10W LED draiveris

Rašiau, kad nusipirkau 10W šviesos diodą. Pagaliau susikaupiau, ir pradėjau dirbti.
10W LED driver
Šis diodas yra 4 diodai viename korpuse. Visa galia 10W. Beja tai vienintelis parametras kurį žinau. Ant vieno balto LEDo krenta kažkur 3.5V įtampos. Sujungus 4 diodus nuosekliai, gaunasi apie 14V kritimas. Norim LEDą užžiebti nuo vieno ar dviejų Liion akumuliatorių (3.7 (4) … 7.4 (8)V). Matosi, kad reikia kelti įtampą ir naudoti step-up stabilizatorių. Tokiom galioms Texas Instruments pasiūlė naudoti TPS61500 mikroschemą.
10W LED driver
(didesnė schema spausdinimui)
Tai standartinis step-up su dviem atgaliniais ryšiais. Vienas- apsauga jei perdegs ar atsijungs diodai t.y. nuo pernelyg didelės įtampos išėjime. Kitas- srovės daviklis. Čia nusistatom kiek amperų reikia šviesos diodų grandinei. Kadangi palyginimo (reference) įtampa tik 200mV, šunto rezistorių varžos nėra didelės ir ant jų išsiskaido mažai galios- didėja ekonomija.
Pagrindinė bėda mano konstrukcijoje- eilinį kartą apsiskaičiavau su induktyvumo ir diodo korpuso dydžiais. TI čia rekomenduoja naudoti induktyvumą nuo 10 iki 22μH kuris laiko iki 3A be įsisotinimo. O diodas turi būti atitinkamai 40V ir 3A. Man tilpo tik 10μH induktyvumas su nežinoma soties srove ir 30V 1A greitas šotkis. Jei reikės daryti naują PCB, tai jau padidinsiu šių detalių korpusus.

10W LED driver
Panaudojau dvipusį folguotą tekstolitą. Dvipusį vien tik todėl, kad jis geriau paskirstys šilumą. Mikroschemą turi prilituojamą pilvą, o ir diodas turi kiek kaisti. Prie pilnos 10W galios, ši schema manau išskirs apie 2…3W šilumos.

10W LED driver
Tai detalių išdėstymas. Jei kas norit nusibezdžioniauti PCB, va jums 600dpi PCB eskizas.

10W LED driver
Taip atrodo jau surinkta schema. Tiesa, diodų srovė dar nenustatyta. Vietoje šunto stovi trys vieno omo rezistoriai (0.3333Ω =0.6A srovė per diodą, gal kokie 8W).

Reikalingi patobulinimai: nėra apsaugos nuo akumų neteisingo poliariškumo. Akumų įtampa turi būti mažesnė nei įtampos kritimas per diodus. Reikia gerai aušinti LEDus.

Nedidelis filmukas apie testavimą:

Primenu, kad dar turiu kokius 3W rezerve. Įdomus prožikas tikriausiai gausis.

Optical – nemeluoju. Akims tikrai kenkia.

29 replies on “10W LED draiveris”

  1. O esi sugalvojęs praktinį tokio “prožektoriaus” pritaikymą? Bandžiau ir aš su jais pasižaisti, bet neįsivaizduoju kur pritaikyti. Apšvietimui netinka: kai šviesa sklinda iš tokio mažo taško, labai ryškūs šešėliai gaunasi (nekalbat apie tai, kad tiesiai į LED visai neįmanoma žiūrėti) – būtina kažkokį išsklaidymą daryti, o tuomet šviesos nuostoliai atsiranda. Ir atspalviai labai jau “lavoniški”, nors pagal aprašymą rinkausi “warm white”, rimtos firmos – Sharp, ne kokio kiniško “no name”, kur rašytų nesąmones.

  2. del virsitampiu pagelbetu trafukas vietoj droselio arba kondensatorinis atrisimas, o apsauga nuo neteisingo pajungimo – galinga shotka + saugiklis ant maitinimo.

