Питание мощных 30 Вт светодиодов, стробоскоп, подбор блоков питания

[Даниил Таюров]

Здравствуйте.

Хочу собрать светомузыкальное оборудование (стробосткопы) на основе Arduino.
Присмотрел варианты мощных 30 Вт светодиодов:

https://www.chipdip.ru/product/tds-p030law27
2100 мА, 15-17 В

https://arlight66.ru/catalog/30w-300w-99/moshchnyy-svetodiod-arpl-30w-epa-5060-dw-1050ma-018491.html
1050 мА, 30-34 В

Возникли такие вопросы.

1. Изначально я собирался взять «обычный» блок питания и подключать светодиоды с мощными резисторами.
По моим расчетам для 15-17 В светодиода подойдет резистор 4 Ома, 17 Вт с блоком питания на 24 В.
Для 30-34 В светодиода резистор 4 Ома, 5 Вт с блоком питания на 36 В.

Итак, выбрал такие резисторы 10 Ом, 50 Вт
https://www.chipdip.ru/product0/9000199243
Взял сопротивление с запасом, т. к. прочитал, что повышение сопротивления в несколько раз в этом случае не приведет к значительному падению напряжения на светодиоде.

Но когда написал письмо в Чипдип, вот что они ответили: 
«Использовать со светодиодами значительной мощности ограничительные резисторы вместо электронных драйверов в корне не верно, так как при неизбежном в процессе pаботы нагреве, соотношение тока и падения напряжения на светодиоде изменяется и поэтому тот резистор, который нормально обеспечивал работу холодного светодиода, не годится для работы этого диода при высокой температуре. Поэтому для мощного светодиода нужен led драйвер.»

С другой стороны в Алрайте ответили:
«Драйвер нужен. либо подбирать резистор. оба варианта возможны».

Подскажите, кому верить? Конечно я бы предпочел купить более универсальный обычный блок питания и поставить резисторы, чтобы можно было использовать этот БП и для других проектов в будущем. Но если для надежной работы светодиодов нужны специализированные БП с ограничением силы тока, возьму лучше их.

2. Вся схема должна выглядеть так: между блоком питания и светодиодом вот такой силовой ключ (мосфет), управляемый с Arduino:
https://www.chipdip.ru/product/rdc1-s1-n-power-mosfet-2

С помощью этого силового ключа и хочу делать эффект быстрого мерцания стробоскопа и плавного затухания.
Подскажите, будет ли нормально работать такая схема, какой блок питание с учетом этого нужен?

Вроде в задачу драйвера светодиодов как раз входит гасить разные скачки и импульсы, что должно мешать эффект стробоскопа делать.
С другой стороны, знакомый инженер сказал, что как раз таки обычные блоки питания не рассчитаны, чтобы включаться-выключаться несколько раз в секунду, поэтому подойдет именно специальный драйвер светодиодов.

Смогу ли с помощью силового ключа делать эффект плавного затухания? Вопрос возник, потому что видел драйверы светодиодов с пометкой «для диммирования». А что, с обычным драйвером или БП, с помощью силового ключа этот эффект нельзя достичь?

3. Вот здесь автор говорит, что не рекомендуется подключать несколько светодиодов параллельно к одному блоку питания (0:55). 

Значит для каждого светодиода отдельный БП нужен для максимальной надежности?

 

 

 

[Реклама]

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

[ivani-2a]

Вот схема как должно выглядеть, где А4-А6 необходимые драйвера для светодиодов.

Представленные ТС  ключи не годятся для быстро-протекающих процессов, на этих ключах будет выделятся много тепла в процессе переключения.

[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

[musa56]

7 часов назад, Даниил Таюров сказал:

Взял сопротивление с запасом, т. к. прочитал, что повышение сопротивления в несколько раз в этом случае не приведет к значительному падению напряжения на светодиоде.

Для начала разберитесь как работает светодиод. И напряжение здесь не главное. Светодиод работает от тока и резистор как раз и задает этот ток. Соответственно увеличиваете сопротивление - уменьшаете ток и соответственно яркость светодиода. И учтите что все будет очень сильно греться и потребует мощных радиаторов. В том числе и на резисторы. Если светодиоды работают не в предельных режимах то думаю что использовать их допустимо но не оправдано. Коммутировать полевиками вполне возможно. Да и если использовать ШИМ модуляцию то и яркость можно регулировать. Правильным вариантом  будет использовать драйвер светодиода. Управлять драйвером можно и с использованием Ардуино. И к стати есть драйвера работающие от 220 вольт.Тогда блок питания не нужен будет очень мощны. В этом случае если хотите поставить в каждом канале по несколько светодиодов то можно соединить их последовательно хоть несколько десятков.

Изменено 27 ноября, 2020 пользователем musa56

[Реклама]

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

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

[Dr. West]

21 час назад, Даниил Таюров сказал:

С другой стороны, знакомый инженер сказал, *** подойдет именно специальный драйвер светодиодов.

