Question:
Comment piloter 128 LED
ChThy
2014-09-18 20:42:35 UTC
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J'ai maintenant un PCB avec 64 LED UV dessus et je l'utilise pour exposer d'autres PCB. J'ai une résistance série pour chaque LED qui produit beaucoup de chaleur et consomme environ 1,3 A à 12 V.

J'envisage maintenant de fabriquer une unité UV plus grande avec deux fois la taille de mon unité UV actuelle. J'ai cherché sur Internet comment piloter cette quantité de LED, mais les seules choses que j'ai rencontrées étaient des moyens de piloter chaque LED individuellement.

Je pensais faire des groupes de LED (5 par exemple) et les utiliser une résistance pour chaque groupe de LED.

Existe-t-il d'autres moyens efficaces de piloter 128 LED sans grouper les LED?

Avez-vous un schéma?Il serait utile de connaître les caractéristiques de vos LED et comment elles sont «groupées».
Tension directe: 3,2 V - 3,8 V, courant direct: 20 mA.
Je pense qu'@Ale a assez bien réussi.:)
Sept réponses:
#1
+10
Ale
2014-09-18 20:47:11 UTC
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Le moyen le plus efficace de piloter un si grand nombre de LED sera probablement d'utiliser un générateur de courant constant (il existe de nombreux circuits intégrés pour cela, dont beaucoup sont dédiés aux applications LED, comme par exemple l'AP8800, qui est un convertisseur 350 mA pour les LED - c'est une valeur de courant assez standard pour les applications d'éclairage LED, de quel courant avez-vous réellement besoin pour vos LED UV?), puis connectez les LED en série sous forme de bandes de (par exemple) 8, chaque bande ayant sa propre constante générateur de courant. Bien sûr, vous devrez alimenter la carte avec une tension relativement élevée (par exemple, 24V), mais cela ne devrait généralement pas poser de problème.

Une solution très simple pour vos LED 20 mA, 3.8V pourrait être un régulateur de courant constant linéaire comme le CL520 (un petit appareil de type transistor, qui ne nécessite qu'un condensateur externe de 100 nF pour fonctionner), ou une diode à courant constant, comme le NSI45020T1G: si vous prenez une alimentation 48V standard, un CL520 pourrait gérer 12 LED en série (le NSI45020T1G est limité à 45V). Si les LED ont le VF le plus élevé, avec une entrée de 48V et 12 LED (VF total = 45,6 V), le régulateur doit dissiper 48 mW, ce qui ne conduirait qu'à une augmentation de température d'environ 6 ° C avec le petit boîtier TO-92. Si les LED ont le FV le plus bas (FV total = 38,4 V), la dissipation totale serait de 192 mW, avec une augmentation de température d'environ 25 ° C (ce qui est encore acceptable). Pour les LED avec des courants plus élevés, cependant, de tels appareils qui dissipent simplement l'excès de tension sous forme de chaleur chaufferaient beaucoup trop, c'est pourquoi des appareils comme l'AP8800 sont implémentés comme des convertisseurs abaisseur de commutation (utilisant une bobine).

#2
+4
brhans
2014-09-18 23:30:34 UTC
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Si vous souhaitez continuer à utiliser votre alimentation 12V existante, vous ne pouvez regrouper vos LED que par 2 ou 3.

3 serait plus efficace, et chaque groupe de 3 aurait alors besoin d'un 75 ohms Cette résistance ne devrait pas être sensiblement chaude (car elle ne baisse que d'environ 1,5 V maintenant au lieu de 8,5 V) - une résistance nominale de 1/4 W devrait fonctionner parfaitement ici.

Vous pouvez faire des groupes de 2 si vous vouliez (et même les mélanger avec des groupes de 3). Pour 2, vous auriez besoin d'une résistance de 240 ohms pour chaque groupe et bien qu'une résistance nominale de 1/4 W fonctionne également ici, vous remarquerez peut-être qu'elle devient un peu chaude.

