Zasilanie Powerled 3W

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
ODPOWIEDZ
240VOLT
-
Posty: 30
Rejestracja: 05 wrz 2007, 9:27
Lokalizacja: Amperowo

Zasilanie Powerled 3W

Post autor: 240VOLT » 13 paź 2011, 21:21

Witam
Chce zrobić lampę na 5 powerledach (3W) takich jak TU. Chciałbym użyć do nich prostego Drivera z AVT.

1. Dlaczego w opisie tego drivera jest napisane że dla diod 3W prąd powinien wynosić 340-370mA, przecież w opisie diody jest aż 800mA

2. Jak przerobić ten układ aby dawał na wyjściu 800mA (domyślam się że trzeba zmienić opornik aby prąd na wejściu miał odpowiednią wartość)

3. I wreszcie uprzejmie proszę mi wytłumaczyć jak podłączyć do tego diody 3 watowe (conajmniej 4 sztuki). Tam jest żeby łączyć je szeregowo (wiadomo spadki napięć a zasilanie) ale skoro ten driver daje na wyjściu powiedzmy 800mA (przyjmijmy że go zmodyfikowaliśmy)
to przecież na 4 diody szeregowo da tylko po 200mA. Chyba że źle to rozumiem???

Awatar użytkownika
timo66
Moderator
Posty: 1807
Rejestracja: 20 maja 2006, 19:15
Lokalizacja: 66'15" M.a.R.s.
Kontakt:

Post autor: timo66 » 13 paź 2011, 21:54

Diody na dużym radiatorze , to primo . 4 diody w szereg , co jak podajesz jest 3,75V x4 =15V. 15V x 800mA x 70% =8,4W ciepła .
240VOLT pisze:3. I wreszcie uprzejmie proszę mi wytłumaczyć jak podłączyć do tego diody 3 watowe (conajmniej 4 sztuki). Tam jest żeby łączyć je szeregowo (wiadomo spadki napięć a zasilanie) ale skoro ten driver daje na wyjściu powiedzmy 800mA (przyjmijmy że go zmodyfikowaliśmy)
to przecież na 4 diody szeregowo da tylko po 200mA. Chyba że źle to rozumiem???
a prawo Ohma znasz?
Ostatnio zmieniony 14 paź 2011, 18:51 przez timo66, łącznie zmieniany 1 raz.

240VOLT
-
Posty: 30
Rejestracja: 05 wrz 2007, 9:27
Lokalizacja: Amperowo

Post autor: 240VOLT » 13 paź 2011, 22:10

czyli jeśli połączę te diody szeregowo to każda dostanie 800mA??? Czyli jaką wydajność prądową powinien mieć zasilacz aby diody świeciły pełną mocą ? tylko 800 mA??? (zasilacz powiedzmy na 15V).

I jeszcze jedno skąd te 70 procent się bierze?? (w sęsie że 30 idzie na światło w ledach a reszta na ciepło?)

A to nie jest 8,4 W na ciepło ??

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 14 paź 2011, 0:38

Diody połączone szeregowo mają napięcie zależne od ich ilości w szeregu np. 3V * 3 diody = 9V i prąd 1 diody np. 20mA. Połączone równolegle mają napięcie 1 diody czyli te 3V, a prąd 3 diody * 20 mA = 60 ma. Stosuje się połączenia szeregowe żeby ograniczyć prąd potrzebny do zasilania tych, że diod. Duży prąd = duże straty, do tego dochodzą grube przewody itd. Diody mocy mają dużo wyższy prąd niż diody zwykłe dla tego do ich zasilania stosuje się zaawansowane układy impulsowe zamiast rezystorów. Przetwornice impulsowe step up lub step down z ograniczeniem prądu. Diody mocy wymagają specjalnych płytek, do których się je lutuje. Płytki te przewodzą ciepło, a diodę wraz z płytką montuje się na radiatorze. W warunkach domowych jest to dość kłopotliwe dla tego lepiej kupić diodę na płytce i gotową przetwornicę. Radiatory też są do tego, albo można samemu powiercić w uniwersalnym i je dopasować. 70% czyli 560 mA, bo 800mA to prąd maksymalny. Nie wiem skąd taka wartość, ale mój przedmówca wie co pisze.

