Wahl der Drahtstärke für 5 V 26 A LED-Stromleitung

Ich plane, eine große Anzahl programmierbarer LED-Streifen mit einer 5-V-150-W-Versorgung zu betreiben, die ich von Digikey erhalten habe. Die LEDs (APA102) werden mit einem Arduino gesteuert, der auch von der gleichen Versorgung versorgt wird. Die 5-V-Versorgung wird einzeln an die LED-Streifen angeschlossen. Die Gesamtzahl der Streifen beträgt 32 (Längen von 30–60 cm), die von der Decke hängen. Die längste Strecke der 5-V-Stromleitung beträgt 10 Meter. Der höchste Strom in der Nähe der Versorgung beträgt 25 A.

Weißt du, welche Drahtstärke ich für die 5-V-Versorgungsleitung verwenden sollte?

Ich dachte daran, ein gutes Stromkabel zu opfern und die Streifen an verschiedenen Stellen an das Kabel löten zu lassen. Denken Sie, dass dies gut und sicher funktionieren sollte?

Vielen Dank im Voraus.

Finden Sie heraus, welcher Temperaturanstieg über die Umgebungstemperatur sicher wäre, und geben Sie das alles in einen der Dutzenden von Drahtstärkerechnern im Internet ein.
MÜSSEN Sie alle Streifen an derselben Stromleitung haben? Ich denke, es ist theoretisch möglich, aber es könnte klüger sein, zu teilen und zu herrschen.
Ich habe viele Informationen und Tabellen zu Wechselstrom sowie zu Gleichstrom mit höherer Spannung gefunden. Aber ich habe nichts für 5 V DC gefunden.

Antworten (1)

Dies sind LEDs, die einen integrierten Prozessor haben. Im Gegensatz zu einer typischen LED ist also das primäre Designziel die Steuerung der Spannung anstelle des Stroms für jede LED. Daher wird die Frage der Drahtstärke zu einer Frage des Spannungsabfalls im Draht aufgrund des Stroms, der durch den Draht fließt.

Das LED-Datenblatt gibt keine Mindestspannung an, sondern führt stattdessen eine typische Spannung von 5,0 und maximal 5,5 auf. Für diese Analyse gehen wir von einer Mindestspannung von 4,75 Volt aus. Der maximale Strom pro Chip beträgt 26,5 mA. Unter der Annahme von 60 LED-Chips pro Meter würde ein 60-cm-Streifen 36 * 26,5 mA oder ~ 1 Ampere ziehen.

Um nicht weniger als 4,75 Volt pro Streifen bereitzustellen, darf die Verkabelung nicht mehr als 0,25 Volt / 1 Ampere oder 0,25 Ohm haben. Die längste Drahtlänge beträgt 10 Meter, aber die Gesamtdrahtlänge ist doppelt so lang, um die positiven und negativen Drähte zu berücksichtigen. Dies ergibt ein Widerstandsbudget von 0,25 Ohm / 20 Meter oder 0,0125 Ohm pro Meter. Konsultieren Sie eine Kupferdrahttabelle, 15-ga-Draht oder größer wäre geeignet.

Indem Sie die obige Mathematik befolgen, können Sie die minimale Kabelstärke für eine beliebige Anzahl von LEDs pro Kabellauf berechnen.

Angesichts des großen Gesamtstroms der Versorgung wäre es ratsam, die verschiedenen Kabelwege mit nicht mehr als 5 Ampere pro Segment abzusichern. Die Sicherungen sollten sich am Versorgungsanschluss befinden.

Das war großartig, danke. Ich ging davon aus, dass der APA102 maximal 20 mA pro LED (RG und B) ziehen kann, was insgesamt 60 mA pro Chip entspricht. Bei 30/m sind das 1,8A pro Strip. Also 0,25 V / 1,8 A = 0,139 Ohm, und über 20 m wären das 0,006 Ohm / m. Die Tabelle, die ich gefunden habe, zeigt, dass ich mindestens 13 Gauge benötigen würde. Ich mag es, die Sicherungen auf jeweils 5 A zu begrenzen, das wäre also eine Sicherung für 3 Streifen. Was ist mit den Kabelbeschränkungen aufgrund von Strom bei 5 V, insbesondere am Netzteilausgang, der alle Sicherungen speist?
Verwenden Sie für den Verteilerbus einen kurzen Abschnitt aus 10-ga- oder größerem Draht. 1 Meter 10-ga-Draht hat 0,00328 Ohm. Dies mal 25 Ampere ist ein zusätzlicher Spannungsabfall von 0,082 Volt.
Großartig. Und wie kann ich den hohen Strom (25 A an der Quelle) bei 5 V herausfinden?
Ich bin mir nicht sicher, was Sie damit meinen. Könntest Du das erläutern?
Vielleicht irre ich mich, aber gibt es keine Sicherheitsbedenken, wenn sich zu viel Strom in einem Draht bewegt und eine bestimmte Dicke erforderlich ist? Ich habe mich gefragt, was diese Anzeige für 26A 5V sein würde.
1 Meter 10-ga-Draht bei 25 Ampere leitet 2 Watt Wärme ab (25 Ampere * 25 Ampere * 0,00328 Ohm). Mit 6-ga-Draht würde dies auf 0,8 Watt sinken. Bauen Sie den Verteilerbus so auf, dass er eine ausreichende Luftzirkulation hat und sich nicht in der Nähe von brennbaren Materialien befindet. Und natürlich so kurz wie möglich halten.
Wenn also die längste Strecke 10 m lang ist und ein 13-Gauge-Kabel bei 5 A verwendet wird, beträgt die Verlustleistung 0,00656 Ohm/m x 10 m x 5 A x 5 A = 1,64 W?
Ja, wenn die Gesamtlänge (Plus- und Minusleitungen) 10 Meter beträgt.
Ok, also doppelt so viel, 3,28 W. Aber wird das nicht nicht linear über den gesamten Draht verteilt? Ich bin mir jedoch nicht sicher, wohin ich von hier aus gehen soll, um die Sicherheit herauszufinden. Bitte entschuldigen Sie meine Unwissenheit. Ich lerne ein gutes Stück von Ihnen, danke.
Es wird weitgehend linear entlang des Kabels verteilt, sodass 0,328 Watt pro laufendem Meter zwischen zwei Kabeln aufgeteilt werden. Beachten Sie, dass in den USA 14-ga-Kabel 15 Ampere RMS übertragen dürfen. Es ist gut, über Wärmeanstieg und -ableitung nachzudenken, aber Ihre Zahlen sind niedrig genug, Sie sollten Prototypen erstellen und den tatsächlichen Temperaturanstieg überprüfen. Überprüfen Sie die Drahtisolationsspezifikationen für Ihren gemessenen Temperaturanstieg.
Großartig! Du hilfst hier sicherlich mit. Wie kann der Temperaturanstieg gemessen werden? Nochmal Noob-Frage.
Grundlegender Test, fühlen Sie den Draht auf Wärme. Besser testen, verwenden Sie ein IR-Thermometer. Professioneller Test, verwenden Sie eine IR-Kamera. Sie werden wahrscheinlich feststellen, dass Sie nicht einmal zusätzliche Wärme spüren können. Dann können Sie loslegen.
Nochmals vielen Dank für Ihre Hilfe. Ich habe viel gelernt und es wurde sehr gut erklärt.
Freut mich. Spaß haben!
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