Terasa iluminata cu LED

[AdR!@N]

Va salut,

 

Zilele trecute am mai lucrat ceva cu LED-uri si vreau sa va prezint (a se citi "ma laud cu") ce a iesit pana acum.

 

Componente folosite, din start va spun ca toate sunt cumparate din china, de pe vapor probabil

- Led-uri 1 W  (lumina alb neutru 4500k, 100Lm) - 9 buc

- Radiatoare "star" pentru led-uri 1-3W

- sursa reglabila in tensiune si curent (coboratoare)

- volt-ampermetru - pentru perioada de probe si reglaje

- alimentator (transformator) 15V-1A

 

Led-urile si sursa reglabila sunt utilizate la o incarcare foarte mica, asa ca nu am emotii cu durata de viata, chiar daca sunt chinezarii ieftine.

Fiecare led este alimentat intre 10 si 150mA (curentul maxim fiind 350mA)

Led-urile sunt conectate cate 3 in serie si apoi cele 3 catene in paralel. Legaturile sunt facute cu fire torsadate din cablu de FTP.

Racirea se face doar prin radiatorul stea si se pare ca este arhisuficient pentru incarcarea utilizata, usor caldute este mult spus pentru cat se incalzesc.

Sursa reglabila este montata intr-o "chestie" de plastic la repezeala ca nu mai aveam rabdare sa le dau drumu. Pe partea de alimentare mai am de lucru pana la varianta finala. Intentionez un comutator cu 2-3 pozitii sau un potentiometru, ramane de vazut.

 

Astept pareri in special pentru partea de alimentare si intrerupator, sunt un pic in pana de idei.

 

Numai bine!

Adrian.

 

[mihaicozac]

Dacă tot ai comandat piesele din China puteai să mai iei şi un comutator PWM cu telecomandă care costă 2 dolari şi permite atât ON/OFF cât şi iluminare variabilă.

[Dxxx]

Pai stiam ca cunosti si piese mai bune...

 

- Starurile alea pot sa te ajute la disipatie pana la 200-300mW sigur, poate si mai mult.

Dar totul depinde de material.

Cum probabil au costat neglijabil iti sugerez sa sacrifici unul si sa folosesti un cutter sau alt varf cu care sa indepartezi metalizarea si sa vezi ce dielectric este folosit. Asta pentru ca multe au ca dielectric FR4 - foarte bun ca izolatie, dar jalnic ca transfer termic.

In mod normal ce este MC-PCB are izolatia ceramica - vorbesc de produsele bune. Si un star trebuie facut din asa ceva, ceva bun.

Iar daca este FR4 - din pacate - se poate sa ai temperatura prea mare pe jonctiune desi star-ul nu este foarte cald.

 

- de unde ai scos 1W si 100lm??? Asta poate o fi declarat pe undeva, dar credibil nu este.

Pune si tu costurile pentru star-uri si leduri si sa vedem daca nu existau solutii bune in aceeasi bani.

Nici nu te mai intreb de CRI

 

- alimenarea pare a fi facuta cu ceva in comutatie (mare secretos mai esti!) gata facut.

De obicei asa ceva nu recomand pentru ca are doua bucle curent/tensiune pe aceeasi intrare a comparatorului si deseori senzorul de curent este dubitabil - deci mai bine sa iei un convertor DC/DC si sa-l transformi tu in sursa de curent constant cinstita.

 

Mihai - nu prea cred, PWM nu merge (bine) cu o astfel de sursa, ar trebui sa zicem la o frecventa a PWM de 200Hz ca sursa de curent constant sa intre in regim controlat fara "hunting" in mult mai putin de 5ms... Cel putin pana nu se incearca si probat cu un osciloscop bun monitorizand curentul - am indoieli.

Mai mult, unele surse au soft-start, sigur mult mai lung ca intrare la 100% decat 5ms...

 

Ca idee se poate face PWM in mod elegant folosind intrarea de "enable" daca circuitul buck (sau boost ca tensiunile nu sunt precizate) are asa ceva. Dar nu trebuie numai sa aiba, ci trebuie ca si sa raspunda suficient de repede fata de frecventa PWM.

Mai trebuie mare grija sa nu existe over-shooting, nu ar fi mare minune sa ai asa ceva si de 500% pe o durata semnificativa fata de conductia unei semiperioade a PWM.

