da Universidade de Drexel.


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Espero que isso seja útil. Se você procurar on-line, encontrará fontes de alimentação comutadas que, embora classificadas para 12 V, tenham um potenciômetro na placa de circuito que permitirá ajustes na tensão de saída. Esses potenciômetros comumente localizados fora do gabinete da placa de circuito próximo à faixa de entrada e saída e devem ser utilizados para ajustar os requisitos de tensão. Talvez isso ajude quem estiver olhando para acionar as tiras na tensão necessária para fornecer iluminação com a capacidade de potência máxima. Um exemplo é uma fonte de alimentação de comutação de 12 V 30 A por aproximadamente US $ 23 EUA. Em novembro de 2015.


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Este é um efeito normal.

  1. As faixas de LED da China normalmente são superestimadas em 25-50% das especificações.

  2. A queda de tensão acima da faixa fina de 5 m é enorme; você deve conectar várias peças de comprimento uniforme pelo menos 4 vezes na faixa de 5 m para obter melhores resultados.

  3. Um pouco de sobretensão de 12 a 14 V é bom desde que você se preocupe com o resfriamento montando a faixa no perfil de alumínio. Isso não deve ficar mais quente que 40 graus. Celsius.

  4. A potência real de um LED 5630 é de cerca de 0,17 W (as especificações são de cerca de 0,25 W).

  5. Se você aplicar menos energia, obtém uma saída de luz com melhor eficiência! (Mas fluxo de causa menos luminoso)


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Em primeiro lugar, observe que as luzes de tira são alimentadas por PSU de tensão constante (DC5V, DC12V ou DC24V). Pegue uma tira de led DC12V 300xSMD5630 por exemplo, ela geralmente possui 3 LEDs, 1 resistor como segmento (em série) e, em seguida, totalmente 100 segmentos em paralelo ao circuito. Atualmente, um SMD5630 típico tem sua corrente de avanço de 60ma a 3,1-3,2V, é fácil dizer teoricamente que o consumo total de energia é de 0,06A * 12V * (300/3) = 72W. Se adicionarmos o consumo de sua energia, ela atingirá cerca de 75W.

Na prática, se ajustar o resistor com um valor mais alto, a corrente cairá (por exemplo, cerca de 40ma). Em seguida, você pode obter o consumo de energia como 0,035A * 12V * (300/3) = 42W (com menos saída de brilho).

Quanto a uma queda de tensão, é comum observar produtos de baixa tensão, e é também por isso que a maioria dos fabricantes define o comprimento da tira de luz menor que 5m devido a uma deterioração visual da luz, se mais tempo.


definir a corrente escorria como 35mA, não 40mA
terence

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Alguma ideia?

as faixas são de classe automotiva -> elas têm uma classificação nominal de 12v, assim como as baterias dos carros.

você provavelmente pode executá-lo a 14v constante.

Aliás, seu experimento é um ótimo serviço público. Eu venho dizendo há anos que os leds de alta potência se comportam mais como resistores (de baixa resistência) do que diodos e seu experimento forneceu outro ponto empírico sobre isso.

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