Alimentare LED in impulsuri

[Vizitator]

Schema pe care ai pus-o cu 555 este cu rezistenta serie cu led-urile, de aceea poate fi asa simpla.

La led-uri de putere mare nu cred ca poti folosi rezistenta serie--vezi cam tot ce a scris @Dxxx, specialistul forumului.

Schema pe care ai pus-o de la Linear este cea mai simpla pt ceea ce face. Nu intelegeti ca lumea civilizata a trecut prin aceleasi etape(saracie, simplitate), s-a lovit de aceleasi probleme(lenesul mai mult alearga, nu stiu cine mai mult pagubeste) in anii 70-80 si a ajuns la solutii moderne, eficiente.

Vezi ca schema Linear are la intrare 5 to 60V, deci ar multumi multa lume care nu ar mai sta sa adapteze la necesarul lor.

Asa ca necesitatea unui generator de curent constant eficient te obliga la o schema in comutatie ceea ce este in sine un montaj tip sursa in comutatie. Abia apoi vii cu un generator de joasa frecventa (300hz la Linear) cu care sa modulezi generatorul de curent.

Asa ca 555 este partea cea mai simpla din ansamblu, adica generatorul de 300hz. Cum am spus, pt gen de curent eficient nu scapi de o schema in comutatie care nu se poate realiza cu 555.

Spune cum vrei sa conectezi led-urile, adica m-am hatarat la led-urile ALFA si vreu sa le leg serie-paralel cu rezistenta X la alimentarea Y. Si atunci putem sa modificam schema simpla cu 555 care va ataca cu un driver intermediar un MOS adecvat.

[Dxxx]

Siconi

 

Pai ce vrei tu se tot face, pentru ca se foloseste PWM (pulse width modulation) pentru varierea luminozitatii ledurilor, in diverse aplicatii.

PWM inseamna exact impulsuri cu un factor de umplere variabil, daca conductia e mult mai scurta ca pauza - ai luminozitate mica, daca conductia este mult mai mare ca pauza - luminozitea este mare. Si evident ca frecventa impulsurilor este astfel aleasa ca ochiul sa vada ceva "continuu"

 

Pentru aplicatia ta se poate face ceva "de novo" probabil cu un 555, dar iti sugerez sa analizezi si driverele dedicate tip boost.

Ele au o intrare pentru PWM - adica semnalul PWM comuta on/off driverul, iar driverul se ingrijeste sa dea un curent foarte precis, la tensiunea (mare) necesara stringului.

Fiind in comutatie si special proiectate - dupa masuratorile mele se ajunge la randamente aproape incredibile, am masurat si peste 95%.

Astfel de drivere gasesti la alimenatrea back-light-ului de la ecrane, in general functioneaza intre 10 si 20V pe intrare cu iesire pana la 35V (evident tensiunea de iesire trebuie sa fie mai mare ca cea de intrare). Vor functiona bine si cu 6-12V, dar la iesire sa te limitezi pe la 25V.

 

Stroex

 

Ce vrei tu se poate la orice putere, si kW daca vrei.

Insa la puteri peste cativa Watti (eu as zice chiar peste 0,5W) sa te gandesti la limitare cu rezistenta serie este ... imposibil (sa nu zic mai mult) daca esti rational, la aceasta data cand niste componente active sunt ieftine.

Ce ai de facut si destul de simplu conceptual - este sa cauti orice driver capabil sa duca sarcina, dar sa aiba intrare PWM

Deci, cum spuneam mai sus driverul iti furnizeaza tensiunea si curentul bine stabilite pentru puterea maxima. Semnalul de pe intrarea PWM va trece in OFF driverul in impulsuri de latime variabila (factor umplere).

Adica PWM da doar un simplu semnal (putere neglijabila) si poti sa-l rezolvi cum vrei tu, chiar si cu 555 daca asa te satisface.

Driverul la puteri mari trebuie sa fie activ, nici nu intra in discutie solutii "simple" pasive.

Iar la puteri peste 10W, in mod clar singura solutie de ales este cea de driver activ in comutatie, pentru ca devine mai ieftina decat solutiile active seriale care risipesc o droie de energie si necesita radiatoere pentru asta, deci devin mai scumpe decat piesele pentru driverul in comutatie.

Editat Iulie 6, 2015 de Dxxx

[giongiu]

E posibil sa alimenteze ledul de 100W, dintr-o sursa cu limitare de curent si atunci treaba e foarte simpla. Desigur, e doar o presupunere pe care am facut-o de la bun inceput si datorita careia i-am sugerat schema cu UC3843.

Editat Iulie 6, 2015 de giongiu

[Dxxx]

"sursa cu limitare de curent" inseamna SMPS cu iesire in curent constant. Adica o sursa in comutatie care se alimenteaza la 220V~ si da la iesire un curent constant intre anumite limite de tensiune.

 

Anumite scheme masoara curentul in primar si limitele de tensiune pe o infasurare separata de secundar.

Altele sunt mai "corecte" si masoara curentul direct in circuitul de sarcina si transmit "informatia" inapoi la partea de inalta tensiune din primar printr-un optocuplor.

 

Problema cu oricare dintre ele este daca au si o intrare compatibila PWM (ceea ce de obicei lipseste) pentru a varia intensitatea luminii - pentru ca asa ceva se doreste...

