Ajutor in a alimenta un LED cu o anumită tensiune

[Alexandru88]

Salutare.

 

Sunt praf la electronica, dar in cautarea mea de a rezolva o problema, m-am tot lovit de altele si nici nu am avut un sfat care sa ma ghideze.

 

Pe scurt, incerc sa fac o conversie de iluminare al unui microscop. Sa-l trec de la bec cu incandescenta, la LED. Asta nefiind prea relevant.

 

Am tot incercat fel si fel de led-uri care sa-mi dea spectrul si puterea necesara dar care sa nu se incinga prea rau si am ajuns la urmatorul produs.

 

Led Nichia cu urmatoarele date tehnice  https://www.ledrise.eu/leds/nichia-led-series-219-nvsw219c-586lm-at-1800ma-white-5000k-pcb-star.html

Curent Recomandat	350ma
Tensiune Tipica (V)	2.76
Putere (W)	0.97
Curent Maxim	1800mA
Flux Luminos Max. (lm)	586
Putere Maxima (W)	5.9

 

Alimentat de un driver curent constant Mean Well LCM-60 230V la 2-90V 500 > 1400mA DIM cu detaliile tehnice: https://www.meanwell-web.com/en-gb/ac-dc-multi-stage-led-driver-constant-current-cc-lcm--60

 

Intrebarea mea este, cum pot folosi acest driver la acel led fara sa-l ard? Vreau sa-i dau 1400mA cat are driverul, dar pe tensiunea tipica de 2.76.

 

Eu cand am luat driverul, am crezut ca pot controla voltajul intr-un mod fin si mA separat. Aparent nu pot face asta. Ce solutii am?

 

Acest driver mi-a fost recomandat de comerciant. Mai am si alta varianta, sa folosesc un alimentator comutabil de 3V pe 1500mA, dar pe alte leduri am vazut ca am un efect stroboscopic sesizabil cand montez camera pe microscop. De aceea am optat pentru driver, stiind ca functioneaza pe alte principii.

 

Rog ajutor ca's epuizat de cand caut o solutie...

 

Multumesc anticipat.

 

 

 

[validae]

Ledul e un element neliniar, curentul prin el depinde şi de valoarea tensiunii aplicate, dar şi de temperatura joncţiunii.Parametrul cel mai important la alimentarea ledurilor e curentul, tensiunea şi-o stabilizează în funcţie de valoarea curentului şi de temperatură, dacă e alimentat printr-o sursă de curent constant sau măcar printr-o rezistenţă de balast.Deci nu poţi regla independent şi curentul şi tensiunea unui led.Poţi doar să-i oferi un anumit curent (recomandat) şi răcire adecvată puterii disipate.Driverul de de curent constant variază tensiunea la bornele ledului astfel încât curentul să rămână constant.Cum spuneam mai sus, trebuie să-i oferi disipaţie termică suficientă, altfel se distruge prin ambalare termică.Asta se face folosind un radiator adecvat puterii disipate.

[Dxxx]

Deci hai s-o luam calm, sa lamurim lucrurile.

 

IN PRIMUL RAND ledul ala nu va merge ca atare... cu sursa MeanWell.

Mai iti trebuie solutia optica si solutia de racire.

 

Deci nu te apuci si faci nici o proba pana nu ai pus ledul pe radiator + TIM pentru interfata termica.

Daca nu intelegi: trebuie pus TIM (denumit si vaselina siliconica) pe acest star si insurubat pe radiator.

Vezi ca iti trebuie radiator mare, neaparat sub 4K/W  (am calculat RAPID, in functie de DS ledului).

 

Optica trebuie sa-ti asigure focalizarea pe obiect, pentru ca ce se pierde in alta parte este inutil.

 

Cand rezolvi astea conectezi alimentatorul MeanWell direct la led, deci 2 fire si conform DS pui comutatoarele de selectare curent pe valoarea minima (500mA).

Conectezi sursa la retea si trebuie sa mearga.

