Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Przetwornica XL4015E1 jako driver LED

Klama92 25 Apr 2020 00:16 768 14
  • #1
    Klama92
    Level 8  
    Witam.
    Planuję zrobić oświetlenie z 2 COB LED 10W. Wiem, że do diody mocy potrzeba zasilacza prądowego. Mógłbym podłączyć tą diodę do zasilacza 12V 2A przez przetwornicę XL4015E1 która ma regulowane napięcie i prąd od 0 do 5A? Dioda potrzebuje 800-900mA. Sprawdziłem i da się ustawić taki prąd na tej przetwornicy. Przeczytałem, że ta przetwornica może być jako driver LED.




    Dioda:
    Przetwornica XL4015E1 jako driver LED
    Moc: 10W
    Lumeny: 900-1000LM
    Pobór prądu: 800-900mA
    Zasilanie: DC 9-12V



    Przetwornica:
    Przetwornica XL4015E1 jako driver LED
    Napięcie wejściowe: od 5 V do 32 V
    Napię cie wyjściowe regulowane w zakresie: od 0,8 V do 30 V.
    Maksymalny ciągły prąd wyjściowy: 5 A (przy zastosowaniu chodzenia)
    Sterownik: XL4015E1
    Sprawność: poniżej 90 % (w zależności od poboru mocy)
    Częstotliwość przełączania: 180 KHz - 48KHz
    Popularna przetwornica XL4015 obniżająca napięcie wejściowe do danego napięcia wyjściowego, oraz ogranicza prąd wyjściowy za pomocą potencjometrów wieloobrotowych w łatwy sposób.
  • #2
    rb401
    Level 38  
    Klama92 wrote:
    Mógłbym podłączyć tą diodę do zasilacza 12V 2A przez przetwornicę XL4015E1 która ma regulowane napięcie i prąd od 0 do 5A?


    Nie do końca wiadomo czy będzie ok. Jeśli zasilasz COBa, którego napięcie w warunkach znamionowych (prąd) jest podawane jako 9-12V, z przetwornicy obniżającej zasilanej 12V to w niekorzystnym wypadku może brakować napięcia. Co prawda sama kostka XL4015 ma podany minimalny dropout 0,3V ale nie wiadomo jak to wygląda już dla całego modułu.

    Jeśli planujesz takie dwa COBy z 12V, to optymalniejsze było by użycie przetwornicy podwyższającej stabilizującej prąd a te dwa COBy połączyć szeregowo (czyli 18-24V). Wtedy warunki nie są tak na styk a po za tym jedna odpowiednia przetwornica załatwia Ci dwa COBY a nie jeden jak pokazujesz.
  • #3
    Klama92
    Level 8  
    Chciałem obniżyć napięcie do 11.5V i połączyć równolegle 2 COBy. Chodzi głównie o to, że te diody musza mieć odpowiedni prąd 800-900mA, żeby długo działały, a o to mi głównie chodzi. Nadała by się ta przetwornica czy musi być driver led z takim natężeniem prądu? Mam jeszcze gdzieś zasilacz 18V i wtedy musiałbym obniżyć napięcie do 12V, bo w szeregowym połączeniu nie działały by te COBy.
  • #4
    rb401
    Level 38  
    Klama92 wrote:
    połączyć równolegle 2 COBy.