  3. Čia Cree MCE ,
    Visi parametrai: http://www.cree.com/products/pdf/XLampMC-E.pdf
    išskyrus tai kad neaišku kuri modifikacija.
    Turiu nusipirkes keletą CREE MPL – 24 diodukai viename korpuse, sviesumas – iki 1500Lm (19W). Švelniai tariant – Akina. Per lešį labai gražiai projektuojasi ant sienos 24 šviesūs taškai. Pasigaminau keletą šviestuvų su tokiais bei Cree XPG – šviesa nukreipta į lubas ir nuo jų atsispindi. Malonus, tolygus apšvietimas ir jokių ryškių šešėlių.
    Kaitrinėms ir CFL lempoms įprastai dėl išsklaidymo paprastai daug didesni nuostoliai nei LED, kadangi ten ne tik kokius stiklus naudoja, bet didelė dalis atsispindi nuo gaubto vidaus, kuris dažniausiai ne veidrodinis būna. Diodų kryptingumas gerokai apmažina tokius nuostolius.
    Žinoma mano pasirinkime – lubos, irgi ne veidrodis, bet gaunamas tolygus, nevarginantis apšvietimas – man didelis pliusas.
    Šiaip testavimui virtuvej į gartraukį pabandymui įdėtas vienas Cree XPG – (2,5W maždaug) , vietoje 40W lemputės – pralenkia kaip reikiant tuos 40w, nes tai kaitrinei, kaip reflektorius – cinkuotos skardos gabalas. Foto galesiu kur nors įkelt side-by-side palyginimui.
    Dėl melsvų atspalvių – reikia užsakinėt tikslias modifikacijas, kur spalvų išsibarstymas nedidelis – tuomet nebus lavoniškos, žalsvos ar violetinės šviesos.
    Didžiausia visų šių led problema – aušinimas, pvz. tiems MPL modeliamas nepakanka ir ketvirto pentiumo radiatoriaus pasyviam aušinimui.
    Tokių diodukų maitinimui, lemona turi skandinamų, IP67 saugos klasės, maitblokių, su įvairiom stabilizuotom srovėm (NK ~80-85%).

  4. Tema labai laiku. Sugalvojau svetaineje pakeisti taupancias lempas i LEDus. Zodiu visiskai perdaryti sviestuvus. Kaip tik uzsakineju pas kitaicus SSC P7. (http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.12721) Tik kilo klausimuku ir labai apsidziaugiau, kad yra tai jau dariusiu. Gal Evaldai patarum, kiek tokiu emitteriu ~10w , ~600lm reiketu 20 kvadratu kambariui? Keturiu uzteks? Ir kaip isprendei LEDo spindulio kryptingumo problema? Turiu viena toky emitteri, tai jo sviesa be jokiu linziu sufokusuota i viena vieta. Kaip issklaidyti ta spinduli? Deti pries ji koki matini stikla?

  5. Aš savo konstrukciją taikau į nešiojamą prožektorių. Turiu nusipirkęs didelį aliumininį korpusą, bandysiu pridėti į vidų Liion akumuliatorių ir panašiai.
    O dėl buitinio apšvietimo aš dar susilaikysiu. Turiu vieną liustrą su 5 ir 3 vatų LED žiburiukais, taip nuo tokio apšvietimo tik verkti norisi.

  6. as turiu lempa su 20 1w led’u, tai ji ryskiai sviecia, bet tokia keista truputeli.

    sviesa maloni, bet tai, kad lubos tamsios buna pakabinus ja yra kazkiek keista.

    jei galima isirengt apsvietima naudojant padorius ledus – tikrai siulyciau. mazai elektros kainuoja ir gali praktiskai pamirt apie lempuciu keitima 😀

