¿Cómo puedo alimentar de forma segura una tira de 2 m 144 LED/m WS2812B con 5 V y 10 A?

Estoy usando una tira de 2 metros con 144 LED/m en una tira de LED WS2812B. Al hacer los cálculos sobre la cantidad de corriente que se necesitaría para alimentar esto, obtenemos:

60 mA * 288 = 17,28 A.

Sin embargo, no planeo tener los LED a pleno brillo y no planeo tener ningún LED blanco que consuma más corriente. Tendré los LED al 40 % de brillo, por lo que necesitaría ~7 A. Pero, una vez más, esto sería si el LED fuera blanco.

Entonces, con estos números, compré una fuente de alimentación de 5 V, 10 A. El esquema que estoy usando se adjunta a esta publicación. Es de la überguide de NeoPixels, en la sección "Powering NeoPixels". También adjunté una imagen de las conexiones que ya estaban conectadas a los LED.

Soy completamente nuevo en cualquier tipo de circuito, especialmente en estas altas corrientes, y para ser honesto, ¡me asusta muchísimo preocuparme de que quemaré mi casa por completo!

Asi que aqui están mis preguntas:

  1. Actualmente estoy usando el kit de inicio Arduino Uno junto con los cables de puente incluidos. Al buscar en línea, puedo ver que el calibre de estos cables es de 22 AWG, lo que creo que no es adecuado para los ~ 7 A que necesito (corríjame si me equivoco). Entonces, sé que necesitaría obtener mejores cables, sin embargo, no estoy seguro de qué calibre de cables necesitaría.

  2. Si tuviera que obtener diferentes cables, por ejemplo, 16 o 14 AWG, ¿están disponibles como cables de puente y encajarán en los pines de Arduino?

  3. Mis tiras LED ya tienen 5 cables saliendo, dos rojos, dos blancos y un cable de datos. Uno de cada uno de los cables blanco y rojo junto con el cable de datos van a un conector hembra en el que conecto los cables de puente. ¿Podría enchufar los cables más grandes en este conector y estos cables son adecuados para manejar la corriente o necesito desoldarlos y soldar cables nuevos?

  4. También compré un adaptador jack de barril que divide la fuente de alimentación en las conexiones + y -. Creo que se llama adaptador de 5,5 mm x 2,1 mm. La marca es EFISH y una vez más me pregunto si esto puede manejar la corriente.

  5. Como puede ver en el esquema, hay un capacitor de 1000 μF en el + y - de la fuente de alimentación. Luego conecto los cables al LED y la tierra al Arduino. ¿Cuál es la forma mejor y más segura de cubrir todo esto una vez que termine la prueba y esté listo para instalar?

  6. Finalmente, sé que se sugiere alimentar ambos extremos de una tira para garantizar el mismo brillo y precisión de color, especialmente en 2 m de LED. El extremo de mi tira ya tiene los mismos cables conectados, sin embargo, en lugar del conector hembra, tiene un conector macho. ¿Cómo enciendo este extremo de la tira? ¿Simplemente conecto los cables blanco y rojo a la misma fuente de alimentación que hice con el otro extremo?

Sé que hay muchas preguntas aquí, pero estoy muy emocionado de que esto funcione, ¡pero principalmente estoy muy nervioso por todo esto! ¡Así que cualquier ayuda o aporte sería muy apreciado!

esquema del circuito

Tira precableada

Estoy usando una tira de 96 LED con brillo máximo 32 de 256x3. La corriente medida es de 200 mA. Alimentado desde un lado, la caída de voltaje medida en una cadena de 1 m es de aproximadamente 200 mV. Cuyo LED es lo suficientemente brillante. Así que considera qué brillo necesitas.
No necesito ningún brillo loco ya que, sinceramente, un brillo de 80 de 255 es lo suficientemente brillante. Como es una tira de 2 m, ¿crees que la alimentación desde cualquier extremo será suficiente para tener un brillo constante?
No sé la condición en la que lo vas a usar, así que no puedo definir la consistencia. Simplemente comience con números pequeños y auméntelos ligeramente. Luego mida el consumo. Di el ejemplo para uso en el interior de la casa con un ambiente no muy brillante. En la oscuridad total, incluso demasiado mach.
Esto se usará dentro de mi habitación como un toque de color sobre mis monitores cuando mi habitación esté oscura. Tengo los LED con un brillo de 50 a mi lado ahora en la oscuridad y tienen un brillo V, ¡así que parece que no necesitaré mucho!
Incluso cuando los LED no brillan, un chip WS2812 consume un poco menos de 1 mA, por lo que tendrá ~ 250 mA. Y si desea mezclar los colores en diferentes proporciones, se debe establecer algún número. Depende de las combinaciones que quieras. Mi conjetura para el cuarto oscuro 1A en total será lo suficientemente brillante.

