[Rozwiązano] Schemat zasilania energooszczędnego dla LED o różnych napięciach

Witam wykonuję panel oświetleniowy led, potrzebuję schemat lub poradę jak wykonać zasilanie energooszczędne dla diod o różnych napięciach np 20 jednej barwy (i napięcia) 20 innej 3 innych parametrów. Poprzednie zasilanie led opierałem na sprzężeniu zwrotnym na tranzystorze, bodajże wtórnik emiterowy, z rezystorami. Czy to jest najbardziej energooszczędny sposób ?

Do zasilania LED należy stosować wyłącznie zasilacze prądowe.

Przetwornica (jeśli masz wystarczające napięcie, to step-down, inaczej "buck") ze stabilizacją prądu wyjściowego.

PawelPawel125 napisał:

Poprzednie zasilanie led opierałem na sprzężeniu zwrotnym na tranzystorze, bodajże wtórnik emiterowy, z rezystorami. Czy to jest najbardziej energooszczędny sposób ?

Jeśli masz na myśli coś takiego, czyli najprostsze źródło pradowe:

to czy układ będzie energooszczędny czy wręcz przeciwnie zmarnuje kila razy więcej niż da na LEDy zależy od doboru napięć, taka jest wada najprostszych rozwiązań.
Przy przetwornicach z wyjściem prądowym nie ma problemu sprawność będzie duża nawet przy dużej różnicy napięć.

Wykonam przetwornice step down, a do niej 'źródło prądowe', myślę że będzie to najlepszy pomysł. + regulacja PWM na wyjściu. Jakie tranzystory będą najlepsze do źródła prądowego - mosfet ? czy IGBT ?. I czy na tranzystorach IGBT, schemat źródła prądowego jest taki sam ?

Jeśli to ma być energooszczędne, to stabilizacja prądu musi być w ramach przetwornicy, nie jako odrębny układ.

Niestety układy scalone do przetwornic zwykle robią tak, żeby były do stabilizacji napięcia, przez co są skomplikowane - sam układ przetwornicy stabilizującej prąd jest wielokrotnie prostszy, sterowanie kluczem sprowadza się do włączania i wyłączania przy określonych wartościach prądu.

_jta_ napisał:

Jeśli to ma być energooszczędne, to stabilizacja prądu musi być w ramach przetwornicy, nie jako odrębny układ.

Niestety układy scalone do przetwornic zwykle robią tak, żeby były do stabilizacji napięcia, przez co są skomplikowane - sam układ przetwornicy stabilizującej prąd jest wielokrotnie prostszy, sterowanie kluczem sprowadza się do włączania i wyłączania przy określonych wartościach prądu.

Czy mogę prosić o jakiś schemat ? Dotąd spotkałem się jedynie ze stabilizacją napięciową, np na komparatorze, lub wz operacyjnym.
Jak badać prąd wyjściowy ? Czy ze sterowaniem PWM układ nie będzie wariował ?
Edit: znalazłem schemat https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3433267.html , pytanie jeszcze co z PWM, bo jeśli prąd spadnie układ będzie chciał go zwiększyć.
Dodano po 1 [godziny] 43 [minuty]:

Myślę nad użyciem gotowych przetwornic step down ''LM2596 DC-DC Step Down Moduł Konwertera'' Czy dodając tranzystor kluczujący (dodatkowo) poza układem, i do niego zamontować układ sprawdzający prąd będzie dobrym rozwiązaniem ? Kiedy prąd wzrośnie poza zakres tranzystor dodatkowy będzie odłączał układ. Jeszcze zostaje kwestia dołożenia ''gdzieś'' PWM. Czy może lepiej wyregulować napięcie idealnie na przetwornicy, a sterowanie prądowe zostawić na ''źródle prądowym'' na dobrym mosfet?

Za bardzo jestem zmęczony, nie dam rady. Musisz sam pomyśleć. Pamiętaj, że stabilizacja prądu musi być w ramach przetwornicy, nie kombinuj łączenia kilku układów.

Ok, ale jeszcze ostatnie pytanie czy mogę podłączyć 10 diod szeregowo + kolejne 10 szeregowo te same i następnie po 10 x2 równolegle. Napięcie stabilizowane, oraz prąd. Czy przy takim połączeniu prąd stabilizowany w jakiś sposób zmieniać ?

Przy równoległym połączeniu dwu (albo więcej) gałęzi nie ma "automatycznie" równego podziału prądu między te gałęzie, trzeba to jakoś "sztucznie" zrobić.

Stabilizacja napięcia jest zbędna, stanowi niepotrzebną komplikację układu (i to dużą, naturalna jest stabilizacja prądu, a stabilizacja napięcia wymaga dziwnych łamańców) - potrzebna jest stabilizacja prądu, i jak ma być energooszczędnie, to ma ona stanowić integralną część układu przetwornicy, a nie dodatek do tego układu. Myślę, że potrzebujesz poszukać literatury o przetwornicach, żeby zrozumieć, o co chodzi.