#3
+3
Spehro Pefhany
2014-09-18 21:30:57 UTC
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Vous pouvez utiliser une alimentation 36V peu coûteuse et regrouper les LED par 8. Ensuite, vous n'avez besoin que de 16 petites résistances. Si vous utilisez les LED à 20 mA, le courant total serait de 320 mA ou environ 12 W de puissance totale à 36 V.

Les LED "UV" ont une tension directe assez élevée, donc les problèmes thermiques sont importants à prendre en compte. Vous souhaiterez peut-être les faire fonctionner à un courant légèrement inférieur au courant maximal pour des raisons de longévité. Si vous placez les résistances dans deux connecteurs DIP-16, vous pouvez les changer tous en même temps (en deux groupes).

#4
+2
EM Fields
2014-09-19 04:24:33 UTC
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Pourquoi ne pas alimenter 135 LED - 5 chaînes de 27 LED - directement sur le secteur comme indiqué ci-dessous?

Avec un secteur de 120 volts, une tension nominale de 3,6 volts sur chaque LED et un ballast de 1100 ohms dans chaque chaîne, chaque résistance dissipera environ 576 milliwatts.

Pour le pont, environ 100 mA à travers deux diodes à la fois avec environ 1,5 volts tombés sur la paire équivaut à environ 150 milliwatts, donc le tout dissipe un peu plus de 3 watts.

Le Les téléviseurs Zener sont là - à titre d'assurance - pour absorber les pointes du secteur, et normalement ne tirer aucun courant.

enter image description here

l'idée est intéressante, seules les LED scintilleraient probablement visiblement à la fréquence du secteur (ce qui est probablement correct pour cette application).dans le cas où le circuit doit être alimenté en 230 V et non en 120 V, il faudrait alors l'adapter à cette tension en ajoutant plus de LED dans les chaînes.
Le scintillement à 120 Hz ne sera pas visible.Si c'était important pour une raison quelconque, un condensateur modeste sur le rail CC réduirait le scintillement (et est de toute façon une bonne idée de réduire le rapport de puissance crête / moyenne)
Le scintillement d'une lumière ultraviolette à n'importe quelle fréquence ne sera pas visible ;-) (oui je sais que les LED UV émettent aussi de la lumière visible ...)
... aussi, la réponse évidente à `` pourquoi pas ... '' est la sécurité - il est certainement * possible * de construire et d'utiliser le circuit ci-dessus en toute sécurité, mais cela nécessite une compréhension des techniques de construction appropriées que nous ne pouvons pas garantir.le PO a.Je voudrais voir un fusible sur l'entrée en direct pour commencer.
Au moins à ma place, la tension au cours de la journée n'est pas constante peut fluctuer dans le niveau de pourcentage.C'est pourquoi aussi la lumière subira ces flucutations.
@EMFields: vous avez raison, je n'ai pas tenu compte du fait qu'il s'agit d'un redresseur pleine onde.En plus de cela, je remarque souvent le scintillement de 100 Hz dans certaines lumières LED (car le secteur ici en Europe est de 50 Hz) et je trouve cela particulièrement ennuyeux.Cependant, comme la source UV ne sera pas utilisée pour l'éclairage de la pièce, c'est moins un problème ...
@pericynthion: Qu'entendez-vous par «réduire le rapport puissance crête / puissance moyenne?
@nekomatic: Tout comme nous ne pouvons pas garantir que l'OP a les compétences nécessaires pour se maintenir en vie autour du secteur 240V, nous ne pouvons pas non plus garantir qu'il ne le fait pas, et la simple conjecture n'est guère une base solide pour l'avertissement.
L'effet de scintillement "invisible" va-t-il affecter la qualité de l'exposition aux PCB?
Je ne peux pas imaginer pourquoi, car tout ce que vous avez à faire est de laisser la lampe allumée suffisamment longtemps pour vous assurer que la réserve est complètement développée, et je pense que vous avez suffisamment de marge de manœuvre sur l'extrémité "trop longue" pour que cela compte beaucoup.
#5
+1
squarewav
2014-09-19 06:04:57 UTC
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Lorsque vous essayez d'alimenter quelque chose qui consomme beaucoup d'énergie et qui a des exigences de tension spécifiques, il est difficile de battre l'efficacité d'une alimentation à découpage. Vous pouvez utiliser l'un de ces convertisseurs DC à bas prix qui coûtent environ 10 USD pour 10 sur Ebay. On pourrait probablement fournir 1,3 A très bien avec un dissipateur de chaleur, mais je diviserais simplement la charge en plus petites baies qui consomment au plus 1 A chacune. Ils ont des trimmers sur eux pour ajuster la tension qui pourrait facilement être remplacée par un potentiomètre avec un bouton. Ensuite, vous pouvez avoir une petite résistance de ballast et ajuster la tension jusqu'à ce que le réseau de LED atteigne la luminosité souhaitée. Ensuite, la chute de tension à travers les résistances serait faible et ainsi ils émettraient une chaleur faible. La fréquence de commutation de ces convertisseurs CC est de 60 KHz, vous ne verrez donc aucun scintillement.

