Jump to content
Даниил Таюров

Питание мощных 30 Вт светодиодов, стробоскоп, подбор блоков питания

Recommended Posts

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?

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

222.png

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Изготовление 2-х слойных плат от 2$, а 4-х слойных от 5$!

Быстрое изготовление прототипа платы всего за 24 часа! Прямая доставка с нашей фабрики!

Смотрите видео о фабрике JLCPCB: https://youtu.be/_XCznQFV-Mw

Посетите первую электронную выставку JLCPCB https://jlcpcb.com/E-exhibition чтобы получить купоны и выиграть iPhone 12, 3D-принтер и так далее...

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.

Edited by musa56

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар "Новый BlueNRG-LP с Bluetooth 5.2 и Long Range — волшебная палочка разработчика IoT" (04/02/2021)

Приглашаем 4 февраля на бесплатный вебинар о BlueNRG-LP - новой системе-на-кристалле (SoC) STMicroelectronics. На вебинаре будут детально рассмотрены функциональные блоки, особенности подключения, аппаратные и программные средства для разработки, настройка сценариев с помощью BlueNRG-GUI, практические примеры работы с микросхемой, а также примеры применения BlueNRG-LP в устройствах интернета вещей.

Подробнее

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.


"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Share this post


Link to post
Share on other sites

Новые компактные конденсаторы Panasonic серии TPS. Закаленный характер.

Panasonic представил новую серию TPS твердотельных танталовых конденсаторов с проводящим полимером для поверхностного монтажа. Конденсаторы серии TPS обладают уникальными особенностями, что делает их отличным выбором для использования в приложениях с высокими требованиями.

Подробнее

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

SiC MOSFET на 1200 В для схем флайбэк до 500 Вт!

Компания Wolfspeed выпустила новые карбид-кремниевые транзисторы C3M0350120D/J на 1200 В, предназначенные для маломощных устройств мощностью до 500 Вт. Карбид-кремниевые транзисторы в сравнении с кремниевыми демонстрируют меньший на 75% уровень потерь на переключение и меньшее на 50% значение потерь проводимости в рабочем режиме при температуре кристалла 100…150°С.

Подробнее

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.
 

_Scheme 1_Монтажная область 1.jpg

_Scheme 2.png

Edited by Falconist
Оверквотинг

Share this post


Link to post
Share on other sites
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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.
 


"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сам выложил данные по продавцу

Screenshot_20201128-150706_Drive.jpg

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.


"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.
 

_Scheme 1_Монтажная область 1.jpg

_Scheme 2.png

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения


  • Частотники VFD до 5кВт. Одна входная фаза, три выходных

×
×
  • Create New...