LED 50.000 - ep.1 - montaje simple

[Dxxx]

Acest thread face parte dintr-o serie de montaje practice, in care ledurile au un regim de functionare capabil sa ajunga la 50.000 ore de functionare.

Evident ca aceste exemple se adreseaza incepatorilor.

Acest episod

- pentru inceput doua montaje foarte simple, cu cost minim.

1. Led martor la 230V~

Functie:

- montajul inlocuieste becurile clasice de semnalizare, cele cu neon.

- in particular martorul descris este montat pe un prelungitor si semnalizeaza trecerea curentului.

https://s25.postimg.org/54js76wfj/image.jpg

Schema, dimensionare:

- tensiunea de retea trece printr-o rezistenta apoi ataca o punte redresoare. Pe iesirea de curent continuu din punte este montat direct un led.

- rezistenta are rolul de a limita curentul prin sistem. Nu am folosit o singura rezistenta ci doua, fiecare montata pe cate o intrare in punte. Rezistentele sunt practic in serie, curentul fiind aproximativ 0,5mA.

- ledul folosit este un led alb, mult supradimensionat, in acest caz este un led de 50mA, asa ca incarcarea este 1%. Se poate folosi orice led ca putere sau culoare.

- puntea redresoare poate fi de orice tip, cat mai mica.

https://s25.postimg.org/gd0yzhdwf/image.jpg

Explicatii:

- ledurile au randament cu atat mai bun cu cat indicele de incarcare este mai mic, deci in cazul nostru acest randament bun va ajuta ca lumina emisa sa fie suficient de vizibila in orice conditii. Se pot folosi foarte bine cam orice leduri disponibile, chiar si cele de puteri mult mai mari sau cele cu mai multe jonctiuni inseriate in aceeasi capsula.

Fiind doar o semnalizare randamentul merita sa fie mare, dar nu este critic sa depasesca o valoare asa cum ar fi in motajul urmator.

- puntea poate fi de orice tip, deoarece diodele din punte polarizate invers sunt suntate de led, care va limita tensiunea la Vf. Totusi recomandarea este de a folosi o punte de cel putin 400V ca sa acoperim si cazul intreruperii ledului.

Racire:

- evident ca in acest caz caldura generata este neglijabila si deci speranta de viata de 50.000 ore este usor de respectat, pentru ca pe led ar fi sub 2 mWatti.

- limitarea curentului este rezistiva. Sunt doua rezistente de 220kiloOhmi, deci curentul va fi 230:440 (mA) deci cam jumatete de miliAmper. Avantajul major este ca rezistentele vor limita similar indiferent de frecventa, spre deosebire de reactanta capacitiva. Dezavantajul este ca ele vor disipa energie, insa este vorba de numai 60mW per rezistenta, in asa fel incat functioneaza reci in permanenta.

***Varianta - daca din diverse motive doriti putere un pic mai mare ar exista varianta ca sa inlocuiti una dintre rezistente cu o reactanta capacitiva, calculata ca sa echivaleze cu singura rezistenta care mai ramane; in plus rezistenta poate fi de putere ceva mai mare, astfel putem sa marim curentul pana la 2-3mA. Ramane limitarea independenta de frecventa pe rezistenta inca prezenta, dar jumatate din puterea care ar trebui arsa de rezistente este eliminata prin folosirea reactantei.

Cost:

Led si punte redresoare recuperate + 2 rezistente SMD 1206 de 0,25W care costa aproximativ 1 ban + PCB artizanal.

Adica cost aproximativ zero.

PCB:

- am folosit PCB simplu placat

- distantele izolatoare intre insule sunt cat mai mari posibil, avand in vedere tensiunea care intra in dispozitiv. Din aceeasi cauza am pus doua rezistente de limitare, pentru a exista doua spatii inseriate pe care cade tensiunea mare, pentru siguranta.

- toate componentele sunt SMD, exceptand ledul, dar si el este montat tot ca SMD.

https://s25.postimg.org/5il46sgj3/image.jpg

Practic:

- evident ca prima manevra a fost sa testez ledul la curentul preconizat apreciind ca lumina emisa sa fie suficienta.

- dupa realizarea fizica a montajului si testare am constatat ca in axa de emisie lumina este chiar prea puternica, deranjanta.

- am "neutralizat" prin pilire lentila ledului - suprafata de emisie a devenit plana si mata. Rezultatul este cresterea masiva a unghiului de emisie, deci lumina este vizibila cam din orice pozitie, si evident ca intensitatea este mai mica, nederanjanta.

