Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

LED 100W, a sterowanie jasnością.

12 Wrz 2016 20:06 3084 66
  • Poziom 11  
    Witam serdecznie.

    Posiadam chip LED COB o mocy 100W i dedykowany do niego zasilacz stałoprądowy.
    Przy maksymalnej mocy dioda świeci bardzo jasno i tu pojawia się moje pytanie.

    Czy można regulować jasność za sprawą PWM, lub czegokolwiek innego?

    Obawiam się, że podczas przerwania obwodu, zasilacz próbując zachować stały przepływ prądu podniesie napięcie, a potem LED oberwie takim podwyższonym napięciem.

    Mam rację?

    Pozdrawiam.
  • Computer Controls
  • Poziom 5  
    Wystarczy że wstawisz w miarę pojemny kondensator równolegle do LED wtedy zasilacz nie odczuje działania pwm
  • Poziom 26  
    @jakdie można spróbować sterować poprzez PWM w sposób trochę mniej konwencjonalny.
    Wstawiasz na wyjściu zasilacza prądowego tranzystor MOSFET z rezystorem mocy sterowany właśnie sygnałem PWM. Sygnał PWM musi być odwrócony w fazie, a rezystor dość dużej mocy gdyż to co nie przepłynie przez diodę mocy to musi przepłynąć przez ten rezystor.
    Wtedy z zasilacza prądowego płynie zawsze prąd nominalny a tylko sygnał PWM zmienia obciążenie dołączając równolegle rezystor zgodnie z sygnałem PWM.
  • Poziom 11  
    Kolego zmyslonyy, czy byłbyś w stanie machnąć na szybko schemat?

    LED 100W, a sterowanie jasnością.
    Oto moje cudo. Zasilacz jest zamknięty dosyć szczelnie. Górę i boki zakrywa metalowa pokrywa i plastikowe klapki, które są czymś przyklejone.
    Od spodu układ jest zalany czymś na kształt czarnego silikonu, więc pewnie to jedyna droga dostania się do środka.

    Nie ukrywam, że wybebeszenia zasilacza wolałbym uniknąć, ponieważ nie chcę go stracić, a nie wiem, czy uda mi się go otworzyć bez uszkadzania. Prędzej mogę poświęcić LEDa, sam chip jest dużo tańszy :D
  • Pomocny post
    Poziom 26  

    LED 100W, a sterowanie jasnością.



    Edytuj
    Rezystor mocy musi być naprawdę dużym rezystorem albo nawet lepiej zespołem rezystorów mocy połączonych równolegle lub/i szeregowo. Najlepiej w obudowie metalowej z możliwością przykręcenia do radiatora.
  • Poziom 11  
    O tym nie pomyślałem :) Bardzo fajny układ, myślę, że 3 rezystory 25w powinny dać radę. Dam znać jak wszystko zmontuję :D
  • Poziom 27  
    damian140920 napisał:
    Wystarczy że wstawisz w miarę pojemny kondensator równolegle do LED wtedy zasilacz nie odczuje działania pwm
    Czy dobrze rozumiem: zasilacz stałoprądowy - klucz PWM - kondensator - LED?

    Fatalny pomysł, prąd będzie jak najbardziej kluczowany, więc "zasilacz odczuje" kluczowanie dokładnie tak samo, bez kondensatora. Jedyna zaleta (jeżeli można tak to nazwać) to zmniejszenie skoków prądu płynącego przez sam moduł LED.
    zmyslonyy napisał:
    Wstawiasz na wyjściu zasilacza prądowego tranzystor MOSFET z rezystorem mocy sterowany właśnie sygnałem PWM
    To rozwiązanie wydaje się lepiej rokować. Ja bym je nieco zmodyfikował. Opornik mocy jest opcjonalny, równie dobrze można wykorzystać sam tranzystor o dostatecznie dużej mocy. Tak czy owak tranzystor lub cały zestaw (tranzystor + opornik mocy) można przykręcić do tego samego radiatora, wówczas moc wydzielana na nim pozostanie z grubsza taka sama.

