Повышающий преобразователь для светодиодной оптики на авто.

[NKT]

Ну что никто так и не посоветует грамотно всё сделать?
Вот итоговое расположение светодиодов:

[pavel123]

Диодов слишком много.
Да еще в добавок они 5050 формата, трех-кристальные.
Простое решение тут не подойдет.
Диодов слишком много.

[NKT]

Знаю что простое решение не подходит. Поэтому и создал тему.

[Adjustman]

Если хочешь собрать фонарь, ставь на каждый диод резисторы порядка 300 - 600 Ом, это можно подобрать на макете по нужной яркости. Для каждой группы они получатся разные и нагреваться не будут.

[Starichok51]

они получатся разные и нагреваться не будут

да?
и куда же будет исчезать выделяемая на них мощность?

[NKT]

будут они нагреваться, и по расчётам довольно сильно.

[Adjustman]

Ну давайте посчитаем. Последовательная цепь - три диода и резистор, МАХ ток 20мА ( фактически будет гораздо меньше, при таком количестве диодов в фонаре яркость придётся ограничивать). Бортовая сеть до 14В. На диодах в зависимости от цвета упадёт от 6 до 9В. На резистор останется от 8 до 5В. 8В х 20мА = 160 мВт. Резисторы греются, если на них рассеивается мощность равная или больше допустимой. В нашем случае 0.25 Вт резисторы подойдут с большим запасом. Легко проверить паяльником Успехов!

[vem566]

Резисторы греются, если на них рассеивается мощность равная или больше допустимой.

Резисторы греются всегда. Основы физики еще не отменили. А при выделяемой мощности, сравнимой с допустимой, они начинают греться ощутимо. Иначе получается, что 160 милливатт уходят в "никуда", а вот 250 уже в тепло.

[NKT]

160мВт, это уже очень горячие СМД резисторы. Знаю это из практики.
А теперь самое ужасное! На одной плате будет 89 резисторов, а это 14,2Ватт. Это очень много тепла и потерь энергии. Лампа накаливания тогда наверное экономичнее будет.

[vem566]

Ну так много раз же говорили, что лампочка мощностью 21 ватт, а диодов напихано на 60 ватт эквивалента.

[NKT]

Светодиодов всего на 8Ватт, это не так уж и много, особенно если светить будет через тонированные стёкла. А для нормальной настройки, нужна регулировка яркости.

[Adjustman]

Немного странная логика - светодиодов у Вас на 8 Вт, а на резисторах рассеивается 14??? Попробую Вас успокоить: на нагрев уйдёт не более 1/4 потребляемой мощности, т.е. около 2 Вт, и это только в случае, когда будут гореть все огни. Мне трудно представить реальную ситуацию, когда нужно включить сразу тормоз, поворотник и задний ход, да ещё на длительное время. А по поводу расхода энергии - прикиньте потери в предполагаемых преобразователях, а их, как я понял, нужно не меньше 4-х, а также время, деньги, да и разместить их ещё где-то нужно. А резисторы Вы один раз подберёте под самое красивое стекло, и забудете. Удачи на дорогах!

[vem566]

Как я уже писал - яркость лампы накаливания примерно 15 люмен на ватт мощности. У светодиода не менее, чем в три раза больше(зависит от цвета и типа). Так что все сходится. Выигрыш при применении светодиодов это снижении мощности и увеличение долговечности (при правильной конструкции и управлении). 7 ватт самых хреновых светодиодов заменят лампочку 21 ватт. Хороших светодиодов нужно всего 3 ватта. Реально нужно еще меньше.

На одной плате будет 89 резисторов, а это 14,2Ватт

Как то не вяжется.
Ну а если есть желание заклеить фонарь черной пленкой, поставить в него прожектор, что бы что-то видно было, зачем удивляться, что все это будет греться? Кстати, нагрев самого светодиода катастрофически снижает его ресурс, как и увеличение тока выше предельного.

[Adjustman]

габарит.JPG

(104.49 КБ) 350 скачиваний

Промышленный аналог. Если резисторов не видно, это не значит что их нет.

[Starichok51]

Как я уже писал - яркость лампы накаливания примерно 15 люмен на ватт мощности.

примерно 12. а если быть точным, то 4 * Пи.
у обычного белого смд5050 примерно 12 люменов на все 3 кристалла. при этом потребление всех 3 кристаллов около 0,2 Ватта. то есть, получается примерно 60 лм/Вт. это на сегодня, пожалуй, самый наихудший показатель.
а коэффициент к лампе накаливания получается примерно 5.
таким образом, для замены лампы на 21 Вт достаточно 4, максимум 5, Ватт светодиодов.
из расчета 4 Ватт получаем всего 20 корпусов 5050.
но уж никак не 55 корпусов в одном модуле и по 2 таких модуля в одном фонаре...