240VOLT
-
Posty: 30
Rejestracja: 05 wrz 2007, 9:27
Lokalizacja: Amperowo

Post autor: 240VOLT » 14 paź 2011, 15:23

Reasumując.
Do zasilenia tych diod wystarczy mi zasilacz 800mA, driver o którym pisałem przerobiony na 800mA, oraz porządny radiator który rozproszy mi około 8,4 W ciepła. Myślę że taki prąd z powodzeniem wyciągnę ze zwykłego zasilacza transformatorowego. Czy są jakieś przeciwwskazania?? Czy może lepiej impulsowy o takim prądzie wyjściowym ??

Awatar użytkownika
timo66
Moderator
Posty: 1807
Rejestracja: 20 maja 2006, 19:15
Lokalizacja: 66'15" M.a.R.s.
Kontakt:

Post autor: timo66 » 14 paź 2011, 18:56

Mój błąd miało byc oczywiście 8,4W .
240VOLT pisze:I jeszcze jedno skąd te 70 procent się bierze??
Jest to sprawność diod Led [jedni podają więcej inni mniej ], tak jak w żarówkach wolframowych jest to 1-2%.
240VOLT pisze:Do zasilenia tych diod wystarczy mi zasilacz 800mA, driver o którym pisałem przerobiony na 800mA, oraz porządny radiator który rozproszy mi około 8,4 W ciepła.
Zobacz jak będzie działać przy tych 300mA , w brew pozorom rozproszyć tyle ciepła ze struktury 1mm² nie jest takie łatwe , a o ugotowanie LED nie trudno. Trafo pewniejsze, impulsowe nie są takie odporne na wyładowania atmosferyczne i po kilku latach często lądują w koszu, głównie ze względu na elektrolity.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 14 paź 2011, 20:17

To nie jest reklama a jedynie informacja: zajrzyj do tego sklepu - http://sklep.ledim.pl/?kategoria=Uk%C5% ... aj%C4%85ce znajdziesz tu dużo informacji. Przetwornice są opisane np. tak http://sklep.ledim.pl/?misc=25 albo tak http://sklep.ledim.pl/?misc=50 możesz zbudować coś sam, albo przynajmniej będziesz wiedział czego szukać. Jest tam też gdzieś podana sprawność, a z tego można wyliczyć moc zasilacza.

Robiłem wiele testów i jak dla mnie najlepszym sposobem polepszenia jasności świecenia LED'ów jest połączenie kolimatora ze szklanej kulki (bezbarwnej). Kulka powinna mieć w przekroju kilka centymetrów, wokół kulki najlepiej dodać reflektor np. z foli aluminiowej, albo napylić srebrnym sprayem odpowiedni dla kulki odbłyśnik (reflektor). Ten spray nie przewodzi prądu. Jest używany jako imitacja chromu w dekoracjach i świetnie nadaje się do malowania PCB lub reflektorów.

Dioda jest na żółto. Na czarno reflektor, niebieski to szklana kulka. Oczywiście ryskunek jest bardzo toporny i albo kolimator powinien nieco bardziej przylegać do reflektora, albo reflektor do kolimatora.
Załączniki
dioda.png
dioda.png (805 Bajtów) Przejrzano 16705 razy

240VOLT
-
Posty: 30
Rejestracja: 05 wrz 2007, 9:27
Lokalizacja: Amperowo

Post autor: 240VOLT » 15 paź 2011, 13:56

Dzięki e-lektryk Bardzo ciekawa stronka. A może macie jakieś propozycje jak by przerobić ten układ.
Tak żeby zasilał 6 takich diod. Wymyśliłem że zrobią coś takiego:

