2 x LED 10W pe o singura sursa

[sonyq]

Salut

As vrea sa trec pe led o lumina dinamica (ciuperca) ce in mod normal are 2 becuri de 110V GX6.35 legate in serie pe un ax care se roteste. M-am gandit sa montez pe ax doua radiatoare de Pentium 3 si sa folosesc doua leduri de 10W (sau chiar si de 5W). Pot folosi o singura sursa pentru a alimenta 2 leduri de 10W? Nu pot folosi doua surse pentru ca tensiunea se ia de pe ax.

[Dr.L]

Pot folosi o singura sursa pentru a alimenta 2 leduri de 10W?

Poti folosi chiar si mai multe leduri!Le vei lega in serie, astfel curentul e acelasi prin toate si iti trebuie o singura sursa de curent constant (SCC), dar, care trebuie sa fie capabila sa livreze si tensiunea necesara pt ledurile inseriate!

[sonyq]

Ok, m-a indus cineva in eroare cum ca ar avea nevoie de surse separate ledurile de mare putere. Pot folosi un alimentator de 24V si schema asta pentru cc? :

[UDAR]

Ce tensiune au LED-urile ? Dacă împreună ( adică înseriate ) au sub 21-22V , poți.

[sonyq]

Cele care se vand prin zona, 9-12V 900mA

 

 

[UDAR]

Deși pare la limită, eu cred că merge . Puțin probabil să aibă chiar 4V pe chip ( 12V pe LED ) plus că mai scade la încălzire. De asemenea eu am zis 21-22V acoperitor, practic ajunge să rămână un volt , un volt și ceva pe tranzistor plus rezistența din sursă. Pentru 900mA R3 ar trebui să aibă cam 0R75 - R3 = 0,65V/I (eventual două de 1R5 în paralel că 0R75 se găsește mai greu ), nu trebuie să fie de putere. R1 poate fi de la câțiva kΩ la câteva zeci de kΩ , eu aș merge pe 2-3 kΩ la 1W, eventual 4-6 kΩ ca să pot pune 1/2W . Nu se recomandă o valoare prea mare pentru a face mai puțin sensibilă poarta MOSFET-ului la zgomote, etc.MOSFET-ul poate fi practic orice MOSFET canal N în capsulă TO220. Radiatorul trebuie dimensionat pentru cazul cu tensiunea pe LED minimă. Atunci avem circa 6V * 0,9A = 5.4W ceea ce înseamnă un radiator de câteva zeci de cmp. Pentru primele teste recomand folosirea unui curent mai mic , deci R3 mai mare.Nu am vorbit aici de radiatorul pentru LED - cred că cele menționate ar trebui să facă față . În plus , dacă se învârte , se răcește mai bine ...

[dyrty]

Ma intereseaza si pe mine acest subiect.

Am deschis mai demult pe forum un subiect asemanator dar nu am prea avut colaboratori.

Trebuie de vazut ce radiator se poate folosi pentru ca sistemul de sustinere al becurilor din carcasa este destul de firav si nu este gandit pentru greutate suplimentara.

Luminile de acest fel care folosesc led-uri au altfel de lentile deci trebuie de vazut daca efectul de led la una proiectata pentru lampi va fii cel dorit.

Am si o intrebare: daca stie cineva unde gasesc lampi pentru acest tip de lumina ca la Miva nu mai sunt.

Am nevoie de cel putin 2 bucati preferabil 220v.

[UDAR]

Stiai greșit , LED-urile se alimentează în curent constant și își ”iau” tensiunea care le trebuie. Celebrele LED-uri de 12V sunt de fapt LED-uri normale înseriate ( cîte trei dacă sunt albe , albastre , etc ) și înseriate în plus cu o rezistență care limitează curentul. Dacă dimensionarea electrică/termică este corectă , aceste combinații se alimentează din surse de tensiune constantă, prin LED circulând însă un curent cât de cât constant , oricum limitat de rezistență.

[UDAR]

Există, majoritatea driverelor LED sunt surse de curent constant. Nu știu ce magazine frecventezi, caută pe la magazine care vînd și LED-uri de putere , pentru alea de 5mm nu prea se pune problema . Pentru benzi , am scris mai sus.

[Dxxx]

UDAR stie foarte bine ce zice, imi permit insa sa-l completez, pentru ca am impresia ca Aleaxandru nu prea este in tema.

 

Hai sa explicam sa inteleaga toata lumea care stie sa citeasca de la stanga la dreapta:

 

Aimentarea de la reteaua 220~ "normala" a unui LED contine 2 unitati:

1. alimentatorul CC

2. GCC, adica generatorul de curent constant

 

1 = sursa de curent continuu, poate fi cu transformator clasic feromagnetic (50Hz) sau tip SMPS (in comutatie)

Acesta nu face decat sa dea o tensiune continua pentru alimenatrea GCC.

