Подключение Диодов, Помогите Пожалуйста!

[Alexander_BR]

Здравствуйте! Помогите пожалуйста по такому вопросу:

Имеется 40 сверх ярких светодиодов белого свечения, их надо подключить к АКБ (12В, 88Ah).

Вопрос: как это сделать правильно, главное чтоб МЕНЬШЕ кушали. Ну и свечение не убавить?

На каждый диод по отдельному резистору и параллельно к АКБ?

Сделать цепочки по 3 (или 4 диода) последовательно и каждую цепочку подключить параллельно к АКБ?

Или по несколько диодов на один резистор и параллельно к АКБ?

Как лучше, чтоб как говорится найти золотую середину?

Заранее благодарен!

[Реклама]

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

[loox]

Вот пример расчета, (падение напряжения на резисторе) = 12В-(число светодиодов подключенных последовательно)*(нормальное падение напряжение на одном диоде, ~3-4В), число светодиодов нужно выбрать таким, чтобы падение напряжение на резисторе было наименьшим (разумеется он должен быть положительным , а (сопротивление гасящего резистора) = (падение напряжения на резисторе)/(нормальный ток светодиодов). Так что, вам нужно выбрать вариант

Сделать цепочки по 3 (или 4 диода) последовательно и каждую цепочку подключить параллельно к АКБ?

[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

[Alexander_BR]

Спасибо))

А если подключить параллельно каждый диод через резистор, сильно ли будет различие в потреблении тока по сравнению с параллельно последовательной схемой? Есть ли плюсы в параллельной схеме, или только минусы???

Просто уже сделал параллельно (каждый диод к резистору), пытаюсь понять на сколько накосячил

Изменено 18 октября, 2009 пользователем Alexander_BR

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда 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 очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

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

[my504]

Все варианты с балластом в виде резистора будут приблизительно равноценно ПЛОХИМИ. Высокий КПД и стабильная при разряде акку яркость свечения диодов получится ТОЛЬКО с токовым ШИМ драйвером.

Есть готовые микросхемы с цепочкой из 4 и более диодов в нагрузке. При этом количество диодов в цепочке не зависит от величины напряжения источника. Например драйвер с питанием от 1,5 до 7 вольт обеспечивает стабильные 20 ма через цепочку с числом диодов от 1 до 4. Ему вообще без разницы сколько их точно, это источник стабильного тока. Напряжение на выходе схемы будет зависеть от количества диодов в цепочке. Такие драйверы практически не чувствуют напряжения питания, ессно в диапазоне рабочих напряжений питания микросхемы (ток через диоды очень стабилен не зависимо от степени разряда акку). Нужно только подобрать драйвер с диапазоном питающих напряжений включающим 10...15 вольт.

А так при разряде аккумулятора напряжение будет меняться от 14,4 до 10,5 вольт, т.е. при падении на одном диоде около 3,5 вольт при трех диодах в цепочке получается , что при 14,4 вольта выставляем рабочий ток в 20 ма резистором 200 ом, а при напряжении в 12 вольт получим ток через диоды уже в 7,5 ма, что даст заметно более тусклое свечение. При 10,5 вольтах светодиоды почти погаснут.

Можно ставить 2 диода в цепочку, тогда ситуация несколько улучшится (хотя все равно разница в свечении при разряде будет очень заметна), но КПД станет непристойно низким. С резистором у каждого диода Вы получите КПД по потреблению (не по светопреобразованию, там заметно ниже)около 25%. Сравните с 75...95% у ШИМ драйвера. Даже в этом варианте резистор на 20 ма получается при 14,4 вольта - 510 ом, а при 10,5 вольтах ток упадет до 15 ма. Это конечно получше, чем с 3 диодами, но все равно заметно.

Так что не ленитесь изучить проблему и сделать ШИМ-драйвер.

Изменено 18 октября, 2009 пользователем my504

[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

[Migray]

Просто уже сделал параллельно (каждый диод к резистору), пытаюсь понять на сколько накосячил

Тут уместнее говорить не на сколько, а во сколько раз.

