Iluminat cu LED trepte scara interioara

[AdR!@N]

Salutare tuturor,

 

Urmeaza, in scurt timp, sa imbrac treptele scarii interioare in lemn si vreau sa le pun ceva luminite.

Scarile sunt din beton, si voi imbraca doar treapta in lemn (fara contratreapta).

Voi pune care 2 led-uri (1W, 3.2V, bineinteles subalimentate) pe fiecare treapta, ascunse sub acel brau ce petrece treapta.

Nu voi folosi module cu jocuri de lumini "inteligente", led-urile vor fi aprinse toate o data, eventual voi face 2 nivele de iluminat: de veghe si normal.

Avand in vedere ca vor fi vreo 32 de leduri, in ce configuratie ar fi mai ok sa le leg? As tinde pentru serie: curent mic, fire subtiri, nu sunt probleme cu caderea de tensiune pe fire.... dar tensiunea ar fi cam mare: vreo 90-100V.

Voi cum ati face? cateva idei pentru inspiratie ar fi binevenite.

 

Model LED-uri: 

 

Configuratie scara: http://prntscr.com/km078z

 

 

[Dxxx]

Daca driverul este corect ledurile vor functiona la fel, indiferent de cablarea lor.

 

Evident ca sunt avantaje la conectarea serie...

Insa pana pe la 40V merg tensiunile uzuale, si de multe ori preferi limitare pe la 30V.

 

Asa ca iti sugerez sa faci catene serie, probabil mai mult de 8 jonctiuni... iar apoi sa pui in paralel cate sunt necesare (3,4 asta pentru ca zici de 100V), evident cu ceva rezistente de echilibrare.

 

Nu stiu ce leduri sunt alea dar imi par din cele despre care eu zic sa fie evitate, asa ca poate te orientezi spre ceva mai bun tip SMD, unde poti avea component performant , cu DS si nici pretul nu este prohibitiv. Eu personal folosesc capsule cu 2 jonctiuni inseriate, deci ~6V de la Edison.

 

[AdR!@N]

Led-urile, din păcate, sunt cele pe care le banuiesti, cele de 1W (3.2v, 300mA, 4000K)... Asta sunt... altele n-am. Totuși sunt de părere ca își vor face treaba, vor fi subalimentate, probabil la vreo 10-15%. Montajul lor îmi va permite sa le schimb oricând pe viitor, poate mai organizam un group+buy. 

Dupa postarea inițială am mai socotit puțin situația și am găsit o varianta astfel încât o sa trag fire individuale de la fiecare treapta pana în cutia de distribuție pe care o voi amplasa sub scara. Astfel voi putea face orice combinație de conexiuni. 

 

Editat August 23, 2018 de AdR!@N

[Dxxx]

Problema este ca vei depune munca, sa zicem echivalentul a cateva sute de lei... iar 32 leduri SMD decente si cu DS trebuie sa coste cateva zeci de lei, defapt la 1 leu bucata ai diverse solutii.

Mi se pare absurd sa nu-ti respecti valoarea muncii cheltuind o suma mica pentru ceva care iti garanteaza ulterior lipsa batailor de cap.

 

Desigur insa ca sa lucrezi cu ceva care exista deja in sertar este mai usor.

Deci cred ca va trebui sa alegi tu ce varianta ti se potriveste mai bine.

 

Pai fire oricum trebuie sa tragi, dar daca pui sa zicem 4 catene a 8 leduri nu vor fi chiar asa multe fire. Iar tensiunea intr-un interval pe la 20-24V este usor de stapanit cu tot soiul de montaje.

 

 

<Ca paranteza:

- momentan trebuie sa fac o iluminare cu doua faze adica stand-by si "full power" puterile estimative fiind sub 500mW versus 8,5W

Poate se aseamana cu cazul tau.