    Z grubsza, bo właśnie żeby ją nieco ograniczyć przy tym - co tu kryć dość rozrzutnym energetycznie - rozwiązaniu dobrałbym parametry sterowania tranzystora (lub rezystor) tak, żeby po włączeniu napięcie spadało do minimalnego dopuszczalnego dla tego zasilacza (wg opisu 20V), co ograniczy pobór mocy do 60W. Wypadkowy pobór mocy będzie się więc zmieniał w granicach 60 - 100W.
  • Poziom 43  
    zmyslonyy napisał:
    Rezystor mocy musi być naprawdę dużym rezystorem albo nawet lepiej zespołem rezystorów mocy połączonych równolegle lub/i szeregowo. Najlepiej w obudowie metalowej z możliwością przykręcenia do radiatora
    No suuper porada, juz widzę jak to działa :D.
  • Computer Controls
  • Poziom 26  
    Musisz tylko pamiętać, że ograniczenie prądu płynącego przez diodę zostanie wytracone w rezystorze mocy który będzie się na pewno mocno grzał, a masa generatora sygnału PWM ma być połączona z minusem zasilacza. Sygnał PWM powinien być też odwrócony w fazie to znaczy sygnał wysoki na wyjściu włącza dodatkowe obciążenie a sygnał niski wyłącza.

    Dodano po 9 [minuty]:

    Freddy napisał:
    zmyslonyy napisał:
    Rezystor mocy musi być naprawdę dużym rezystorem albo nawet lepiej zespołem rezystorów mocy połączonych równolegle lub/i szeregowo. Najlepiej w obudowie metalowej z możliwością przykręcenia do radiatora
    No suuper porada, juz widzę jak to działa :D


    Chyba się trochę czepiamy...W związku z tym, że chodzi o rozproszenie dużej mocy więc warto wykorzystać kilka rezystorów połączonych szeregowo, równolegle lub nawet szeregowo i równolegle.
  • Poziom 11  
    Pomysłu z kondensatorem nie brałem pod uwagę.

    Racja, rezystory będą się grzały, ale pobór mmocy chyba nie będzie się wahał od 60 do stu watów. LED też ma jakąś tam sprawność, więc powinno być mniej więcej stałe 60W (poprawcie mnie jeśli się mylę :D)

    Cóż, ekonomiczne to to nie będzie, ale jest względnie tanie i powinno działać. Na zimę jak znalazł...

    Jakieś jeszcze sugestie /pomysły :wink:?
  • Poziom 26  
    Teoretycznie tak można sterować od 0-100% jasności. W praktyce musiałbyś zastosować nieliniowe sterowanie PWM dostosowane do charakterystyki diody. Niemniej rozpraszana moc na rezystorze mocy będzie naprawdę bardzo duża.

    Dodano po 2 [minuty]:

    jesion40 napisał:
    Opornik mocy jest opcjonalny, równie dobrze można wykorzystać sam tranzystor o dostatecznie dużej mocy.


    Wydaje mi się, że wstawienie tylko samego tranzystora spowodowało by kluczowanie przetwornicy czego z pewnością byśmy nie chcieli.
  • Poziom 43  
    zmyslonyy napisał:
    Chyba się trochę czepiamy...W związku z tym, że chodzi o rozproszenie dużej mocy więc warto wykorzystać kilka rezystorów połączonych szeregowo, równolegle lub nawet szeregowo i równolegle
    O mocy co najmniej 100W :)
  • Poziom 27  
    jakdie napisał:
    Racja, rezystory będą się grzały, ale pobór mmocy chyba nie będzie się wahał od 60 do stu watów. LED też ma jakąś tam sprawność, więc powinno być mniej więcej stałe 60W (poprawcie mnie jeśli się mylę
    Faktycznie, przyzwyczaiłem się przy źródłach światła pomijać moc wypromieniowaną w postaci światła a przy współczesnych LED to już za daleko idące uproszczenie, choć myślę, że jakieś 20..25% to wszystko, na co można liczyć. Będzie więc pewnie 60..75W.
    jakdie napisał:
    Cóż, ekonomiczne to to nie będzie, ale jest względnie tanie i powinno działać. Na zimę jak znalazł...
    Też uważam, że tu należy kierować się prostotą. Dlatego jeszcze bym to uprościł, wywalił PWM i zastosował liniowe, ciągłe obciążenie wpięte równolegle do modułu LED. Zalety - brak zakłóceń, brak modułu PWM, prostota. Wady? Jeszcze nieco większy pobór mocy, bo napięcie będzie przez cały czas utrzymywane na poziomie właściwym dla danej mocy modułu LED. Choć z drugiej strony jak przypomnę sobie dane takiego modułu, które ktoś opublikował w którymś z wątków to wbrew pozorom napięcie to zmienia się w dość szerokich granicach, więc może wcale nie byłoby gorzej niż przy PWM, gdzie w momentach przewodzenia przez LED popłynie pełny prąd a więc będzie pełne napięcie.'