Varianta "directa" de a modifica curentul ar insemna sa variezi rezistenta pe care se face sesizarea curentului ceea ce nu prea este practic, asa ca tot la PWM revenim.

[giongiu]

Sursa cu limitare curent, poate fi si liniara. Si pana la urma nu vad de ce n-ar putea fi. O scc, de 3A, se poate face foarte simplu, cu LM317, doua bucati, sau alte variante. E usor de recomandat o scc in comutatie, dar daca respectivul nu are cunostintele si dotarea necesara, mai bine merge pe una liniara, chit ca randamentul e ceva mai mic.

[mihaicozac]

Problema cu sursele de curent în comutaţie este că nu le place regimul tranzitoriu, iar un PWM de joasă frecvenţă (faţă de cea de comutaţie) va pune probleme de stabilitate. Dacă întrerupi permanent curentul prin led cu un tranzistor comandat PWM, alura curentului nu va mai fi dreptunghiulară, pt. că energia stocată în condensatorul de filtraj din secundar se descarcă liber prin led la fiecare comutare a PWM-ului, astfel că forma de undă tinde spre triunghiular. Pt. începător e mai uşor cu o sursă de tensiune cu 2-3V mai mare decât cea necesară ledurilor, şi un generator de curent liniar comandat în grilă sau bază cu semnalul PWM.

Eu am modificat nişte drivere chinezeşti să pot regla curentul prin led între 10-110% cu un potenţiometru, prin reacţie în primar, dar e doar o variantă, la fiecare model de driver trebuie altă abordare.

[giongiu]

Daca sursa de curent e liniara, parca nu-si mai are rostul PWM-ul. E mai simplu de reglat curentul constant, de la zero la maximul dorit.

[Dxxx]

Amandoi aveti justa dreptate.

Aveti dreptate pentru cineva care este electronist cu state vechi si nu intreaba pe aici sa i se dea indicatii (plus ca nu va face greseli de incepator) si probabil ca va face cumva sa obtina un transformator ultilizabil de 30 si ceva de volti pe 3A in sarcina.

 

Problema la un stabilizator activ serial este ca el poate sa lucreze optim intr-o fereastra foarte ingusta de tensiune. Eu daca m-as baga la asa ceva cred ca as incepe cu un trafo cu un bobinaj care sa asigure tensiunea minim utilizabila + multe infasurari din 0,5in 0,5V (cred ca si mai mult, pana pe la 1,5V ar fi suficient) urmand ca doar la punerea in functionare sa pot hotari cate conectez. Iar montajul ar fi foarte sensibil la caderi de tensiune pe retea, ceea ce nu este rar (vorbesc de caderi de mai mult de 10V probabil pe cei 220V nominali, care au loc datorita retelelor fara rezerve, cand intra in functie consumatori mari).

 

Adica: elementul serie fie el bipolar sau MOSFET o sa il dimensionam sa zicem la 3V nominal (3V x 3A = 9W) urmand sa reziste in varfuri de tensiune sa zicem la un 10% supravoltaj. Supravoltajul ar fi 10% din 33V adica 3,3V si atunci puterea pe elementul serie ar fi de 20W continuu.

Cine se pricepe stie cat de mare trebuie sa fie un radiator pasiv ca sa permita disipatia de 20W.

Daca tensiunea de retea va varia tot cu 10% insa micsorandu-se - atunci caderea pe limitatorul nostru ar fi mai sub zero - deci curentul va scadea sub cel normal, si se va vedea reducerea fluxului luminos, deranjant.

Asta cu un Mosfet. Daca punem un bipolar cu Vce-sat de 1,5V atunci fenomenul se va intampla la o scadere de numai 5%.

 

Nu mai vorbesc ca daca schema este simpla, fara amplificarea semnalului de sesizare a tensiunii - si pe rezistenta serie se vor disipa poate chiar 5W.

 

Dar problema mare este dupa mine confectionarea transformatorului care trebuie sa dea in sarcina cei 33V - si deviatii peste 0,5V muta tot rationamentul (fereastra aia mica de tensiune).

 

Desigur ca - Giongiu nu greseste - daca reusesti sa faci asa ceva reglajul mult mai simplu este intervenind direct pe circuitul de sesizare, incat curentul de iesire sa fie variabil.

 

Problema cealalta este 100% reala, Mihai Cozac are dreptate. Si eu am zis citez "Problema cu oricare dintre ele este daca au si o intrare compatibila PWM" iar explicatia data e mai mult ca corecta.

De principiu as zice ca greu gasesti un SMPS cu iesire curent constant capabil de asa ceva, insa ideea poate fi foarte usor indeplinita daca schema este diferita, cu un alimentator de tensiune fixa urmat de un driver in comutatie tip buck sau boost, care de obicei au posibilitatea de modulare PWM.

Editat Iulie 7, 2015 de Dxxx

[gica70]

Dar montajul acela de sursa tip forward (experimentat de multi cu bune rezultate) prezentat in "Sursa Forward pentru inlocuirea acumulatorilor la masini..." nu e buna?

[Dr.L]

Daca schema cu 555 e complicata, asta nu e un pic peste?

Sa nu mai zic de lucrul cu 220Vca, 300Vcc si un traf de separatie construit de la 0! Niciuna din ele fiind indicate pt incepatori.