Voy a alimentar unos 20 m de tiras de LED a 24 V. Después de probar las tiras, puedo ver que esto consumirá aproximadamente 6 A.
Por supuesto, cuando se inserta energía desde un lado, la caída de voltaje a través de la tira es lo suficientemente grande como para hacer una diferencia significativa en el brillo de los LED hacia el final de la tira.
Me gustaría insertar energía desde ambos lados de la tira, como se muestra a continuación, donde he modelado la resistencia entre las líneas eléctricas.
Me preocupa que las dos líneas de 24 V puedan competir de alguna manera entre sí, teniendo una pérdida de potencia no deseada entre ellas.
Mi pregunta es si esto es una preocupación genuina o no. ¿Sería preferible cortar la línea de 24 V hacia el centro de la tira?
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Editar: creo que era un poco ambiguo. Para ser claros, usaré una sola fuente de alimentación, insertando energía en ambos extremos (no estoy seguro de si eso hace la diferencia).
Respuestas:
No necesita dos fuentes de alimentación. Uno es suficiente. Simplemente conecte el cable positivo a un lado de la tira y el negativo al otro. Entonces tendrá el mismo voltaje en cada grupo de LED y esto asegurará el mismo brillo de todos los LED.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
El uso de dos fuentes de alimentación separadas tiene algunos inconvenientes:
Actualización: cuando la corriente a través de la tira es más alta de lo que la tira podría manejar de forma segura, debe cortar la tira en pedazos y alimentar cada pieza por separado. Sin embargo, las piezas cortadas también se pueden alimentar como sugiero anteriormente para garantizar voltajes y brillo iguales.
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Nota: Como se hizo originalmente, la pregunta planteaba conectar dos suministros en paralelo.
No hagas eso (por favor).
Como sugiere correctamente, los suministros deben estar en perfecto equilibrio para que esto funcione correctamente. Eso significa que, a menos que los voltajes de referencia, la arquitectura, las condiciones ambientales, las condiciones de fabricación y el binning sean idénticos, lo que no puede suceder en la práctica, un suministro llevará una fracción del otro suministro como carga.
Lo que sucede exactamente depende de los detalles del diseño de las fuentes de alimentación. Puede variar desde un suministro que simplemente se desconectará (en cuyo caso no tiene sentido agregarlo) a grandes corrientes circulares que resultan en generación de calor adicional (ineficiencia, desgaste, daño), destrucción de partes, fuego o incluso daño propulsivo.
Muchas fuentes de alimentación están mal construidas y mal etiquetadas. En el mejor de los casos, depende de los mecanismos de seguridad (fusibles, diodos, et al.) en el caso nominal para proporcionar una operación regular. Chocar tu auto deliberadamente porque tienes bolsas de aire no es un buen plan.
Conectar las salidas de 2 fuentes de alimentación no coordinadas juntas es peligroso y nunca se debe intentar.
Haz esto en su lugar ...
Puede insertar energía desde el centro de la tira para reducir el cambio aparente en el brillo o ...
Simplemente corte la tira en el medio y alimente cada mitad por separado de ambos extremos (1 tira alimentada por 1 extremo cada una).
Actualizaciones: suministro único; ambos extremos
OP ahora sugiere que usará un solo suministro y se conectará a ambos extremos. Si usa un solo suministro en ambos extremos, la pregunta es cómo va a llevar el único suministro al otro extremo.
Hay muchas formas de hacerlo, pero veamos algunos extremos:
La fuente de alimentación está en un extremo
Este escenario es exactamente el mismo que antes (arriba), pero ahora tenemos una ruta externa para transportar la corriente que no forma parte de la tira de LED (la tira de LED también tiene esta ruta incorporada). Asumiendo que los conductores que utilizamos externamente son mucho más grandes que los internos, ayudará a reducir las pérdidas en el extremo más alejado, elevará el brillo relativo entre los extremos cercano y lejano, a costa de más cable y esfuerzo de instalación. El centro seguirá siendo más tenue y el cable de distribución que use para llevar la corriente al extremo más alejado tendrá que tener una resistencia muy baja (diámetro grande o muchos hilos) para maximizar el efecto.
La fuente de alimentación está en el medio
Lo mejor que puede hacer (lo más fácil, lo más barato, lo más rápido) es simplemente tocar el centro de la tira de LED. Aplique energía desde el centro de la tira en lugar de los extremos. No necesita ningún cableado adicional. La carga actual en cada tramo ahora es la mitad de lo que era antes y, por lo tanto, los cambios de voltaje / brillo entre los dos tramos son la mitad de lo que eran en una configuración de alimentación final.
Agregar un cable de retorno adicional
Algunas de las otras respuestas han propuesto esta solución, pero no discutieron las consecuencias de ese cable adicional. Para entenderlo, necesitará un cable significativo para ese camino. Un cable de 24 AWG es de aproximadamente 0,08 ohmios / metro. A 6 A y 20 metros, perderá casi 60 W de energía en esta línea de retorno y su voltaje LED disminuirá de 24 V a menos de 15 V. Sus LED estarán muy tenues. Si aumenta el cable a 8 AWG, la pérdida de energía caerá a aproximadamente 1.5 W y el voltaje de suministro del LED será de aproximadamente 23.8 V, pero el costo de ese cable excederá el costo de los LED, lo que sugiere que podría lograr una mejor iluminación general (sin mencionar la facilidad de instalación, menor costo y mayor eficiencia: mayor vida útil / menor factura de energía) con tiras más cortas (por ejemplo, alimentadas al centro).
Gestionar el brillo
La gente es clave para cambios repentinos en el brillo. Las instalaciones estándar gestionarán el ojo humano lo mejor posible. Para una carrera larga y recta, por ejemplo, mantener el equilibrio y la simetría es la clave.