Раза в 3-4 простейшая схема хуже по энергопотреблению.

Про постоянство свечения и говорить не приходится.

Впрочем my504 уже это все обрисовал.

P.S. Вообще-то у нас есть тема "Форум по радиоэлектронике > Радиоэлектроника > Автомобильная электроника > Стайлинг", там вопросы подключения светодиодов к бортовой сети уже не раз поднимались.

[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

[Alexander_BR]

Всем огромное спасибо за содержательные ответы! Жалею что раньше не попал сюда(((

Как я понял (про ШИМ драйвер) - это такая микросхема, которая позволит экономно использовать ток АКБ, при разряде выскребая чуть-ли не до конца его заряд, без значительного уменьшения яркости свечения диода? так? (не бейте сильно, я чайник))

[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

[-=ASUS=-]

Да, он поддерживает постоянный ток через светодиоды при изменяющемся входящем напряжении. А вот выбивать из АКБ последнюю ёмкость для свечения светодиодов я бы не стал. Он же в глубокий разряд уйдёт.

[Alexander_BR]

Он же в глубокий разряд уйдёт. - а чем это черевато??

[-=ASUS=-]

от потери части ёмкости (в твоём случае 88 АЧ) до отправки на помойку.

[my504]

Не надо выдумывать проблемы. Ничего никуда не уйдет. Для контроля разряда применяют отдельную схемотехнику (достаточно простую), а у этих ШИМ драйверов обычно есть вход шутдаун. Т.е. выключатель. При выключении она потребляет микроамперы.

А вот при резисторах на каждом диоде можно просадить акку до напряжения одного диода, т.е. 3,6 вольта.

Я уже не говорю о том, что ток потребления ТЕХ ЖЕ светодиодов при питании через драйвер будет В РАЗЫ меньше...

Изменено 18 октября, 2009 пользователем my504

[Alexander_BR]

А может ссылочку грамотную скините, для чайника про ШИМ-драйвер почитать чтоб?

[my504]

Для начала почитайте тут: http://www.terraelectronica.ru/files/notes/s090119.pdf

Будет мало - свистните в тему - добавлю...

[Alexeyslav]

Для простых схем - чем больше сопротивление резистора, тем стабильней будет ток при изменении напряжения питания и тем меньший КПБ будет у схемы.

Поэтому варьируя сопротивление резистора посредством последовательного подключения светодиодов добиваемся высокого КПД ...

Но стоит учесть, что слишком малое значение сопротивления резистора приводит к резким изменениям тока - рассчитали схему на 12В, а на аккумуляторе 13 - подключите светодиоды и ток будет уже больше рассчетного, при разряде ток будет уменьшатся и чем меньше сопротивление - тем быстрее.

Все это можно просчитать если вспомнить закон ома и грубо учесть нелинейную зависимость тока от напряжения для светодиодов.

И опять же, нужно контролировать заряд аккумулятора, напряжение не должно опустится ниже определенного порога иначе аккумулятору настанет кирдык.

[loox]

При напряжение на резисторе в 2В (3 светодиода) КПД будет 83%, тем более, что разряжать батарею больше чем на 11В не рекомендуется и драйвер к сожалению тут не поможет, так что стоит ли ставить драйвера, КПД которых в лучшем случае 90% (их еще надо правильно рассчитать, так что скорее надо рассчитывать на ~80%), для этих светодиодов решать вам. В силу всего сказанного, я думаю, что ставить специальный драйвер не стоит.

Но стоит учесть, что слишком малое значение сопротивления резистора приводит к резким изменениям тока - рассчитали схему на 12В, а на аккумуляторе 13 - подключите светодиоды и ток будет уже больше рассчетного, при разряде ток будет уменьшатся и чем меньше сопротивление - тем быстрее.

все не так просто, нужно учитывать нелинейную (очень нелинейную) ВАХ светодиодов, так что нужно подобрать правильный режим тока, а гасящий резистор поможет стабилизировать ток через светодиоды. Нужно ставить резистор на максимальное число св. диодов и этого будет достаточно. В этой цепи дифф. сопротивление в основном определяеться

сопротивлением резистора (а дифф. сопр. диодов гораздо меньше), так что "лишнее напряжение" в основном будет падать на резисторе.