Tensiunea nu te intereseaza pe tine, o regleaza alimentatorul.

Tu doar selectezi curentul din comutatoare... dar o faci cand este oprit / nu in functionare. Curentul mai mare sau mai mic inseamna lumina mai multa sau mai putina.

Daca iti trebuie deseori reglajul curentului, atunci trebuie sa activezi dimmingul, cel mai simplu este rezistiv, un simplu potentiometru de 100K , conform DS.

[Alexandru88]

La 28.06.2022 la 0:21, Dxxx a spus:

Deci hai s-o luam calm, sa lamurim lucrurile.

 

IN PRIMUL RAND ledul ala nu va merge ca atare... cu sursa MeanWell.

Mai iti trebuie solutia optica si solutia de racire.

 

Deci nu te apuci si faci nici o proba pana nu ai pus ledul pe radiator + TIM pentru interfata termica.

Daca nu intelegi: trebuie pus TIM (denumit si vaselina siliconica) pe acest star si insurubat pe radiator.

Vezi ca iti trebuie radiator mare, neaparat sub 4K/W  (am calculat RAPID, in functie de DS ledului).

 

Optica trebuie sa-ti asigure focalizarea pe obiect, pentru ca ce se pierde in alta parte este inutil.

 

Cand rezolvi astea conectezi alimentatorul MeanWell direct la led, deci 2 fire si conform DS pui comutatoarele de selectare curent pe valoarea minima (500mA).

Conectezi sursa la retea si trebuie sa mearga.

Tensiunea nu te intereseaza pe tine, o regleaza alimentatorul.

Tu doar selectezi curentul din comutatoare... dar o faci cand este oprit / nu in functionare. Curentul mai mare sau mai mic inseamna lumina mai multa sau mai putina.

Daca iti trebuie deseori reglajul curentului, atunci trebuie sa activezi dimmingul, cel mai simplu este rezistiv, un simplu potentiometru de 100K , conform DS.

Salut. Multumesc tutoror pentru reply.

Am folosit 2 radiatoare (20x20mm) lipite intre ele cu adeziv termoconductor. (singurul pe care l-am gasit pe net) https://zutech.ro/accesorii-chimice/2387-adeziv-termoconductor-10gr.html?gclid=CjwKCAjwquWVBhBrEiwAt1Kmwp-gTKqVMH-sJhzZgodH6PsFaXd_C6CS1RY3Yiu2JPRdZ05y16b9lxoC_mQQAvD_BwE. Led-ul l-am atasat pe radiator cu acelasi adeziv.

 

Nu stiu daca radiatoarele sunt suficiente, dar doar acea dimensiune imi permite sa intre in slotul de iluminare. Am pus in capatul lor si un mic cooler de 30x30mm ( am tot experimentat)

 

Chiar daca radiatorul nu face fata, voi incerca oricum sa nu mor prost. In cel mai rau caz, trec microscopul inapoi pe halogen sau caut o lanterna ceva mai puternica pe stil pix de inspectie. Dar unele bune sunt scumpe in draci.

 

 

 

Am setat driveru pe minim conform instructiunilor, am pus pus + pe + si - pe - si mi-a ars ledu :)) A facut scanteie la borna.

 

Nu cred ca are vreo legatura cu felul in care este lipit ledul pe radiator, deoarece am pus si alimentatorul in comutatie pe 3V si cu ala nu mi-a facut flama. S-a aprins led-ul.

 

Deci problema e la driver? Aparent nu regleaza tensiunea?

Am verificat cu multimetru si imi arata 90V la iesire...

[Mircea]

Acea sursa, setata la minimum adica 500mA scoate 90V in sarcina. Eu asa inteleg.

 

Am fost surprins de raspunsul ambiguu al lui Dxxx, care a inceput zicand ca nu se poate, si la sfarsit zice sa conecteze.

 

Acuma, o solutie de test este sa foloseasca un incarcator de telefon de 5V. Face schema grecului de aici. 