- ledurile vor fi 7 catene de cate 5 capsule (zic capsule pentru ca folosesc Edison care au doua jonctiuni pe capsula)

Deci indice de incarcare foarte mic, pentru ca ledurile sunt de 1W, 35 bucati si eu le solicit la 8,5W.

- din cauza incarcarii mici randamentul este mare si teoretic vor da peste 1500lm.

- pentru ca pe stand-by vor merge 24/7, adica fara pauza, sursa o voi face la 50Hz, clasica;  iar driverul va fi unul serial cu 2 tranzistori. Din experienta, astfel de montaje au viata extrem de lunga... si sper sa nu fie nevoie de interventii zeci de ani.

- in plus PCB de control va avea o intrare pentru un senzor PIR (din cele mai simple) care va scoate montajul din stand-by cand detecteaza o prezenta.

- mai exista si un comutator "manual over-ride" care forteaza montajul in total inctiv (deci inchide si stand-by-ul) sau in full power.>

 

 

[mihaicozac]

Logica spune că cel mai simplu ar fi cu 2 serii de leduri pe verticală cu firele trase pe lateralele scării, ar fi cca. 45Vcc, la limita pericolului de electrocutare.

Dacă vrei să fii pe partea safe ar merge şi 8x4 serii, pt. o tensiune de 24Vcc.

Ca şi comutare mic/mare aş recomanda o comandă progresivă, care nu "violează" ochii, un mic controller gen ATTiny13 face treaba foarte simplu. Dacă vrei am un progrămel scris exact pt. aşa ceva, cu parametrii atac, sustain şi decay reglabili.

[AdR!@N]

Multumesc pentru sugestii! 

Pe fiecare treapta cele 2 led-uri vor fi inseriate si firele vor fi trase printr-o gaura prin treapta pana sub scara, mi-ar fi fost mai dificil de tras fire intre led-uri pe verticala si sa le ascund eficient.

Pentru flexibilitate voi trage fire de la fiecare treapta in cutia de control. Astfel pot, pe viitor, sa fac un control cu arduino sau ceva similar.

Si eu m-am gandit la aprindere lenta, primul lucru ce mi-a trecut prim minte a fost sa folosesc controllerul PWM SG3525 (utilizat intens in SMPS)., acesta are SoftStart  setabil printr-un condensator, bineinteles ca printr-un microcontroller ai mult mai multa libertate.

 

Schema de baza ar fi cea de mai jos dar cu SG3525 in loc de 555, iar led-urile vor fi in 15 sau 16 catene de 2 leduri. Probabil la un moment dat SG-ul se poate inlocui cu un microcontroller ce ataca individual fiecare driver de catena.

 

Revenind la stadiul lucrarii, destul de probabil ca astazi imi vor monta treptele, eu am reusit, aseara, sa montez led-urile pe fiecare treapta, ca sa nu ma chinui ulterior dupa montaj.

Am facut cateva probe si constatat ca pentru regimul IDLE sunt suficienti 8-10mA, iar pentru iluminat mai puternic sunt suficienti 30-50mA (pe fiecare catena)

 

PS. @Dxxx Cazul chiar seamana cu al tau, usurel vreau sa implementez cam toate acele functii: senzor/senzori de miscare sau poate bariera IR pe prima si ultima trapta, comutare manuala OFF/Low/Hi, si poate chiar la un moment dat ceva jocuri de lumini cu microcontroller. De asta incerc ca sistemul sa fie cat mai flexibil si sa trag toate firele in cutia de control, asta acum cat inca se poate, ulterior in cutia de control pot face oricate modificari, dar pe sub trepte...mai greu.

 

Multumesc inca o data.

 

 

[Dxxx]

In cazul acestor curenti mici este EXCES sa folosesti drivere individuale pentru fiecare treapta - in caz ca nu ai intentii de dezvoltare care sa impuna asa ceva.

Daca schema este cea reala , atunci 50mA x 4 catene, lejer de dus de un singur driver.

