Светодиодная путаница, помогите распутать=)

lucky89

Всем привет!
Купил китайский светодиодный фонарь в котором аж 48 светодиодов. Разобрал, все 48 соединены параллельно, ни одного ограничивающего резистора нет, питаются от 3-х последовательных батареек, получается в приделал 3-4,5 В. Происхождение светодиодов разумеется неизвестно.
Главная задача: подключить его к автомобилю ВАЗ2109, где напряжение в бортовой сети скачет от 10,4В(когда крутится стартер) до 13,7В(когда газу поддаешь). При чем подключить охота, чтобы он светил с максимальным КПД и светодиоды не перегорали один за другим.
Вопросы:
Как мне померить потребляемый светодиодом ток ну и всей китайской конструкцией? (происхождение светодиодов неизвестно)
Как узнать точное напряжение, которым нужно питать один светодиод и всю конструкцию?
Ну в принципе, если расскажите, как узнать ток для фонаря, то рассчитать дополнительное сопротивление в бортовую сеть машины уже сам смогу...

Реклама

Petr57

Доброго времени суток!
Включаете фонарь и смотрите напряжение на светодиодах. Именно во включённом состоянии, потому что когда их аж 48 имеет место падение напряжения на батарейке(ну, смотря какие батарейки конечно). Потом в разрыв включаете миллиамперметр и меряете ток. Потом идём на сайт какого-нибудь магазина радиоэлектроники, или просто на сайт даташитов и подбираем себе стабилизатор напряжения. Например, если у нас получилось 3.3 вольта и 0.7 ампер, подойдёт такой стабилизатор: http://www.chipdip.ru/product/lm1117t-3.3-nopb.aspx
(на цену не смотрите, в этом магазине она неоправдано высока. ток должен быть получившийся или больше, напряжение близкое к получившемуся, а максимальное входное напряжение должно быть не меньше чем на аккумуляторе.. в данном случае ток 0.8А больше чем 0.7А, а напряжение 3.36в это почти 3.3в, максимальное входное 15 вольт, что больше напряжения аккумулятора)

Подключение простое - ногу GND на общий минус, Vin к "+" аккумулятора, Vout к "+" светодиодов. И между Vout и GND ещё конденсатор поставьте где-нибудь на 1000мкф.

Реклама

Сообщение As » Ср июл 11, 2012 19:12:31

Светодиоды НЕЛЬЗЯ питать напряжением! Нужен стабилизатор тока. И стабилизировать нужно ток каждого светодиода. Судя по количеству, светодиоды обычные, 5-миллиметровые, их рабочий ток 20 миллиампер. Для автомобильной сети удобнее включить их цепочками по три последовательно, + резистор, ом на 200. Ну, а цепочки уже запаралелить. И никаких микросхем...

Petr57

As писал(а):Светодиоды НЕЛЬЗЯ питать напряжением! Нужен стабилизатор тока. И стабилизировать нужно ток каждого светодиода. Судя по количеству, светодиоды обычные, 5-миллиметровые, их рабочий ток 20 миллиампер. Для автомобильной сети удобнее включить их цепочками по три последовательно, + резистор, ом на 200. Ну, а цепочки уже запаралелить. И никаких микросхем...

паять ООЧЧЕЕННЬЬ много придётся) ну а в остальном это, конечно, наилучший способ.

Реклама

Сообщение As » Ср июл 11, 2012 19:22:35

С 48-диодными не связывался, но 24-диодный перепаивал, это не так уж и сложно... Разброс параметров применённых светодиодов огромный! Некоторые имеют до 15-20 миллиампер ток утечки, при последовательном соединении они просто не светятся... Но, в общем-целом, в "правильной" схеме можно рассчитывать на несколько больший срок службы. при паралельном включении и питании стабильным напряжением у меня за год в том же 24-диодном фонаре сдохло уже почти половина светодиодов, в последовательной схеме пока светят все, хотя и не очень равномерно...

Реклама

lucky89

Petr57 писал(а):Включаете фонарь и смотрите напряжение на светодиодах.