[my504]

Удалил в связи с публикацией следующего поста.

Изменено 19 октября, 2009 пользователем my504

[my504]

Не очень наглядно, телефон все таки значительно компенсирует падение яркости диафрагмой, однако дело автора решать гоже ему сие или нет. Итак, три диода BL-BZ43V4V. Люминисцентные. Подсвечиваем обстановку обычной лампой, иначе диафрагма полностью съедает падение яркости и не видно разницу. Балласт 150 ом. Ток точно не меряем(источник имеет грубый амперметр), а напряжение на вольтметре источника достаточно точное.

Падение (меряем мультиметром) на трех диодах при источнике 14,4 в получается 10,2 в (3,4 в на диод - очень неплохой показатель, повезло...), а при 11 в источника падение уменьшается до 9,3 в (3,1 в на диод, т.е. всего на 10%. И где там очень нелинейно?).

Фото:

11 вольт (ток диодов 11.3 ма)

14,4 вольта (ток диодов 28 ма)

PS. Кстати о "низком" дифференциальном сопротивлении светодиодов. Так вот в точке 12,5 в оно равно 64 Ома на три диода (при изменении тока на 2,8 ма падение изменяется на 0,18 в), т.е. только в два раза ниже балласта... Совершенно негодное соотношение...

Изменено 19 октября, 2009 пользователем my504

[loox]

Падение (меряем мультиметром) на трех диодах при источнике 14,4 в получается 10,2 в (3,4 в на диод - очень неплохой показатель, повезло...), а при 11 в источника падение уменьшается до 9,3 в (3,1 в на диод, т.е. всего на 10%. И где там очень нелинейно?).

А разве то, что при уменьшении напряжения всего лишь с 10.2В на 9.3В, ток уменьшается с 28 на 11.3 мА не говорит о сильной нелинейности (сопротивления 121 ом и 274 соответственно)? Нелинейность определяется сопротивлением, а оно как известно определяется напряжение и ток, и говоря о нелинейности подразумевается именно сопротивление. Другое дело, что в нашем случае именно эти нелинейные свойства способствуют к сильным изменением ток, даже при незначительном колебании напряжения. Но это можно просто решить заменив резисторы на простейшую схему источника тока на транзисторе.

[my504]

А разве то, что при уменьшении напряжения всего лишь с 10.2В на 9.3В, ток уменьшается с 28 на 11.3 мА не говорит о сильной нелинейности (сопротивления 121 ом и 274 соответственно)? Нелинейность определяется сопротивлением, а оно как известно определяется напряжение и ток, и говоря о нелинейности подразумевается именно сопротивление. Другое дело, что в нашем случае именно эти нелинейные свойства способствуют к сильным изменением ток, даже при незначительном колебании напряжения. Но это можно просто решить заменив резисторы на простейшую схему источника тока на транзисторе.

Нет, не говорит. Нелинейность диода определяется изменением его ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО сопротивления, другого сопротивления у диода нет. Этот прибор по определению имеет кусочно аппроксимируемую ВАХ.

Кстати, ранее Вы и говорили именно о дифсопротивлении, разве нет? Вы не имеете право определять сопротивление диода, как отношение падения на нем к току. Падение на переходе состоит в том числе из источника ЭДС, создаваемого разной концентрацией носителей. Вам же не придет в голову считать внутреннее сопротивление батарейки, просто разделив ее напряжение на клеммах на протекающий через нее ток.

Простейшая схема (а не советуемый ранее обычный резистор) имеет право быть. Правда сделать источник тока с падением 1,5...2 вольта тоже не совсем уж элементарно, да и источников потребуется на каждые три диода... Кроме того, не забудем, что КПД ШИМ 90% с применением специализированных микросхем достигается практически неотвратимо. И одна микросхема обеспечит всю цепочку.

И еще. Это же любительство. Потому делать нужно грамотно и качественно... все таки для себя и для своего опыта и удовольствия....

Хотя и профессионально тоже не нужно этим пренебрегать...

