Питание ультраярких светодиодов.

  • ADOWWW
A
ADOWWW
Команда форума
  • 16 Окт 2005
Питание ультраярких светодиодов.
Питание ультраярких светодиодов
Тема началась с достаточно простого вопроса, как лучше питать сверхяркие светодиоды, чтобы обеспечить долговременную стабильную работу при высоком КПД. Простейший способ, с использованием токоограничительного резистора, выявил несколько проблем.
Во первых, нагрев и как следствие низкий КПД. Во вторых, невозможность стабилизировать световой поток. В третих, как показала практика, использование светодиодов при токах близких к максимальным, резко снижает их долговечность. Что актуально при работе с изделиями сомнительного качества.
В качестве эксперемента мной был собран светодиодный фонарь для салона автомобиля. Первый вариант состоял из белых светодиодов, с включёнными последовательно резисторами в 470 ом. Светил ярко, и в принципе, я был доволен. Но проблемы начались примерно через месяц, когда вышел из строя первый светодиод. Затем , в течении короткого времени , вышла из строя половина из 30-ти светодиодов. Причём выход из строя совпал по времени с началом жары. Я сделал вывод , что светодиоды выходят из строя в связи с превышением максимального тока через них. В результате нагрева вызванного проходящим током, усугоблённого высокой температурой воздуха, сопротивление p-n перехода уменьшилось, что ещё больше усилило ток через кристалл, повлекший необратимые изменения структуры.
Как выйти из этого положения ? Я решил применить импульсное питание. 500Гц со скважностью 2. Так как глаза имеют некоторую инерционность , прирывистость светогого потока не будет заметна. И хотя температурная инерция корпуса светодиода велика по сравнению с относительно высокой частотой питающего напряжения , но всё равно, некоторую разгрузку они получат.
Итак, был собран второй вариант, питание подавалось через прерыватель, собранный на N-канальном полевом транзисторе, открываемом генератором на микросхеме CD4011 (К561ЛА7). В цепи обратной связи стояли два резистора, развязанные диодами для получения нужной скважности. Частоту подобрал эксперементально, по незаметности мигания. Сейчас этот вариант проходит испытание на моём автомобиле.
Но, это не кардинальное решение проблемы. Гораздо эффективней была бы схема регулирования, стабилизирующая ток через диод. Она могла бы скомпенсировать изменения тока через кристалл под воздействием нагрева или при изменении питающего напряжения.
Большой популярностью пользуются так же , карманные фонарики на светодиодах, благодаря яркому свету и малому потреблению энергии , их очень удобно использовать при питании от батарей АА и ААА. Естественно, что такой фонарь имеет малые габариты и массу. Но для питания светодиода на него необходимо подать напряжение порядка 3В. И при паденни напряжения на батарее , соответственно будет падать световой поток. Хороший результат, проверенный как промышленностью , так и радиолюбителями даёт применение импульсного преобразователя. В продаже есть специализированные микросхемы ( например фирмы MAXIM ), на которых можно собрать простой и надёжный преобразователь, причём со стабилизацией тока через диод, что позволяет использовать один комплект батарей , практически до полной разрядки без потери яркости излучающего элемента.
В интернете нашёл множество ссылок и статей по способам питания . Желая обобщить некоторую часть из них , приведу ссылки на сайты и статьи.
 ссылка скрыта от публикации 
 ссылка скрыта от публикации 
 ссылка скрыта от публикации /
 ссылка скрыта от публикации 
 ссылка скрыта от публикации /
 ссылка скрыта от публикации 
 ссылка скрыта от публикации 
 ссылка скрыта от публикации 
Ещё один толковый форум.  ссылка скрыта от публикации 

Если есть инфа по этому вопросу, прошу коллег поделиться.

scheme_827.jpg


light_139.jpg


______._201.jpg
 
W
WEK
  • 17 Янв 2006
Около года назад я тоже задался целью получить яркий и экономичный фонарь.
Тоже взял генератор, сделал меандр на 300 Гц и подал через светодиод. Яркость (на глаз) то я получил,
при 20mА амплитудного значения тока, а вот освещенность белого листа в сравнении с постоянным током
в 20mА от параллельно работающего светодиода, явно проигрывала. И, естественно, освещенность сравнялась
при 40 mА амплитудного - ниоткуда ничего не берется.
ADOWWW я думаю, что отказ в работе вашего фанаря получился из-за перегрузки по току ( 50 mА большинству светодиодов явно много), и потом параллельная работа групп светодиодов без подбора параметров тоже не есть хорошо.
Кстати, при разборке промышленных, правда китайских фонарей, тоже обнаружил разный ток через каждый
светодиод и ограничивал ОБЩИЙ ток по самому нагруженному. Работает нормально и уже долго.
 

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

  • Справочная информация

    Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

    • Диагностика
    • Определение неисправности
    • Выбор метода ремонта
    • Поиск запчастей
    • Устранение дефекта
    • Настройка

    Учитывайте, что некоторые неисправности являются не причиной, а следствием другой неисправности, либо не правильной настройки. Подробную информацию Вы найдете в соответствующих разделах.

  • Неисправности

    Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

    • не включается
    • не корректно работает какой-то узел (блок)
    • периодически (иногда) что-то происходит

    Если у Вас есть свой вопрос по определению дефекта, способу его устранения, либо поиску и замене запчастей, Вы должны создать свою, новую тему в соответствующем разделе.
  • О прошивках

    Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

    На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.


    По вопросам прошивки Вы должны выбрать раздел для вашего типа аппарата, иначе ответ и сам файл Вы не получите, а тема будет удалена.
  • Схемы аппаратуры

    Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:


    Внимательно читайте описание. Перед запросом схемы или прошивки произведите поиск по форуму, возможно она уже есть в архивах. Поиск доступен после создания аккаунта.
  • Справочники

    На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).


