Größe Netzteil für LED-Stripes an ESP32

Hallo.

Ich möchte gerne in meinem Keller insgesamt 22 Meter von den LED-Stripes ws2815 (60LED/Meter) in einer Reihe verlegen.

Für die 12 V-Variante habe ich mich entschieden, damit ich nicht so häufig mit Strom einspeisen muss. Wenn ich richtig gerechnet habe bräuchte ich ein Netzteil von mindestens 400 Watt (22 Meter x 60 LED x 0,3 Watt = 396 Watt). Das wäre die Theorie.
Würde tatsächlich das auch ausreichend sein? Oder lieber ein größeres mit 450 Watt oder lieber 2 Netzteile und dann am Anfang und am Ende des Streifens einspeisen? Hat da jemand schon mal einen ähnlichen Aufbau realisiert?
Oder habe ich da einen kompletten Gedankenfehler?

Vielen Dank für die Hilfe.

Gruß
Dennis

Netzteile mögen es nicht, wenn sie an der Belastungsgrenze betrieben werden.

Die Helligkeit, und damit auch der Strom lässt sich per Software einstellen. Somit auch verringern.

Auch werden bestimmt nicht alle Pixel mit allen 3 Farben gleichzeitig voll leuchten. Dann hättest gleich einen weißen LED Streifen nehmen können. Sobald du andere Farben wählst, wird der Strom weniger, da ein oder zwei Farben weniger hell Leuchten um die gewünschte Farbe zu erreichen.

Grundsätzlich sind die WS2815 hinsichtlich Strombedarf eine gute Wahl.

Etwas besorgt bin ich wegen der 1320 Pixel, die wegen der festen Datenrate der WS2815 zu einer kleinen Wiederholrate (<25 Frames pro Sekunde) führen. Welche Animationen möchtest Du verwenden?

800.000 Hz / ( 3 * 8 * 1320) = 25,25 Hz

Bin ich der einzige, der sich wundert, wenn jemand im Keller
LED Beleuchtung mit 400W installiert?
Reicht da eine normale Sonnenbrille?
Oder haben diese Streifen einen dermaßen schlechten Wirkungsgrad?

Ich gehe nur mit Schweißerbrille in den Keller :rofl:

Nein, Du bist nicht alleine. Aber wer wegen des Musters viele animierte Pixel möchte, bekommt keine dunkleren zu kaufen. Ich dimme gerne auf 25%.

22 Meter * 60 LED/Meter * 12 V * 0,015 A = 237,6 W

Wo hast Du die Info von 0,3W po LED her?

Hab länger herumgesucht.
Laut Datenblatt https://www.led-stuebchen.de/download/WS2815.pdf verbraucht ein Ws2815 2,1mA für sich und 15mA pro Farbe Also bei allen 3 LED angesteuert ca 47mA. Es gibt auch die WS2815B Variante die max 32mA verbrauchen.
Im verlinkten Verkaufsangebot verbraucht der 5m Strip 14,4W:
" |Farbe|Rgb,dc12v,5m/Lot|
|Anzahl der Lichtquellen|300|
|Spannung|12 Volt|
|Stromverbrauch|14.4 Watt|"

Wenn man 14,4W für die 5m annimmt sind das bei 22m dann 63,36W
Wenn man 14,4W pro Meter annimmt sind das für 22m 317W
Andererseits wenn man 47mA pro Ws2815 annimmt dann sind es bei 22x60 WS 745W
Wären es WS2815B dann 32mA und 506W

Miß mal den Stromverbrauch von einem 5 m Stück den Du mit 100% RGB ansteuerst.

Wie dem auch sei genügt eine Einspeisung am Anfang und Ende des Streifens nicht. ICh würde jeden Meter einspeisen.

Grüße Uwe

Nicht ganz. Durch die Ansteuerung kann man den Durchschnittsstrom einstellen aber nicht den Momentanstrom, der sich aus der Summe der aus der zeitlich zufälligen "Phasenlage" der ON-OFF - PWM Ansteuerung jedes LEDs ergeben.