  7. SSC P7 – per šalta spalva. Baltos spalvos temperatūra net iš šilčiausio atspalvio – minimum 4500 Kelvinu. Namuose, paprastam apšvietimui reikia ne daugiau 3500K. Nors net ir toks atspalvis kam nors gali pasirodyt per šaltas.
    Kita problema, mano nuomone su tokiu SSC – tipine srove 1,4A – gerokai sunkiau rasti tokįos stabilizuotos srovės maitinimo bloką. O jei paleidus visus 10W tada srovė 2,8A, – dar sudėtingiau su maitinimo bloku. Standartinės stabilizuotos srovės diodams būna 0,35A, 0,7A todėl tokių lengva rast ir nebrangiai.
    Dėl paties šviestuvo, kaip rašiau, mano pasirinkimas buvo nukreipt šviesą į lubas. Tiek vonioj, tiek miegamajam, tiek darbiniam kambaryj. Priešingu atveju – akina. Kambariuos technika įleista į ąžuolinį lovelį, ant trosų – visai estetiškai tai atrodo.
    Na virtuvej kitoks sprendimas – į įleidžiamų halogenų korpusus šiaip ne taip įmanoma įdėt 44mm skersmens lešį, ir diodą – šviesa gaunasi gana ryškių kontūrų. Naudingumas abejotinas, kadangi palikau 12V halogenų maitinimą, ir dėjau papildomą LED draiverį kiekvienam diodui.
    Ateityj dar daug visokių išdėstymo būdų esu sugalvojes, bet kolkas laiko nėra.
    Dėl LED kiekio – paprastas skaičiavimas, isivaizduoti tereikia jog 100W kaitrinė skleidžia apie 1300-1400LM į visas puses. LED – dalykas dėkingas tuo jog visą šviesą atiduoda į vieną pusę. Išsklaidymui galima visokių stikliukų prisipirkt tam pačiam DX ir galima apsieit visai be reflektoriaus.
    Man labai patinka akropoliuos apšvietimas – visai nevarginantis akių. Ten sprendimas paprastas – į viršų nukreiptos lempos ir iškart virš jų šviesą atspindintis ekranas. Rezultatas – beveik nėra šešėlių. Dar panašią schemą mačiau vichy akvaparke, tik ten ne šiaip atspindintis ekranas, o kažkas panašaus į http://bit.ly/aJdyFA . Tokie sprendimai efektyvesni nei šviesa nuo lubų. Pabandymui žadu atspindinčią plėvelę panaudot – iš kurios atšvaitai gaminami. Kaip galimos idejos: http://bit.ly/cS41E6 (graži kaina).
    Dėl šviestuvų perdarymo – reikia pagalvot kur šilumą dėt, nes paprastai kaitrinėms lempoms tokie dalykai nereikalingi ir nenumatyti, todėl tiesiog sulituot ir pakeist – nepakaks. SSC P7 irgi reikalaus ne mažesnio kaip procesoriaus radiatoriaus, o tokie kainuoja nepigiai.

  8. Bruzika su 12W LEDu naudoju jau daugiau nei metus. Daiktas nepakeiciamas. Ypac einant veziauti. Gabaritai miniatiuriniai, o ijungus atrodo kad kiti bruzikai uzgeso. Is vieno akumo pilna galia dega apie valanda-pusantros. Visi anksciau kruciausi buve ksenoniniai prozektoriai buvo staigiai utilizuoti. O ukyje naudojant puse galios- pakrauni ir pamirsai. Tikrai netikejau kad is wato galima isspausti 90 lm. To susizavejimo pasekoje ir nusprendziau pazaisti su buitiniu apsvietimu. Man rodos turetu gautis gerai, nors ir stipriai brangoka.

  9. Lydmetalis padengtas lituokliu ir išlygintas orapute. Nuotraukoje matinis atspalvis nuo SMD fliuso. Nuplovus jis vėl blizga.

    Jei konstrukcija nečiupinėjama ir nedrėgmėje, nebūtina dengti. Bet varis negražiai juoduoja, todėl geriau jį lakuoti.

  10. Ačiū. Šita jau buvau radęs.
    Darau dviračio priekinį žibintą. Maitinimas – 12V 1.2Ah švino akumuliatorius. O tiesiog per varžą neitų ribot srovę?

  11. Kaip su varža riboti srovę jei tau įtampos pritruks? Nežinau kaip ten tavo diodas, bet mano “12V” ir 50W diodas tą minėtą 50W pasiekia prie rodos 15V. Nuo 12 jis tik pradeda šviesti.
    Jei akumo įtampa didesnė, tada galima paskaičiuoti rezistorių. Jau rašiau apie skaičiavimo metodiką.

