светильник в салоне авто

[angelgreys90]

Всем доброго времени суток!
Хочу задать вопрос по поводу светодиодов в салоне авто.

Сразу оговорюсь, пока это только теоретический интерес.
Возьмем кренку (LM317). Соберем схему №1 и №2.
Первый вариант - стабилизация тока. 
Для светодиодов 5050 (там 3 кристалла в корпусе) ток будет составлять 60mA при напряжении 3,2V.
Т.к. в автомобильной сети напряжение прыгает, в симуляторе я поставил источник синусоиды с постоянным напряжением 13V и амплитудой 2V.
Номиналы резисторов подбирал опытным путем в симуляторе (не расчитывал точно).

Второй вариант - стабилизация напряжения. 
Т.к. напряжение прыгает и может проседать даже ниже 8V (на старых машинах с неисправными источниками питания), то можно включить последовательно до 2х светодиодов. Я включал 1.
На выходе стабилизатора должно быть стабильное напряжение (например 5V). Далее, резистором ограничиваем ток до 60mA (около 30 Ом). 

И вот, наконец-то, вопрос:
В чем принципиальная разница этих двух схем? почему стоит использовать первый вариант? чем так плох второй?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Vascom]

Второй вариант плох тем, что при нагреве светодиода на нём уменьшится падение напряжения, возрастёт ток, светодиод будет ещё больше греться... и так по кругу.

При этом стабилизатор напряжения не обратит на это ни малейшего внимания.

 

Стабилизировать напряжение и ограничивать ток резистором можно только для маломощных светодиодов, либо с хорошим охлаждением.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Dr. West]

Первый вариант в такой реализации не менее кривой. Подумайте (или просимулируйте), что произойдёт, если одна из цепочек светодиодов оборвется или некоторые светодиоды будут иметь падение напряжения несколько меньше или больше остальных.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[angelgreys90]

т.е. светодиод с мощностью 3.2V*0,06A ~0.2W уже считается мощным?

тогда какой светодиод маломощный? я знаю 3V*0.02A=0.15W. Это самая малая мощность из всех, что я знаю. Не думаю, что 50mW так много.

Только что, Dr. West сказал:

что произойдёт, если одна из цепочек светодиодов оборвется или некоторые светодиоды будут иметь падение напряжения несколько меньше или больше остальных.

вот именно. А если использовать второй вариант, то перегорит только один светодиод

[Dr. West]

Из личного опыта: Мною несколько лет назад был собран для знакомого светильник на 3 одноваттных светодиодах (последовательно), чего оказалось вполне достаточно для освещения салона. Со стабилизатором тока на LM317, ток составил порядка 250 mA - на большее не хватает запаса напряжения. Тем легче светодиодам.

Изменено 27 января, 2017 пользователем Dr. West

[Vascom]

Ну тут оба варианта плохи.

Маломощные светодиоды - до 50-100мА примерно. Но важно ещё и охлаждение.

Не лучше ли поставить нормальный повышающе-понижающий DC-DC импульсный преобразователь и запитывать по 4-5-6 светодиодов в одной цепочке?

[angelgreys90]

1 минуту назад, Vascom сказал:

Не лучше ли поставить нормальный повышающе-понижающий DC-DC импульсный преобразователь и запитывать по 4-5-6 светодиодов в одной цепочке?

да, полностью согласен. Можно вообще сделать целый блок, запитать его от доп.аккумулятора, заполнить 2/3 багажного отделения платами и т.д и т.п

По поводу охлаждения: правильно ли я понимаю, что если подключать по схеме стабилизатора напряжения максимальное число светодиодов, то (на LM317 в корпусе TO-220 максимальный ток 1,5А) светодиодов получиться 25*0,06А = 1,5А. При напряжении 12V рассеиваемая мощность будет равна 18Вт?

[Dr. West]

Умножаем падение напряжения на ЛМке на ток - получаем мощность.

[Vascom]

Да, в сумме 18Вт. Из них поряда 5Вт на светодиодах и порядка 13Вт на LM317 (система охлаждения по размерам явно будет значительно больше импульсного стабилизатора).

[angelgreys90]

11 минуту назад, Vascom сказал:

(система охлаждения по размерам явно будет значительно больше импульсного стабилизатора).

а если учесть то, что "системой охлаждения" будет являться крыша автомобиля?

