Bec LED cu intensitate luminoasa variabila

[Dxxx]

@stryx schema ta este corecta ... DAR ...

 

O astfel de alegere si o astfel de schema se justifica numai pentru instalatii cu numeroase corpuri de iluminat, uzual un intreg apartament sau imobil, unde "sursa auxiliara" este unica si debiteaza pentru multe drivere, ceea ce devine justificat ca investitie.

 

In cazul ca doresti sa faci o unitate independenta ai solutii mai bune:

- exista si drivere care includ o infasurare separata pe care dau tensiunea auxiliara care este tensiune constanta...

- alegi driver care sa aiba dimmingul comandat rezistiv, atunci nu ai nevoie de sursa auxiliara, tot ce ajunge este un potentiometru

- alegi driver care sa aiba dimmingul comandat in tensiune. Si pe el il pot comanda cu un simplu potentiometru, bazandu-te pe faptul ca pinul de comanda este oricum ridicat la V+ de tensiunea interna, deci o rezistenta variabila spre masa ajunge... dar este mai greu sa nimeresti valoarea exacta a rezistentei potentiometrului.

 

Insa daca vrei interfata cu microprocesor care sa comanda dimmingul, evident ca alegi comanda in tensiune. Tot la fel de bine uP poate sa dea comanda direct ca semnal PWM... dar va trebui o interfata de tensiune deoarece uzual ai 3,3 sau 5V la uP, in timp ce comanda standard pentru driver este pe 12V, deci si PWMul si comanda in tensiune trebuie sa aiba Vcc de 12V.

 

****

Pentru @Blacksmith solutia cea mai potrivita imi pare a fi ce urmeaza.

Nota este ca inca nu a venit cu datele pe care i le-am cerut, si nici nu a facut un test real al puterii necesare.

- folosirea unei puteri cat mai mici, chiar daca insista sa aiba 2 faze si senzori (desi mie mi se pare inutil).

- alimentare separata (adica nu driver= smps-CC) care sa suporte si placa de comanda si ledurile.

- alimentare leduri cu limitare activa serie (GCC cu 3 rezistente si 2 tranzistori, unul cu un mic radiator), chiar daca are randament inferior, fiind putere mica este OK si stabilizeaza curentul OK.

- comanda a curentului mare cu comutare Mosfet care sa puna o rezistenta in paralel cu Rs inclusa in GCC mentionat mai sus. Daca folosesti un mosfet "logic level" care sa se deschida sub 3V poarta lui poate fi comandata direct de uP.

 

Ca dimensionare ajunge ca pe GCC sa nu se disipe mai mult decat 1/3-1/2 din puterea spre leduri, deci discutam probabil de o putere spre leduri de sub 4-5W, si disipatia pe acel mic radiator 1-2W, deci ajunge un tranzistor in capsula de plastic de medie putere, bipolar sau mosfet. Sursa de tensiune continua poate fi liniara sau in comutatie, sub 10W.

 

 

 

 

[stryx]

Acum 54 minute, Dxxx a spus:

... DAR ...

Scuze, cred ca im postarea anterioara nu am fost destul de precis in exprimare . Schita e doar ca un exemplu pentru inspiratie pentru varianta cu esp32. Nu am vrut sa fie o "schema" definitiva ci doar un mod mai usor de a vizualiza pe blocuri functionale, mai ales ca OP nu stie inca ce doreste sa faca.

[Dxxx]

Cum adica "scuze" - in primul rand shema ta de principiu este cat se poate de corecta.

 

Ce am spus eu este o completare la ce ai spus tu, cu accent pe partea practica... unde cred ca eu am ceva mai multa experienta.

[stryx]

Iertare OP pentru off-topic.

 

@Dxxx nu am fost si nici nu sunt ironic. Mi-am cerut scuze doar pentru exprimare, deoarece cred ca nu m-am facut corect inteles. Eu nu am probleme a-mi cere iertare cand stiu ca am gresit undeva.

Deoarece a-ti folosit "... DAR ..." m-a facut sa cred ca nu se intelege ce am vrut sa reprezinte schita respectiva.