- montajul face parte din dotarea personala si functioneza de ceva timp fara probleme.

https://s25.postimg.org/8qplju2sv/image.jpg

2. Lumina de veghe

Intro:

De obicei merita sa faci lucrurile temeinic si cu marje mari.

...insa cand cineva pleaca a doua zi si doreste sa-i faci rapid o lumina de veghe - se intampla ca mai jos...

Functie:

Montajul poate sa lumineze o zona sau chiar o camera incat sa se distinga bine obstacolele si cam atat, ramane totusi o relativa obscuritate, nederanjanta nici in somn.

Consumul este suficient de mic incat nici un contor sa nu-l inregistreze.

https://s25.postimg.org/p5jiwekrz/image.jpg

Schema, dimensionare:

- alimentarea se realizeaza fara "efort constructiv" folosind un incarcator de telefon vechi, care da direct curent continuu nominal la 5V.

- puterea pe leduri este mica, aproximativ 60mW asa ca se potriveste bine un driver pasiv cu rezistenta inseriata. Am folosit SMDuri 1206 de 200 de Ohmi, catene serie rezistenta + led si aceste catene puse in paralel.

- ledurile sunt un segment cu 5 capsule, taiat dintr-o bagheta de la backlight de ecrane TFT. Pentru ca original erau mai mult de 5 catene inseamna ca nu trebuie sectionat nici un traseu deoarece toate conexiunile ledurilor sunt izolate intre ele - asa ca se poate folosi cablajul original fara nici o prelucrare. Adica PCBul ledurilor este un simplu suport, nu conecteaza nimic la nimic.

Schema de mai jos nu arata decat 4 celule serie rezistenta + led, in realitate sunt 5 celule. Punctul A este conectat la iesirea pozitiva + a alimentatorului folosit, iar punctul B este conectat la polul negativ -.

https://s25.postimg.org/8org08sof/image.jpg

Evenimente si surprize:

- cum spuneam monatajul a fost facut contra-timp si evident ca asta a insemnat neglijarea unui studiu serios, cu consecinte.

- am facut PCBul, am montat peiesele, am conectat alimentarea si am conectat la retea.

- ooops, desi scontam o tensiune de 5-6V tensiunea data de alimentator in sarcina este ~7V si curentul prin fiecare led ~20mA, sensibil mai mare decat doream.

- totusi curentul mai mare este benefic pentru ca ledurile par sa aiba randament slab, estimativ pe la 50lm/W. Asa ca lumina emisa pare exact de intensitatea pe care o scontam ceea ce este bine.

PCB:

- dublustrat, cu insule mari pentru a raci ledurile - asta pe ambele fete incat si anodul si catodul sa poata evacua caldura.

- conexiunile fiecarui led la PCB au fost facute cu cupru de terminale THT, suficient de groase pentru drenaj termic suficient.

- poate realizarea nu are aspect atragator si cositorirea s-a facut cu fludor in exces, dar asta pentru conductie termica buna.

https://s25.postimg.org/jetciocrz/image.jpg

Racire:

- la probe monatjul s-a dus pe la 60 grade, poate chiar temperatura ar mai fi crescut putin... Cam mult pentru ceva cu functionare permanenta.

- drept care trebuia sa fac ceva si asta a fost lipirea unor aripioare de tabla de cupru pe insulele de pe ambele fete. Probabil mergea cu un numar mai mic, dar macar asta a rezolvat rapid si definitiv incalzirea.

- speranta de viata ar trebui sa respecte lejer cele 50.000 ore, cu amendamentul ca fiind leduri recuperate este posibil ca deja sa fi cumulat uzura semnificativa.

https://s25.postimg.org/71gibrn3j/image.jpg

Cost:

- alimentator vechi de telefon GSM + segment de bagheta LED = recuperate, cost zero + 5 rezistente SMD, adica 2,5 bani + pcb artizanal si tabla cupru recuperata.

Adica cost aproximativ zero.

Practic:

- lumina suficienta, in varianta finala nici alimentatorul nici PCBul nu se incalzesc prea mult.

- montajul este folosit de ruda respectiva fara probleme.

Comentarii:

Nu prea e bine sa lucrezi presat si nu este bine sa mergi pe cost minim, insa in acest caz a trebuit sa nu respect aceste precepte.

Daca as fi folosit leduri bune si rezistentele le-as fi calculat corect (avand masurata experimental tensiunea in sarcina) - atunci as fi avut curent prin leduri pe la 7mA si probabil si mai multa lumina pentru ca lejer se ajungea la randament de 4 ori mai mare.