[NKT]

А чего не вяжется то? Простой расчёт всё подтверждает. Если падение на резисторе 5-8В, при токе в 20мА, это 0,1Ватт как минимум, умножаем это на 89, получаем 9 Ватт рассеиваемой мощности.
Лампа стопа на 21Ватт даёт 400люмен. У меня вместо одной лампы будет 45 красных СД 5050. Светоотдача примерно 60лм\ватт больше наврятли они дадут. Получаем 480лм. и где тут сильный перебор? Это ещё при максимальной яркости, при которой всё долго не проживёт, значит надо ток снижать, а это ещё хуже чем лампа накаливания будет.

И если подключить с резисторами в 500-600Ом как выше советовали, то и получаем, светоотдачу в 480лм при общем потреблении 16 ватт. Сомнительная экономия.
Много импульсников есть с КПД выше 90%. Хуже чем резисторы точно не будет.

Вы когда советуете, описывайте пожалуйста полностью подключение, а то каждый по кусочку пишет от себя, и в итоге складывается картина подключения, самая наихудшая.

[vem566]

Хорошо. Давай обобщим. По совету Старичка, берем преобразователь на 20 вольт. Красные по 9 штук последовательно, плюс резистор. Получаем: 18 вольт на светодиодах, 2 вольта на сопротивлении при токе 15 мА. 2 вольта / 15мА = 133 ома.
Таких резисторов 5. Мощность на резисторе 2*0,015 = 0,03 ватта. Умножаем на 5 получаем 0,15 ватта. При мощности излучателей 0,03*45=1,35 ватта. Потери = 10%. Если уменьшить напряжение до 19 вольт, потери снизим до 5% за счет уменьшения вдвое сопротивление резисторов. А 500-600 ом, это после праздника бывает.
Разумные вещи толкуют. Однако это не исключает отвод тепла. Если даже 50% КПД светодиодов, 0,7 ватта нагрев.

[NKT]

Просчитывал я такой вариант, тоже не очень подходит. На СД есть небольшой разброс падения напряжения, я померил его на своих СД, в результате теста 9 кристаллов выяснил что падение напруги на кристалле к пределах 1,9-2,1В.
Теперь посчитаем, на 20В мы сможем воткнуть 9 кристаллов. Тогда суммарное падение цепи будет в районе 17,1-18,9В.
Если теперь посчитать сопротивления для крайних напряжений то оно будет совсем разное. Но допустим возьмём среднее 18В. надо уронить на резисторе 2В.
Считаю на ток в 20мА, это 100оМ. теперь используя закон Ома посчитаем на сколько будет меняться ток при таком сопротивлении если падение напряжения будет 17,1 и 18,9В.
Получаем 29мА и 11мА соответственно. Это погрешность питающего тока. Как видно из цифр она не просто большая, а огромная и недопустима.
Эта погрешность уменьшается с увеличением сопротивления и соответственно падения напряжения на резисторе. А это уже очень большой номинал резистора, и снова огромная рассеивающая мощность. И КПД опять же ниже лампы будет. и греться будет сильно.
В теории тут можно было бы все погрешности убрать, поставив свой резистор на каждую цепь, напряжение которой мерить уже по месту и считать под неё свой номинал сопротивления. Но и тут подвох, ведь ВАХ светодиода плавает в зависимости от температуры, поэтому снова получим большой разброс токов на цепях.

[vem566]

Если так подходить, то получается, что при минимальных затратах нужно заиметь абсолютную стабильность и надежность. Так не бывает. Поэтому во всех своих расчетах я брал не 20, а 15 мА через диод. Из этого получим при тех же 17,1 и 18,9 соответственно (при сопротивлении 130 ом) 22 и 8 мА. Что уже (22 мА) не так смертельно. Конечно, идеальный вариант - источник тока в каждую цепочку. Но если лень было паять сопротивления, то еще и полевик к сопротивлению, это не подъемная работа.
Как могли заметить, начался сарказм. Но увы, за надежность и стабильность нужно платить. Но есть еще один момент. Светодиод имеет ВАХ близкую к стабилитрону. Если собрать цепь из произвольно взятых 9 светодиодов, подать на цепочку через сопротивление 100 (130) ом 20 вольт и померить напряжение на диодах. Ток будет одинаков (15 или 20 мА), а вот падение напряжение на диодах разное. И что? Визуально яркость различаться не будет. Может приборы что и покажут, но на взгляд - ни в жизь. Так что все правильно народ говорит.

[pavel123]

Красные по 9 штук последовательно, плюс резистор. Получаем: 18 вольт на светодиодах, 2 вольта на сопротивлении при токе 15 мА. 2 вольта / 15мА = 133 ома.

Может я чего то упустил, но это же диоды формата 5050?
Там же, похоже, по 3 кристалла в диоде, по проекту планируется подключать последовательно?
По крайней мере плата так разведена.
Тогда падение напряжения будет несколько больше...
И группы будут не по 9 шт диодов, а по три диода умноженный * на три кристаллов в диоде.
Прикиньте общее количество кристаллов в цепочке, и соответственно рабочее напряжение
Я же говорю, диодов слишком много...
Или же, переделать плату и подключать кристаллы в параллель, а диоды последовательно.
Немного вырастит ток, но понизится рабочее напряжение.