    Równoległe połączenie COBów jest nieprawidłowe, bo nie gwarantuje utrzymania prądów każdego COBa w dopuszczalnych granicach. Tym bardziej że nawet mała asymetria wynikająca z rozrzutu parametrów, ma tendencję się pogłębiać. Tzn. COB który się bardziej nagrzeje w efekcie tego nagrzania pobiera jeszcze więcej prądu (ujemny współczynnik temperaturowy napięcia na LED) i jeszcze bardziej się nagrzewa.
    Dlatego nie mogę Ci polecać takiego równoległego połączenia, tym bardziej jeśli chcesz pracować w pobliżu ich maksymalnych prądów pracy.
    Czyli w tej wersji gdy dajesz przetwornice obniżającą z 12V niestety musi być jeden COB na przetwornicę. Z tym że jest kwestia w/w że nie wiadomo jakie te COBy mają napięcie przy tych 800-900mA. Może się zmieszczą a może nie.
    Tu potrzebny byłby już pomiar. Jeśli przy tym prądzie będzie np. 10V to ok. Ale jeśli będzie napięcie trochę tylko mniejsze niż 12V to przetwornicy braknie zakresu by utrzymać ten założony prąd. COB będzie świecił ale nie w pełni. Po za tym napięcie na COBach rośnie w czasie eksploatacji, tak że warto mieć trochę marginesu.
    Za to jeśli masz odpowiednio wydajny zasilacz 18V to bardzo fajnie, bo masz te dylematy z głowy. Z tym że dalej i tak jedna przetwornica na jeden COB, bo te 18v to z pewnością zbyt mało na połączenie szeregowe z regulacją.

    Klama92 wrote:
    Nadała by się ta przetwornica czy musi być driver led z takim natężeniem prądu?

    Ta przetwornica ma dodatkowy układ na osobnym układzie scalonym, który w miarę precyzyjnie stabilizuje prąd. Tak że się nadaje jako driver prądowy, jak najbardziej.
  • #5
    Klama92
    Level 8  
    rb401 wrote:
    Za to jeśli masz odpowiednio wydajny zasilacz 18V to bardzo fajnie, bo masz te dylematy z głowy. Z tym że dalej i tak jedna przetwornica na jeden COB, bo te 18v to z pewnością zbyt mało na połączenie szeregowe z regulacją.


    Przy zasilaczu 18V daję przetwornice i zmniejszam napięcie do 12V i prąd do 800-900mA i na 1 COBa będzie dobrze ?
    A jeśli miałbym powiedzmy wydajny zasilacz powyżej 30V to wtedy mogę normalnie połączyć przez przetwornicę 2 COBy szeregowo ?
    Ostatnie pytanie. Znalazłem taki driver led Link on ma 18-40V i 900mA i przy podłączeniu 2 albo 3 COBów szeregowo wychodzi 24V i 36V, więc driver byłby dobry ?
  • #6
    rb401
    Level 38  
    Klama92 wrote:
    Przy zasilaczu 18V daję przetwornice i zmniejszam napięcie do 12V i prąd do 800-900mA i na 1 COBa będzie dobrze ?


    Jeśli stosujesz taką uniwersalną (tj. do pracy CC i CV) przetwornicę do zasilania COBów, to istotne jest by ustawić na niej wartość prądu jakim chcesz zasilać COBy (czyli tu te 800-900mA). Ale napięcie wyjściowe przetwornicy ustawiasz w zasadzie dowolnie, tylko pod warunkiem że ustawiona wartość będzie powyżej napięcia które ma dany COB kiedy płynie przez niego ten konkretny prąd.
    Czyli konkretnie dla Twojego przykładu kiedy zasilasz taki COB, który ma podane 9-12V, ustawiasz jakieś napięcie byle większe niż 12V (np. 14, 16V, obojętnie). Bo i tak przetwornica będzie tu pracować w trybie prądowym (CC), czyli będzie stabilizować prąd a napięcie na wyjściu przetwornicy będzie zależeć już tylko od samych parametrów COBa.

    Tu jeszcze dygresja. Bardzo możliwe że te COBy, które chcesz dać, będą pracować poprawnie (w sensie że przetwornica da radę uzyskać założoną wartość prądu) jeśli przetwornica będzie zasilana z 12V. Ale problem w tym że nie ma 100% pewności jakie mają napięcie przy prądzie nominalnym, bo te COBy "no name", które pokazałeś na zdjęciu, są produkowane przez bardzo wielu producentów w Chinach z różnych czipów i nie sposób z wyglądu dojść do jakiś konkretniejszych parametrów. Stąd te bardzo ogólnikowe podawane przez sprzedawców 9-12V, odnoszące się do spadku napięcia w warunkach prądu nominalnego, nie za bardzo w tej sytuacji są pomocne.