 

Care e asta:

http://www.pcbheaven.com/userpages/images/LED_driving_and_controlling_methods_14.png

 

Daca vrei 200mA, ca nu as aplica mai mult la acel led. 

 

Rg = 4k7

Rs = 3R3 @ 0,5W.

 

Bipolarul e un BC54X sau 2N3904 sau 2N2222.

 

Mosfetul disipa cam 300mW, deci ceva potrivit, din ce se gaseste prin sertare.

[validae]

Pentru ce ai acolo e suficient un driver ca cel de mai jos:

https://www.materialeelectrice.ro/driver-spot-led-3w-300ma-ac-230v-dc-3-12v-238090?gclid=CjwKCAjwquWVBhBrEiwAt1KmwkybXBUCIPylzBok5p1sGgnVCIRQiwZZ1CyRn2ZT3tNtr4q_AgB44xoCNMAQAvD_BwE

În cel mai rău caz pune un alimentator de telefon mobil de 5V/500mA şi o simplă rezistenţă de limitare ca să reduci curentul la circa 200-300mA.Rezistenţa poate avea între 5-10 Ohmi/3W. Cum nu pot spune exact care va fi curentul exact, iei două-trei valori de rezistenţe şi tatonezi pe rând şi apoi faci combinaţii serie/paralel. De exemplu valorile 3, 5 şi 10 Ohmi ar fi suficiente.

[dumitrumy]

Acum 10 ore, Alexandru88 a spus:

Sunt praf la electronica

Ma indoiesc, de fapt ne dai extemporale ca si cel cu bateria de 18V. 

Daca tot stii de forum, de ce nu intrebi inainte de a cumpara un produs cum fac atatia si mergi pe fenta unui vanzator?

Daca esti de buna credinta, pune driverul pe un bec de 12V/21-45W si vezi daca sta aprins permanent sau lumineaza cu intermitenta data de restartarea sursei.

Pt ca firma trece in DS intervalul 2-90V ceea ce mi se pare greu de realizat de catre orice sursa in comutatie mai ales fara sursa auxiliara cum cred ca este aceasta.

[Dxxx]

Inteleg ca colegii cred ca m-am ramolit... dar mai trebuie sa astepte...

 

Hai sa le luam pe rand:

 

1.

Sursa respectiva da in gol 102V maxim (absolut toate valorile sunt din DS atasate de OP). Probabil ca in mod real da ceva sub 102V, adica cei 90V masurati de OP.

Ca orice sursa de acest tip la iesire exista un condensator de filtrare, de sute de microfarazi.

Daca faci ca OP si conectezi firele cu sursa in functie, atunci energia din condensator se descarca si tot ce limiteaza curentul este ESRul condensatorului.

Sa luam ESR = 1 ohm, asta chiar pesimist probabil ca 0,1 ohm ar fi mai pe aproape... deci curentul respectiv va fi fie 100A fie 1000A. La astfel de curent vor conta si rezistentele parazite ale conexiunilor, deci reducem la jumatate si tot este peste 50A.

 

Conform DS curentul maxim prin led este 1,8A si noi ii dam 50A minim.

Este vreo minune defectarea instantanee si scanteia?

 

Practic

Deci sursa respectiva o descarci initial (scurt-circuit pe iesire).

Apoi se cositoreste/sau insurubeaza sau clipseaza  bine/definitiv conexiunea intre led si sursa, incat sa nu se poata intrerupe.

De abia apoi se conecteaza sursa, circuitul de limitare a curentului va mentine tensiunea la 2,xxV cat doreste ledul si curentul nu va trece de 500mA (ca de aia este curtent constant)

 

2.

Evident ca sursa poate sa dea in sarcina pana la 90V DAR poate sa dea si tensiuni mai mici, incepand de la 2V - vezi DS.

Daca se respecta procedura de conectare sistemul va merge sigur, sursele si DS de la MeanWell sunt credibile... pe probate.

 

3.