Asa insa am constatat prea tarziu ca sunt la 20mA - dar valoarea era tolerabila si nici nu era timp pentru a reface totul.

Insa acum aveam un consum total de 100mA sau 700mW.

Energia asta - disipata de ledurile care produceau mai multa caldura decat lumina plus si mai mult disipat de rezistente - incalzea prea mult montajul. Asa ca am fost nevoit sa maresc racirea.

In final montajul a fost adus intr-o zona acceptabila din toate punctele de vedere.

Totusi solutia cu leduri bune ar fi folosit doar PCBul ca radiator si ar fi consumat de 3 ori mai putin, dand mai multa lumina.

[kinderu56]

pai si ceva scheme!!!!!!!!!

[Dxxx]

La ambele montaje am subtitlul "schema, dimensionare" unde in aceste cazuri am explicat cum stau cele cateva componente, plus ca totul se poate urmari clar din poza cu PCBul (da click pe linkul de sub thumbnail ca sa vezi imaginea mare).

 

Am considerat ca atata informatie este suficienta si nu vreau sa ma caznesc inutil si nici sa insult inteligenta, fie si a incepatorilor, punand si o schema.

 

Daca cineva doreste sa-si exerseze capabilitatea de a desena este binevenit sa extraga schema si sa o posteze aici, desi mi se pare ca ar fi cam redundant...

[Mircea]

La cum isi expun ideile si doleantele, multi incepatori nu sunt capabili sa inteleaga oricat de simpla ar fi explicatia. O schema face cat mia de cuvinte.

 

Ca sa nu mai vorbim de genul de intrebari: pot pune o punte 1PM05 acolo? Pot face o punte din diode 1N4148 sau ...?

 

Ideea topicului este bunicica, implementarea ideii... mediocra.

 

1. Incepatorii nu vor intelege schema din pozele alea din bucati de cablaj, foi de alama si fire coclite lipite la limita.

2. Dupa ce face incepatorul "martorul", il va lipi cu superglue/silicon/plastic topit in cutie?

3. De ce sa muncesti la pilirea LED-ului cand exista suport de panou care face exact concentrarea fascicolului. Exista inca LED-uri mate. Elegant si securitar (nu il impingi cu degetul in cutie din greseala, etc).

Uite cum:

4. Vad ca exista pasiunea asta pentru orice facut din nimic. Cred ca da in kitsch si munca in zadar uneori.

 

Vad multe idei bune pe forumurile romanesti, dar finalizarea lasa de dorit. Daca tot aveti timpul si dorinta sa faceti ceva (ca in topicul de fata) invatati-i pe incepatori sa devina specialisti ordonati si cu obiceiuri reproductibile (esenta calitatii), ca de carpacire suntem satui.

 

NB: O sa zboare repejor postul meu, nu-mi fac iluzii, dar eu zic sa zicem si ce-i bun, dar si ce-i rau pentru ca numai asa ne amelioram.

[Dxxx]

De ce sa zboare postul tau?

 

Problema este ca pornesti si tu critic (exagerat zic eu) asa ca hai sa le luam pe rand:

 

- daca citeai aveai raspunsul : da merge si 1PM05 si punte cu 1N4148, asta daca nu se intrerupe ledul, exact cum am zis - la bornele alternative din punte ai sub 5V.

- "touche" la aspect, insa ce vezi verde nu este cocleala, este niste varnis topit care a scapat nedecelat in poza si apoi nu am mai avut obiectul, ca sa refac poza...

- 2. da chiar asa, eu l-am lipit in carcasa cu silicon si multe solidarizari le fac asa pentru ca este elastic, nu imbatraneste, este termorezistent. POATE NU STIAI.

- 3. Ba chiar dimpotriva - LEDul folosit concentra prea mult, incat era deranjant. Pilirea este o metoda pe care o folosesc des, transforma un fascicul de emisie de 30-60 grade intr-unul de 120 grade aproximativ si prin asta se ating doua obiective: intensitatea luminii scade si nu mai este deranjanta / unghiul de vizibilitate este mult mai bun decat initial si decat in realizarea industriala pusa de tine. INTENTIONAT

- lipit cu silicon (temeinic) nu il impingi cu degetul decat cu mare efort, in nici un caz din greseala

- 4. eu zic ca isi indeplineste functia si are sansa la cele 50.000 ore. Nu sunt avocatul abordarii pentru cost minim, dar pe forum de multe ori asa ceva se cere.