Cerinta este ca tensiunea sa fie intre anumite limite si puterea sa fie minim acoperitoare pentru tot ce urmeaza

 

2 = sursa de curent constant, are rolul sa limiteaze curentul care va trece de la alimentatorul CC inspre si prin LEDuri, intre valorile necesare.

Prin limitarea curentului tensiunea pe led (sau string, adica sir de leduri legate in serie) va lua automat valoarea dictata de curentul respectiv.

 

Realizarea GCC poate fi pasiva sau activa

 

Pasiv:

- rezistenta

- reactanta capacitiva (montaje pe care eu nu le-as lasa pe un forum de electronisti seriosi, prea riscante). Montajele respective nici nu folosesc un alimentator, sunt conectate direct la 220V~.

GCC pasiv stabilizeaza prost curentul, curentii de lucru trebuie serios micsorati pentru a permite ca stabilizarea defectuoasa sa nu ajunga la valori periculoase.

 

Activ:

- serial: problemele sunt ca este obligatorie respectarea unei "ferestre" inguste pentru tensiunea data de alimentatorul CC din fata GCC + caldura mare generata

- in comutatie: de departe cea mai buna si comoda, dar mai complexa

Orice GCC activ are o parte de sesizare a curentului, care este comparata cu o referinta si se da comanda catre elementul serie / PWM sa-si modifice in asa fel parametrii ca curentul sa ramana fix.

GCC activ este singura solutie pentru curenti/puteri mari.

 

Ma gandesc serios sa fac un thread explicativ separat, ca sa evitam repetarea la nesfarsit a unor chestii simple, daca Dr.L citeste - Ce parere ai de un sticky?

[UDAR]

Sunt cam multe de explicat de aceea o să încerc pe scurt , apoi aștept întrebări. Circuitul este un stabilizator de curent în comutație , după o schemă boost. Asta înseamnă că tensiunea la ieșire este mai mare decât cea de la intare. Structura boost este implementată cu Q1 , D1 , L1 și C3 pentru filtraj. Funcționarea lui este descrisă și în text , pe durata conducției se înmagazinează energie în bobină - curentul curge de la + prin bobină, tranzistor , la masă -  iar pe durata blocării  curentul își păstrează sensul curgând de la capătul drept al bobinei prin diodă ,sarcină la masă , retur prin baterie. Este clar că tensiunea ”furnizată” de bobină se adună cu cea a bateriei deci tensiunea de ieșire este mai mare . Prima ecuație din text calculează ce factor de umplere trebuie să avem pentru a obține funcționarea la tensiunea de intrare minimă. Acest factor de umplere este stabilit de raportul rezistențelor R1 și R2. Acest factor de umplere apare atunci când tranzistorul Q2 este blocat deci curentul prin sarcină este mai mic decât trebuie . Q2 nu poate decât să micșoreze factorul de umplere deci acesta trebuie să fie inițial suficient de mare. Cu valorile lui rezultă D necesar = 0,6 . Din valorile rezistențelor rezultă Dmax = R1/(R1+R2) = 0,82 mai mare , dar e OK. 

Calculele care urmează servesc la dimensionarea inductorului . Întrucât D în timpul funcționării depinde de Vin ( presupunând Vout constantă = 21V ) curentul calculat este valabil la o anumită tensiune de intrare - normal ar trebui să-l calculăm tot la Vin min pentru că acolo avem Imaxim. Am obține Iavg = 0,35A / ( 1- 0,6) = 0,875A. Variația curentului prin inductor se estimează , el propune 25% din Iavg . Se poate lua și mai mult. Cu valorile de mai sus obținem Ipk = 0,985A adică rotund , 1A. Determinarea valorii inductanței necesită frecvența. Aceasta depinde de asemenea de tensiunea de intrare și este minimă la Vin min . Vom folosi această valoare ca fiind cazul cel mai defavorabil. Știm că în acest caz D = 0,6 . deci T = toff/(1-D) unde toff este timpul de descărcare al condensatorului - neinfluențat de Q2. toff = 0,693*C2*R2 = 1,53µs ( cam mic , după părerea mea ) iar perioada va fi de 2,55 µs cu o frecvență de 390 kHz. Evident este o frecvență muuult prea mare pentru acest circuit , dar eu explic doar ce scrie acolo. Pentru inductanță rezultă 74 µH. E clar că undeva e o greșeală , el a ales 220 µH.

În final se explică modul de reglare . Q2 stă aproximativ la limita de deschidere cu un Ube de circa 0,6V . Cînd curentul prin LED-uri tinde să crească el conduce mai tare,  coboară  tensiunea pe pinul 5 al LM555 și  scurtează în acest fel timpul de încărcare al C2 . Timpul de descărcare nu se modifică deci D scade deci energia transferată la ieșire scade stabilizînd astfel curentul prin LED-uri la valoarea de 0,6V/R3 adică circa 330mA.

[UDAR]

Postarea mea a durat destul de mult și pe final m-am grăbit . Nu am citit încă comentariile  - mi-am salvat ca .pdf ca să pot să mă uit în timp ce scriu.

Mi-am dat seama de o scăpare - nu e cazul cel mai nefavorabil pentru bobină la Vin min ci undeva la Vout/2 - în cazul nostru e cam tot aia dar și în general diferențele sunt mici O să citesc - abia acum am redeschis calculatorul, de acasă de data asta - și revin. Oricum , chiar înaine de asta pot să spun că peste câteva zeci de kHz nu merge . Eu am făcut și niște teste cu așa ceva , @thunderer de asemenea  , au mai fost discuții pe forum despre MOSFET atacat cu 555. 

EDIT Am citit , pe fugă,  comentariile .Unele vorbesc prostii . În ceea ce privește frecvența , omul calculează frecvența în gol ( fără reacția prin Q2) cînd majoritatea duratei de încărcare este dată de R1 de 47kΩ mult mai mare ca R2. Am arătat că asta înseamnă D= 0,82. Ori, în funcționare normală , chiar la Vin min avem D=0,6 deci o frecvență mult mai mare , pentru că toff este constant. 

Acum , referitor la ce spui tu. Valoarea curenților , inclusiv pentru bobină, rezultă din aplicație nu din ce ai tu prin sertare. În ce privește valoarea bobinei ( inductanța ) se poate - puțin - jongla între ea și frecvență dar nu mult , deja am spus că frecvențe peste căteva zeci de kHz nu sunt OK - MOSFET-ul nu este comandat corect ca să lucreze la aceste frecvențe.

Aici http://www.elforum.info/topic/83390-200-euro-premiu-pentru-cel-mai-bun-articol/?p=933828 am postat niște rezultate cu NE555 comandând un MOSFET P . Cu un MOSFET N , ales corect , rezultatele vor fi ceva mai bune , adică dacă eu am mers acolo pe la 36kHz se poate , cu grijă, atinge să zicem 50-60 kHz . Nu cred că mai sus este fezabil în mod corespunzător dar nu exclud total - depinde mult de MOSFET , cât este de ”docil”.

Editat Iunie 19, 2014 de UDAR

[UDAR]

E corect . Frecvența vrem să fie mai mare doar ca să fie bobina mai mică , LED-ul oricum primește curent continuu. Iar bobinele , dacă avem miezul , le confecționăm - e mai simplu ca la transformatoare .

[UDAR]

În teorie , este suficient doar ca Uin < Uout . Chiar și aici , datorită căderii de tensiune pe diodă avem o mică rezervă. Consecința unei diferențe mici este un factor de umplere D foarte mic . Problema este că , în cazul schemei analizate nu se controlează efectiv factorul de umplere - ca la un PWM clasic - ci timpul de conducție . Timpul de blocare fiind fix rezultă o creștere importantă a frecvenței atunci când tensiunea de intrare se apropie de cea de ieșire . În cazul nostru am stabilit un D = 0,6 la Vin = 10,5V . Asta înseamnă că ton = 1,5*toff respectiv T = 2,5*toff. La 20V intrare D ( cu același randament de 80% ) devine circa 0,06 deci T = 1,06*toff adică o creștere de aproape 2,5 ori a frecvenței. 

Schema se vede că a fost concepută pentru baterie auto : 10,5v - 15v ne duce cu gândul aici . Practic , eu aș recomanda ca tensiunea de intrare să nu depășească 80-85% din tensiunea de ieșire . Atenție ! Trebuie să avem în vedere tensiunea de intrare maximă și tensiunea de ieșire minimă pentru că ele nu sunt corelate în niciun fel.

[UDAR]

S-a mai spus de atâtea ori pe acest forum ! Și eu ți-am mai răspuns ”Stiai greșit , LED-urile se alimentează în curent constant și își ”iau” tensiunea care le trebuie.”

Deci , pot fi exemplare care au nevoie de 10V și exemplare care un nevoie de 12V. În cazul tău se pare că îi trebuie doar vreo zece volți pentru 700mA. Puterea de 10W e generică . 

Mai mult decât atât tensiunea pe LED scade cu încălzirea . Dacă nu ai generator de CC și ai o rezistență prea mică în circuit  se întâmplă așa : se încălzește LED-ul , scade tensiunea pe LED ( sursa e constantă ) - crește curentul prin LED , se încălzește mai tare , scade tensiunea mai tare , crește curentul mai tare .... și bum!