logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

5 diodowa LAMPKA LED ze stabilizacją prądu

sexbox 04 Gru 2003 03:56 23806 32
  • Witam

    Dziś podzielne się schematem i wynikami z realizacji Lampki na białych diodach led ze stabilizacją prądu.

    Nowa taka lampka (bez stabilizacji prądu) to koszt ok. 150 zł (np. na allegro) bo w sklepie na pewno jeszcze drożej.

    Koszt mojej lampki był następujący:
    - najtańsza lampka tradycyjna 4xR6 - na allegro 12 zł
    - 5 x LED białe to 12 zł (5 x 2,4zł też na allegro)
    - tranzystory + rezystory to ok. 6 zł.
    Razem: 30 zł

    Założenia projektowe sprawdziły się prawie w 100%.
    Prąd ustawiony dla pojedynczej diody to 30 mA. Jest to wersja nie ekonomiczna, można zrobić lampkę gdzie prąd jest na poziomie 15 mA co dla białych LED daje już dobry efekt. Ja tym razem postawiłem na wydajność świecenia więc 30 mA/diodę co daje 150mA w sumie.

    Nie robiłem zbyt wielu pomiarów po realizacji a tylko podstawowe:
    * napięcie 5,8 V (lekko rozładowane baterie) prąd - 151 mA - IDEALNIE!
    * napięcie 4,35 V (wyjąłem jedną baterie) - prąd 125 mA - JEST DOBRZE!

    Można przypuszczać na podstawi powyższego że przy akumulatorach będzie też bardzo dobrze działać.

    O co zadbałem:
    - o w miarę wysokie wzmocnienie prądowe tranzystora: T2 - wybrałem z kilku o najwyższym hFE = 195.

    UWAGA: BYŁ ZŁY PLIK SCHEMATU - TERAZ POPRAWIONY

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    sexbox
    Poziom 11  
    Offline 
    sexbox napisał 28 postów. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2 424161
    bobeer
    Poziom 28  
    niechce cie martwic stary ale twoj projekt z ekonomia niema nic wspolnego
    stabilizacje jasnosci swiecenia w tego rypu ukladach (przewozny zasilany z baterii)
    realizuje sie innymi sposobami np.zmiana wypelniania przebiegu prostokatnego
    pomysl sam jakie masz straty mocy na szeregowym stabilizatorze pradu oraz rezystorach w szereg z diodami ...
  • #3 424579
    MarcinekNU2
    Poziom 1  
    Też mi się wydaje, że schemat wymaga innego podejścia
  • #4 424593
    sexbox
    Poziom 11  
    Pewnie macie racje. Nie jest to najlepsze rozwiązanie jeżeli chodzi o sprawność. Ale najważniejszą rzeczą miały być małe wymiary aby zmieściło się w istniejącej lampce na 4 baterie i po drugie - miało być LEPSZE od zwykłego _rezystora ograniczającego_.

    I te założenia spełnia znakomicie!

    Dla porównania moje rozwiązanie w stosunku do rezystora 94 om (tak aby uzyskać 30 mA na diodę przy 6V):

    * napiecie 6V prad mojej - 151 mA - na rezystorze bylo by: 151 mA (30,2
    mA/diode)
    * napiecie 5,8V prad mojej - 151 mA - na rezystorze bylo by: 138 mA (27,7mA/diode)
    * napiecie 4,35V prad mojej - 125 mA - na rezystorze: 71 mA (14,2mA/diode)
  • #5 424595
    mmm777
    Poziom 31  
    Zrobiłem coś takiego: http://www.elektor-electronics.co.uk/miniproj/frmipro.htm

    Cel: elektroniczna świeczka - u nas potrafią prąd wyłączyć na parę godzin, siedzenie po ciemku jest niemiłe, a świece smierdzą. Dałem najjaśniejsza białą LEDę z nikompu, i największą baterię 1.5V jako zasilanie (A?, dawno temu na takie mówiono `amerykanki'...). Pobór prądu ~20mA, powinno z takiej baterii raczej długo swiecić. Można przy takiej lampce czytać.
  • #6 424597
    Tremolo
    Poziom 43  
    własciwie Twój układzik to źródło pradowe, więc straty ma duże. W istocie mozna byłoby się pozbyć tych tranzystorów i rezystorów a diody puścić nawet przez jeden dobrany opornik dobrany z II prawa Kirchoffa.

    Oszczędne układy realizuje się powyżej pradu znamionowego diod (prądu znamionowego układów statycznych), lecz takie piki prądowe trwają krótko toteż warstwa półprzewodnika nie ulega degradacji. Taki prad w impulsie jest chyba nawet 2,5 raza wyższy niż prąd który by nie zmieniał swojej jasności.
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • #7 424605
    sexbox
    Poziom 11  
    Co do samego rezystora - i wyższości mojego rozwiązania kilka danych powyżej!