 

 

Editat Mai 30, 2018 de Dxxx

[AdR!@N]

Acum 56 minute, mihaicozac a spus:

Dacă tot ai comandat piesele din China puteai să mai iei şi un comutator PWM cu telecomandă care costă 2 dolari şi permite atât ON/OFF cât şi iluminare variabilă.

Si eu m-am gandit la ceva de genu, doar ca pana acum ma uitam mai mult dupa controlerele RGB. Ramane de vazut ce gasesc, eventual poti sa dai un link ceva?

 

Acum 31 minute, Dxxx a spus:

Pai stiam ca cunosti si piese mai bune...

Cunosc si piese bune, astea au fost comandate mai mult pentru joaca... licurici.

Piese serioase se preteaza pentru lucrari serioase. Poate daca lucrarea avanseaza bine spre o varianta definitiva si bine implementata voi lua in calcul componente de origine, mai ales ca nu o sa mai pierd timpul cu modificari si imbunatatiri. O data montate, acolo vor ramane definitiv.

Momentan sunt doar niste licurici montati pe grinzi de lemn si trase niste fire pe acolo.

 

Acum 34 minute, Dxxx a spus:

- Starurile alea pot sa te ajute la disipatie pana la 200-300mW sigur, poate si mai mult.

Dar totul depinde de material.

Cum probabil au costat neglijabil iti sugerez sa sacrifici unul si sa folosesti un cutter sau alt varf cu care sa indepartezi metalizarea si sa vezi ce dielectric este folosit. Asta pentru ca multe au ca dielectric FR4 - foarte bun ca izolatie, dar jalnic ca transfer termic.

In mod normal ce este MC-PCB are izolatia ceramica - vorbesc de produsele bune. Si un star trebuie facut din asa ceva, ceva bun.

Iar daca este FR4 - din pacate - se poate sa ai temperatura prea mare pe jonctiune desi star-ul nu este foarte cald.

Starurile sunt compatibile cu led-uri de 1, 3 si 5 W, sunt destul de maricele, mai mari decat ma asteptam la inceput. Am facut proba vreo 2 ore cu un led alimentat la 200mA, ~3.4V si era doar caldut, atat steluta cat si ledul. Izolatorul dintre pad-uri si aluminiu pare FR4.

Cost stelute:  vreo 9 lei 25 de buc.

 

Acum 41 minute, Dxxx a spus:

- de unde ai scos 1W si 100lm??? Asta poate o fi declarat pe undeva, dar credibil nu este.

Pune si tu costurile pentru star-uri si leduri si sa vedem daca nu existau solutii bune in aceeasi bani.

Nici nu te mai intreb de CRI

Cica asa zice producatorul chinez, zice chiar 110lm.

Una peste alta, subalimentat, are totusi un randament bunicel. La 2-3 W cumulat pe cele 9 leduri face o lumina excelenta pentru stat cu vecinii la o bere pana noaptea tarziu.

CRI clar este in balarii, dar nu deranjaza pe nimeni. 

Cost LED-uri:  vreo 21 de lei 50 de buc.

Acum 47 minute, Dxxx a spus:

alimenarea pare a fi facuta cu ceva in comutatie (mare secretos mai esti!) gata facut.

De obicei asa ceva nu recomand pentru ca are doua bucle curent/tensiune pe aceeasi intrare a comparatorului si deseori senzorul de curent este dubitabil - deci mai bine sa iei un convertor DC/DC si sa-l transformi tu in sursa de curent constant cinstita.

Alimentarea este facuta cu o sursa SMPS cu LM2596, surse destul de cunoscute de la chinezi....ieftine ca braga 12 lei 2 buc.

Sursa este cam instabila atunci cand ambele bucle sunt apropiate, adica daca am setat 6V si 0.2A, iar la iesire am nevoie de 5.8V si 0.2A intervine cand o bucla cand cealalta iar led-ul cam palpaie, in rest, daca tensiunea setata este ceva mai mare decat tensiunea ceruta de led-uri este ok.

 

Totalizator costuri: 3.24lei (9 stelute) + 3.78 lei(9 LED-uri) + 6 lei sursa = 13 lei , alimentatorul si firele nu le-am pus in calcul pentru ca le-am scos din cutia cu maimute.