 

Am scris asa ceva crezand ca o sa se inteleaga faptul ca e o doar o schita incompleta cu mult loc pentru imbunatatirii si optimizari.

Acum 9 ore, stryx a spus:

schita aproximativa

Chiar daca in principiu este corecta totusi din punctul meu de vedere nu se poate folosi ca varianta finala (nu are nici macar impamantare).

 

In postarea anterioara doar am incercat sa explic ce este cu schita aia, dar fara legatura cu completariile tehnice pe care le-ati adus in mod justificat.

 

Acum 2 ore, Dxxx a spus:

unde cred ca eu am ceva mai multa experienta.

Sunt sigur ca aveti mult mai multa experienta, nu e nici un dubiu in privinta asta. De la dumneavoastra si de la @sesebe am invatat bazele acestui subdomeniului.

 

[Dxxx]

Nu ai fost/esti ironic - doar ca esti prea defensiv. Ce ai zis este foarte bine, si schema ta poate fi si ceva "de principiu" dar in mod sigur poate fi chiar si ceva direct de pus in practica, varianta finala, exact asa cum este.

Multe drivere nu au impamantare, deci nici acolo nu e problema, oricum un driver normal asigura separare galvanica.

 

Deci stai linistit, vorbim sau ne contrazicem, daca tonul ramane amical totul este bine, ca intre colegi, chiar daca exista mari diferente de varsta, nivel de cunostinte, etc.

[Blacksmith]

Astazi am aflat ceva care mi-a rasturnat complet sistemul de credinte despre LED-uri: cica in LED se pierde in jur de 70-80% din puterea de alimentare, sub forma de caldura ! Eu am trait in tot acest timp cu credinta ca pierderile in LED sint nesemnificative si ca are eficienta foarte mare. Pentru ca peste tot auzim expresia "becurile LED sint economice !". In loc de 100W cat e nevoie la cel incandescent, becurile LED consuma doar 3-5-10W. Si ma gandeam... wow, inseamna ca nu disipa aproape nimic in caldura ! Si cand colo... m-a lovit: 75% pierderi !  Ce m-a derutat pe mine este ca la toate "becurile" led pe care le-am cumparat din comert sa inlocui becurile incandescente din casa, nu am vazut nici un radiator, si am presupus ca disipatia de caldura treebuie sa fie foarte mica... Chiar si acum nu imi explic de ce acele becuri led nu au radiator, daca 75% se duce in caldura...

 

Cum stiti bine ca mie imi place sa imi construiesc singur toate chestiile, as fi vrut sa fac si aici la fel, cu becul asta LED. Am gasit un driver misto, PT4115, care are si dimming in DC (nu doar PWM). Si acum ma gandeam cum sa fac cu ledurile. Daca ele disipa atat de multa caldura, 75%, inseamna ca trebuie neaparat radiator. Din cate am vazut, de obicei aceaste leduri se pun pe PCB din ala de aluminiu. Sa ziceam ca poate ii conving pe cei de la JLCPCB sa imi faca un PCB din asta (nu am folosit niciodata asa ceva). Dar problema este cum lipesc led-urile in regim de amator ? Ca toata caldura de la varful care incalzeste pad-ul se duce in aluminiu. Nu ma luati cu plite de preincalzit, ca nu stau eu acum de asa ceva ! Pentru mine, asta e ceva care momentan ma depaseste.

 

Asa ca, chiar nu stiu cum sa fac... 

Edited October 30 by Blacksmith

[Dxxx]

Pai cel ma bine ar fi sa "rasfoiesti" rubrica asta, ca ai gasi raspunsuri la multe dintre intrebari.

 

1. totusi, desi nu cred ca vrei sa ma asculti, in primul rand trebuie sa probezi cata lumina este suficienta.

Analizatorii biologici au sensibilitate care variaza logaritmic, pentru a acoperi valori foarte diferite a marimii sesizate, deci poti sa profiti de asta pentru ca noaptea ai deja ochii adaptati la intuneric si ajung iluminari foarte mici, pentru a distinge imprejurimile (desigur nu pentru a citi ziarul).