Изменено 20 октября, 2009 пользователем my504

[loox]

Нет, не говорит. Нелинейность диода определяется изменением его ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО сопротивления, другого сопротивления у диода нет..

Закон Ома для нелинейных элементов пока еще никто не отменял, просто сопротивление нелинейных элементов зависит от напряжения, т.е. R=R(U). У линейных элементов дифф. сопротивление = обычному сопр., а для нелинейных нет (может быть только в отдельных точках ВАХ).

Этот прибор по определению имеет кусочно аппроксимируемую ВАХ.

То что Вы рисуете "кусочно-аппроксимируемую", вовсе не значит что такой же ВАХ имеет диод, в природе все гораздо "красивее", она не любит "кусочности".

Падение на переходе состоит в том числе из источника ЭДС, создаваемого разной концентрацией носителей.

Механизм создаваемого сопротивления совсем не важен для измерения сопротивления, которая всегда определяется как отношение напряжения на ток (другое дело насколько удобно иметь дело с таким сопротивлением). Если бы диод имел ЭДС, то разомкнутой цепи он имел бы на своих выводах напряжение равное ЭДС, чего как мне кажется не наблюдается.

Вам же не придет в голову считать внутреннее сопротивление батарейки, просто разделив ее напряжение на клеммах на протекающий через нее ток.

Внутреннее так не определить, на то оно и внутреннее, а обычное , почему бы и нет, только вот не удивляйтесь, если оно будет отрицательным и обладать несимметричностью (т.е. полярностью). И это совсем ничему не противоречит, только вот неудобно, потому и пользуются только внутренним. И в этом нет ничего особого, так как сопротивление не входит к фундаментальным понятиям физики и является довольно формальным параметром.

Простейшая схема имеет право быть. Правда сделать источник тока с падением 3...2 вольта тоже не элементарно

Найти транзистор с напряжением насыщения намного меньшим (0.5-0.1В), чем указанного Вами падения напряжений довольно просто, так что это не проблема.

[my504]

Честно сказать, я не понял смысла комментов, Вы собственно все понимаете и не противоречите моим сентенциям, однако к чему то все это пишете.

Суть моих ВОЗРАЖЕНИЙ на первый Ваш спич в теме сводилась к одному: резистор балласта беспомощен в условиях малого падения на нем при изменении напряжения источника питания. Это естественно и подтверждает опыт. Собственно, с необходимой точностью для ДАННОГО СЛУЧАЯ можно ВАХ диода кусочно ЛИНЕЙНО аппроксимировать, что все всегда и делают. (Причем тут природа, не понял. Или вы полагаете, что радиоинженер не знает о физике работы диода и потому упрощает ВАХ? )

Потому из нестабильного источника нужно вычесть относительно стабильную "пятку" диода и ситуация с питание становится непотребной... Для частного случая с падением 3,4 в может еще и терпимо, а вот при падении на иных диодах до 3,6...3,8 вольта все станет совершенно отвратно. Не дело рекомендовать без существенных оговорок такого рода решения.

Спор наш пустой. Вы знаете о чем я толкую, я отлично понимаю Вас.... В чем суть возражений? Есть три варианта решения. Первый предложил я - ШИМ драйвер. Второй и третий Вы, резистор или ГСТ на транзисторе с малым насыщением. Резистор - очевидно плохо, ГСТ - терпимо в определенном диапазоне параметров диодов...

Все...

Изменено 20 октября, 2009 пользователем my504

[loox]

Извините за банальные слоа, но именно в споре рождается истина

Все...

Разве это не хороший результат .

[my504]

Несомненно хороший. Однако он не из спора, и был очевиден изначально. Разве что вариант с ГСТ был Вами предложен вполне разумно (в смысле отсутствия опыта у автора темы), хотя и не сразу.

Изменено 20 октября, 2009 пользователем my504

[Alexander_BR]

Извините что так долго не отвечал - только сейчас до компьютера добрался (проблем было много).

Написали вы столько всего - что у меня сейчас мозг лопнет

Я как врублюсь во все что тут написано - обязательно отпишусь