Respuestas (2)

No dirija la alimentación del LED a través de la MCU, conéctela según el diagrama que publicó.

Las tiras de LED utilizan controladores de corriente constante en modo PWM. Por lo tanto, el brillo no disminuirá hasta que el voltaje esté por debajo del punto en el que ya no puede mantener la corriente constante. En mis tiras, esto ocurre cuando el voltaje del LED es de aproximadamente 4V. No he realizado mediciones precisas, pero está en algún lugar dentro de ese rango. No veo una disminución notable del brillo hasta que el voltaje de mi fuente de alimentación está por debajo de 4,3 V. Y sé que hay alguna caída en los cables y los rastros de PWB a los LED.

Tengo 120 LED en una tira que se enciende en un solo extremo. Funciona bien con un brillo moderado. Dado que tiene aproximadamente el doble de LED, debe alimentar desde ambos extremos.

Si eventualmente tendrá una configuración independiente en la que una fuente de alimentación alimenta los LED y la MCU, puede ocurrir otro problema. Mi configuración funciona con baterías y si los LED alguna vez se configuran con un brillo alto, el voltaje se reduce hasta el punto en que la MCU no funciona, pero los chips LED aún mantienen su configuración. Necesito apagar y encender para recuperarme.

Sí, voy a desconectar la alimentación de 5 V de la MCU, pero mantendré el GND conectado desde la tira a la MCU, luego lo encenderé con una fuente de alimentación separada. Definitivamente voy a poder desde ambos extremos entonces. Entonces, ¿eso solo requiere que coloque el cable blanco y rojo en el otro extremo de la tira en el mismo adaptador de corriente? Mi plan es alimentar la MCU con mi PC y encender los LED con la fuente de alimentación externa.
Sí, solo conecte los 5V y GND en el otro extremo.
Como tiene una fuente de alimentación de 10A, puede mantener 5V bajo carga. Simplemente ejecute un par de cables de PS a Arduino por separado. El brillo de WS2812 no dependía del voltaje, pero por especificación debería ser de 4 a 6V
¿Podrías aclarar esto un poco más? No estoy muy seguro de cómo haría esto? Editar: Oh, lo siento, ¿quieres decir alimentar el Arduino?
Sí, solo dos cables desde la fuente de alimentación hasta la placa Arduino.
  1. Cable delgado que no puede soldar a la tira de PCB. Si planea un alto brillo, se deben usar pocos cables en paralelo. AWG22 es lo suficientemente grande. Si la corriente máxima es de 7 A, los cables de alimentación deben conectarse a ambos lados y en el medio.
  2. Los cables de alimentación que van desde el suministro, solo desde la placa MCU, no puede conectar la alimentación. Pero asegúrese de que las conexiones a tierra de la placa y la tira estén conectadas.
  3. Un lado del conector de la tira es la entrada de señal más la alimentación, el segundo para conectar la siguiente entrada de la tira, generalmente hembra, pero verifique el lado de la tira donde se sueldan los cables, debe estar marcado IN.
¿Podría aclarar qué quiere decir con "cinta", no estoy familiarizado con este término. Para su segundo punto, actualmente estoy alimentando algunos LED de la tira solo desde el arduino. Así que planeo quitar el cable de alimentación (5V) del arduino pero mantener el GND que va desde la placa hasta la fuente de alimentación, una vez que tenga mi fuente de alimentación mañana.
Por cinta me refiero a placa de circuito impreso flexible con circuitos integrados WS2811 y otros elementos electrónicos soldados a ella. Además, si su placa Arduino puede alimentarse con +5 V, puede usar la misma fuente de alimentación para ambos dispositivos.
Ah vale, gracias por la aclaración. Originalmente estaba planeando encender el Arduino con mi PC a través de USB y usar la fuente de alimentación de 5v para alimentar los LED.
No necesariamente. La conexión desde la PC a la placa Arduino solo es necesaria para cargar el programa en la MCU.
Sí, creo que voy a tener que investigar esto. Sin embargo, me gusta la idea de poder cambiar la iluminación sobre la marcha al tenerlo conectado a mi PC.
¿Cómo puedo alimentar de forma segura una tira de 2 m 144 LED/m WS2812B con 5 V y 10 A?
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