La toate astea se mai adauga vreo 4 ore de mesterit si vreo 2 beri dupa montaj.

 

[Spitfire]

Quote

CRI clar este in balarii, dar nu deranjaza pe nimeni. 

Cum nu deranjeaza? Atunci la ce foloseste iluminatul terasei, la prins tantari? Pe terasa aceea cu mult lemn ar merge o ghirlanda de becuri mici 3-5-7W/230V, cu incandescenta fireste, ar da o atmosfera plina de romantism...

[mihaicozac]

Căutând cu Gogu "led controller remote" dai peste obiectul de care pomeneam. Chiar dacă nu merge corect funcţia PWM este o variantă ieftină de conectare a sursei înainte de regulatorul de curent. Dacă foloseşti o sursă de tensiune fixă şi rezistenţe pt. limitarea curentului atunci merge şi reglajul PWM, care la acest controller este pe la 1kHz.

[eugenius]

Acum 2 ore, AdR!@N a spus:

Totalizator costuri: 3.24lei (9 stelute) + 3.78 lei(9 LED-uri) + 6 lei sursa = 13 lei , alimentatorul si firele nu le-am pus in calcul pentru ca le-am scos din cutia cu maimute.

La toate astea se mai adauga vreo 4 ore de mesterit si vreo 2 beri dupa montaj.

 

 

Păi să spui si ce bere ai băut fiindcă cred că acolo a fost costul cel mai mare

[Dxxx]

Pentru cine nu a urmarit alte threaduri  @Adrian stie sa se descurce si cu montaje de pretentie.

 

Nu uitati ca a pus chiar si aici un driver in comutatie - desi facea mai bine dupa cum am spus.

 

Daca driverul este capabil de comutari on/off rapide si curentul nu are oscilatii mari in momentul pornirii/opririi atunci asa ceva este compatibil cu PWM - dar in nici un caz semnalul PWM nu actioneaza un MOSFET pe post de comutator, adica nu este un PWM de putere inseriat pe alimentarea driverului. Asta pentru ca orice unitate de conversie buck/boost are condensatori pe intrare si iesire care ar invalida sau ar perturba semnificativ actiunea PWM.

In caz ca se poate si se doreste PWM semnalul respectiv trebuie sa porneasca/inhibe MOSFETul care oscileaza din convertorul DC/DC - si asta merge uzual cel mai simplu prin pinul dedicat "enable".

 

Nu uitati ca un driver in comutatie nu poate fi "dimm-at" prin modularea tensiunii de intrare - de obicei se incapataneaza sa mentina curentul la iesire intr-o plaja larga de tensiuni pe intrare, deci PWM inseriat cu alimentarea nu merge.

 

Adrian: la pretul ala nu se poate cu ceva mai bun, dar probabil pe partea de sursa de lumina niste leduri Edison CRI80 / 1W / 6V nu ar creste costul cu mai mult de 10 lei cu o lumina incontestabil mai buna si necesitand alimentare pe jumatate - pentru ca sunt capabile spre 200lm/W.

In rest te misti ultra-repede, eu numai sa montez pe grinzi asa ceva (fara a face montajul) cred ca as aloca o zi intreaga...

[AdR!@N]

Acum 1 oră, Dxxx a spus:

Pentru cine nu a urmarit alte threaduri  @Adrian stie sa se descurce si cu montaje de pretentie.

 

Nu uitati ca a pus chiar si aici un driver in comutatie - desi facea mai bine dupa cum am spus.

 

Daca driverul este capabil de comutari on/off rapide si curentul nu are oscilatii mari in momentul pornirii/opririi atunci asa ceva este compatibil cu PWM - dar in nici un caz semnalul PWM nu actioneaza un MOSFET pe post de comutator, adica nu este un PWM de putere inseriat pe alimentarea driverului. Asta pentru ca orice unitate de conversie buck/boost are condensatori pe intrare si iesire care ar invalida sau ar perturba semnificativ actiunea PWM.

In caz ca se poate si se doreste PWM semnalul respectiv trebuie sa porneasca/inhibe MOSFETul care oscileaza din convertorul DC/DC - si asta merge uzual cel mai simplu prin pinul dedicat "enable".