Spre exemplu lanternele mele au o pozitie in intervalul 1...5 lumeni, total suficient pentru a te descurca in campare - nimeni nu are asa-ceva, si din cauza asta pierd ocazia de a avea o lanterna mica si care poate sa mearga continuu sute de ore intre incarcari.

 

2. evident ca majoritatea energiei merge in caldura, insa intre un led vechi de 80lm/W si altul de mare eficienta, poate peste 200lm/W se percepe clar ca racirea necesara difera.

Toate becoledurile uzuale au un radiator, dar de obicei este intern, acoperit de straturi de plastic... deci si ineficient; in plus, in 99,9% din cazuri este si subdimensionat.

Daca racirea ar fi corect dimensionata durata medie de viata in exploatare casnica ar fi 50 ani - ceea ce nu o gasesti in practica, datorita acelei subdimensionari. De asta beoledurile costa zeci de lei, nu sute.

 

3. pentru cazul tau exista si solutii fara MC-PCB (MC = metal-core) si posibil si fara radiator, sau cu unul micutz, in caz ca se adevereste ideea mea ca nu iti trebuie peste 5W, poate mult mai putin.

 

4. daca o sa am timp posibil sa "dezgrop" o schema care functioneza bine de ceva timp intr-un hol de apartament, cu doua faze (cea puternica activata PIR) realizat integral cu componente accesibile (fara driver specializat) cred ca este foarte apropiat de ce doresti tu.

In plus fiind proiectata de mine, este principial si foarte fiabila.

Instalatia merge permanent, 24/24 si 365/an.

[Blacksmith]

Edit: Mesajul de mai jos l-am postat inainte sa apuc sa citesc raspunsurile de la comentariul anterior. Revin cu completarea.

Edit2: Mda, am citit raspunsurile... Nu am nimic de adaugat. Chiar s-a potrivit cu raspunsul meu scris pe nevazute...

 

Hopa ! 

Stai, ca am descoperit COB-urile !  Pare ca sint niste led-uri de putere formate din mai multe leduri mici intr-un singur chip compact, care sint puse deja pe o placuta de aluminiu care se poate prinde cu surub pe un radiator mai mare daca e neevoie... Dar sint asa de multe ca nici nu stiu ce sa aleg. De pa Aliexpress vreau sa cumpar, daca vreti sa ma ajutati cu o recomandare, ceva care ati testat si stiti ca e bun...

 

Eu vreau sa luminez o portiune de curte de 20 x 10 metri cu becul pus in mijloc. L-am pus pe AI sa calculeze si zice ca rezulta niste valori de putere aberat de mari ca sa acopar suprafata asta cu un singur bec, si ca sa pun 4 becuri mai mici distribuite prin curte... Nu imi place ideea asta. As vrea unul singur. Eu pana acum am mers cu un rahat din ala de bec led obisnuit, de se insuruba in soclu de bec incandescent. Cred ca are cativa W acolo, 3-5-8W nustiu. Daca pun un COB cu aceeasi putere, nu lumineaza tot la fel ? Ca sint multumit cu lumina de acum... Nu vreau sa fac "nocturna" pentru stadion !

 

Edit:

Mai ma dezamagi AI-ul, ca cica COB-urile sint bune mai mult pentru surse de lumina directionale, proiectoare, lampi... Ca nu lumineaza in toate directiile ca becoledul meu mat, ci intr-un unghi mai mic...  Asta nu e bine...