    Klama92 wrote:
    A jeśli miałbym powiedzmy wydajny zasilacz powyżej 30V to wtedy mogę normalnie połączyć przez przetwornicę 2 COBy szeregowo ?


    Jak najbardziej. Wtedy by te COBy były zasilone poprawnie z marginesem. Ale tu już trzeba mieć na uwadze maksymalne napięcie wejściowe tej konkretnej przetwornicy, które w przytoczonym przez Ciebie opisie wynosi 32V.


    Klama92 wrote:
    Ostatnie pytanie. Znalazłem taki driver led Link on ma 18-40V i 900mA i przy podłączeniu 2 albo 3 COBów szeregowo wychodzi 24V i 36V, więc driver byłby dobry ?


    Ten zasilacz jest jak najbardziej optymalny do tych COBów i jak zauważyłeś może zasilić takie dwa lub trzy.

    Tak na marginesie, akurat ten konkretny typ jest stosunkowo drogi bo jest w wersji hermetycznej IP65 czyli w uproszczeniu można lać na niego wodę. Typy zasilaczy o tych samych parametrach ale nie tak odporne, są zwykle sporo tańsze.
  • #7
    Klama92
    Level 8  
    rb401 wrote:
    te COBy "no name", które pokazałeś na zdjęciu, są produkowane przez bardzo wielu producentów w Chinach z różnych czipów i nie sposób z wyglądu dojść do jakiś konkretniejszych parametrów.

    Znasz jaką stronę na której można kupić dobrej jakości COBy?
    Czy te której pokazałem są warte tej ceny i czy możne się okazać, że za tydzień, miesiąc padną ?
    PS. Powiedz mi czy diody Power Led zasila się tak samo tzn. szeregowo a nie równolegle ?
  • #8
    rb401
    Level 38  
    Klama92 wrote:
    Znasz jaką stronę na której można kupić dobrej jakości COBy?


    Jeśli zależy Ci na pewności długiego działania i dobrych parametrach świecenia to musisz szukać markowych COBów o konkretnych typach, do których istnieje istnieje dokumentacja. I kupować ze źródła które gwarantuje autentyczność.
    Oczywiście że wyjdzie drożej niż ta chińszczyzna noname ale w ogólnym bilansie może się opłacać.

    Dla przykładu kawałek oferty COBów z TME dla mocy gdzieś 10-20W:
    https://www.tme.eu/pl/katalog/6c1d0c19eb7658dcbb75114f119fe160.html
    Gdzie widać że każda pozycja to konkretny typ katalogowy, konkretny producent, z linkiem do pełnej dokumentacji itp. a nie jedynie określenie typu "COB 10W ciepły", czyli kot w worku.
    Oczywiście ofertę z TME wziąłem jako pierwszą lepszą dla ilustracji, tak że jakby co, to warto się rozejrzeć u innych dystrybutorów.
    Ale tu już widać że już poniżej 10zł/szt. było by kilka ładnych COBów, z o niebo lepszymi (a przede wszystkim gwarantowanymi i udokumentowanymi) parametrami, np. dotyczącej barwy światła, CRI itd. niż te noname.
    Z tym że akurat wiodące firmy w COBach, stosują przeważająco zakres napięć 33V a nie 12V co akurat lubią bezimienne firmy chińskie. Ale wtedy to kwestia innej przetwornicy.
    Inne jest też podejście do mocy w tych firmowych COBach. Jest podana moc maksymalna, przy której COB pracuje bezpiecznie, ale generalnie jest zalecana praca na mniejszym poziomie mocy, przy którym definiowane są gwarantowane parametry dotyczące np. dokładnego odcienia światła i in. .
    Czyli pomimo że ich COBy mogą więcej, to zalecaną jest praca nie tak wysilona, co przekłada się na dużą żywotność.
    Tak że nawet jeśli już nawet użyjesz tych tanich Chińczyków, to dobrym posunięciem jest np. użycie większej ilości ale zasilonej na np. 50% mocy. Z pewnością dłużej posłużą.