Под каким напряжением включать фонарь? Китайцы же Uвх на нем не написали, а то, что в нем 3 батарейки, это еще ничего не значит, может этим светодиодам по документам 2,5В надо, а может и 6В, а информации никакой нет:))
Я по таким непонятным случаям, умнее этого в интернете ничего не нашел http://www.kakprosto.ru/kak-87400-kak-u ... svetodioda

Petr57 писал(а):И между Vout и GND ещё конденсатор поставьте где-нибудь на 1000мкф.

Для чего именно это делается и как 1000мкф посчитаны?

А вообще LM1117T-3.3 это же целый стабилизатор напряжения, может можно просто резистором обойтись?

ПЕРЕПАЙКУ НЕ ПРЕДЛАГАТЬ! Как грамотно подключать светодиоды, через стабилизатор тока я знаю.
Задача в другом: как взять китайский фонарь, про который ВООБЩЕ НИЧЕГО не известно и без изменения схемы соединения светодиодов подключить к сети автомобиля, при чем с максимальной светоотдачей и долговечностью? Вот какая сложная задача

Реклама

Сообщение As » Ср июл 11, 2012 19:33:20

"Сложная задача" имеет простое решение. Последовательно с светодиодами нужно включить резистор на 10 ом, на нём будет падать около 10 ватт мощности, но пара ватт всё равно достанется светодиодам...

lucky89

As писал(а):"Сложная задача" имеет простое решение. Последовательно с светодиодами нужно включить резистор на 10 ом, на нём будет падать около 10 ватт мощности, но пара ватт всё равно достанется светодиодам...

Вот только что считал на листочке и у меня тоже 10 Ом получилось!
Зашел на сайт http://www.casemods.ru/services/raschet_rezistora.html чтобы проверить себя. Вбил сверху вниз вот такие значения:
Напряжение питания: 12,8 Вольт
Прямое напряжение светодиода: 3,6 Вольт
Ток через светодиод: 20 Милиампер
Количество светодиодов: 30 шт. (ну тут получается уже не важно)

И он выдает 470 Ом. Почему?
Или это получается 48 параллельных резисторов в 470 Ом примерно равны одному в 10 Ом?

И резистор 10 Ом надо покупать примерно на 1 Ампер?

Petr57

lucky89 писал(а): может можно просто резистором обойтись?

если напряжение в сети скачет, а Вы хотите равномерное максимальное свечение, то вряд ли одного резистора хватит.

Да, задача не из простых. Ну, если ничего не перепаивать то действительно, как в статье подавать напряжение на всю схему целиком до достижения оптимального.

lucky89 писал(а): И он выдает 470 Ом. Почему?
Или это получается 48 параллельных резисторов в 470 Ом примерно равны одному в 10 Ом?

По схеме на сайте это получается резистор к каждому светодиоду. ну а вообще 470/48 это почти 10Ом, так что всё правильно.

lucky89 писал(а): И резистор 10 Ом надо покупать примерно на 1 Ампер?

Резисторы по мощности обычно продаются. Впрочем, 10*1=10Вт, как и описнал выше As. Нехилая печка получается для светодиодов

lucky89

Ну в принципе основной вопрос исчерпан, всем спасибо!:)

Дальше несколько других интересующих моментов.

Petr57 писал(а):Нехилая печка получается для светодиодов

То есть резистор потребляет 10 Вт. А как посчитать сколько потребят светодиоды?
Как я понимаю 48 штук * 0,02 А = 0,96 А
А падение напряжение на диоде откуда узнать? Для стандартных белых оно 3,6 В вроде?
Получается 0,96 А * 3,6 В = 3,46 Вт
То есть вся конструкция потребляет 10+3,5=13,5 Вт, а в свет уходит только 3,5Вт???
ИТОГО: КПД (3,5/13,5)*100% = 26%, так?
Это же недопустимо мало!!!

lucky89

Еще не могу найти, как узнать падение напряжения на обычном диоде. Вот кручу в руках диод 1.5КЕ24А BL. Подключил к трем пальчиковым батарейкам, мерю напряжение на концах диода, вижу 0,8В. А если через него ток пойдет в 1 А, то падение напряжение все равно останется 0,8 В?

Petr57

lucky89 писал(а):ИТОГО: КПД (3,5/13,5)*100% = 26%, так?
Это же недопустимо мало!!!

