Предположим, в моем проекте используется 2048 LED чипов WS2813 (матрица 64 x 32), и необходимо обеспечить постоянное питание 24/7 от сети 220В.
На первом этапе нужно произвести расчеты требуемой мощности блока питания.
Открываю PDF на чип WS2813,
http://www.world-semi.com/DownLoadFile/114
смотрю напряжение питания:
Power supply voltage VDD +3.7~+5.3
Поэтому, буду выбирать блок питания с выходным напряжением +5В.
Далее, смотрю потребляемый ток светодиода WS2813:
Quiescent Current 0.7mA – ток покоя (чип подключен, но не светится)
RGB Channel Constant Current 16mA – ток каждого RGB канала.
Считаю max токовое потребление одного пикселя:
Ipix = 0.016 * 3 + 0.007 = 0.055A
Считаю максимальную мощность потребления 1 пикселя WS2813 на белом цвете.
Pmax_pix = 0.055A x 5V = 0.275W.
Считаю максимальную мощность потребления всех пикселей WS2813 на белом цвете:
Pmax = 0.275W * 2048 шт. = 563.2W
Итак, белее половины киловатта, нехило получилось? Где взять такой блок питания??? Как разбить нагрузку и т.п. вопросы возникают у новичков - покорителей светодиодных технологий.
Для питания всей этой системы я выбираю блок питания Meanwell серии LRS-200-5.
Вот его технические характеристики:
Выходное напряжение, В......5
Выходной ток, А.................40
Мощность, Вт....................200
Количество выходов,шт.......1
Размеры, мм.....................215x115x30
Особенности: устойчивость к повышенному входному напряжению до 300 В (до 5 секунд) и вибрации до 5G.
• Диапазон входного напряжения: 85…264 В;
• Диапазон рабочей температуры: -30…+70ºС (-25…+70ºС для LRS-200/350);
• Высота корпуса 30 мм;
• Защита от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения (для всех моделей), перегрева (для LRS-150/200/350);
• КПД: 87.5-91.5%.
Характеристики блока питания вполне походят для моей задачи, перехожу к проектированию схемы.
Для обеспечения мощности 563.2W мне понадобится 3 блока питания LRS-200-5, каждый по 200W.
Для выравнивания потенциалов соединяю линию COM между блоками питания.
ОТСУТСТВИЕ ОБЩЕЙ ЛИНИИ COM МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ПОЛОМКЕ КАК БЛОКА ПИТАНИЯ, ТАК КОНТРОЛЛЕРА ИЛИ ПИКСЕЛЕЙ.
Итак, в результате мы имеем 3 независимых линии питания +5V, осталось пропорционально распределить LED нагрузку.
В реальном проекте, скорее всего, не потребуется реализации сцен со 100% белым свечением, и как следствие - такой высокой мощности, поэтому вполне хватит 2-х блоков питания на 200W. Также, в настройках управляющего контроллер можно выставить значение яркости 40-60%, это сэкономит ресурс как самой LED ленты, так и потребление энергии.