Este tipo de topología evita patrones repentinos de brillo "diente de sierra" o desvanecimientos largos que las personas tienden a notar. La idea es dividir sus corridas de una manera sensata y alimentarlas de manera que minimice la variación general y los cambios abruptos.
Para tiradas aún más largas, o para minimizar aún más las variaciones, como se indicó anteriormente, es aceptable alimentar ambos extremos de las tiras y continuar subdividiendo según sea necesario. La mayoría de los fabricantes de tiras de LED emitirán pautas de instalación sobre la longitud máxima recomendada de una pata para cualquier tipo de tira, por lo que debe hacer lo mejor para leer y seguir esas pautas.
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Esto es menos un problema de EE y más un problema de instalación y empaque.
No puedes poner 6 amperios en un bus de 2 amperios
La tira de LED está hecha de numerosos segmentos. Cada segmento tiene 6 LED en serie con una resistencia, y entre cada segmento hay una línea "CUT".
A lo largo de toda la tira hay dos trazas de PCB, que son un bus positivo y negativo. Sirven a cada segmento. Estas huellas tienen ampacidad finita . En tiras monocromáticas de 12 V, las trazas están dimensionadas para alimentar un segmento de 5 m (2 A), o absolutamente como máximo dos segmentos de 5 m en serie, contando con la caída de voltaje (muy por debajo de 4 A). Ejecutar 6A a través de una tira de 12V está fuera de discusión. Con las tiras de 24V, pueden construirse de la misma manera que las tiras de 12V, o sus trazas pueden ser más delgadas, ya que solo necesitan la mitad de la capacidad para hacer lo mismo.
Pero incluso si usó las tiras dentro de sus límites de diseño, esto aún puede provocar una atenuación notable . Recuerde que los LED no son lineales: su curva VI es bastante empinada y la curva I-lum tampoco es plana. No son lineales (cuadráticos) como incandescentes, una pequeña caída de voltaje se atenúa mucho. Se puede ver incluso en una sola tira de 12V, comparando un extremo con el otro. Está ejecutando 24V, lo que ayudará en un factor de 2 a 4 dependiendo de cuánto hayan reducido los buses de PCB.
Alimentación desde los puntos 1/4 y 3/4 ...
Una tira de 20 m es probablemente cuatro tiras de 5 m. Coloque sus fuentes de alimentación entre las tiras 1 y 2 ... y entre las tiras 3 y 4. De esa manera, cada rama de su alimentación suministrará solo una tira de 5 m. Las tiras están construidas para esto.
... O use el alimentador
Si alguna vez observa los cables del trolebús, tienen 2 conductores desnudos sobre la calle a unos 2 'de distancia. Luego, cada pocos polos, tienen un puente sobre dos cables de alimentación mucho más pesados que corren a lo largo de los polos, esos son alimentadores . Aquí hay una foto de Dayton. Tenga en cuenta que la percha y el cable cruzado están "calientes" y alimentan el cable izquierdo (+), aislando el cable derecho (-), luego se conectan a un alimentador (tenga en cuenta los alimentadores dobles). Estos puentes existen cada 4-6 polos.
Tú haces lo mismo. Eliges un cable de alimentación de tamaño suficiente para evitar la caída de voltaje y luego lo atas donde sea posible . Esto da como resultado que las trazas de PCB y el alimentador estén completamente en paralelo, pero no hay nada de malo en el alimentador en paralelo cuando es CC. Eso es lo que es el alimentador .
Existen razones no relacionadas para no conectar CA paralela o circuitos paralelos con protección de circuito integrado.
Si la caída de voltaje es mala, no hay múltiples fuentes de alimentación
Dos fuentes de alimentación de CC una al lado de la otra podrían tener un problema porque están estrechamente conectadas. Pero aquí, estás hablando de necesitar múltiples fuentes de alimentación debido a la caída de voltaje. Esa "distancia" eléctrica significa que es mucho menos probable que tenga un problema con la lucha contra los suministros. Mientras sus voltajes de salida estén más cerca uno del otro que la caída de voltaje entre ellos, ambos deben soportar su peso. El sistema de trolebuses tiene muchas subestaciones que alimentan 600VDC al sistema. Son máquinas simples, y no pueden luchar entre sí debido a la distancia y al tener diodos (como parte del rectificador) que evitan la retroalimentación.
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En teoría, podría hacer lo que propone, sin embargo , habrá problemas prácticos que debe tener en cuenta.
Es probable que ambos suministros de 24 V no entreguen exactamente el mismo voltaje. Digamos que el suministro V1 entrega 24.00 V pero el suministro V3 entrega 24.05 V.
En ese caso, V3 tomará la mayor parte de la carga y V1 solo tomará menos de la mitad de la carga. Solo cuando los voltajes sean exactamente iguales compartirán la carga por igual.
Esto no es un problema siempre que use dos suministros de 6 A y no dos suministros de 3 A.
Sin embargo, el brillo del LED será más igual, ahora los LED en el medio arderán con el menor brillo.
¡Mire la respuesta de Todor para una mejor solución!
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Este es un caso clásico de que un poco de conocimiento sea algo peligroso. Su error es claro en la frase "resistencia a través de las líneas eléctricas". Si sus líneas eléctricas tienen kilómetros de largo, entonces debe considerar eso. Si no, no lo haces. Es así de simple.
Por supuesto, si usa un cable realmente delgado, es posible que deba considerar su resistencia. Sin embargo, su mayor problema es que el cable ahora es un elemento calefactor y corre el riesgo de derretir el aislamiento y / o provocar un incendio. Si ha prestado atención a las clasificaciones actuales en sus cables, entonces la resistencia en los cables es insignificante y puede ignorarse con seguridad.
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