[AdR!@N]

Cred ca la asa curenți mici pot merge și cu o simpla rezistenta inseriata cu LED-ul, temperatura ledurilor nu o sa crească semnificativ și nu vor ajunge la ambalare termica.

Ma gandeam la driver pentru fiecare treapta pentru a putea aprinde individual. Iar driverele pot fi comandate în PWM, deci dacă ajung sa pun microcontroller o sa fiu avantajat. 

Probabil in prima faza le grupez 4 grupuri de câte 4 trepte pentru simplitate și rapiditate. Tensiunea de alimentare nu as  vrea mai mare de 12V, poate chiar 9V daca găsesc alimentator, în cazul asta nu pot inseria 2 trepte, ramane doar conexiunea în paralel. 

[Vizitator]

contratreptele sunt cumva facute din rigips ?

[Dxxx]

Uff.

PWMul este o chestie geniala ca solutie de variere a luminozitatii fara pierdere de energie... DAR

 

Dar nu prea merge sa combini drivere si PWM, decat daca sunt studiate sa mearga BINE impreuna:

- daca driverul este o simpla rezistenta de limitare: da-i inainte, este OK si poti face comanda digitala de orice tip care sa determine factorul de umplere, deci poti varia in ce succesiune sau combinatie doresti

- dar cu drivere active... problema este complicata.

Depinde ce viteza de raspuns are driverul si cum limiteaza el curentul.

In multe cazuri la pornirea unui driver ai "hunting" adica ai variatii +/- ale curentului pana se stabilizeaza la valoarea nominala.

Buba este ca se poate ca variatia pozitiva sa duca curentul peste ce suporta ledul, insa un singur impuls sau un numar limitat este uzual suportat.

 

Pai PWMul este in esenta un circuit ON/OFF cu factor de umplere variabil.

Pentru leduri este necesar sa ai frecvente cat mai mari, pentru ca sa nu existe nici efecte stroboscopice, nici variatia sa nu fie percepute subiectiv... uzual peste 400Hz

Pai asta inseamna ca ai porniri la sub 2,5 milisecunde, care se repeta permanent.

Pai si daca driverul are hunting atunci nu mai ai un impus singular la pornire, ci ai impulsuri la 2,5ms peste 400 impulsuri pe secunda - adica mare parte a ceea ce trebuia sa fie curent constant  - numai constant nu este.

Problematic este ca nici nu poti sa "fraieresti" driverul punand spre exemplu un PWM dupa driver, folosind un mosfet de putere, asta pentru ca va exista hunting similar indiferent ca este la conectarea alimentarii sau a sarcinii (referindu-ne la driver).

 

Deci trebuie studiat montajul, trebuie oscilograme de nadejde, ca sa te convingi ca driverul "poate sa tina pasul" cu PWMul tau.

 

INSA

Totdeauna cand ai nevoie de driver intr-un montaj pe care il concepi cu LED/COB ai de principiu varianta simpla de a face varierea curentului de sarcina prin comanda directa.

FARA PWM.

 

Ca exemplu daca ai un traductor de curent rezistiv, adica Rs in majoritatea schemelor - atunci:

- pui Rs de valoare mare (corespunzator curentului mic) in circuit

- in paralel pui Rs de valoare mica, insa inseriat cu un mosfet care sa comute - in pozitia ON curentul va fi cel mare

- daca vrei dimming atunci ataci grila mosfetului cu o rezistenta serie de valoare mare si pui un condensator intre grila si sursa

 

 

[AdR!@N]

1 oră în urmă, cocochannel a spus:

contratreptele sunt cumva facute din rigips ?

Nu. Sunt din beton, finisate cu glet. 

@Dxxx

Am simulat schema pusa mai sus cu 555 și SCC liniar și se comporta foarte ok, frecventa 1khz, adica plusuri la 1ms.  Driverul da drumul la curent (limitat) cât timp primește puls de la PWM. Probleme de viteza de reacție nu sunt pentru ca SCC nu are componente capacitive sau inductive si nu introduce întârzieri...zic eu și nici în simulare nu se vede nici o problema. 