#6
+1
krs013
2014-09-19 06:10:42 UTC
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Vous pouvez piloter des LED sans aucune résistance série du tout si vous les contrôlez avec PWM. La fiche technique de vos LED spécifiera un courant continu maximum, ainsi qu'un courant pulsé maximum et combien de temps ils peuvent tolérer ce courant. Combinez ces chiffres avec le courant maximum que votre source d'alimentation peut conduire (s'il s'agit d'une tension plus élevée, peut-être en mettre en série - nous pouvons être raisonnables) et vous pourriez trouver une fréquence et un cycle de service qui peuvent conduire vos LED avec beaucoup moins de chaleur perdue . Vous pourriez même les décaler ou les Charlieplex si vous voulez être plus gentil avec votre alimentation.

Je n'ai pas fait cela, même si j'y ai longuement réfléchi. Pour me soutenir, voici une page de quelqu'un qui a essayé, bien qu'il semble ne pas avoir réussi à faire le suivi: http://cs.stanford.edu/people/nick/led-without-resistor/.

Les LED sont des composants non linéaires, donc un petit changement de tension peut entraîner un changement minuscule ou énorme du courant, en fonction du niveau de tension réel ... faire fonctionner les LED près de leur courant nominal sans résistance (ou d'une autre manièrecontrôler le courant) raccourcira éventuellement leur durée de vie si la tension d'entrée n'est pas suffisamment stable, car ils peuvent être facilement exposés à des courants moyens plus élevés que ceux spécifiés par le fabricant.
#7
+1
Jon Watkins
2014-09-24 15:55:00 UTC
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La manière "standard" de piloter un grand nombre de LED est en chaînes et avec une résistance de limitation de courant. C'est votre moyen le plus simple et si vous n'êtes pas trop soucieux de faire correspondre la luminosité de chaque chaîne, vous pouvez le faire directement à partir de votre alimentation (j'essaierais d'abord ceci).

L'astuce est de travailler sur quel courant vous allez conduire les LED et regardez ou mesurez la chute de tension directe d'une LED. Il y aura une certaine tolérance donc vous aurez besoin d'une marge là-dedans. Additionnez ensuite le nombre que vous pouvez installer dans votre alimentation. Donc, si vous aviez une alimentation 12V et vos LED avec 3V, plutôt que de brancher 4 ensemble, optez pour 3 pour laisser une certaine marge. Quelle que soit la tension qui reste, c'est ce qui tombe à travers votre résistance dont vous dimensionnerez la puissance en conséquence.

Vous voulez le moins de tension disponible sur la résistance, donc si vous pouvez augmenter ou diminuer l'alimentation électrique, de sorte que vous obteniez un bon nombre de LED par rapport à la chute de tension de la résistance, c'est votre point optimal . Cela minimisera la quantité de chaleur gaspillée à travers la résistance.

Dans l'éclairage linéaire à LED avancé, ils utilisent des convertisseurs CC-CC pour piloter la tension supérieure avec des pilotes de chaîne à courant constant pour optimiser dynamiquement cela.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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