и если я правильно понял, то 

12 минуты назад, Dr. West сказал:

Умножаем падение напряжения на ЛМке на ток - получаем мощность.

при включении 3х диодов последовательно 3*3,2=9,6V, 12V-9.6V = 2.4V, P=2.4V*1.5A=3.6W - не так уж и много... 

точнее 1,25V*1.5A=2W... туго уже соображаю

 

[Vascom]

Говорят не получается последовательно три диода от LM317 запитывать в автомобиле. Поскольку минимальное падение на самой ЛМке 1.5В, а напряжение аккумулятора может быть 10.5В, то напряжения для зажигания светодиодов недостаточно. Лучше ставить по два.

Ну а рассеиваемую мощность считаем при максимальном напряжении аккумулятора, например 14.5В. 14.5-6.4 = 8.1В, умножив на 1.5А, получим около 12Вт.

Изменено 27 января, 2017 пользователем Vascom

[angelgreys90]

все равно падение на LM317 1,5V*1.5A = 2.25W.

если микросхема лежит на плате 6*8см с медью, то мне кажется охлаждение будет достаточным. или я не прав?

[Vascom]

1.5В падение напряжения - это минимум. В рассматриваемой задаче падение будет 8В при подключении двух светодиодов последовательно и напряжении аккумулятора 14.5В.

[hakhak]

пользуясь случаем, посоветуйте схему стаба ldo c макс падением на стабилизаторе 0,4-0,6в, желательно не импульсного

[angelgreys90]

значит получается, что LM не стоит использовать при стабилизации тока на несколько цепочек (т.к. при перегорании одной цепи сгорит все)

также ее не следует использовать при стабилизации напряжения, т.к. при нормальной работе выделяется много тепла, а при просадке входного напряжения падает ток нагрузки.

я правильно понимаю? может ли тогда следовать из всего этого, что LM 317 без стабильного входного напряжения, без радиатора и с большим, чем 1, числом цепей на выходе вообще не стоит использовать?

[Vascom]

3 минуты назад, angelgreys90 сказал:

значит получается, что LM не стоит использовать при стабилизации тока на несколько цепочек (т.к. при перегорании одной цепи сгорит все)

также ее не следует использовать при стабилизации напряжения, т.к. при нормальной работе выделяется много тепла, а при просадке входного напряжения падает ток нагрузки.

я правильно понимаю? может ли тогда следовать из всего этого, что LM 317 без стабильного входного напряжения, без радиатора и с большим, чем 1, числом цепей на выходе вообще не стоит использовать?

Стабильное входное напряжение не обязательно.

Необходимость радиатора зависит от выделяемого на LM317 тепла.

Цепь на выходе LM317 как бы одна. 

 

Но для конкретной задачи и её условий LM317 выглядит не лучшим вариантом.

[angelgreys90]

может тогда проще использовать LM7805 -> Резистор на 30 Ом -> Светодиод. 

рассеиваемая мощность на LM будет меньше 1W (при 10V входных 5*0,06=0,3W, при 15V - 10*0.06=0.6W)

[Vascom]

Но тогда на каждый светодиод надо ставить по своему LM7805.

[angelgreys90]

9 минут назад, Vascom сказал:

Но тогда на каждый светодиод надо ставить по своему LM7805.

или использовать LM7812 на 3 светодиода, включенных последовательно. верно?

[Vascom]

Нет, у LM7812 минимальное падение напряженя целых 2В.

Надо искать LDO.

[Григорий Т.]

1 час назад, angelgreys90 сказал:

я знаю 3V*0.02A=0.15W

Это какая-то политическая арифметика

[angelgreys90]

решил все таки использовать блок питания на основе MC34063. Дабы не дублировать свои темы и не создавать хаос на форуме, спрошу здесь же. Подскажите по номиналам. Правильно ли рассчитана схема? Если на вход - бортовая сеть авто, т.е. при неработающем двигателе 11,5-12,6 В, при работающем 13,8-14,5 В. На выходе 9 В.

[Vascom]

Как считал?

Онлайн калькуляторы другие номиналы конденсатора и катушки выдают.

[angelgreys90]

Только что, Vascom сказал:

Как считал?

подбирал в Proteus

[Vascom]

Воспользуйся онлайн-калькулятором, их много в гугле.