1. Układ 7815 (1A) zamieniam na układ 78S15 (2A)
2. Zastosowany buz11 powinien wytrzymać znaczny prąd więc podłączam do niego dwie równoległe gałęzie po 3 diody szeregowo w każdej z gałęzi. Wtedy potrzebuję napięcia jak do jednej gałęzi a prądu podwójnego czyli około 1,5 A

Czy moje myślenie jest prawidłowe ?? Dokładny opis tego układu jest w edw 6/2009

i jeszcze jedno czy tego układu nie mogę zasilać 12 voltami ?? przecież na wejściu jest stabilizator na 15 V???

Thud
-
Posty: 42
Rejestracja: 02 sie 2011, 22:47
Lokalizacja: Górny Śląsk

Post autor: Thud » 16 paź 2011, 15:33

Stabilizator STABILIZUJE napięcie, nie może go podwyższać. Same stabilizatory aby działały poprawnie, muszą mieć pewien minimalny spadek (Dropout Voltage), wynosi on tak dla stabilizatorów liniowych około 2V. Na przykład teoretycznie żeby stabilizator 7812 sprawował się, to zakres napięć wejściowych (teoretycznie, bierze się zawsze napięcie większe!) wynosi od 14V-Uimax, gdzie Uimax to maksymalne napięcie na wejściu. Co do teoretycznie - przykładowo w nocie katalogowej 7812 znalazłem informacje że minimalne napięcie pracy wynosi 14,6V (przy liniowej stabilizacji).
Do podwyższania napięć stosuje się przetwornice DC/DC.

Teoretycznie z twoich rozmyślań na temat LED wychodzi na to że masz rację. Co do BUZ11 - powinien spokojnie wytrzymać, obciążałem go podobnym prądem i nie było problemów (2 sprawa że był to przebieg prostokątny, ale nie powinno być jakiegokolwiek problemu, bo tranzystor ten wytrzymuje gdzieś ponad 20A z tego co pamiętam (of korz, przy wyższych prądach stosuje się radiatory).

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 16 paź 2011, 20:19

Stabilizacja napięcia to jedno, a stabilizacja prądu to drugie. Diody są zasilane prądowo jak tranzystory bipolarne. Układ zasilający powinien mieć odpowiednie napięcie, ale dużo ważniejszy jest stabilny prąd ograniczony na właściwym poziomie. Kolejną kwestią jest stabilizacja liniowa, jaka występuje w przypadku stabilizacji za pomocą LM7812 czy LM7815. Jest to najgorszy z możliwych sposób zasilania diod dużej mocy. Sam układ LM78XX nie wystarczy, bo jeszcze jest potrzebny dodatkowy układ ograniczający prąd np. na LM317, ale i tak nie zmienia to faktu, że przy zasilaniu liniowym przy prądzie rzędu 0.8A występują duże straty. Przy zasilaniu stabilizowanym liniowo, wszystko się grzeje dużo bardziej niż przy zasilaniu impulsowym. Weźmy na ten przykład tranzystor typu N-FET. W tabeli podane są wartości maksymalne (absolute maximum ratings), gdzie prąd maksymalny dla tego tranzystora wynosi 22A, ale przy zasilaniu impulsowym już 88A, a związane jest to z wytrzymałością termiczną złącza tranzystora. Jeżeli ktoś stosuje diody to po to żeby oszczędzić energię, a najlepsze rezultaty daje zasilanie impulsowe. Istotna jest też żywotność diody LED dużej mocy. Duża moc to wysoka temperatura, a wysoka temperatura to śmierć dla diody. Prąd 800mA przy zasilaniu impulsowym powoduje mniejsze grzanie, więc i znacząco wydłuża żywotność diody.

update:

Znalazłem też coś na temat chłodzenia diod dużej mocy:
www.philipslumileds.com/uploads/232/AB05-pdf
http://www.cree.com/products/pdf/XLampT ... gement.pdf
http://www.avagotech.com/docs/AV02-2391EN
http://www.instructables.com/id/RGB-Col ... selection/
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_ma ... power_LEDs
Ostatnio zmieniony 17 paź 2011, 14:31 przez e-lektryk, łącznie zmieniany 1 raz.