In plus am fost de multe ori acuzat de elitism, asa ca uite ca pot sa fac ceva si cu cost zero.

La aspect am recunoscut ca nu castiga nici un concurs, dar functia si-o face.

- incheiere: uite-te la subiectele mele, numara-le si vei vedea ca fac (cel putin la led) cel mai mare efort de a educa, de obicei vreau (mult) mai bine decat doreste publicul...

 

Pai daca privim mai sus nu prea sta in picioare nici un repros al tau, decat ceea ce era recunoscut deja, adica faptul ca nu este cel mai atractiv aspect.

 

 

Ca schemele pot fi mai intuitive, OK, daca doi iti spun ca esti beat... poate voi avea timp sa pun si schemele, desi sincer este redundant pentru cineva care chiar citeste cu atentie.

[Mircea]

Eu nu sunt critic ca sa fiu, citeste ultimul paragraf inaintea lui NB ca sa-mi intelegi motivele.

 

Electrosecuritatea, mai ales cand ai probleme sa intelegi un montaj cu un LED, nu trebuie sa se limiteze la un guguloi de silicon caci asta o sa faca incepatorul.

 

N-am sa stau sa raspund punctual, dar LED-ul va fi instalat invers in multe cazuri, iar acel suport de panou (palnie argintie) asigura eficient peste 100 de grade de vizibilitate.

 

Intrucat s-a inteles mesajul, se pare ca e momentul sa fie curatat topicul si lasat numai ce este informatie pertinenta si verificata.

 

PS: cunosc multe din topicurile tale de la LED-uri. Bune, am retinut si implementat multe idei de acolo (multumesc pentru asta), elitism sau nu... eu zic ca putem mai mult decat improvizatii. Eu nu critic "elitismul" promovat, uneori imi displace tonul folosit numai.

 

Spor la treaba acuma!

[Dxxx]

Am pus si scheme, desi sunt convins ca nu erau necesare. Oricum insa nu au ce sa strice.

 

Astept intrebari sau comentarii pe subiect, nu off-topic si sper si mai coerente ca logica a continutului.

[gabitzu2006]

ca montaje simple cu LED..eu unul mi-am facut iluminat la usa de la intrare (la mine pe casa scarii, in bloc, e tot timpul intuneric) cu LED-uri din acelea la 12V (clustere, nu stiu exact cum se numesc..daca vreti voi pune poze...desi realizarea practica e..de ras). montajul consta din: trav de 12 V, diode redresoare, condensatori filtraj, 7812 si acele module LED. Daca vi se pare interesant si util, fac schema si o postez. Bine, ”corpul” de iluminat al meu a suferit intre timp ceva ”upgrade-uri”, cum ar fi un senzor de prezenta.

[Dxxx]

LED 50.000 este un serial - si este adevarat ca episodul unu porneste cu niste montaje foarte simple.

 

Insa daca citeai cu atentie deja de la aceste montaje simple se evidentiaza preocuparea pentru fiabilitate, adica pentru a crea conditiile ca sa reziste acele 50.000 ore.

Si primul montaj insemna o putere asa mica incat orice led care este construit cu o astfel de speranta de viata poate sa o si materializeze.

Chiar si la un asfel de montaj folosim leduri corecte, cu DS - nu chinezisme, care din start nu isi pun problema fiabilitatii.

 

Din cauza asta imi pare ca montajul tau nu are ce cauta aici - mai ales daca nici tu nu sti ce sunt.

Am dubii si despre ce intelegi tu prin "led la 12V" ma tem ca acolo Vf este mai mic si mai ai si o rezistenta de limitare.

 

 

Deci or fi simple aceste montaje din primul episod, dar subiectul este unul avansat ca pretentii...

[gabitzu2006]

da, acele LED-uri au incorporata si o rezistenta de limitare. cred ca am zis modul LED..in fine, daca se vrea un serial cu pretentii..nu ma mai bag...desi sincer, din primele postari n-as zice ca e cu pretentii (cu toate ca ai zis ca scheme simple)..dar ce stiu eu, se pare ca esti expert in LED-uri (asta fara sarcasm). poti sterge postarile mele de aici, daca nu fac obiectul. toate cele bune! P.S.:cum spunea cineva, tonul pe care spui anumite chestii e deranjant. exemplu: am dubii si despre ce intelegi tu prin led la 12v...dar ce sa zic, incerc sa ma obisnuiesc cu atitudinea asta de superioritate a unora de pe aici, din cei mai cu experienta...