 

Nu uitati ca un driver in comutatie nu poate fi "dimm-at" prin modularea tensiunii de intrare - de obicei se incapataneaza sa mentina curentul la iesire intr-o plaja larga de tensiuni pe intrare, deci PWM inseriat cu alimentarea nu merge.

 

Adrian: la pretul ala nu se poate cu ceva mai bun, dar probabil pe partea de sursa de lumina niste leduri Edison CRI80 / 1W / 6V nu ar creste costul cu mai mult de 10 lei cu o lumina incontestabil mai buna si necesitand alimentare pe jumatate - pentru ca sunt capabile spre 200lm/W.

In rest te misti ultra-repede, eu numai sa montez pe grinzi asa ceva (fara a face montajul) cred ca as aloca o zi intreaga...

 

Dxxx, mulțumesc pentru apreciere. 

Sursa reglabila ma încăpățânez sa o păstrez, ii voi modifica semireglabilul cu un potențiometru + rezistente care sa îmi confere un anumit interval de reglaj al curentului, undeva 20-200mA.

Complicam prea mult situația cu PWM comandat extern. De fapt și acest reglaj este tot PWM: se modifica lățimea fiecărui puls pentru menținerea unui curent constant setat. 

Vreau sa schimb sursa de alimentare, transformatorul utilizat acum este un compromis pentru probe. 

Inca un aspect, o sa mai montez o catena de 3 led-uri pentru ca mai am o grinda libera, inițial părea prea pe margine, dar acum pare prea goala zona respectiva. 

 

@eugenius berile au fost din alea mici de 0.33, as putea spune ca costurile sunt aproape comparabile....

 

[Dxxx]

Pai eu iti sugeram sa renunti la leduri, nu la sursa...

Pentru 10 lei merita CRI 80, basca ca oricum este vorba de ceva cu DS si probabil cu randament dublu.

 

Sursa ta se poate modifica relativ simplu pentru imbunatatire:

- fixezi potentiometrul de tensiune la o valoare mai mare decat cea de functionare in orice situatie (astfel anulezi intrarea in functie a buclei de reglaj tensiune).

- maresti rezistenta Rs incat tensiunea in functionare sa fie semnificativ mai mare ca off-setul IC de amplificare - oricum probabil ca este dimensionata pentru curenti de 2A si tu folosesti de 10 ori mai putin, deci sigur ai loc de manevra. Nu trebuie sa renunti la potentiometru, nu el este problema. Vezi ca unele convertoare au Rs facuta din traseul de cablaj... alta sursa de eroare... deci oricum marind rezistenta scapi si de asta.

[AdR!@N]

 

Nu vad neaparat o necesitate sa schimb led-urile, legat de randament, nu contest ledurile cu DS, dar intre consum de 5-6W acum la3-4W in cazul led-urilor serioase nu este o mare diferenta per total. Singurul motiv pentru care le-as schimba ar fi CRI-ul. Poate, daca apare vreo oportunitate, le voi schimba, sursa este suficient de flexibila pentru alimentarea oricaror led-uri de 1W.

 

Sursa are shunt-ul pe cablaj, ar fi o varianta buna sa il intrerup si sa montez un shunt dedicat si calculat pentru max 300mA, cu siguranta s-ar imbunatati controlul.

Stiu ca semireglabilul existent nu are nici o vina, doar ca ma deranjaza forma lui, asa ca il voi schimba cu un potentiometru mare pentru actionarea lui ca pe un variator de putere. 

 

Acum 19 ore, Spitfire a spus:

Cum nu deranjeaza? Atunci la ce foloseste iluminatul terasei, la prins tantari? Pe terasa aceea cu mult lemn ar merge o ghirlanda de becuri mici 3-5-7W/230V, cu incandescenta fireste, ar da o atmosfera plina de romantism...

Momentan nu ma deranjaza, ramane de vazut dupa ce mai trece vremea, inca sunt entuziasmat de lucrare. Cum spuneam si mai sus, daca apare o oportunitate voi schimba led-urile cu unele de calitate.

Referitor la tantari, sa stii ca ledurile astea sunt o adevarata atractie pentru toate gazele posibile din aer, noroc ca nu sunt prea multi tantari in zona mea.