240VOLT
-
Posty: 30
Rejestracja: 05 wrz 2007, 9:27
Lokalizacja: Amperowo

Post autor: 240VOLT » 17 paź 2011, 15:56

Swoją drogą nawet by mi pasowało sterowanie impulsowe np przez PWM, Mógłbym regulować jasność diod. Tylko jak by to zrobić??
Może na wejście MOSFETa dam transoptor który będę sterować przez PWM??
Lub jeszcze co mi przychodzi do głowy to zastosować na wyjściu jeszcze jednego buza11 i jego dać pod PWM??

Aha mam jeszcze jedno pytanie, czy zastosowany układ tl061 nie padnie przy prądach 1,5A.
Proszę o wyrozumiałość ale za nic nie mogę zrozumieć na jakiej zasadzie działa i jaki prąd przezeń popłynie... :/

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 17 paź 2011, 21:12

240VOLT pisze:Swoją drogą nawet by mi pasowało sterowanie impulsowe np przez PWM, Mógłbym regulować jasność diod. Tylko jak by to zrobić??
Może na wejście MOSFETa dam transoptor który będę sterować przez PWM??
Lub jeszcze co mi przychodzi do głowy to zastosować na wyjściu jeszcze jednego buza11 i jego dać pod PWM??

Aha mam jeszcze jedno pytanie, czy zastosowany układ tl061 nie padnie przy prądach 1,5A.
Proszę o wyrozumiałość ale za nic nie mogę zrozumieć na jakiej zasadzie działa i jaki prąd przezeń popłynie... :/
To nie jest takie proste jakby się by mogło wydawać. PWM to temat rzeka i w zasadzie trzeba by określić jaki sposób sterowania wybierzesz i w jakim zakresie będzie się ono odbywało. Ważna jest wysokość pulsów, wypełnienie, czasy i inne rzeczy, więc nie jest to temat lekki, łatwy i przyjemny. W przypadku PWM można sterować prądowo lub napięciowo. Wyliczenie i zmierzenie tego też nie jest aż takie proste jak w przypadku układów liniowych. Do LED stosuje się sterowanie napięciowe przy stałym prądzie.

Nie wiem do czego chcesz stosować TL061. Musiał bym zobaczyć jakiś schemat. Sam układ jest wzmacniaczem napięcia i bardziej nadaje się do układów audio niż jako sterownik diody mocy. Z resztą przez ten układ nie płynie duży prąd. On tylko steruje pracą jakiegoś elementu wykonawczego (np. tranzystora).

Najprostszy PWM jaki przychodzi mi do głowy można zbudować na NE555, ale dopasowanie go do parametrów diody wcale nie będzie proste. Najlepszym rozwiązaniem było by sterowanie PWM za pomocą potencjometru z dodatkowym czujnikiem termicznym, który w razie potrzeby sam ograniczał by prąd diody na zasadzie podobnej do ARW z tym, że zaprojektowanie takiego układu jest dość czasochłonne. Bo przecież układ ma działać poprawnie w każdych warunkach.

link

Chociaż w tym wypadku PWM z NE555 nie jest chyba najlepszym rozwiązaniem. Pozostaje jeszcze stabilizacja prądu, a układ NE555 pracuje jako regulator mocy, a nie napięcia.

Fabryczne sterowniki wyglądają tak (chociaż nie ma tu schematu): http://www.powerled.pl/pliki/Powerled_P ... LER_S3.pdf

A tu jest jakiś gotowiec: http://www.alciro.org/alciro/domotica_2 ... 125_en.htm

a tak wygląda fabryczny: http://www.led1.de/shop/images/thumbnai ... 1400mA.jpg

ODPOWIEDZ