Grüße Uwe

Puh ... das sind ja schnell viele Antworten. Vielen Dank schon mal. Ich versuche mal zu sortieren.

Die LED´s sollen eine inderekte Beleuchtung unter der Decke werden.

@agmue verschiedene Lauflichter oder auch einfach nur indirekte Beleuchtung des Raumes bei einer Party. Was meinst du mit Wiederholrate? Müsste ich bei der Anzahl von LED´s noch was berücksichtigen?

@uwefed Angaben aus der Anzeige bei Amazon. Siehe Bild

Nachmessen kann ich momentan noch nicht.

Ich widerspreche Dir nur ungerne, aber die LEDs sind in Reihe geschaltet, daher fließen 15 mA (gemessen 10 mA) bei nur Rot, nur Grün, nur Blau und Weiß. Damit fließen maximal 15 mA pro Pixel, also 0,015 A * 12 V = 0,18 W (gemessen 0,12 W) je Pixel maximal.

Der µC muß bei jeder Veränderung alle Informationen für den kompletten Streifen verschicken.

Beispiel: Ein Pixel läuft durch den Streifen. Bei 25 FPS springt der Pixel alle 1/25 s = 0,04 s weiter. Ein kompletter Durchlauf benötigt ungefähr 0,04 s * 1320 = 52,8 s

Wie das wirkt und ob Dir das gefällt, hängt von Deinem Geschmack ab.

Alternativ gibt es Streifen mit Daten und Takt getrennt wie APA102, die eine ungefähr zehnfache Geschwindigkeit erlauben. Ein ESP32 kann das auch leisten. Leider habe ich noch keine Streifen mit der stromsparenden Variante der WS2815 zusammen mit Daten und Takt getrennt finden können, denn das wäre mein Favorit.

Der ESP32 in der Mitte plaziert könnte auch die Hälfte des Streifens nach links und die zweite nach rechts ansteuern, wäre ein Kompromiß.

Ich möchte Dir nur die Möglichkeiten aufzeigen.

PS.: Auf der Verpackung meines LED-Streifens steht "WS2815B"

So weit unten hatte ich nicht geschaut.

Aber 0,3W * 60 = 18W dann stimmen die 14,4W nicht.
Da sind incongruente Angaben.
Ich glaube nur eine Messung bringt Sicherheit.
Grüße Uwe

Vielen Dank für die gute Erläuterung. Das muss ich mir dann live angucken wie es wirkt und eventuell dann sonst den ESP umbauen. Bevor ich das aber ausprobieren kann, benötige ich ja die Stromversorgung.

Was mir aber noch nicht klar ist, ob es reicht von einer oder zwei Seiten mit einem oder zwei erforderlichen Netzteilen einzuspeisen oder auch zwischendurch. Ich hatte mich ja extra für die 12 Volt-Variante entschieden, damit ich genau das eben nicht mehr machen müsste. Hast du da Erfahrungen?

Ich habe mit meinen WS2815B gerade nochmal gemessen, es ist ein Streifen mit 144 Pixeln: Weiß 1,55 A, Rot 1,55 A, Grün 0,87 A, Blau 1,55 A, also 0,011 A je Pixel maximal. Bei Dir also 14,2 A oder 171 W, wenn Du den selben LED-Typ erwischt. Es gibt verschiedene Typen und Hersteller, man ist also nie sicher.

In meiner Bar hängen beispielsweise 5 m * 60 Pixel / m = 300 Pixel vom Typ APA102, die ich nur gedimmt betreibe und einseitig mit 5 V 4 A einspeise. In der Software begrenze ich auf 4 A. Die Animation ist kunterbunt durcheinender (TwinkleFox aus den Beispielen) und ich habe keinerlei Probleme, weil mögliche Farbverfälschungen nicht zu erkennen sind. Wegen der Konstruktionsart "an der Wand baumelnd" und der Silikonummantelung möchte ich auch keine weiteren Stromeinspeisungen vornehmen. Ich bin glücklich damit, meine Gäste auch. Empfehlen möchte ich meine Bastellösung aber keinesfalls!