Nu il mai ametiti pe OP cu alte solutii.

Sursa luata de el este foarte buna pentru aceasta aplicatie (2-90V acopera domeniul led adica 2,7-3,3V).

DAR trebuie sa selecteze curentul de iesire 500mA, cum am spus mai sus, in prima postare.

Curentul recomandat este intre 350 si 700mA, dar maxim 1800mA, deci aici 500mA este ok si chiar 1400mA cat da sursa maxim nu este distructiv.

 

4.

Nu recomand mai mult de 500mA, pentru ca radiatoarele alea sunt sigur insuficiente... chiar daca (prin absurd) ar fi bine montate.

 

Montarea cu adeziv este rapida, dar nu este buna ca eficienta. Corect: pasta siliconica sau orice interfata tip pasta (numeroase variante de la procesoare) si fixare cu suruburi.

 

Radiatoarele folosite sunt probabil glume, ma astept la peste 8K/W, dar de dorit ar fi 2K/W sau sub.

Totusi poate sa testeze, dar rational ar fi sa se opreasca daca temperatura radiatorului atinge 45 grade.

Asta cu montare corespunzatoare... altminteri, cu montare proasta temperatura sta in led si depaseste 150 grade... dar nu poate sa scape spre radiator, si radiatorul este rece.

 

Desigur ca dimensionarea propusa de mine este pesimista. Dar pana nu ai clar rezistenta termica radiator-ambiant dar si celelalte rezistente termice jct-caps / caps-star / star-radiator eu raman pe ce am spus mai sus.

 

@dumitrumy: vad ca ai postat intre timp.

Te asigur ca daca MeanWell zice 2-90V, atunci intervalul real este mai larg. Firma este serioasa, si pana nu iti trec prin mana cateva surse de la ea nu ai decat fie sa te tot indoiesti, fie sa ma crezi pe mine - asta ca sa nu generam discutii.

IN PLUS: testul sugerat de tine ESTE GRESIT - in mod normal duce sursa in "hiccup mode" pentru ca rezistenta filamentului rece este suficent de mica incat tensiunea sa cada sub cei 2V minim, ceea ce declanseaza protectia.

[stryx]

La pg 5 din datasheet e prezentata functia de compensare a temperaturii LED/COB-ului de catre driver (sursa). Practic se monteaza un NTC de 220k-470k cat mai aproape de LED si se conecteaza la bornele 3+4 de la TB3 (pg 8). Eu as monta un NTC de 220k in contact termic direct cu LED-ul, plus putina pasta termica pt siguranta.

Tot la TB3 pe bornele 1+2 se poate conecta un ventilator de 12V si consum de maxim 50mA, sau unul de 24V pentru al tine subturat. In felul asta se poate mentine temperatura LED-ului sub control mai bine.

[Dxxx]

Adevarat, o fi existand functie de compensare termica ... dar la ce bun?

 

Daca montajul este dimensionat si realizat termic incat rezistenta termica sa fie mica, atunci este OK din start, pui radiator supra-dimensionat... asa este de bun-simt si nu ai nevoie de nici o compensare, care ar modifica luminozitatea.

 

Eu insa ma indoiesc ca montura termica va fi corecta... atat pentru circuitul principal de racire, cat si pentru eventualul circuit de masurare a temperaturii... daca gandesti asa nu are nici un rost bucla de feed-back termic, care este posibil sa actioneze haotic daca sesizarea temperaturii se face inadecvat.

[sesebe]

La ce am facut eu te-ai uitat: 

 

[Alexandru88]

5 hours ago, dumitrumy said:

Ma indoiesc, de fapt ne dai extemporale ca si cel cu bateria de 18V. 

Daca tot stii de forum, de ce nu intrebi inainte de a cumpara un produs cum fac atatia si mergi pe fenta unui vanzator?

Daca esti de buna credinta, pune driverul pe un bec de 12V/21-45W si vezi daca sta aprins permanent sau lumineaza cu intermitenta data de restartarea sursei.