Edited October 30 by Blacksmith

[Blacksmith]

Cred ca am gasit un COB misto... Are urmatoarele specificatii:

- chip construit pe o bucatica de aluminiu de 13.5x13.5mm

- se poate prinde cu surub

- are 2 borne: + si -

- temperatura de culoare 3000K

- CRI RA: 90

- unghi de vizibilitate: 120 grade

- configuratie: 2 blocuri paralele de cate 5 led-uri inseriate

- putere 4.85W

- tensiune Vf: 16V

- curent If: 300mA

- flux luminos: 440 lm (banuiesc ca total)

- vad ca mai da si un grafic din care arata ca flux-ul maxim se poate obtine cu carcasa la 25 de grade... la 75 de grade scade pe la 83%

 

Cum vi se pare ? Ma gandeam sa folosesc 3 COB-uri din astea. Unul sa bata in jos in mijlocul terenului unde e cel mai principal, iar celelalte 2 sa bata in parti, in lateral, inclinate un pic oblic in jos, dar care sa lumineze in parti, in departare. Eventual, daca e prea mare luminozitatea (3 x 4.85W pare mult) le ajustez din diminin la mai putin.

 

 

[Spitfire]

Citat

Astazi am aflat ceva care mi-a rasturnat complet sistemul de credinte despre LED-uri: cica in LED se pierde in jur de 70-80% din puterea de alimentare, sub forma de caldura ! Eu am trait in tot acest timp cu credinta ca pierderile in LED sint nesemnificative si ca are eficienta foarte mare. Pentru ca peste tot auzim expresia "becurile LED sint economice !". In loc de 100W cat e nevoie la cel incandescent, becurile LED consuma doar 3-5-10W. Si ma gandeam... wow, inseamna ca nu disipa aproape nimic in caldura ! Si cand colo... m-a lovit: 75% pierderi ! 

 Serios, acum...daca un LED de 3W ar avea randament 100%(ceea ce e imposibil si teoretic, nu doar practic), ar scoate 1500 de lumeni!!!

 Evident ca un LED COB de 10W va disipa 7-8W termic, calorii care trebuiesc indepartate de cip, si asta in cazul fericit in care COB-ul are in compozitie o singura catena cu 9 LED-uri inseriate, adica alimentare la cca. 32V din sursa de curent constant de 300mA, altminteri, daca e COB cu catene serie-paralel, 10...12V se mai adauga calorii in plus.

Citat

Cred ca am gasit un COB misto...

E"misto"doar daca nu aveti la dispozitie o sursa care sa duca o singura catena, nu doua...

Edited October 30 by Spitfire

[Dxxx]

Daca de abia acum descoperi COBurile, inseamna ca merita sa mai aprofundezi subiectul, pana poti sa iei deciziii de achizitie bune.

 

Ai cam multe nedumeriri, vad ca la unele te-ai lamurit, la altele in mod clar ai nevoie de ajutor.

 

20x10m... in sfarsit mai picura cate un detaliu. Pentru iluminat de noapte uzual necesarul este 2-5W.

Din toate punctele de vedere este bine sa tinzi spre solutie cu eficienta maxima si spre valoarea minima de putere.

Din 2W poti scoate chiar si 400lm, asta in cazul cel mai bun.

 

COBul "misto" este chiar jalnic. 4,85W si 440lm este deja indicatie de evitare... actualmente nu are rost sa achizitionezi ceva sub 150lm/W... dar daca vrei ce sugeram eu, adica numai 2W trebuie ca in punctul de lucru sa tintesti peste 180lm/W.

Desigur ca eficienta creste pe masura ce Tj  plus indicele de incarcare scad. Daca le tii pe ambele jos (ceea ce doresti... probabil) atunci pot ajunge la 200lm/W fara sa spargi banca pe cine-stie-ce chestie ultrascumpa.

 

Oricum COBul tau este clar si cu specificatii false, nu cred ca cineva se cazneste pentru CRI 90 si face asta la 90lm/W.
Semiconductoare de pretentie nu se iau de pe aliexpres.

(poveste)- o singura data am luat un Mosfet incredibil de ieftin la Rds 2 miliOhmi. Ce am primit avea (pe masuratelea) 80 miliOhmi. Pretul ala "incredibil de ieftin" ar fi fost pentru 2mO, defapt puteam sa iau in banii aia din sursa sigura Infineon de 20mO, unde aveai DS clar, cu masuratori sigur respectate. 

Ce am luat era sigur contrafacut / prost marcat, deci indiferent de marcare nu mai aveam incredere nici in Vds, Vgs asa ca au ajuns la gunoi.

