Vou alimentar cerca de 20 m de tiras de LED a 24 V. Depois de testar as tiras, posso ver que isso consumirá cerca de 6 A.
Obviamente, ao inserir energia de um lado, a queda de tensão na faixa é grande o suficiente para fazer uma diferença significativa no brilho dos LEDs no final da faixa.
Gostaria de inserir energia de ambos os lados da faixa, como mostrado abaixo, onde modelei a resistência entre as linhas de energia.
Minha preocupação é que as duas linhas de 24 V possam de alguma forma competir umas com as outras, tendo alguma perda de energia indesejada entre elas.
Minha pergunta é se essa é uma preocupação genuína ou não? Seria preferível cortar a linha de 24 V no meio da faixa?
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
Edit: Eu acho que era um pouco ambígua. Para ser claro, eu usarei uma única fonte de alimentação, inserindo energia nas duas extremidades (não tenho certeza se isso faz alguma diferença).
Respostas:
Você não precisa de duas fontes de alimentação. Um é suficiente. Basta conectar o fio positivo a um lado da tira e o negativo ao outro. Então você terá voltagem igual em cada grupo de LEDs e isso garantirá o brilho igual de todos os LEDs.
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
O uso de duas fontes de alimentação separadas tem algumas desvantagens:
Atualização: Quando a corrente na faixa é maior que a faixa pode suportar com segurança, é necessário cortar a tira em pedaços e energizar cada peça separadamente. No entanto, as peças cortadas também podem ser alimentadas, como sugerido acima, para garantir tensões e brilho iguais.
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Nota: Como originalmente solicitado, a questão era conectar dois suprimentos em paralelo.
Não faça isso (por favor).
Como você sugere corretamente, os suprimentos devem estar em perfeito equilíbrio para que isso funcione corretamente. Isso significa que, a menos que as tensões de referência, arquitetura, condições ambientais, condições de fabricação e armazenamento sejam idênticas, o que não pode acontecer na prática, um suprimento carregará uma fração do outro suprimento como carga.
Exatamente o que acontece depende dos detalhes do design das fontes de alimentação. Pode variar de um suprimento a apenas desconectar (nesse caso, é inútil adicioná-lo) a grandes correntes circulares que resultam em geração de calor adicional (ineficiência, desgaste, dano), destruição de peças, incêndio ou até mesmo danos propulsivos.
Muitas fontes de alimentação lá fora são mal construídas e rotuladas incorretamente. Na melhor das hipóteses, você está confiando nos mecanismos de segurança (fusíveis, diodos etc.) no caso nominal para fornecer operação regular. Falhando no carro deliberadamente porque você tem airbags não é um bom plano.
Conectar as saídas de duas fontes de alimentação não coordenadas é perigoso e nunca deve ser tentado.
Faça isso em vez disso ...
Você pode inserir energia no meio da tira para reduzir a mudança aparente no brilho ou ...
Basta cortar a tira no meio e ligar cada metade separadamente das duas extremidades (1 tira alimentada a partir de 1 extremidade cada).
Atualizações: fornecimento único; ambos os finais
O OP agora sugere que ele usará um único suprimento e se conectará às duas extremidades. Se você usar um único suprimento nos dois extremos, a questão será: como você obterá o suprimento único no extremo?
Existem muitas maneiras de fazer isso, mas vamos ver alguns extremos:
A fonte de alimentação está em uma extremidade
Esse cenário é exatamente o mesmo de antes (acima), mas agora temos um caminho externo para transportar a corrente que não faz parte da faixa de LEDs (a faixa de LEDs também tem esse caminho embutido). Supondo que os condutores que usamos externamente sejam muito maiores do que os internamente, isso ajudará a reduzir as perdas no extremo oposto. Você aumentará o brilho relativo entre os extremos próximos e extremos, com o custo de mais esforços de instalação e cabos. O meio ainda estará mais escuro e o cabo de distribuição que você usa para levar a corrente até a extremidade oposta precisará ter uma resistência muito baixa (diâmetro grande ou muitos fios) para maximizar o efeito.
A fonte de alimentação está no meio
A melhor coisa a fazer (mais fácil, mais barata, mais rápida) é apenas tocar no centro da faixa de LEDs. Aplique energia a partir do centro da faixa, em vez das extremidades. Você não precisa de nenhum cabo adicional. A carga atual em cada perna agora é metade do que era antes e, portanto, as mudanças de tensão / brilho entre as duas pernas são metade do que estavam em uma configuração de alimentação final.
Adicione um fio de retorno adicional
Algumas das outras respostas propuseram essa solução, mas não discutiram as consequências desse fio adicional. Para entender, você precisará de um fio significativo para esse caminho. Um fio 24AWG é de aproximadamente 0,08 Ohms / metro. Nos 6A e 20 metros, você perderá quase 60W de energia nessa linha de retorno e a tensão do LED cairá de 24V para menos de 15V. O seu LED ficará muito escuro. Se você aumentar o fio para 8AWG, a perda de energia cairá para cerca de 1,5W e a tensão de alimentação do LED será de 23,8V, mas o custo desse fio excederá o custo dos LEDs - sugerindo que você poderá obter uma melhor iluminação geral (para não mencionar a facilidade de instalação, menor custo e maior eficiência - maior vida útil / menor conta de energia) com tiras mais curtas (por exemplo, com alimentação central).
Gerenciando o brilho
As pessoas são fundamentais para mudanças bruscas de brilho. Instalações padrão gerenciarão o olho humano da melhor maneira possível. Por um longo período, por exemplo, manter o equilíbrio e a simetria é a chave.