    UWAGA: Był zły plik/schemat układu! Looknijcie jeszcze raz!!!

    A co do sprawności - to przy niższym nap. zasilania (np. akumulatory) to nie jest najgorzej!! Przetwornice przy niskich napięciach też nie mają rewelacyjnej sprawności, a wielkość ukł. też jest nie do pominięcia!
  • #8 424614
    Kazor
    Poziom 17  
    ...to moze poszukajcie takich sterowników LED w Texas Instruments albo Fairchildzie,pewnie cos bedzie...a wymiary...juz od 3x3 mm MSOP :-)
  • #10 424753
    Tremolo
    Poziom 43  
    przetwornice mozna ustawić na wyższe napięcia a same diody wystawić w szereg (jesli chodzi o sprawności) .

    Twój układ to jakby rozłożenie roboty częściowo na źródło tranzystorowe częściowo na rezystory ograniczające prąd. W dodatku Twoje tranzystory przypominaja nieco tyrystor (wystarczy T2 zamienić na PNP)

    Zakładając że wszystkie charakterystyki sa równe, to przy około 6 Voltach można polączyć diody równolegle po 3 i te trzy diody w szereg do innego układu diod
    dla uproszczenia i zwiększenia symetrii posłuże się 6-cioma diodami: (uproszczony schemat D=dioda) + połączenie szeregowe || równoległe

    (D||D||D)+(D||D||D)
    spadek napięcia porównywalny z napieciem źródła. Wychodząc z zasady iz diody wezma tyle energii ile im potrzeba prąd będie wynosił 30mAx3=90

    mozna to też przeanalizowac w oparciu o układ (D+D)||(D+D)||(D+D) na każdym szeregowcu napięcie bedzie wynosiło około 6V co da nam prąd 30 mA w każdej gałęzi. Dla spokoju mozna układ wyposażyć w rezystor o oporze mniej niz omowym.

    Energia tracona (nie zamieniona na światło) w tym układzie wynosi: (Uz-2Ud/R)^2*I a że 2Ud~Uz toteż sa małe

    własciwie widze że chodzi Ci o puszczenie większego pradu przez samą diode. Więc nie ekonomia tu w głowie. Podczas gdy rezystor daje odpocząć zasilaniu 71 mA tranzystory wypompowują 125 + prąd bazy (pomijam)

    ale powiem starania są troche dziwne na cmentarzu moja maszyneria oparta na starych R20 dwóch starych czerwonych diodach LED rezystorze działała przy mrozie (raczej baterie tego nie libią) około 2 tygodnie.
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • #12 424795
    sexbox
    Poziom 11  
    Tremolo napisał:
    Zakładając że wszystkie charakterystyki sa równe, to przy około 6 Voltach można polączyć diody równolegle po 3 i te trzy diody w szereg do innego układu diod
    dla uproszczenia i zwiększenia symetrii posłuże się 6-cioma diodami: (uproszczony schemat D=dioda) + połączenie szeregowe || równoległe

    (D||D||D)+(D||D||D)
    spadek napięcia porównywalny z napieciem źródła. Wychodząc z zasady iz diody wezma tyle energii ile im potrzeba prąd będie wynosił 30mAx3=90

    mozna to też przeanalizowac w oparciu o układ (D+D)||(D+D)||(D+D) na każdym szeregowcu napięcie bedzie wynosiło około 6V co da nam prąd 30 mA w każdej gałęzi. Dla spokoju mozna układ wyposażyć w rezystor o oporze mniej niz omowym.

    Energia tracona (nie zamieniona na światło) w tym układzie wynosi: (Uz-2Ud/R)^2*I a że 2Ud~Uz toteż sa małe


    Jedno ale; Straty małe - ale krótko. Gdy napięcie w wyniku rozładowania baterii spadnie to LED zgasną. Napięcie na białej diodzie LED dla 30 mA to 3.19 V, przy 6V czyli 3V/diodę uda się w nią wpompować max 10-15mA już mało; przy 5,5V (2,75V/na diodę) całkowicie zgasną.

    Idealne rozwiązanie to super sprawna przetwornica utrzymująca napięcie minimalnie wyżej napięcia właściwego dla zadanego prądu diody (np. 3.2 dla 30mA) - ale złożoność układu chyba przewyższa korzyści dla tak prostego rozwiązania na lampka LED.

    Dla mojego rozwiązania - wydaje mi się słuszna tylko jedna zmiana, obniżenie napięcia do _3_ ogniw zamiast czterech minimalizuje straty a zapewnia pewien margines spadku nap. przy rozładowywaniu się baterii.
    Dla akumulatorów jednak _4_ ogniwa to chyba w sam raz!
  • #13 424797
    Nemo
    Poziom 31  
    Przetwornica - zasilacz PWM może mieć dużą sprawność. Kwestia projektu. Osobiście uważam, że sterownik na ATTiny12 czy podobnym do tego np. IRF540 lub inny MOSFET może być dużo sprawniejszy. Do tego można dorobić ściemniacz na jedym przycisku. Zasilanie na akumulatorach NiMH, lub Li-Ion i jest super. Ale to już inna para kaloszy :D
    Pozdrawiam.
  • #15 424965
    NIEBO!
    Poziom 12  
    Brawo XAX :!: :!: :!:
    Bardzo mi się podoba ten układzik i zbuduję to tylko jak uda mi się wygospodarować troszkę wolnego czasu. Ale mam co do układu małe pytanko ... Skąd wziąć taki rdzeń ? :-) Może ktoś wie z jakiego modelu Sputnika to wyciągnięto ? :-)
  • #16 425060
    Kazor
    Poziom 17  
    White LED Powering


    ale popatrzyłbym szczególnie na TPS61020


    ...startuje toto od 0.9 V i daje wtedy 200mA prądu...tylko obudowy...za małe :-)...ale coś większego się znajdzie tam DC/DC Converters (Integrated Switch)

    limit prądu można zrobić podpinając FB (Feedback), zresztą jest to opisane...sprawność 96 %...pozdrawiam

    Kazor
  • #17 425228
    XAX
    Poziom 21  
    :arrow: NIEBO
    Ja użyłem tego co mi się nawinęło pod rękę.
    Najpierw znalazłem taki rdzeń jaki jest pokazany na tej stronie. Miałem dużo radości przy nawijaniu tego maleństwa. Do drugiego układu użyłem małego rdzenia wyglądającego jak szpulka i nawinąłem uzwojenia jedno na drugie. Tez działa ale okupiłem to wzrostem prądu pobieranego z 20mA na 30mA.

    :arrow: Trzonol
    Fajne scalaczki.
    Ciekawe ile kosztują i czy są osiągalne u nas.
  • #18 425256
    Kazor
    Poziom 17  
    scalaczki fajne i można wziąć za friko...przynajmniej na razie...wejdz na ich stronę :-)
  • #19 425578
    H3nry
    Poziom 32  
    XAX napisał:
    :arrow: NIEBO
    Ja użyłem tego co mi się nawinęło pod rękę.
    Najpierw znalazłem taki rdzeń jaki jest pokazany na tej stronie. Miałem dużo radości przy nawijaniu tego maleństwa. ....


    Spox........ to razwiazanie mi przypadlo do gustu tylko przy moim angielskim pomijajac ortografie ;P

    Jakie sa ilosci zwojow w tym trafku -a1-a2 B1-B2 ???
    Pozdrawiam serdecznie i tnx za info.
  • #20 425972
    XAX
    Poziom 21  
    O ile pamietam to 2 x po 20 zwojów
  • #21 426669
    tomekz9
    Poziom 12  
    A może ktoś ma pomysł na przerobienie oświetlenia halogenowego (12V zmienne ) na ledy? Mam na podjeździe przed domem 6 halogenów 12V 25W włączanych zmierzchowo, zimą świecą conajmniej od 16 do 8 rano. Chętnie przerobiłbym to na coś oszczędniejszego.
    Gdzieś w internecie widziałem takie halogeny na ledach (chyba 16 superjasnych ledów, białych i żółtych ), można to było podłączać bezpośrednio w miejsce tradycyjnych halogenów. Niestety kosztowało to ok. 200 zł sztuka. :?

    Pozdrawiam


    P.S.

    Przypadkiem znalazłem coś takiego, może się to komuś przyda:

    http://www.resurgentsoftware.com/perfect_led_light.html
  • #22 441970
    Guma1975
    Poziom 14  
    Witam! Reasumując najlepszym rozwiązaniem byłoby zrobić multiwibrator reagujący na zmianę napięcia, który sterowałby diodami poprzez zmianę wypełnienia przebiegu. W załączniku są zrzuty z programów el. do analizy i prosiłbym o podpowiedzi i refleksje ??? Świadomie zrezygnowałem z zastosowania scalaków do tego zaprojektowanych. Co wy na to?