Всё правильно он сказал. Ищите драйверы со входом "диммирования". Подключив к нему вашу ардуину (возможно, через небольшую схему согласования) вы сможете управлять током через светодиод, менять яркость, стробировать и т.п.

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

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

[Серж Вамп]

Первое что нужно сделать собрать драйверы(как сказал @Dr.West с функцией диммирования) но для настройки светодиодов ,ток ограничить и выставить на максимально возможному   светодиоду (чуть меньше заявленного продавцами) и по температуре проверить во время работы ,  а вторым этапом уже управление. Так спасёте светодиоды от большого тока , продлите их жизнь

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

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

[Даниил Таюров]

Спасибо за ответы!

Концепция немного поменялась, я решил взять RGB-светодиоды, чтобы можно было менять цвет и было интереснее.

Нашел мощный RGB-светодиод:
https://www.chipdip.ru/product/tds-p030l4rgb
30 Вт, 2100 мА

Почему-то напряжение не указанно в спецификации светодиода, я решил сам посчитать.
Делю на три, на каждый канал цвета, получается 10 Вт и 700 мА.
Получается, напряжение на каждом канале примерно 14,3 вольта.
Но после изучения другие модели этого производителя, оказалось, что зеленый канал обычно работает с большим напряжением, чем два других.
Вот данные на основе других моделей ( https://static.chipdip.ru/lib/552/DOC001552421.pdf ):
Red 13,5 В (12-15 В)
Green 16 В (15-17 В)
Blue 13,5 В (12-15 В)

Проверяю
R: 13,5 В * 0,7 А = 9,45 Вт 
G: 16 В * 0,7 А = 11,2 Вт
B: 13,5 В * 0,7 А = 9,45 Вт 
Итого: 9,45+11,2+9,45 = 30,1 Вт - совпадает с общей мощностью светодиода, должно быть верно.

В соответствии с вашими советами, ставлю на каждый канал драйвер светодиода DC-DC на 700 мА с диммированием
https://www.chipdip.ru/product/ldd-700l

Читаю спецификацию этого DC-DC драйвера
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=LDD-L
Там есть следующее замечание (сноска 4)
«Output voltage will always step down by 3 volts from input DC voltage.»

Как я понял, это означает, что выходное напряжение драйвера всегда на три вольта ниже чем входное.
Значит на драйверы, питающие каналы Red и Blue надо подавать 16,5 В, а на драйвер, подключенный к каналу Green - 19 В.

Значит необходимы блоки питания с регулируемым напряжением, беру два таких
https://arlight66.ru/catalog/reguliruemye-0-24v-38/blok-pitaniya-jts-180-24-0-24v-7-5a-180w-018500.html

Получается такая схема.

Подскажите, я правильно все рассчитал и подобрал? Недавно только начал врубаться в тему с электроникой.

Теперь еще хочу разобраться, как управлять драйверами с пинов Ардуино, нужно ли будет какое-то дополнительное устройство согласования. Прикрепляю скрин из спецификации драйвера.
 

Изменено 28 ноября, 2020 пользователем Falconist
Оверквотинг

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

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

[musa56]

19 минут назад, Даниил Таюров сказал:

Подскажите, я правильно все рассчитал и подобрал?

Для начала странный выбор драйвера. У вас светодиоды на 2А а драйвер берете на 700мА. Прилично теряете в яркости. Взяли хотя бы на 1.5А. Падение на светодиоде постоянное и где то примерно 3.3-3.5 вольта. Соответственно если соединяете последовательно то умножаете эту цифру на количество светодиодов. Драйверы обеспечивают стабильный ток. Выходное напряжение драйвера просто показывает сколько последовательных светодиодов можно к нему подключить. По поводу управления яркостью нужно смотреть уровень входного напряжения на входе. Скорее всего можно и напрямую управлять если напряжение питания драйверов небольшое. Если будете питать драйверы от сети то лучше поставить изоляторы

[Dr. West]

RGB светодиоды, действительно, по 600-700 мА на канал, по общей мощности как раз подходит.В даташите токи указаны для одноцветных матриц.
В среднем всё верно, только два блока питания брать совсем необязательно, можно взять один, нерегулируемый, вольт на 24. Драйвер всё равно импульсный и ему это вреда не принесёт.
 

[Даниил Таюров]

8 минут назад, Dr. West сказал:

RGB светодиоды, действительно, по 600-700 мА на канал, по общей мощности как раз подходит.В даташите токи указаны для одноцветных матриц.
В среднем всё верно, только два блока питания брать совсем необязательно, можно взять один, нерегулируемый, вольт на 24. Драйвер всё равно импульсный и ему это вреда не принесёт.
 