  12. Na ok, tarkim darau su TPS61500. O Led maitinamas tarkim nuo 12v, Kiek suprantu sita mikroshema yra kaip ir step up’as. O ji gali ir mazint itampa? Ta prasme, ten vis tiek kazkoks sroves ribojimas yra. Jei pas mane led darbine itampa ~12v, o akumas atiduoda 13V, tai ar TPS61500 man suvaldys viską kaip reikia?
    Ir ar smarkiai kaistu TPS61500 ?

  13. Tikrai nėra jokio mažinimo, nes srovės grandinė L1 ir D1 eina tiesiai į šviesos diodą. O iš kur ištraukei, kad diodas tikrai prie 12V pasiekia savo darbo tašką?
    Jei norima valdyti diodą kai įėjimo įtampa daugiau ir mažiau nei norima įtampa, tai reikia kažko panašaus į SEPIC topologiją.

  14. Busiu susimovęs.
    DC Forward Voltage (VF): 13.5 ~ 15.0 VDC
    DC Forward Current (IF): 1500mA

    Bet tai vis tiek. Tarkim, ok maitinu tuo paciu akumu svininiu… Pakrovus geriausiu atveju bus pas ji 13.4V (manau). Bet jam vis tiek sroves ribojimas reikalingas (led’ui)

    Ir kazkaip nesuprantu. Raso galingumas 20W Tai: 15*1.5=22.5W ir 13.5*1.5= 20.25W čia +/- 2W nk nereiškia?

  15. nu tai čia kinietiškas datašytas- rašomos visokios nesamonės. Aš taip manau, kad vienintelis parametras – ne daugiau 20W. Toliau jau leidžiam srovę, matuojam įtampą ir skaičiuojam vatus. Taip ir surandam optimalų darbinį tašką.
    O dėl 2W prie 20W tai tik 10% nuokrypis 🙂

    Želinis akumas be apkrovos gal ir duoda daugiau voltų nei reikia, bet su apkrova? Pasiimk automobilio lempučių (20W tai bus stopai gal? Jei neatspėjau, tai kelias lygiagrečiai) ir pajunk prie to akumo. Ir pamatuok įtampą ir srovę. Taip bus galima nustatyti akumo parametrus.
    Bet ne čia matau problemą- akumas kiek pasės, įtampa kris iki 12V ir tas LEDas nė kiek nešvies…

    Geriausi sprendimai keisti akumo įtampą arba SEPIC draiverys. Aš įsigijau keletą čipų, bet neprisiruošiu ką nors padoraus gaminti. Čipas: TPS40211 (http://focus.ti.com/lit/an/slva442/slva442.pdf). Išorinis raktas, tai galia lygtai nesiriboja.

  16. Tai gal akumą reik susimest iš baterijų. Kokios 16V – 17V sumoj reiktų. Tik va, pigiau norėtusi. Gerai, kad švininio dar nepirkau 🙂

  17. Ok, bet tarkim jei dabar maitinu ta ledą 13V, tai galiu jau naudot TPS61500 draiverį kaip step up’ą iki 14.5V kelt. Turėčiau stabilią srovę ir viskas būtų čiki? 🙂

  18. Tikriausiai taip. Aš nebandžiau tokių galių. Bet kažkur rašiau, kad naudojų šį draiverį prožike su trim Liion akumuliatoriais ir 10W LEDu. Pilnai pakrauti jie būną kiek virš 4V. Ir viskas veikia puikiai.

  19. tai 3A “velka” tik raktas mikroschemoje. Jei reikia kelti įtampą, raktas komutuoja didesnę srovę nei išėjimas. Jei įtampa nenukris stipriai, 1.5A diodą patrauks.

  20. Jei ta led’a prie automobilinio akumo pajungiciau per 1ohm varza jis sudegtu?

    Gal turi dar TPS61500? Pirkčiau 🙂

  21. Nepyk, kad taip atakuoju 🙂

    O jei sitaip pasielgus: Padarau converteri step up iki 18V DC-DC ir tada su LM317 stabilizuoju? Zn, kad naudingumo negausiu daug, bet ar taip imanoma?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *