Nelamuriri despre LEDuri

[Dxxx]

Desigur ca la simplitate ai dreptate, si oricum este mult mai bine decat la varianta pasiva cu rezistente serie, pentru care problema mare este variatia (normala) a tensiunii sistemului.

 

Insa la montajul cu generator de curent constant si  stringuri echilibrate lucrurile nu stau asa.

- montajul genereaza curent constant doar printr-un singur string!!! restul stringurilor sunt "in oglinda" adica beneficiaza defapt de o tensiune reglata activ pentru stringul de referinta.

Adica montajul nu stabilizeaza curentul global. El o face doar pentru stringul de referinta si celelalte doar ar trebui sa-l urmeze.

- daca pe stringul principal temperatura creste atunci montajul micsoreaza tensiunea, si invers curentul ramane constant. Daca celelalte stringuri nu au aceeasi problema doar li se va mari sau micsora putin curentul.

- daca modificarea este pe un string secundar atunci curentul se va modifica putin doar in acel string.

- rezistentele de echilibrare mentin variatiile acestea in limitele de design si pot fi destul de mici ca valoare. Oricum cel putin la fel de mici ca in varianta cu tensiune constanta de care spui tu pentru ca (acceptand ca relevant stringul de referinta) variatiile termic/voltaj vor fi compensate, ceea ce montajul cu tensiune constanta nu face!

- IN NICI UN CAZ NU SE FORMEAZA UN CERC VICIOS CU SCADERE VOLTAJ - CRESTERE CURENT (in nici unul din cazuri).

Binningul LEDurilor (daca se poate atat pentru voltajul direct cat si pentru variatia termica) poate ajuta ca stringurile sa fie cat mai omogene.

[gica70]

Mi se pare ca aceasta repetare (vad ca se intampla din ce in ce mai des) a unui titlu scris gresit, din start, discrediteaza continutul (nu autorul!), deruteaza pe cei ce cauta in arhiva si in general un lucru pornit prost se termina si mai..asa ca pune mana si rectifica si nu mai fi asa de suparat! Aici nu-i vorba de ortografie ci de o graba, pentru mine, inexplicabila la asa pretentii..

[UDAR]

@Dxxx Ai dreptate , m-am grăbit . Eram la serviciu și am citit cam la repezeală deși tu ai scris clar că e control asupra unui string cu repetare asupra celorlalte - am și făcut de altfel așa ceva , experimental , cu LED-uri 5mm China , nu ceva serios. Eu vorbeam de stringuri în paralel cu un curent comun controlat de driver.

Totuși , de urmărit ce se întâmplă când se arde un LED din string-ul master. Driverul va încerca să compenseze și va arde ( sau suprasolicita ) toate celelalte stringuri.

[Dxxx]

Yep, asta asa e, daca se arde un led... dar tu tii cu ursu' sau cu mine???

 

Daca montajul e facut temeinic, LEDurile sunt relativ bune si solutia de racire bine aleasa probabilitatea ca un LED sa se intrerupa este redusa.

Dar daca plecam pe panta asta si elementul serie se poate strapunge.

De asemenea acelas efect se poate si prin strapungerea unui condensator sau intreruperea unei rezistente sau chiar a cablajului din bucla de sesizare a curentului.

 

Pe de alta parte accidente se intampla in mod neasteptat, si asta imi aduce aminte ca azi am ars doua statii de lipit cu un letcon care se pare ca are izolatia necorespunzatoare intre rezistenta si senzorul de temperatura... am ce repara.

[UDAR]

Corect , nu trebuie să dramatizăm . În fond se pot stabili trei obiective la arderea unui LED , în funcție de destinația dispozitivului :

1. Ce e ars , e bun ars . Dispozitivul să rămână (parțial) funcțional.

2. Se arde un LED - dispozitivul iese din funcție dar limitez proporțiile avariei = pot ( dacă vreau ) să repar cu costuri minime

3. Se arde un LED - dispozitivul se aruncă = nu mai contează ce se întâmplă cu celelalte.

 

În altă ordine de idei , legat de calculul pe care l-am promis . Se pare că am ceva erori la modelare . Dacă consider că k ( coeficientul de variație cu temperatura a tensiunii ) și r ( rezistența internă dinamică a LED-ului ) sunt constante atunci obțin o rezistență de ”neambalare” de valoare mare - o cădere de tensiune aproape egală cu cea de pe LED , mai exact R = U₀/I-r unde U₀ este tensiune pe LED la ”rece” . Totuși , experimental , am obținut valori mai bune - dependente de Rth ( rezistența termică joncțiune-ambiant ) a LED-ului . Teoretic nu mai reușesc să introduc Rth în ecuație deși atunci când am făcut testele îmi ieșea ceva cu produsul k*Rth . Nu am niciun fel de notițe pentru că atunci mă interesa de fapt mai mult investigarea gradului de răcire a LED-urilor respective nu optimizarea unei rezistențe pe care oricum nu aveam de gând să o folosesc. De aceea e foarte posibil să mă fi înșelat , poate creștea temperatura atât de lent încât să-mi dea impresia de stabilizare . Cândva o să reiau ( poate ) . 

[ardiles]

mama mama! deja este domeniu profesional care ma cam sperie....

cum ar arata un astfel de driver?

 

intre timp, rasfoind pe topicul cu "sourge protection", se spunea de protejatea unui zenner(dioda in sine), cu alt zenne; daca dupa rezistenta de pe fiecare string, leg un zenner de 9V9/10V? in felul asta, tensiunea ar ramane fixa si  cred ca nici curentul nu ar mai creste prin led...

Editat Septembrie 24, 2014 de ardiles

[Dxxx]

Chestia cu protectia LEDurilor cu Zenner nu merge de fel, vezi acolo ca am si zis si de ce. Mai bine uita ideea ca e gresita.

 

Daca explicatia e prea greu de urmarit rezumatul (sper mai usor de inteles) ar fi ca:

-Zennerul ar trebui teoretic sa se deschida brusc si complet la tensiunea respectiva. Ceea ce se intampla defapt progresiv si din pacate ajunge sa se deschida la un plus de tensiune atat de mare incat deja LEDul s-a ars mai inainte.

- in plus niciodata nu o sa gasesti un Zenner de exact 2,942V cat are LEDul tau. Tensiunea pe ambele componente are oarece dispersie si variaza in functie de curentul prin dispozitiv - deci chiar daca l-ai imperechea ar fi valabil doar intr-un singur punct.

- si ambele aceste tensiuni variaza pronuntat cu temperatura si nu pe curbe paralele.

- plus ca un Zenner uzual are curentul mult mai mic decat un LED mai acatarii, si atunci care pe care ar proteja?

 

Singurul mod in care ar merge ar fi daca cu LEDul ar mai fi inseriata o rezistenta -> asta ne duce la un generator de tensiune constanta (adica Zennerul) urmat de  limitator pasiv rezistiv, adica exact la ce a propus UDAR mai sus, numai ca el vroia un generator de tensiune constanta "adevarat" nu doar un zenner.

[ardiles]

@Dxxx, ai dreptate, am simulat in Protheus treaba cu zennerul...se deschide progresiv.

puteams a jur sa nu e atat de complicata treaba cu led-urile.

[Dxxx]

Hi Hi vezi, atunci cand iti dau o sentinta de genul pentru tine 25% din maxim stiu eu ce spun, nu ca vreau sa fiu rau.

 

Nu stiu cum e cu Protheus, dar argumentele mele nu sunt de suprafata ci de esenta, oricare unul dintre ele si nu s-ar putea, si ai vazut ca sunt mai multe.

Desigur un grup serie LED + Rezistenta se compota ca un driver pasiv iar Zennerul se comporta ca un generator de tensiune constanta, asa ca va merge si este schema amintita de UDAR - insa doar daca apare si rezistenta!

 

Defapt lucrurile cu LEDurile sunt simple, dar trebuie sa stapanesti fenomenul.

 

Treaba este ca fenomenul inseamna defapt:

- dimensionare radiatie (nici mai mult nici mai putin decat necesar sau macar acceptabil, de multe ori asta e ceva experimental si subiectiv...)

- decizie asupra tipului de LED si de driver

- estimare disipatii termice si dimensionare corespunzatoare racire

- realizare corecta montaj electric

- realizare corecta mecanica / contact termic - asta poate fi foarte important, mai ales la puteri mari. Am schimbat vreo 20-30 PMuri cu cineva incercand sa-l lamuresc cum e cu racirea corecta si ce e posibil ca el vroia sa "sudeze" aluminiu in conditii de amator (poate ar fi meritat de pus aici).

[Dxxx]

Ardiles mi-a comunicat asta:

PLCC-2 LED

Lenses Type : Crystal Clear

Case Style : PLCC-2 SMD (3528/1210)

Colour : As Selected

Brightness : (Ultra Bright)

Viewing Angle : 130deg

Forward Voltage : 3.2v - 3.6v

Forward Current : 20mA (typical), 30mA (max)

Size : 3.5mm (L) x 2.8mm (W) x 1.9mm (H)

 

- partea buna este ca exista si date de catalog, atat cat sunt (oare sunt de la ledurile alea, ca vad capsula diferita...)

- insa Ultra Bright inseamna zero taiat - ceva Lumeni si un randament Lumen/W ar fi fost... da' ce mai...

- FWD Voltage este cam mare

- curentul cum deduceam eu, adica 20mA tipic

 

Acum tipic inseamna probabil maxim, fara niste curbe de derating cu temperatura bajbaim...

Asta ne duce la concluzia ca in mediul auto care nu vrea sa stea la 25 grade putem spera maxim 10mA, dar ca sa fim siguri 5 mA ar fi mai bine.

In plus daca punem in calcul si faptul ca un driver pasiv nu stabileste nici bine nici cu precizie curentul inseamna ca si 5mA sunt cam mult.

 

Deci ce spuneam initial ca maxim 5mA este cel putin justificat, poate ar trebui si mai putin, avand in vedere lipsa ta de experienta.

[ardiles]

da, dar si mai putin de 5mA, raman naibii cu becuri   ca-s la fel de chioare...

PS: si mie mi-a iesit in evidenta dimensiunile,

[Dxxx]

Ia schimba tu "5050"-urile cu niste Cree de 1A, 3 bucati inseriate puse la 0,2-0,3A, adica tot 25%.

Putere efectiva de 2 - 2,5W pentru ansamblu.

Si compara cat de "chioara" e lumina fata de incandescenta 5W. Daca ti se va parea mai putin intensa eu le mananc.

Probabil pe la 15W incandescent lucrurile sa se echilibreze oarecum, adevarat si caracteristica spatiala (directivitate) este fundamental diferita.

Desigur deja de la astfel de puteri trebuie driver activ iar radiatorul pentru leduri este obligatoriu, si nu trebuie sa fie micut

[ardiles]

Desigur deja de la astfel de puteri trebuie driver activ iar radiatorul pentru leduri este obligatoriu, si nu trebuie sa fie micut

pai tocmai asta e, radiatorul...astfel de led-uri se potrivesc unde este loc, nu in plafoniera de logan, ca de la astea plecasem

[Dxxx]

E aici nu mai atingi probleme electronice ci mecanice.

 

Habar n-am cum e facuta plafoniera pe Logan in mod specific, dar probabil ca are in primul rand o carcasa de plastic mult mai mare decat continutul. Acest continut inseamna uzual un comutator, un soclu si un bec axial de 5W.

 

Problema mecanica este sa inlocuiesti toate astea cu noul sistem:

- ca dimensionare echivalentul a 5W este probabil 0,5W - led. Sau mai mult daca vrei sa cresti luminozitatea.

- pentru 0,5W poti limitator pasiv cu rezistenta supradimensionata ca putere si un radiator LED care sa intre in carcasa existenta, mentinand si comutatorul existent.

- pentru puteri mai mari carcasa e cea mai mare deci daca poti face o replica din aluminiu cu aceeasi conformatie ai rezolvat racirea. Folosesti un driver in comutatie care nu disipa mult , comutatorul il inlocuiesti cu ceva mult mai mic care comanda doar o inhibare a driverului nu tot curentul si ledurile in contact termic bun cu carcasa de aluminiu.

2-3W merg asa sau poti sa te duci la 5W, 10 W si peste cu conditia sa pui si o protectie termica a incintei care sa protejeze driverul si ledurile in cazul ca cineva nu o foloseste cum e normal un interval scurt.

Cu 10W led (vobim de ceva performant peste 100LM/W) poti lumina o camera de locuit, deci in masina va fi "a giorno".

[ardiles]

oricum,

 

E aici nu mai atingi probleme electronice ci mecanice.

Cu 10W led (vobim de ceva performant peste 100LM/W) poti lumina o camera de locuit, deci in masina va fi "a giorno".

oricum, cu cele 14led-uri 5050, cu rezistenta de 390ohmi pe fiecare string, e lumina de mama mama..

si ca sa fie complet, cele 14le-uri 5050 sunt ALB CALD.. deci lumina este galbuie si in masina tot se vede lejer sa citesc.