    Oczywiście w przypadku proponowanego rozwiązania nawet gdyby wykorzystać tez rezystor, to tranzystor z założenia będzie pracował w obszarze liniowym a nie jako klucz, więc trzeba się liczyć ze stosunkowo dużą mocą wydzielaną na nim - nawet i 30W. W czym zresztą nie doszukiwałbym się problemu, bo taki tranzystor można bez trudu kupić za grosze. Powiem więcej, opornik może być droższy, więc pewnie zdecydowałbym się na zakup tranzystora mogącego wydzielić całe 60W i zrezygnował z rezystora.
  • Poziom 26  
    Freddy napisał:
    zmyslonyy napisał:
    Chyba się trochę czepiamy...W związku z tym, że chodzi o rozproszenie dużej mocy więc warto wykorzystać kilka rezystorów połączonych szeregowo, równolegle lub nawet szeregowo i równolegle
    O mocy co najmniej 100W


    To nie da się połączyć kilku, kilkunastu rezystorów aby razem dawały sumarycznie taka moc? Do tego moc rozpraszana będzie zależeć od zakresu regulacji sygnałem PWM.
  • Poziom 11  
    Z regulacją od 0 do 100 procent nie ma problemu. Mogę wyłączyć światło zupełnie, albo odłączyć sterowanie PWM.

    Na liniowości jakoś szczególnie mi nie zależy. Wystarczy, żeby w nocy nie wypaliło mi oczu :D

    Moc strat też jest do przyjęcia. Mam parę dużych radiatorów i wentylatorów.
  • Poziom 43  
    zmyslonyy napisał:
    To nie da się połączyć kilku, kilkunastu rezystorów aby razem dawały sumarycznie taka moc?
    Cena takiego rezystora o mocy 50W to ~15zł, a 100W to ~20zł, do tego dolicz koszt wysyłki + radiator dla rezystora.
    Lepiej i taniej wyszłoby kupic wersję zasilacza "dimmable" :D.
  • Poziom 27  
    zmyslonyy napisał:
    To nie da się połączyć kilku, kilkunastu rezystorów aby razem dawały sumarycznie taka moc? Do tego moc rozpraszana będzie zależeć od zakresu regulacji sygnałem PWM
    Oczywiście, że się da, ale zastanów się, czy warto karmić trolla?

    Nie wiem, co według użytkownika Freddy miałoby w proponowanym rozwiązaniu nie działać. Owszem wydzielanie 100W (tak naprawdę 60W) w opornikach mocy wydaje mi się kiepskim pomysłem, lepiej już wydzielić tę moc w tranzystorze, ale działać będzie, co więcej istotnie lepiej wtedy rozłożyć ją na kilka rezystorów. W dodatku takie praktyczne wskazówki często mają wartość nawet większą od ogólnikowych stwierdzeń, bo dają do myślenia Autorowi tematu, który uwiedziony prostotą rozwiązania może później stwierdzić, że diabeł tkwi w szczegółach.