Witam,
nie jestem do końca pewien co chcesz zrobić, w szczególności sformułowanie 'LED dużej mocy" jest nieco wieloznaczne.
Jednak proponowałbym Ci zastosować gotowy układ (scalony) impulsowej przetwornicy do zasilania LED. Praktycznie wszystkie większe firmy produkujące półprzewodniki: Texas, Analog, Maxim, itd, mają w swojej ofercie całe działy pod tytułem "LED Drivers", wybór naprawdę jest ogromny. Są przetwornice małej mocy, średniej, dużej, buck, boost, buck-boost, z funkcją ściemniania, również PWM, w skali 100:1 albo 1000:1, itd. Zwykle są dostępne aplikacje, które szczegółowo opisują wykorzystanie układu, są dostępne referencyjne projekty, które całkowicie bezpłatnie można wykorzystać do własnych potrzeb. W sumie nie ma sensu wyważać otwartych drzwi i robić tego od zera i na piechotę.
Możesz również poszukać aplikacji producentów mikrokontrolerów: Microchip, ST, itd, które opisują jak zrobić impulsowy driver LED wykorzystując mikrokontroler z dostawionymi elementami wykonawczymi.

Pozdrawiam

Konstrukcja przetwornicy mogłaby być np. taka: tranzystor kluczujący NPN, albo N-MOSFET, emiter/źródło do -zasilania, od kolektora/drenu dioda do +zasilania, i dławik do LED-ów, a za nimi opornik pomiarowy do +zasilania. Ten opornik taki, żeby przy potrzebnym prądzie LED-ów mieć na nim ułamek wolta. Jak napięcie na oporniku pomiarowym osiągnie pewną wartość, wyłączać klucz; jak spadnie poniżej pewnej innej (mniejszej) wartości, włączać. Kiedy klucz jest włączony, natężenie prądu rośnie; kiedy jest wyłączony, prąd płynie przez diodę i jego natężenie maleje.

Jest tylko pewna pułapka: pojemność dławika, przez którą przy włączaniu popłynie pewien prąd i może od razu spowodować wyłączenie - trzeba równolegle do opornika dać niewielką pojemność.

Cenne rady, bardzo dziękuję za przekazaną wiedzę, z pewnością się przyda do dalszych konstrukcji. Aktualnie postanowiłem kupić gotowe przetwornice (są bardzo tanie i dobre) 2 potencjometry do regulacji napięcia i prądu. Pytanie chcę podłączyć 20 diod 3,4V, zakładając maksymalne potrzebne napięcie wychodzi 34V, na 10 diod i takie się uda uzyskać. Ale chcę 20 diod 3,4V a przetwornica jest mocno wydajna prądowo, czy nie ma możliwości połączenia energooszczędnego z jednej przetwornicy na 20 diod posiadając 34V napięcia do stabilizacji prądowej?

Łączenie równoległe wymaga zapewnienia równego podziału prądu, a to oznacza jakieś straty mocy - na poziomie kilku %. Najprościej dobierając oporniki szeregowe i łącząc równolegle łańcuchy, każdy po 10 LED-ów i opornik szeregowo; jeśli dobierzesz LED-y tak, by w sumie napięcia na całym łańcuchu były równe, to wystarczy około 0.5V na oporniku.

Ale jest z tym problem - dla bezpieczeństwa: jeśli jeden z dwóch łańcuchów odłączy się (przerwie się połączenie), to przez drugi popłynie 2X większy prąd, i on tego nie "przeżyje".

Wczoraj właśnie takie coś wymyśliłem i zastanawiałem się nad układem zabezpieczającym. Czyli moim zdaniem wykonanie połączenia 2 układów będzie jednak dobrym rozwiązaniem, czyli zamiast rezystora wykonać źródło prądowe na mosfecie ?? I dopasować napięcie żeby było ideolo
Dopasować na tranzystorze najniższe straty, wszystkie tranzystory ze źródeł prądowych na jeden radiator a do niego termistor i przy spaleniu diody na 1 węźle źródło prądowe zacznie pracować (??) i tranzystor grzać a układ termo-zabezpieczający odłączy zasilanie.

A może oporniki do wyrównywania prądów i przy nich układy wykrywania zwiększonego napięcia - jak na którymkolwiek jest więcej, to wyłączenie zasilania.

Zakańczając temat, postanowiłem- kupić gotowe przetwornice, na 10 ledów- 1 przetwornica, zostaje sprawa sterowania jasnością panelu, owszem można to zrobić na przetwornicach, ale chcę 1 potencjometrem sterować całym panelem, pomysł jaki mi wpadł to PWM połączone w ten sposób jaki załączony jest na foto, czy prawidłowo wszystko ?

Pytanie, jak te przetwornice potraktują PWM... Jeśli mają na wyjściu kondensator, to pewnie specjalnie nie poczują PWM-a, ale będą pilnować prądu, żeby średnio był taki, jak się im każe, więc przy krótkim impulsie PWM będą "szpilki" prądu z niezmienioną średnią. Chyba nie tędy droga...

Wiem, że najlepszym rozwiązaniem by było podpięcie do układu przetwornicy, ale myślę że jednak zostanę przy tym PWM, ale 40% - 100% wypełnienia sygnału (bez krótkich impulsów) + wszędzie gdzie potrzebne i możliwe kondensatory + rezystory, aby ustabilizować układ. W moim projekcie, nie ma potrzeby na szczęście całkowitej regulacji 0-100%, z pewnością 40-100% będzie wystarczające, a układ będzie stabilny. Bardzo dziękuję za pomoc Specjaliście _jta_, dużo nowej wiedzy przekazanej, z pewnością będzie pomocne przy konstruowaniu układu. Jeśli ktoś chciałby dodatkowo coś poradzić ważnego, proszę o PW. W szczególności iż diody będą bardzo drogie, i muszą pracować najlepiej lata.
Pozdrawiam