Да, действительно так. Без перепайки большого кпд не получить, разве что собрать преобразователь какой-нибудь на трансе... но это уже извращение в чистом виде.

lucky89 писал(а):Еще не могу найти, как узнать падение напряжения на обычном диоде. Вот кручу в руках диод 1.5КЕ24А BL. Подключил к трем пальчиковым батарейкам, мерю напряжение на концах диода, вижу 0,8В. А если через него ток пойдет в 1 А, то падение напряжение все равно останется 0,8 В?

Обычно на диодах падает 0.5-2В. Если диод мощный то при увеличении тока падение напряжения не должно быть большим. Подключайте переменный резистор небольшого номинала через диод к батарейкам, крутите резистор и смотрите напряжение на диоде.

lucky89

А если резистора на 10 Ом 10 Вт нет, то я же могу последовательно соединить 2 штуки по 5 Ом 5 Вт?
Или каждый из них должен быть на 10 Вт?

собиральщик

Во многих фонарных светодиодах интегрированый стабилизатор тока-именно поэтому они через некоторое время дохнут и начинают мерцать-а для подключения в автомобиле-вродаются фары светодиодные(так называемые -Ходовые Огни)светят ярко-жрут не много и оформлены в небольшом плоском корпусе-очень удобно ставить помимо основного применения а задний бампер для подсветки при заднем ходе или использовать в качестве переноски в автомобиле.

GenadijG

могу последовательно соединить 2 штуки по 5 Ом 5 Вт?

Можешь, но лучше резисторы брать с запасом по мощности не менее чем в 2 раза, т.е. : если будет рассеиваться 10 Ватт, то резистор - 20 Ватт, в твоем случае - 2 резистора по 5,1 Ому по 10 Ватт.

Во многих фонарных светодиодах интегрированый стабилизатор тока

Первый раз слышу. Если можешь, дай ссылку на источник из которого ты почерпнул эту информацию.

lucky89

Типа отчет, кому интересно:

Не нашел резисторов с запасом мощности, не нашел на 10 Ом, взял 2 шт. по 4,8 Ом 5 Вт, спаял последовательно, получил один резистор 9,6 Ом 10 Вт.
Впаял его в цепь последовательно этой батареи из 48 белых неопознанных светодиодов. Подключил модернизированный фонарь к лабораторному источнику тока, который выдает постоянного тока 11,3 В 5,5 А. Фонарь загорелся с отличной яркостью, без мерцаний, все светодиоды горят с одинаковой интенсивностью. Потребляемый ток 0,7 А (вместо ожидаемого почти 1 А). Гонял его 20 минут - изменений нет, работа стабильная. Резисторы раскалились так, что руки обжигают и в пластмассовый корпус фонаря немножко вплавились. Не признак ли это того, что они возможно не выдержат нагрузок? И можно ли немного умерить тепловыделение? Хотя выходит, что он рассеивает на себе всего 5 Вт и сгореть не должен.
В итоге получается: на резисторах падение напряжения 6,8 В, на светодиодах 4,5 В, ток через каждый светодиод 15 мА. По моему вполне хорошие цифры, предвещающие долгую работу устройства.
Результатом доволен. Всем спасибо!

Если есть, что добавить - буду рад прочитать.

просто КОТ

На резисторах 6.8В при 0,7А. Тогда мощность на них 4.76Вт -- хорошо!Тогда КПД из расчётных 26% повышается до 66%!
(Мощность светодиодов 4,5В * 0,7А = 3.15Вт)

Stalker007

А если бы было наоборот на резисторах 4,5В, а на диодах 6,8В, то КПД стал бы 133% - вообще отлично

lucky89

Так если скажем у светодиода по техническим характеристикам падение напряжения 4 В, то можно, для тех же 12 вольт соединить 3 штуки последовательно без всяких ограничивающих сопротивлений, тогда система будет излучать свет без лишних потерь, то есть с КПД равным КПД данных светодиодов. А некоторые источники говорят, что у них, при особых условиях, КПД и 230% можно получить http://science.compulenta.ru/665321/
Получается вечный двигатель за полупроводниками

просто КОТ

Сори, я в КПД ошибся. Там оно 40.9% -- надо же делить не на потери, а на ВСЮ мощность!