Pt ca firma trece in DS intervalul 2-90V ceea ce mi se pare greu de realizat de catre orice sursa in comutatie mai ales fara sursa auxiliara cum cred ca este aceasta.

M-am interesat de forum dupa ce mi-am dat seama ca nu reusesc sa inteleg cum functionaza driver-ul ala.

 

5 hours ago, Dxxx said:

Inteleg ca colegii cred ca m-am ramolit... dar mai trebuie sa astepte...

 

Hai sa le luam pe rand:

 

1.

Sursa respectiva da in gol 102V maxim (absolut toate valorile sunt din DS atasate de OP). Probabil ca in mod real da ceva sub 102V, adica cei 90V masurati de OP.

Ca orice sursa de acest tip la iesire exista un condensator de filtrare, de sute de microfarazi.

Daca faci ca OP si conectezi firele cu sursa in functie, atunci energia din condensator se descarca si tot ce limiteaza curentul este ESRul condensatorului.

Sa luam ESR = 1 ohm, asta chiar pesimist probabil ca 0,1 ohm ar fi mai pe aproape... deci curentul respectiv va fi fie 100A fie 1000A. La astfel de curent vor conta si rezistentele parazite ale conexiunilor, deci reducem la jumatate si tot este peste 50A.

 

Conform DS curentul maxim prin led este 1,8A si noi ii dam 50A minim.

Este vreo minune defectarea instantanee si scanteia?

 

Practic

Deci sursa respectiva o descarci initial (scurt-circuit pe iesire).

Apoi se cositoreste/sau insurubeaza sau clipseaza  bine/definitiv conexiunea intre led si sursa, incat sa nu se poata intrerupe.

De abia apoi se conecteaza sursa, circuitul de limitare a curentului va mentine tensiunea la 2,xxV cat doreste ledul si curentul nu va trece de 500mA (ca de aia este curtent constant)

 

2.

Evident ca sursa poate sa dea in sarcina pana la 90V DAR poate sa dea si tensiuni mai mici, incepand de la 2V - vezi DS.

Daca se respecta procedura de conectare sistemul va merge sigur, sursele si DS de la MeanWell sunt credibile... pe probate.

 

3.

Nu il mai ametiti pe OP cu alte solutii.

Sursa luata de el este foarte buna pentru aceasta aplicatie (2-90V acopera domeniul led adica 2,7-3,3V).

DAR trebuie sa selecteze curentul de iesire 500mA, cum am spus mai sus, in prima postare.

Curentul recomandat este intre 350 si 700mA, dar maxim 1800mA, deci aici 500mA este ok si chiar 1400mA cat da sursa maxim nu este distructiv.

 

4.

Nu recomand mai mult de 500mA, pentru ca radiatoarele alea sunt sigur insuficiente... chiar daca (prin absurd) ar fi bine montate.

 

Montarea cu adeziv este rapida, dar nu este buna ca eficienta. Corect: pasta siliconica sau orice interfata tip pasta (numeroase variante de la procesoare) si fixare cu suruburi.

 

Radiatoarele folosite sunt probabil glume, ma astept la peste 8K/W, dar de dorit ar fi 2K/W sau sub.

Totusi poate sa testeze, dar rational ar fi sa se opreasca daca temperatura radiatorului atinge 45 grade.

Asta cu montare corespunzatoare... altminteri, cu montare proasta temperatura sta in led si depaseste 150 grade... dar nu poate sa scape spre radiator, si radiatorul este rece.

 

Desigur ca dimensionarea propusa de mine este pesimista. Dar pana nu ai clar rezistenta termica radiator-ambiant dar si celelalte rezistente termice jct-caps / caps-star / star-radiator eu raman pe ce am spus mai sus.

 

@dumitrumy: vad ca ai postat intre timp.