Если я к драйверу подключаю на вход 24 В, то на выход (на светодиод) он будет подавать 21 В.
Т. к. в спецификации драйвера указанно: «Output voltage will always step down by 3 volts from input DC voltage» (выходное напряжение драйвера всегда на три вольта ниже чем входное). 
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=LDD-L

Получается, светодиод будет работать с мощностью
21 В * 0,7 А = 14,7 Вт

Но в таком 30 Вт RGB-светодиоде на каждый канал цвета должно быть по 10 Вт.

Получается перегрузка по мощности в полтора раза?

Или я что-то неправильно понимаю? Я знаю, что светодиоды отличаются от «обычных» компонентов, т. к. основной параметр для них это сила тока, но пока не могу сказать, что на 100% разобрался.

 

18 минут назад, musa56 сказал:

Для начала странный выбор драйвера. У вас светодиоды на 2А а драйвер берете на 700мА. Прилично теряете в яркости. Взяли хотя бы на 1.5А. 

2100 мА - суммарный ток всего RGB светодиода. А по факту это три "отдельных светодиода" разных цветов в одном корпусе.

700 мА Red + 700 мА Green + 700 мА Blue = 2100 мА весь RGB светодиод.

А драйверы я ведь на каждый канал цвета отдельно ставлю.

[Серж Вамп]

Сам выложил данные по продавцу

Но смело 10% делай меньше, это китай, а значит всё только на бумаге

На 3 вольта оговорка чтоб не брали с малым напряжением блоки питания , например выход примерно 15 надо то блок питания 3+15=18 минимум блок питания,на драйверем3 теряется

Сам драйвер даст только свои 700мА ,а это самое главное! Он сам регулирует напряжение,главно взять на 3 вольта больше чем надо на светодиод

[Dr. West]

15 часов назад, Даниил Таюров сказал:

Или я что-то неправильно понимаю?

Неправильно. Указывается минимальная разница напряжений вход - выход, при котором драйвер ещё сохраняет свои характеристики. Т.е. на самом драйвере должно падать, как минимум, 3 вольта.
При бОльшей разнице он тоже будет прекрасно работать.

[Alex Ferrum]

28.11.2020 в 12:07, Даниил Таюров сказал:

Спасибо за ответы!

Концепция немного поменялась, я решил взять RGB-светодиоды, чтобы можно было менять цвет и было интереснее.

Нашел мощный RGB-светодиод:
https://www.chipdip.ru/product/tds-p030l4rgb
30 Вт, 2100 мА

Почему-то напряжение не указанно в спецификации светодиода, я решил сам посчитать.
Делю на три, на каждый канал цвета, получается 10 Вт и 700 мА.
Получается, напряжение на каждом канале примерно 14,3 вольта.
Но после изучения другие модели этого производителя, оказалось, что зеленый канал обычно работает с большим напряжением, чем два других.
Вот данные на основе других моделей ( https://static.chipdip.ru/lib/552/DOC001552421.pdf ):
Red 13,5 В (12-15 В)
Green 16 В (15-17 В)
Blue 13,5 В (12-15 В)

Проверяю
R: 13,5 В * 0,7 А = 9,45 Вт 
G: 16 В * 0,7 А = 11,2 Вт
B: 13,5 В * 0,7 А = 9,45 Вт 
Итого: 9,45+11,2+9,45 = 30,1 Вт - совпадает с общей мощностью светодиода, должно быть верно.

В соответствии с вашими советами, ставлю на каждый канал драйвер светодиода DC-DC на 700 мА с диммированием
https://www.chipdip.ru/product/ldd-700l

Читаю спецификацию этого DC-DC драйвера
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=LDD-L
Там есть следующее замечание (сноска 4)
«Output voltage will always step down by 3 volts from input DC voltage.»

Как я понял, это означает, что выходное напряжение драйвера всегда на три вольта ниже чем входное.
Значит на драйверы, питающие каналы Red и Blue надо подавать 16,5 В, а на драйвер, подключенный к каналу Green - 19 В.

Значит необходимы блоки питания с регулируемым напряжением, беру два таких
https://arlight66.ru/catalog/reguliruemye-0-24v-38/blok-pitaniya-jts-180-24-0-24v-7-5a-180w-018500.html

Получается такая схема.

Подскажите, я правильно все рассчитал и подобрал? Недавно только начал врубаться в тему с электроникой.

Теперь еще хочу разобраться, как управлять драйверами с пинов Ардуино, нужно ли будет какое-то дополнительное устройство согласования. Прикрепляю скрин из спецификации драйвера.
 

Подключал такой светодиод. Использовал блок питания на 5 вольт. Управлял с ATTINY861. 

[Alex Ferrum]

Кстати, там светодиоды каждого цвета по 10 последовательно стоят, поэтому напряжение работы от 23 вольт для красного до 27 вольт для голубого. 

[Alex Ferrum]

Делал этот драйвер ещё в 2019 году, питание - 5 вольт. По сути представляет из себя три двухтактных повышающий dc-dc преобразователя с независимой регулировкой.