Как обеспечить надежную работу светодиодных конструкций?

[Токарев Антон]

Добрый день всем специалистам, просматривающим данный форум!

Я, к сожалению, пока в вопросах проектирования светодиодных устройств новичок и, пытаясь по Internet-материалам разобраться в особенностях вопроса, столкнулся с несколькими неясностями. Хотелось бы услышать мнение профессионалов, что есть правда, а что – «тараканы» в моей голове .

Ситуация 1: Некоторые советчики (см., например, совет 1 из [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]) говорят, что при использовании кластеров для подсветки цепочки объемных букв нужно применять несколько источников питания, т.к. это «во-первых, увеличит надежность конструкции, во-вторых, позволит правильно распределить токовую нагрузку», т.к. в кластерах «используются провода небольшого сечения, и на конце линейки падение напряжения на проводах может достигнуть 1-2 вольт».
Вопросы: Разве для распределения токовой нагрузки нельзя от одного источника питания протянуть несколько параллельных проводов, скажем, независимо к каждой паре букв? Выгодно ли экономически использовать несколько маломощных блоков питания вместо одного мощного?
Далее - что полностью, что частично погасшую вывеску все равно нужно чинить. Не чаще ли случается выход из строя какого-то одного из 3-4 блоков питания по сравнению с отказом единственного мощного источника? Насколько разумны аргументы о том, что мощный источник надо размещать где-то «вовне», а маломощные можно уместить внутрь корпуса букв, ведь, находясь в замкнутом необдуваемом пространстве, источник будет перегреваться и, наверно, скорее выйдет из строя?

Ситуация 2: В той же статье [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] совет 3 заключается в том, чтобы вместо относительно ненадежных кластеров белого свечения «синтезировать его из трех цветов, используя трехцветные кластеры»
Вопросы: Насколько рационален такой подход и что на самом деле имеется в виду: использование RGB-кластеров или же размещение в световом коробе, скажем, независимых линеек из кластеров всех 3 базовых цветов? Можно ли в последнем случае вообще добиться сбалансированности оттенка и равномерности свечения? Можно ли RGB-кластеры запитывать без использования RGB-контроллера просто одним и тем же напряжением по всем входам, гарантирует ли это получение белого свечения?

Ситуация 3: В той же статье совет 4 утверждает «Блоки питания лучше покупать с двумя типами стабилизации - по напряжению и по току. Это нужно для того, чтобы при потере контакта в части кластеров или перегорании нескольких из них, общий ток в цепи не вывел из строя остальные кластеры». Но, пардон, как я понимаю никакая «стабилизация по току» в данном случае в принципе невозможна, т.к. при нормальной работе, скажем, половины из исходного числа кластеров общий потребляемый ими ток должен стать ровно в 2 раза меньше, чем ток потребления исходной конструкции (со всеми работающими модулями).
Вопросы: Не должна ли на самом деле в такой ситуации идти речь о том, что нужно использовать источник питания со стабильным напряжением на выходе, т.е. такой, который и при потреблении от него 20 Вт, и при отдаче в нагрузку, скажем, 60 Вт гарантирует стабильное напряжение (например, 12 вольт) при увеличившемся в 3 раза токе? Кстати, нет ли среди профессионалов некоего рейтинга (или, напротив, «черного списка») производителей источников питания, по которому можно было бы установить, с какими источниками питания светодиодных конструкций разумнее всего иметь дело по соотношениям цена/качество?

Ситуация 4: Многие фирмы предлагают среди светодиодной электроники разнообразные одно- и многоканальные драйверы, предназначенные для стабилизации тока, протекающего через нагрузку. Когда речь идет о необходимости запитать какой-то мощный светодиод или несколько таких светодиодов, соединенных последовательно, я, как мне кажется, понимаю логику происходящего (хотя такие задачи не решал и пока их в планах не предвидится).
Вопросы: Каковы другие типовые области применения подобных драйверов? Прав ли я, считая, что применительно к типовым цепочкам светодиодных кластеров, линейкам, лентам и иной подобной продукции применение драйверов стабилизации тока абсолютно бессмысленно, так как всё это - электрические цепи из многих параллельно соединенных ветвей?

Ситуация 5: Применительно к светодиодам стандартным предупреждением с целью продлить срок их службы является обеспечение правильного теплового режима. Оставляя теперь в стороне вопросы выбора электрических параметров схемы, хотелось бы уточнить…
Вопросы: Где можно наиболее наглядно посмотреть/почитать правила и способы обеспечения теплового режима для мощных светодиодов? Есть ли какие-либо аналогичные правила, касающиеся особенностей монтажа или конструкции в целом применительно к светодиодным кластерам, лентам, линейкам и т.п.? Каковы типовые ошибки, приводящие к нерациональным тепловым режимам функционирования светодиодных устройств?

Ситуация 6: Засветку светового короба (буквы) можно осуществлять (1) кластерами, (2) лентами, (3) линейками, (4) отдельными светодиодами. Понятно, что не все приведенные варианты подходят в любом случае; скажем, установить в тонкие элементы изогнутых букв линейку светодиодов физически не удастся. А вот на прямолинейных участках можно, казалось бы, использовать – что душа пожелает.
Вопрос к специалистам: Как грамотно осуществить выбор типа используемого устройства? Какие критерии или особенности типовых изделий Вы принимаете во внимание, осуществляя этот выбор? (Кстати, было бы интересно услышать также советы по надежному и технологичному монтажу отдельных светодиодов).