[gabyh]

Cel mai adesea cei care sunt la inceput cer unele scheme sau iau direct unele de pe net dar...nu acorda destul timp altor detalii ce tin fie de compatibilitatea cu ledurile lor fie de unele notiuni elementare.

Avand in vedere ca marea majoritate a schemelor sunt in varianta reactanta capacitiva nu as recomanda folosirea lor decat celor care stiu ce fac avand in vedere ca acele scheme nu au izolare galvanica si o mica neatentie putem avea neplaceri legate de retea. In aceeasi categorie sunt surse de cc de la nenea chinezu care chiar costa foarte putin, dar multe au aceeasi hiba nu sunt izolate galvanic si daca nu folosesti carcasa lor ...asta in cazul in care o au e cam acelasi risc. la sa ceva ma refer https://hackaday.io/project/7700-collection-of-misc-small-project/log/56479-modding-220v-led-for-110v-led-rectrofitting sau ...

https://www.eevblog.com/forum/repair/led-bulb-flickering/

pot fi si asa

https://m.eet.com/media/1157090/290777-offline_supply_drives_leds_figure_1.jpg

http://www.discovercircuits.com/DAJ-Schematics/offline_ACtoDC_5v.jpg

Cred ca e mai simpla folosirea unui transformator+punte/redresare si apoi fie un driver cu 2 tranzistori sau cu Lm317/327 mai ales ca in varianta smd ocupa spatiu mic, si nu mai avem de a face cu tensiuni periculoase.

Binenteles ca variante sunt multe dar asta ramane la latitudinea fiecaruia.

Editat Ianuarie 2, 2018 de gabyh

[Dxxx]

Gabitzu2006 - montajele de aici sunt foarte simple, evident ca la montajul in sine nu sunt pretentii.

Pretentiile sunt in faza de conceptie - daca doresti viata maxima trebuie sa asiguri alimentare si racire care sa permita asa ceva.

 

Exprimarea mea "sarcastica" a fost direct generata de exprimarea ta imprecisa.

Daca epuizai dubiile spunand corect "modul cu 3 cipuri inseriate si rezistenta de limitare, facut sa mearga la 12V tensiuune constanta" - atunci s-ar fi inteles fara echivoc si nu ma exprimam sarcastic.

 

INSA - astfel de componente dubioase nu au nimic comun cu speranta de viata de 50.000 ore (in peste 95% din cazuri ) - aici interventia ta este gresit pozitionata ... pretentiile... respective, de care vorbeam mai sus implica sa folosesti componente decente chiar si la montaje simple.

 

 

Nu vad de ce sa curat, cred ca paranteza declansata de tine este bine-venita pentru discutii on-topic.

 

 

In plus / daca vreti colateral, legat putin si de ce zice Gabyh

 

Primul montaj este intr-adevar foarte simplu, dar nu are separare galvanica - deci in mod clar este ceva care sa fie obligatoriu pozitionat intr-o carcasa si userul sa nu aibe acces la montaj...

 

Pentru incepatori probabil este doar un montaj simplu.

Insa spuneam si de anumite "pretentii" incorporate in astfel de montaje simple.

 

Pretentia este la nivelul de proiectare - reflectata in doua decizii: curent foarte mic = 0,5mA si limitare rezistiva.

Se putea face foarte bine asa ceva la 10mA cu limitare pe reactanta capacitiva - dara asta nu corespundea cu 50.000 ore...

 

Hai sa analizam:

- cu reactanta capacitiva cei 10mA functionali ar fi crescut foarte mult in momentul conectarii sau cand exista tranzienti cu fronturi abrupte - situatii in care reactanta capacitiva tinde spre zero si curentul poate sa fie de zeci de ori / poate sute de ori mai mare -> ceea ce degradeaza sau distruge rapid ledul.

- in schimb rezistenta este insensibila la asa ceva.

- curentul foarte mic suportat este legat de faptul ca rezistenta disipa caldura, deci pentru a evita problemele m-am limitat la acel curent.

- in plus curentul mic face ca in cazul cresterilor curentului din diverse motive, rezerva pe care o are ledul este cu mult mai mare si este improbabil sa se produca situatii care sa degrdeze jonctiunea.

 

[gabitzu2006]

Ok...am inteles acum la ce se refera acele"pretentii". Mea culpa! Insa pe bune, era chiar necesar sa spun "modul cu 3 cipuri di rezistenta etc..."?!? Asta da sarcasm, apreciez!