Esse tipo de topologia evita padrões repentinos de brilho "dente de serra" ou desbotamentos prolongados que as pessoas tendem a notar. A idéia é dividir suas corridas de maneira sensata e alimentá-las de forma a minimizar a variação geral e as mudanças bruscas.
Para corridas ainda mais longas, ou para minimizar ainda mais as variações, como acima, é aceitável alimentar as duas extremidades das tiras e continuar subdividindo conforme necessário. A maioria dos fabricantes de fitas de LED emitirá diretrizes de instalação sobre o comprimento máximo recomendado de uma perna para qualquer tipo de fita, portanto, você deve fazer o melhor para ler e seguir essas diretrizes.
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Isso é menos um problema de EE e mais um problema de instalação e empacotamento.
Você não pode colocar 6 amperes em um barramento de 2 ampères
A faixa de LED é feita de vários segmentos. Cada segmento possui 6 LEDs em série com um resistor e, entre cada segmento, há uma linha "CUT".
Abaixo de toda a faixa existem dois traços de PCB, que são um barramento positivo e negativo. Eles servem a todos os segmentos. Esses traços têm ampacidade finita . Nas tiras monocromáticas de 12V, os traços são dimensionados para alimentar um segmento de 5m (2A), ou absolutamente no máximo dois segmentos de 5m em série, contando com a queda de tensão (bem abaixo de 4A). Executar 6A através de uma faixa de 12V está fora de questão. Com tiras de 24V, elas podem ser construídas da mesma forma que as tiras de 12V, ou seus traços podem ser mais finos, pois precisam apenas da metade da ampacidade para fazer a mesma coisa.
Mas mesmo que você tenha usado as tiras dentro dos limites de design, isso ainda poderá resultar em um escurecimento perceptível . Lembre-se de que os LEDs não são lineares - sua curva VI é bastante íngreme e a curva I-lum também não é plana. Eles não são lineares (quadráticos) como incandescentes, uma pequena queda de tensão fica muito mais fraca. Pode ser visto mesmo em uma única faixa de 12V, comparando uma extremidade à outra. Você está operando 24V, o que ajudará em um fator de 2 a 4, dependendo de quanto eles encolheram os barramentos de PCB.
Alimente dos pontos 1/4 e 3/4 ...
Uma faixa de 20m é provavelmente quatro faixas de 5m. Coloque suas fontes de alimentação entre as réguas 1 e 2 ... e entre as réguas 3 e 4. Dessa forma, cada parte da sua alimentação está fornecendo apenas uma régua de 5m. As tiras são construídas para isso.
... Ou use o alimentador
Se você olhar para os fios de trólebus, eles têm 2 condutores nus na rua, a cerca de 2 'de distância. Em seguida, a cada poucos pólos, eles têm um jumper para dois fios de energia muito mais pesados correndo ao longo dos pólos - esses são alimentadores . Aqui está uma foto de Dayton. Observe que o cabide e o fio cruzado estão "quentes" e alimentam o fio esquerdo (+), isolando o fio direito (-) e depois saltam para um alimentador (observe os alimentadores duplos). Esses jumpers existem a cada 4-6 pólos.
Você faz a mesma coisa. Você escolhe um cabo de alimentação de tamanho suficiente para evitar queda de tensão e, em seguida, amarra-o em todos os lugares que puder . Isso resulta nos traços da placa de circuito impresso e no alimentador sendo totalmente paralelo, mas não há nada errado com o alimentador paralelo quando ele é CC. Isso é o que feeder é .
Existem motivos não relacionados para não paralelizar os circuitos CA ou paralelos com a proteção do circuito interno.
Se a queda de tensão for ruim, várias fontes de alimentação não serão
Duas fontes de alimentação DC próximas uma da outra podem ter um problema porque estão intimamente conectadas. Mas aqui, você está falando sobre a necessidade de várias fontes de alimentação devido à queda de tensão. Essa "distância" elétrica significa que você tem muito menos probabilidade de ter um problema com os suprimentos lutando. Desde que suas tensões de saída estejam mais próximas uma da outra do que a queda de tensão entre elas, ambas devem suportar seu peso. O sistema de trólebus possui muitas subestações que alimentam 600VDC no sistema. São máquinas simples, e não podem brigar entre si por causa da distância e com diodos (como parte do retificador) que impedem a realimentação.
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Em teoria, você pode fazer o que propõe, no entanto , haverá questões práticas que você precisa conhecer.
É provável que ambas as fontes de 24 V não produzam exatamente a mesma tensão. Digamos que a fonte V1 entregue 24,00 V, mas a fonte V3 entregue 24,05 V.
Nesse caso, o V3 levará a maior parte da carga e o V1 levará apenas menos da metade da carga. Somente quando as tensões forem exatamente as mesmas, eles compartilharão a carga igualmente.
Isso não é um problema, desde que você use dois suprimentos de 6 A e não dois suprimentos de 3 A.
O brilho do LED será mais igual, agora os LEDs do meio irão queimar menos.
Veja a resposta de Todor para uma solução melhor!
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Este é um caso clássico de um pouco de conhecimento sendo uma coisa perigosa. Seu erro é claro na frase "resistência através das linhas de energia". Se suas linhas de energia possuem quilômetros de extensão, é necessário considerar isso. Se não, você não. É simples assim.
Obviamente, se você usar um cabo realmente fino, poderá considerar sua resistência. No entanto, o seu maior problema é que o cabo agora é um elemento de aquecimento e corre o risco de derreter o isolamento e / ou iniciar um incêndio. Se você prestou atenção às classificações atuais de seus cabos, a resistência nos cabos é negligenciável e pode ser ignorada com segurança.
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