    Klama92 wrote:
    Czy te której pokazałem są warte tej ceny i czy możne się okazać, że za tydzień, miesiąc padną ?


    Mogą paść jak najbardziej. Te COBy to loteria. Owszem czasami je używam do mniej wymagających tematów, bo są bardzo tanie, szczególnie kupowane prosto z Chin. I czasami owszem, działają ok, świecą porządną barwą, jednolitą w partii no i zdarza się że nawet świecą długo.
    Ale niektóre partie po prostych testach, wręcz nadają się prosto na śmietnik. Jak takie reklamuję Chińczykowi to bez dyskusji wysyła następne, czyli wie doskonale jaki badziew ma. Tak że jest tu trudność. bo nie wiesz co kupujesz.
    Owszem zdarzają się COBy lepszej jakości a jednocześnie tanie, szczególnie ze sklepów fabryk COBów. Ale jednak jest ogromna przepaść między markowymi COBami a tymi skrajnie budżetowymi bez symbolu typu, wiarygodnej dokumentacji itd. .


    Klama92 wrote:
    PS. Powiedz mi czy diody Power Led zasila się tak samo tzn. szeregowo a nie równolegle ?


    Diody PowerLed, tak samo. Szeregowo.
    Równoległe połączenie jest dopuszczalne kiedy w gałęziach znajdują się co najmniej oporniki (lub inne układy) powodujące że rozkład prądów jest bardziej wyrównany. Tak jak jest stosowane np. w taśmach led 12V.
    Ale ze względu na spore wydzielane ciepło i pracę LED w pobliżu swoich maksimów prądowych, akurat dla PowerLed rozwiązanie z opornikami stosuje się dużo rzadziej.
  • #9
    Klama92
    Level 8  
    Rozumiem. Planuje jeszcze zrobić oświetlenie do akwarium na power led. Będzie kolor biały, royal blue i deep red. Tylko, że kolor biały i royal blue mają napięcie 3.0-3.4V 350mA, a deep red 2.1-2,4V 350mA. Powiedz mi czy mogę razem połączyć te wszystkie diody uwzględniając moc zasilacza i prąd 350mA czy diody deep red muszą być na oddzielnym zasilaczu ?
  • #10
    rb401
    Level 38  
    Klama92 wrote:
    Tylko, że kolor biały i royal blue mają napięcie 3.0-3.4V 350mA, a deep red 2.1-2,4V 350mA. Powiedz mi czy mogę razem połączyć te wszystkie diody uwzględniając moc zasilacza i prąd 350mA czy diody deep red muszą być na oddzielnym zasilaczu ?


    W połączeniu szeregowym przez wszystkie LEDy popłynie prąd o identycznym natężeniu, czyli dla tych, które akurat przedstawiasz będzie ok, bo mają ten sam prąd pracy.
    A kwestia indywidualnych napięć, obojętnie czy równych lub różnych dla LED, występuje tylko w kontekście doboru zasilacza (jego górnego napięcia pracy) wyłącznie jako suma tych wszystkich napięć, czyli też nie ważne że są to różne indywidualne napięcia.

    Konkretnie dla Twojego przykładu, wymaganie dla zasilacza (oczywiście "prądowego") to prąd 350mA a napięcie górne nie mniejsze niż 3,4+3,4+2,4V=9,2V.
    Czyli nawet przy uwzględnieniu jeszcze jakiegoś marginesu na starzenie LED (napięcie LED wzrasta nieco z upływem czasu ich pracy), w tym przypadku dała by radę przetwornica step-down zasilana z 12V.
  • #11
    Klama92
    Level 8  
    rb401 wrote:
    Konkretnie dla Twojego przykładu, wymaganie dla zasilacza (oczywiście "prądowego") to prąd 350mA a napięcie górne nie mniejsze niż 3,4+3,4+2,4V=9,2V.
    Czyli nawet przy uwzględnieniu jeszcze jakiegoś marginesu na starzenie LED (napięcie LED wzrasta nieco z upływem czasu ich pracy), w tym przypadku dała by radę przetwornica step-down zasilana z 12V.