Ia de la o firma mare, COB cu eficienta peste 150lm/W dar verifica si graficul de eficienta, incat sa ai spre 200lm/W in punctul de lucru. Si oricum punct de lucru corect este undeva la 20->%, maxim spre 50%, oricum daca este de putere mai mare ai RTjct-caps mica, suprafata fizica de contact cu radiatorul mare - ambele vor face racirea mai buna.

 

120 grade este unghiul fizic de emisie lumina - si valoarea este tipica pentru majoritatea COBurilor, este ceva de asteptat si ceva normal. Deci ce bazaconii zice AIul despre "directionale" - prostie curata.

Pentru ce doresti tu 10x20m, ajunge un singur COB.

 

 

 

 

 

[Blacksmith]

Acum 2 ore, Dxxx a spus:

COBul "misto" este chiar jalnic. 4,85W si 440lm este deja indicatie de evitare... actualmente nu are rost sa achizitionezi ceva sub 150lm/W...

 

Da, acum descopar COB-urile, pentru ca pana acum m-am jucat doar cu leduri obisnuite de 3mm la 10mA pentru semnalat stari la microcontoler. Daca nu m-am ocupat de leduri de iluminare, e logic ca nu am de unde sa stiu... Dar a venit timpul sa invat si despre astea.

 

Ok, deci COB-ul meu nu e bun... E singurul pe care l-am gasit disponibil la LCSC, singura firma de la care cumpar eu componente, si care sa se potriveasca cu ce imi trebuie mie... Recomanda-mi tu unul care crezi ca e bun, dupa specificatiile pe care ti le-am dat. Dar sa fie realizabila procurarea lui... Nu la cine stie ce firme unde trebuie sa comanzi de minim 1 trilion de euro....

[Blacksmith]

Acum 5 ore, Spitfire a spus:

E"misto"doar daca nu aveti la dispozitie o sursa care sa duca o singura catena, nu doua...

 

Nu inteleg asta...

[Dxxx]

Pai din cauza aia aveai tu fixatia cu "rezistenta serie" - care este modalitatea buna de alimentare pana pe la 10-20mA.

Insa cand discutam de catene serie mai lungi sau de curenti mai mari, deja ajungem la drivere active, probabil in comutatie pentru eficienta buna.

 

De la LCSC poti sa iei leduri de iluminat individuale, ca cele din becoleduri, dar cu eficienta destul de buna, din ce stiu eu gaseai lejer peste 150lm/W, dar chiar si din cele chiar bune, peste 180lm/W.

Pentru puteri mici, chiar si in regim de amator este foarte usor sa lucrezi cu ele, scapi de radiator, de TIM, de montura cu suruburi. Faci un PCB cu insule mari (de obicei numai unul din electrozii ledului face disipatia) sa zicem 2x2cm pentru electrodul de disipatie si pui mai multe leduri in serie (eventual si paralel) si poti disipa pe fiecare led spre 0,5W.

Ledurile se monteaza SMD si le poti lipi si cu letcon standard, sau cu plita.

Tie nici nu-ti trebuie mai mult de 10 leduri.

 

Ti-am zis... daca pun aici exemplul cu iluminarea din holul ala... acolo asa stau ledurile, desi au si mici radiatoare - folosind PCB subtire (0,2-0,5mm) poti lipi PCBul pe ceva metalic si o parte din caldura traverseaza grosimea PCBului, asa poti chiar depasi cei 0,5W/capsula.

 

Ca sa te ajut si mai mult, uite niste leduri la care ma uitam si eu, daca comanzi vreau si eu cateva...

https://www.lcsc.com/product-detail/C409771.html?s_z=n_MHP2016SWDT-LA0

Problema cu ele este ca nu prea dau date complete... , dar in functie de binning se poate 180lm/W la putere de 1W... dar poti merge pe putere de 1/4W sau 1/2W si teoretic vei avea eficienta mai buna.

Rs = 12K/W pentru capsula de 1,6mm este excelent.

Tinand cont si de pret as vrea sa le probez.

 

[Blacksmith]

5 W un led din ala atat de mic !?