    Информация размещена в каталогах, файловых архивах, и отдельных темах, в зависимости от типов элементов.

  • Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах

    Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.


  • Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента

    При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

    • DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
    • SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
    • SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
    • TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
    • SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
    • TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
    • BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

  • Краткие сокращения

    При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

      Сокращение   Краткое описание
    LEDLight Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод)
    MOSFETMetal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора
    EEPROMElectrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память
    eMMCembedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти
    LCDLiquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран)
    SCLSerial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала
    SDASerial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными
    ICSPIn-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования
    IIC, I2CInter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами
    PCBPrinted Circuit Board - Печатная плата
    PWMPulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция
    SPISerial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса
    USBUniversal Serial Bus - Универсальная последовательная шина
    DMADirect Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора
    ACAlternating Current - Переменный ток
    DCDirect Current - Постоянный ток
    FMFrequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ)
    AFCAutomatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой

  • Частые вопросы

    Как мне дополнить свой вопрос по теме Питание ультраярких светодиодов.?

    После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

    Кто отвечает в форуме на вопросы ?

    Ответ в тему Питание ультраярких светодиодов. как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

    Как найти нужную информацию по форуму ?

    Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

    По каким еще маркам можно спросить ?

    По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

    Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

    При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.


  • Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.



М
Максим_64
  • 19 Фев 2007
Микросхемы для питания светодиодов в "заднем свете", указателях поворотов а/м и в разнообразных подсветках LCD дисплеев от Maxim/Dallas . Dimmable or no.

Сайт: www.maxim-ic.com

3_led_power_859.jpg


2_led_power_537.jpg


1_led_power_182.jpg
 
R
radiodvd
  • 16 Авг 2007
Питание светодиодов с помощью ZXSC300.

 ссылка скрыта от публикации 

Мощные светодиоды LUXEON K2, OSTAR, XLamp.
Питаем правильно с помощью универсального драйвера ZXSC400.

 ссылка скрыта от публикации 
 
А
атевс
  • 29 Июл 2008
наткнулся на незакрытую тему на днях собрал фонарь на светодиодах 5мм ток подобрал 17мил\А но всеравно греются светодиоды диоды на 20мил\А

Добавлено 29-07-2008 21:35

атевс,

9910_393.gif
 
К
Капитан Немо
Забанен
  • 18 Фев 2009
сайт  ссылка скрыта от публикации  переехал и стал  ссылка скрыта от публикации /
полезные ссылки :

LM3401 -  ссылка скрыта от публикации 
NCP3065 -  ссылка скрыта от публикации 
 
S
Stass287
  • 28 Мар 2009
Все конечно хорошо, вот только вопрос, где взять эти драйвера. Я выписал на бумажку фамилии микросхем, какие только нашел в интернете. и поперся с этим списком на радиорынок. Оказывается никто из продавцов, из всего описанного в глаза никогда не видел...
Тогда я попросту купил готовый фонарь. Фонарь, а точнее велосипедная фара оказалась на пяти элементах, (6 В.) и питает это хозяйство 9 светодиодов вплюченных паралельно. Питание я так понял импульсное...
А еще у нас рынок завален фонарями, которые штампуют где то здесь, по месту. В основе шестивольтовый аккуммулятор, и лампа на 3 вольта или комплект светодиодов. Управляется все это, через плату управления собранную на двух микросхемах и транзисторе, с которых спилена маркировка. Но по всем признакам микросхемы 561-й серии.
Вот у меня вопросс, никто в таких фонарях не ковырялся? Если содрать от туда схему, её можно будет легко повторить на нашей элементарной базе.
 
К
Капитан Немо
Забанен
  • 28 Мар 2009
Stass287
ну ты же с Украины (по профилю, как на самом деле не знаю)
закажи с  ссылка скрыта от публикации / (это луганский интернет-магазин) хоть микросхемы, хоть платы драйверов в сборе, хоть фонари готовые
я с ними давно сотрудничаю
 
E
edunya
Забанен
  • 7 Июн 2010
Я использую MC34063A. Недорогой и достаточно эффективный ШИМ.
 
К
Капитан Немо
Забанен
  • 7 Июн 2010
у неё обратная связь по напряжению для компаратора 1.25 В
это очень много, КПД будет низким для мощных светодиодов
так как потери на резисторе датчика тока велики

пример - для светодиода с рабочим током 1А сопротивление датчика тока нужно брать 1.25 Ом, чтобы получить необходимые 1.25 В для срабатывания обратной связи
при этом потери тепла, выделяющегося на этом резисторе, составят 1.25 Вт

при мощности самого светодиода около 3.75 Вт получаем КПД :
3.75 / (3.75+1.25) = 75%
и это без учёта потерь на нагрев самой микросхемы, дросселя

для автономного применения, куда эти светодиоды в основном и ставят, это недопустимо низкий КПД
для стационарного применения КПД особо не важен, так как стоимость электроэнергии"из розетки" в десятки раз меньше стоимости электроэнергии от аккумуляторов

но в связи с дороговизной светодиодов "от розетки" лучше освещать обычными энергосберегающими лампами
 
B
Brandmajor
  • 6 Апр 2016
Разобрал прожектор освещения на трёх светодиодах по 30W, которые делают местные умельцы и зарисовал схему. Пайка без печатной платы залита силиконом:gigi:

led__________1_593.jpg
 
G
graff40
  • 7 Апр 2016
С полярностью електолита с4 100мкф и подключением cree немного чудеса.