 

PS. În cazul de fata PWM - ul controlează timpul de conductie al SCC - ului și nu tensiunea de alimentare (in cazul asta ar fi fost inutil). 

 

 

Editat August 29, 2018 de AdR!@N

[Dxxx]

Nu te lua dupa simulari.

 

Numai cu montajul construit si cu vizualizarea formei de unda, inclusiv cu zoom pe frontul crescator.

Cei doi tranzistori sunt cuplati si pentru ca cel bipolar sa se deschida, macar initial curentul va fi mai mare decat cel nominal, apoi va scadea, repetandu-se cicluri si curentul de iesire fiind cand mai mic / cand mai mare decat cel stabilit... pana se stabilizeaza functionarea.

[mihaicozac]

Acum 4 ore, Dxxx a spus:

FARA PWM.

 

Ca exemplu daca ai un traductor de curent rezistiv, adica Rs in majoritatea schemelor - atunci:

- pui Rs de valoare mare (corespunzator curentului mic) in circuit

- in paralel pui Rs de valoare mica, insa inseriat cu un mosfet care sa comute - in pozitia ON curentul va fi cel mare

- daca vrei dimming atunci ataci grila mosfetului cu o rezistenta serie de valoare mare si pui un condensator intre grila si sursa

 

 

În cazul schemei prezentate mie mi se pare mai simplu şi mai stabil un potenţiometru de prepolarizare a bazei bipolarului, luând tensiune de pe bara de alimentare. Se poate merge de la zero la maximum cu puţine componente. Ideea funcţionează chiar şi la driverele în comutaţie, aici se poate lua tensiune de pe baza mosfetului şi injecta prin potenţiometru la intrarea de limitare a curentului din integratul driver. Testat de mine pe 2 versiuni diferite, funcţionează perfect.

 

Iar pt. o comandă simplă PWM pt. 2-3 leduri înseriate de 1W, părerea mea e că nimic nu e mai simplu ca folosirea unui AMC7145 pe fiecare canal.

[Dxxx]

Mihai, ce spui tu este in ordine, este o alta modalitate de a rezolva problema, ramanand la un curent continuu adevarat (nu in impulsuri).

Adica solutia cu modificarea directa a curentului.

 

Insa, in cazul ca cineva mai putin cunoscator incepe sa umble in baza bipolarului mi se pare mare riscul ca sa intrerupa / sau macar sa altereze bucla de masurare-reglaj curent si in acel moment nu mai avem la iesire curent constant, ceea ce este periculos macar pentru sarcina... Sa nu zica apoi ca a fost gresit sfatul.

 

 

[AdR!@N]

@mihaicozac nu am gasit nimic legat de acel AMC7145, poti sa imi dai mai multe detalii despre el?

 

@Dxxx Nu vad o problema intre curent continuu pur si tren de imulsuri in curent limitat, bineinteles la frecventa suficient de mare pentru a nu avea efect stroboscopic.

Imi pare foarte ok ideea cu rezistente pentru regimul de veghe (low) si cu SCC in paralel cu rezistenta pentru regimul normal (high). In caz de intrerupere al comenzii nu se intampla nimic distructiv.

 

Intre timp lucrarile au avansat din punct de vedere al montajului si ma apropii tot mai mult de partea de control:

- Am cablat toate ledurile pana la cutia de control (ce urmeaza sa fie montata), fiecare treapta (2 leduri inseriate) are fire individuale pana la cutie;

- pentru test, toate catenele (treptele) au fost legate, fiecare cu cate o rezistenta de 120ohmi, de un acumulator de 7.4V (2 celule de litiu), de fapt sunt vreo 8V cu el incarcat => curent de ~16mA prin led-uri.