    Napisałeś, że "napięcie LED wzrasta nieco z upływem czasu ich pracy". To jakie napięcie musiałbym ustawić do 3 ledów jak napisałeś 3,4+3,4+2,4V=9,2V. ? 9,2V czy wyższe i czy wyższe napięcie nie "zabije tych diód" ?
  • #12
    rb401
    Level 38  
    Klama92 wrote:
    To jakie napięcie musiałbym ustawić do 3 ledów



    Użyłem tu może zbyt daleko idącego skrótu myślowego i obawiam się że nie do końca się rozumiemy.

    Generalnie dla diod LED nie ma czegoś takiego jak ustawianie napięcia.
    Ściślej mówiąc napięcie przewodzenia na LED jest sprawą wtórną, zależną już od samej diody, konkretniej: od typu, egzemplarza, jej temperatury, stanu zużycia, no i prądu jaki w danej chwili płynie przez LED.
    Dlatego też to napięcie przewodzenia podawane jest w dokumentacjach LED z reguły jako zakres napięć dla konkretnie podanego natężenia prądu i ewentualnie temperatury (lub jako wartość typowa w sensie statycznym, ale taka jest mniej przydatna).

    Ale napięcie przewodzenia nie jest wartością którą w jakiś sposób zadajemy. Ona nam "wychodzi" w praktyce, już po zasileniu LEDów.
    Możemy je tylko wstępnie oszacować, bazując na danych producenta (lub pomierzyć konkretnie dla danego egzemplarza).
    A wartość tego napięcia może być nam potrzebna w tym sensie, że jeśli mamy jakiś rzeczywisty driver czy zasilacz który stabilizuje natężenie prądu, to jednocześnie posiada on zawsze jakieś górne napięcie, powyżej którego już nie jest w stanie tego prądu stabilizować.
    Przykładowo, jeśli driver to przetwornica obniżająca, jak ta Twoja, to wiemy z zasady jej działania, że teoretycznie nie może dać więcej napięcia niż jej wchodzi na wejście (a w praktyce to jeszcze trochę mniej). I dlatego to napięcie przewodzenia nieraz warto oszacować wcześniej, na etapie doboru układu zasilania.


    I tu już przechodząc do konkretów, zsumowałem tu powyżej górne granice napięcia przewodzenia podane w dokumentacji, by oszacować, jakiego maksymalnego napięcia możemy się spodziewać na szeregu LEDów, który zaproponowałeś, w najmniej korzystnym przypadku trafienia na egzemplarze diod o napięciach na górnej granicy.
    W rzeczywistości ta suma może być mniejsza, ale biorąc do szacunków tylko górne wartości mamy stuprocentową pewność że dla każdych egzemplarzy tych typów, napięcie na szeregu LED nie będzie większe niż to szacunkowo wyliczone.
  • #13
    Klama92
    Level 8  
    Rozumiem :)
    Mam jeszcze ostatnie pytanie odnośnie montażu power led do płytki PCB. Nałożyć pastę termo przewodzącą czy klej termo przewodzący, czy to bez znaczenia ?
  • #14
    rb401
    Level 38  
    Klama92 wrote:
    Nałożyć pastę termo przewodzącą czy klej termo przewodzący, czy to bez znaczenia ?


    Spotkałem zalecenie producenta, że jeśli lutowanie ręczne lutownicą (tylko odprowadzeń), to klej na powierzchnię chłodzącą.
  • #15
    majzel
    Level 11  
    Witaj
    Nie wiem jak u Ciebie z montażem tych diod ale z mojego doświadczenia wiem że trzeba je bardzo dobrze zabezpieczyć przed wilgocią. Mi po dwóch latach działania pod pokrywą wszystko totalnie zgniło. Teraz będę ledy to zalewał żywicą po umieszczeniu w profilach alu które będzie służyło dodatkowo za radiator.
    pozdrawiam