Te asigur ca daca MeanWell zice 2-90V, atunci intervalul real este mai larg. Firma este serioasa, si pana nu iti trec prin mana cateva surse de la ea nu ai decat fie sa te tot indoiesti, fie sa ma crezi pe mine - asta ca sa nu generam discutii.

IN PLUS: testul sugerat de tine ESTE GRESIT - in mod normal duce sursa in "hiccup mode" pentru ca rezistenta filamentului rece este suficent de mica incat tensiunea sa cada sub cei 2V minim, ceea ce declanseaza protectia.

Ok deci incep sa pricep.

Eu am conectat (atins)  firele pe led cu sursa pornita si din cate inteleg din cele spuse de tine, s-a descarcat, de aici si flama. O sa-ti urmez sfatul, adica sa descarc driveru, sa cositoresc bine ledul de fire si apoi sa o pornesc pe toate cu OFF adica pe 500mA.

 

Ca paranteza, am vazut ca driverul are si niste mici conectori  , notati cu SYN. Daca am citit bine pe acele instructiuni, sunt ceva jumperi ptr slave/master? Ma gandeam ca poate asta influenteaza situatia mea in vreun fel.

 

Multumesc de ajutor oricum. O sa achizitionez alt led :)) si o sa revin cu un rezultat daca e.

53 minutes ago, sesebe said:

La ce am facut eu te-ai uitat: 

 

Eu am microscop biologic nu stereo, cu un sistem de iluminare ingust, menit pentru soclul unui bec de acum 60 de ani. Nu prea am spatiu de manevra si pus led COB

[sesebe]

Daca nu vrei sa te ajut n-ai decit.

La microscopul meu ce bec crezi ca avea initial? Crezi ca este chiar o diferenta majora?

Nici macar nu ai spus exact modelul de microscop pe care incerci sa pui LED-ul. Ce tip de condesator are microscopul tau? Il folosesti in mod curent sau lucrezi in general fara condesator. Folosesti dark fild sau phase contrast?

Ai zis ca te intereseaza culorile dar ai ales un LED cu un CRI destul de slab comparativ cu ceea ce este acum pe piata. LED-ul ales de tine are CRI 83 iar cele ce le folosesc eu au CRI >95. Compara graficul negru ce este de la LED-ul Nikia folosit de tine cu graficul albastru de la LED-urile ce le folosesc eu. Pe zona de CYAN aproape ca nu ai deloc lumina cu LED-ul tau (0.05 vs 0.45).

Apoi ai ales un LED emiter, cum i se mai spune unui LED cu o singura jontiune, dar ai ales ca sursa de alimentare una pt COB de relativ inalta tensiune. La LED-ul folosit de tine trebuie o sursa de curent constant capabila de o tensiune de iesire intre 2.5V si 3.5V ( cu aproximatie) dar sursa furnizeaza intre 42V si 90V in functie de varianta aleasa. 

Te-ai uitat cite surse de lumina am postat pe forum? Si nu-s toate cele facute de mine. 

 

Aroganta pe forum nu te va ajuta prea mult sa obtii respunsurile dorite.

 

 

[Dxxx]

@sesebe exprimarea lasa de dorit... fundamental, adica se intelege altceva.

 

Sursa din link are domeniul de trensiune 2-42V la curenti mari si 2-90V la curenti mici.

 

Ledul lui are Vf =2,7-3,3 V intre 350 si 700mA, iar curentul asteptat ca regim de lucru este 500mA...

 

De aici reiese ca sursa este buna pentru ledul respectiv, domeniul de tensiune al ledului este cuprins cu rezerve si in plus si in minus in cel de functionare a sursei.

 

Posibil sa fi citit tu mai grabit si ai inteles ca domeniul de tensiune ar fi intre cele doua tensiuni maxime... dar realitatea sta diferit.

[sesebe]

Da, se pare ca ai dreptate cu tensiunea si m-am inselat, dar tot nu cred ca poate lucra stabil intr-o plaja asa de mare a tensiunii de iesire, cel putin nu cu un riplu mic in iesire in toata gama.