    Tak naprawdę problem polega na tym, że ten zasilacz nie jest optymalny do takiego zastosowania (z regulacją jasności i to w szerokich granicach). Stąd rozwiązania z jego udziałem nie mogą być optymalne w sensie całościowego rozwiązania.
  • Poziom 26  
    Freddy napisał:
    Cena takiego rezystora o mocy 50W to ~15zł, a 100W to ~20zł, do tego dolicz koszt wysyłki + radiator dla rezystora.
    Lepiej i taniej wyszłoby kupic wersję zasilacza "dimmable"


    Akurat zdaje się, że będzie można rezystor przykręcić do radiatora diody. Nie sądzę abyś taniej kupił tej mocy zasilacz prądowy z funkcją dimmable.
    By uprzedzić zarzuty..dioda ma ograniczony prąd przez zasilacz więc nawet nieznaczny wzrost temperatury radiatora nie będzie powodował wzrostu prądu płynącego przez diodę. Jedynie trzeba by było skontrolować czy temperatura radiatora nie przekroczy dopuszczalnej temperatury pracy diody.
  • Poziom 11  
    Użyję tranzystorów dużej mocy. Tanie, a dobre :D

    Jak już wspominałem, mam parę radiatorów z odzysku podobnych do tego od LEDa, więc z tym nie ma problemu, bo nic mnie to nie kosztuje.

    LEDa i zasilacz kupiłem za 60zł, a kupienie zasilacza z regulacją było by dużo droższe. A tak:

    Tranzystory z zapasów, radiatory to samo, więc opłaca się :D
  • Pomocny post
    Moderator Projektowanie
    Prostszy sposób byłoby włączać/wyłączać tę diodę Zenera (zbudowaną na BJT+dioda Zenera+opornik), która byłaby włączona również równolegle do LED-a, ale miałaby od niego niższe napięcie - to spowodowałoby że moc na niej (na BJT) byłaby mniejsza. Włączenie tej diodę Zenera wyłączałoby LED i odwrotnie.
    Taka dioda Zenera kombinowana z tranzystora+dioda Zenera+opornik jest wystarczająco szybka aby nie dopuścić do pików prądowych podczas przełączania, gdyż przełączane byłyby niewielkie różnice napięć (między LED-em a ową diodą).
    Zmontować, obejrzeć na dobrym oscyloskopie.
  • Poziom 11  
    trymer01 napisał:
    Lepszym sposobem (mniejsza moc wydzielana w diodzie Zenera) byłoby włączać/wyłączać tę diodę Zenera (zbudowaną na BJT+dioda Zenera+opornik), która byłaby włączona również równolegle do LED-a, ale miałaby od niego niższe napięcie - to spowodowałoby że moc na niej (na BJT) byłaby mniejsza. Włączenie tej diodę Zenera wyłączałoby LED i odwrotnie.
    Taka dioda Zenera kombinowana z tranzystora+dioda Zenera+opornik jest wystarczająco szybka aby nie dopuścić do pików prądowych podczas przełączania, gdyż przełączane byłyby niewielkie różnice napięć (między LED-em a ową diodą).
    Zmontować, obejrzeć na dobrym oscyloskopie.


    Zmontuję, bo to chyba najlepsza opcja. Napięcie LEDa wynosi ~30V. Wystarczy dioda zenera na 24V? Rozumiem, że mogę dać 2 tranzystory darlingtona równolegle w celu zwiększenia Ptot?
  • Moderator Projektowanie
    jakdie napisał:
    Napięcie LEDa wynosi ~30V. Wystarczy dioda zenera na 24V

    Czyli drugi sposób - wtedy trzeba tej "diodzie" (BJT+dioda Zenera ok. 0,5W+opornik B-E) dorobić układ sterowania aby PWM ją włączał/wyłączał.
    Dioda 24V? - dioda Zenera powinna mieć takie napięcie, przy którym LED nie świeci w ogóle.
    Poza tym korzystne jest wstawienie diody na niższe napięcie (np. 10-15V) bo będzie na niej mniejsza moc strat (mniej ciepła), mniejsze zużycie energii, ale (!) - im mniejsze napięcie tej diody tym większe mogą pojawiać się piki prądowe przy przełączaniu (których się obawiałeś), bo zasilacz (źródło stałoprądowe) reagując na zmianę obciążenia będzie przesterowywać.
    jakdie napisał:
    Rozumiem, że mogę dać 2 tranzystory darlingtona równolegle w celu zwiększenia Ptot?