    Drugi niby projekt nie sprawdzony praktycznie to źródło prądowe ale z 2 diodami lecz nie poświęciłem temu dużo czasu ze względu na jego brak. Nie wiem czy straty mocy są znaczne ( wtym drugim przypadku) lecz sprawdzcie sami. ( przeraszam lecz mam małe dziecko i niestety czas na elektronikę się skurczył). Proszę o parę uwag, zamieszczam kilka analiz.

    Pozdrowienia !!!
  • #23 1401372
    Jogesh
    Poziom 28  
    A czy nie ma nigdzie schematu jak zrobic latarke led nie z 4, ale z dwudziestoma LEDami? Potrzebowalbym taki schemacik latarki zasilanej 3-6V. Nie wystarcza mi 4, czy 6 LEDow.

    Niestety nie moge niczego takiego znalesc. Myslalem o prztwornicy, ale skad zdobyc takiej mocy. Najleopiej by bylo polaczyc LED szeregowo i dac napiecie okolo 60V. Ale moze sa inne patenty?
    Pozdr.
  • #24 1401642
    Nemo
    Poziom 31  
    A nie można dać tych diod równolegle? Napięcie wystarczy niskie, ale będzie to kosztem prądu. Przy 10 x 20mA będzie już trochę, a jak zaczniesz wyciskać z LED'ów ostatnie poty, to i więcej. Do zasilania może już bateria nie wystarczyć - znaczy długo nie pociągnie. :)
    Pozdrawiam.
  • #25 1401993
    RSP
    Poziom 27  
    Najważniejsza sprawa to sprawność samych diod LED im większy prąd przez nie płynie tym mniejszą mają sprawność. Lepiej jest dać dwie diody po 10mA więcej światła , niż jedną na 20mA bo ta jedna nie da dwa razy więcej światła niestety. Jeśli chodzi o najprostsze ograniczenie prądu diody to proponuje taki układ tylko z jednym tranzystorem BF245 B lub C , wersja BF245C może mieć duży prąd nawet 25mA. Układ opisywałem tutaj. https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic138586-60.html#1287729
  • #26 1403646
    Jogesh
    Poziom 28  
    Połaczyłem równolegle 16 LEDów i zasilałem to dwoma bateriami {razem3V} Działa OK, ale niektóre diody świecą się słabiej, a niektóre mocniej. Pozatym jak napięcie spadnie, do jasnośc światłą też spadnie. Gdyby zastosować przetwornicę to myślę że nie było by tego problemu.
    Pozdr.
  • #27 1406190
    Nemo
    Poziom 31  
    To jest właśnie główna cecha układu równoległego. Na wszystkich elementach masz takie samo napięcie. Diody nie są elementami idealnymi, zatem przy takim samym napięciu jedna będzie świecić jaśniej, druga ciemniej. Należałoby przed podłączeniem wyselekcjonować LED'y o bardzo zbliżonych parametrach. Np. w szereg z miliamperomierzem i potencjometrem (np. 470 Ohm/2W) włączać LED i nastawiając prąd, pod którym dioda ma pracować mierzyć na niej spadek napięcia. W ten sposób wybrać LED'y, aby spadek napięcia na nich nie był różny więcej, niż powiedzmy 0,01V dla ustalonego prądu. Wtedy zapewnimy mniej więcej jednakowe warunki pracy dla clustera LED.
    Pozostaje jednak dokładność wykonania LED'ów - przy identycznych parametrach U i I potrafią one świecić nierównomiernie. I z tym można sobie poradzić dobierając diody pod względem światłości (potrzebny miernik natężenia oświetlenia), ale czy warto?
    Pozdrawiam.
  • #29 1407631
    Nemo
    Poziom 31  
    Szeregowo - czyli przetwornica. Np. MC34063A z tranzystorem MPSA92 i do tego dławik ze 4,7mH - przetwornica w układzie Step-up. Dzięki niej można wyciągnąć nawet i 200V, choć wyciśnięcie z niej sporego prądu może nie być łatwe. Sądzę, że 20mA przy powiedzmy 80V wydoli (około 1,6W mocy, może być potrzebny większy dławik i tranzystor).
    Pozdrawiam.
  • #30 1412768
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  
    RSP napisał:
    im większy prąd przez nie płynie tym mniejszą mają sprawność. Lepiej jest dać dwie diody po 10mA więcej światła , niż jedną na 20mA


    Jeden rysunek lepszy niż minuty gadania.
    Dla nieznających angielskiego tłumaczę:
    Wartości 1 na osi Y odpowiada strumień światła (w kształcie stożka o kacie wierzchołka 1 radian) jaki powstaje przy przepływie przez diodę prądu = 20 mA.
    Charakterystyka dotyczy diody L-7113 UVC firmy Kingbright.
REKLAMA