Wenn Du Dir die dünnen Leiterbahnen der Streifen ansiehst, willst Du da sicherlich keine 15 A drüberschicken. Eine Einspeisung zwischendrinn ist also unvermeidlich. Bei Adafruit NeoPixel Überguide wird eine Einspeisung jeden Meter empfohlen. Wegen des reduzierten Stroms (60 mA zu 15 mA) könntest Du mindestens alle 4 m einspeisen, die 22 m passen ja wohl nicht ein einem Stück in den Keller, oder? Die sich ergebenden 2 m * 60 Pixel/m * 0,015 A = 1,8 A sind auch nicht gerade wenig.

In der Praxis gibt es noch viel zu beachten, daher solltest Du gründlich probieren. Fange mit 5 m an und teste Deine Animation mit in der Software eingestellten 1320 Pixeln, dann bekommst Du einen Eindruck von der Geschwindigkeit.

Das sind dann 10,8W pro Meter. Noch ein anderer Wert.

Ich würde anders Rechnen.
Die Daten werden mit 800kHz verschickt Das entspricht 1,25µS pro Bit.
Bei 24 Bit pro LED und 1320 LED und 1,25µS pro Bit und mindestens 280µS Reset sind das ziemlich genau 40000µS. Also das Verschicken der Daten dauert 40mS. Also kann man 25 mal Pro Sekunde die Daten neu verschicken. Das sind 25 FPS.

Der TO hat laut Angebot WS2815 nicht WS2815B. Die B Version hat einen 30% geringeren LED-Strom.

Grüße Uwe

Ich sehe da keinen Unterschied.

Auf meinem Streifen steht nichts drauf, daher war ich unsicher, aber nach Deinem Hinweis habe ich auf der Verpackung "WS2815B" gefunden.

Das hatte ich übersehen.
Grüße Uwe

Guten Morgen.

Vielen Dank für Eure ganzen Antworten.

Insgesamt werden es 22 Meter im Keller für eine indirekte Beleuchtung unter der Decke. Die 22 Meter werden fast einmal den ganzen Kellerraum umlaufen. Von daher habe ich die Möglichkeit an mehreren Stellen mit Strom einzuspeisen. Ich glaube meine letzte Frage wäre wie ich das mache.

  1. ein großes Netzteil und dann immer vom Netzteil aus neu an mehreren Stellen am Streifen einspeisen
  2. mehrere kleinere Netzteile und dann an mehreren Stellen einspeisen
  3. ein kleineres Netzteil alleine wird ja wahrscheinlich nicht reichen um immer neu vom Netzteil aus Strom an mehreren Stellen einzuspeisen

Danke nochmal für eure Antworten.

Gruß
Dennis

Da wirst Du mechanisch ein Profil verwenden, bei dem Du gleich die Stromversorgung mit verlegst. Praktisch sind Kabel aus der Kfz-Technik, Sicherung nicht vergessen. Kabelquerschnitte und Sicherungsgrößen

Bei mehreren Netzteilen mußt Du alle gleichzeitig einschalten oder Du verbindest DIN - Widerstand - DOUT, siehe Überguide. Einfacher ist vermutlich ein Netzteil mit umlaufend dickem Kabel. Meine WS2815B sind zwischen 8 und 12 V subjektiv farbstabil, ein kleiner Spannungsabfall dürfte also nicht auffallen. Für den ESP32 dann ein StepDown.

Basierend auf den Seiten von Fips habe ich mir eine HTML-Seite auf den ESP32 gelegt, mit der ich Animationsparameter auf meinem Händi verändern kann. Der ESP32 läuft als WLAN-Accesspoint. Es braucht also keine App. Nur so als Anregung.