    Niby można, ale tranzystory mogą mieć różne charakterystyki Ic=f(Ube) i może nastąpić nierówny rozpływ prądu; - można w emitery wstawić oporniki wyrównujące - dla I=3A czyli dla 2 tranzystorów po 1,5A, R= ok. 0,33-0,47 Ohm.
  • Poziom 11  
    Układ PWM na 555 zrobiony:
    LED 100W, a sterowanie jasnością. LED 100W, a sterowanie jasnością. LED 100W, a sterowanie jasnością.
    Działa całkiem sprawnie.

    Mam pytanie: Czy jeśli "dioda" będzie na zenerce ~15V, a zasilacz daje minimalnie 20V, to czy nie popłynie przez "diodę" prąd większy niż 3A?

    Dodano po 2 [minuty]:

    Dziękuję koledze zmyslonyy za schemat :) A w jaki sposób dobrać R2 jeśli można zapytać?
  • Moderator Projektowanie
    jakdie napisał:
    Czy jeśli "dioda" będzie na zenerce ~15V, a zasilacz daje minimalnie 20V,

    Nie można tak, dioda musi mieć >20V
    .
    jakdie napisał:
    to czy nie popłynie przez "diodę" prąd większy niż 3A?

    Być może, to zależy od zasilacza.
    zmyslonyy napisał:
    To ja sobie pozwoliłem narysować schemat jak dobrze zrozumiałem powinien wyglądać tak.

    Niezupełnie. Można i tak, ale po co klucz Q1 ma pracować z pełnym prądem?
    Może np. klucz wstawić w katodę D2?
  • Poziom 11  
    Czyli jakie było by najlepsze napięcie diody zenera?
    trymer01 napisał:
    jakdie napisał:
    to czy nie popłynie przez "diodę" prąd większy niż 3A?


    Być może, to zależy od zasilacza.
    Czy może mu to zaszkodzić, oprócz tego, że będzie się trochę bardziej grzał?
  • Poziom 26  
    To tak by wyglądał już poprawiony.


    LED 100W, a sterowanie jasnością.



    Edytuj

    Dodano po 6 [minuty]:

    jakdie napisał:
    Dziękuję koledze zmyslonyy za schemat :) A w jaki sposób dobrać R2 jeśli można zapytać?


    Rezystor powinien być dobrany do nominalnego prądu diody zenera i spadku napięcia na złączu BE tranzystorów w układzie darlingtona.
  • Moderator Projektowanie
    jakdie napisał:
    Czy może mu to zaszkodzić, oprócz tego, że będzie się trochę bardziej grzał?

    Może, wtedy układ zasilacz-dioda Zenera pracuje bez kontroli prądu - tak jakbyś diodę Zenera 15V podłączył do zasilacza 20V.
    zmyslonyy napisał:
    To tak by wyglądał już poprawiony.

    Eee, nie.
    Q1 powinien być P-channel, ale i wtedy amplituda PWM musiała by być zbliżona do napięcia na zasilaczu czyli do napiecia diody Zenera (aby wyłączyć Q1).
    Przecież Q1 wystarczy BJT pnp małej mocy z opornikiem w bazie, R1 usunąć, połączenie R3 i opornika bazy Q1 na kolektor npn, w bazie npn opornik i on do PWM.
  • Pomocny post
    Poziom 26  
    trymer01 napisał:
    Q1 powinien być P-channel, ale i wtedy amplituda PWM musiała by być zbliżona do napięcia na zasilaczu czyli do napiecia diody Zenera (aby wyłączyć Q1).


    Zgodnie z EasyEDA i wikipedią jest to tranzystor z kanałem P.

    Natomiast widzę, że ja oznaczyłem obydwa tranzystory Q1 i być może dlatego Twego opisu nie rozumiem. Coś mi się miesza.