Atenuar dinámicamente los LED individuales en un sistema de iluminación [duplicado]

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Estoy planeando construir un sistema de iluminación de acuario con LED controlables individualmente, no tengo mucha experiencia con la electrónica, excepto por los retoques irregulares, pero soy un programador y creo que podré poner algo decentes juntos.

El sistema constará de unos 30 * 3W LED, ya los tengo, además de disipadores de calor, lentes, pegamento térmico y un par de tableros PWM similares a esta . Mi plan inicial era construir algún tipo de interruptor de transistor simple entre cada LED individual y la fuente de alimentación, un interruptor que podría controlar con la placa PWM, que en sí misma está controlada por un arduinio / raspberry pi.

Luego seguí leyendo y descubrí que los LED deben estar regulados por corriente, no por voltaje. Así que ahora no estoy seguro de cómo seguir adelante.

He considerado simplemente comprar un montón de controladores de corriente constante individuales como estos , pero Don No veo cómo sería capaz de pwm esos correctamente. (Me di cuenta de que la mayoría de mis LED están en la gama de 700 mA en lugar de los 300 mA que pensé al principio, ahora está empezando a ser demasiado caro comprar uno de estos para cada LED, en un sistema bastante económico ...)

Lo que realmente necesitaría es algún tipo de controlador de corriente variable, de entre 0 (?) - 800mA (he entendido que los LED muy atenuados consumen muy poca corriente, por lo que necesito una gran rango allí), que puedo controlar con pwm, pero eso no parece ser algo que pueda comprar como los circuitos de corriente constante regulares.

¿Alguna idea? He considerado comprar un sensor de corriente para cada LED y para Utilice estos datos para modular adecuadamente los LED individuales. Pero no estoy seguro de poder encontrar algunos que puedan medir de manera confiable las corrientes bajas que necesito. O bien, ¿la hoja de especificaciones para ese MAX471-chip realmente dice que tiene una resolución de 0.5 mA? por A (Relación de Sentido Actual)?

Aclaración sobre las necesidades funcionales

  1. Necesito mucha luz para que las plantas en el acuario prosperen. Necesito toda la luz blanca que pueda obtener de cada vatio.
  2. Quiero poder controlar la luz en el aspecto de la intensidad y el tono / temperatura (tengo diferentes LED de temperatura).
  3. Quiero poder controlar exactamente qué partes del tanque se encienden y cómo se encienden esas partes. Por ejemplo, quiero simular una dinámica similar a las nubes que pasan por un rayo, o simplemente para iluminar selectivamente ciertas partes del paisaje.
  4. No crítico pero valioso: escalabilidad. La capacidad de agregar o eliminar LED fácilmente.
pregunta Alex

5 respuestas

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Para responder a su pregunta sobre la regulación actual, una característica útil de los LED es que la tensión directa a través de ellos es aproximadamente constante, independientemente de la corriente. Entonces, un LED rojo cae aproximadamente 1.5V, un LED azul aproximadamente 3V, y los otros colores están en el medio.

Sabiendo eso, es posible usar una resistencia simple para limitar la corriente a través del LED a un valor adecuado. El valor de la resistencia dependerá de la tensión de alimentación. Si la tensión de alimentación está muy por encima del voltaje de un LED, considere cablear algunos LED en serie, de lo contrario tendrá que lidiar con un grupo de resistencias innecesariamente calientes.

    
respondido por el Simon B
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Suponiendo que el objetivo sea decorativo en lugar de funcional, podría considerar el uso de LED individuales direccionables digitalmente, como neopixels (los LED vacíos están disponibles si desea ensamblar algo. Estos son RGB, pero un poco menos de 3W (probablemente menos de 1W). En este caso, necesitará varios suministros de alta corriente de 5V en lugar de una corriente constante Un microcontrolador puede manejar una gran cantidad de estos (la señal digital está en cadena).

Si realmente desea PWM 30 LED individuales, necesita 30 reguladores de corriente individuales. Si está bien organizarlas en cadenas, cada cadena puede ser PWM con un solo interruptor, pero corre el riesgo de generar ruido eléctrico. Dependiendo del escenario en el que quiera usar esto, podría ser un problema.

El controlador PWM que identificó solo puede suministrar aproximadamente 10 mA por canal (en el mejor de los casos), por lo que estaría bien con pequeños LED, no su objetivo de 3W.

    
respondido por el Sean Houlihane
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Los pondría en una matriz de 5X6 como su título sugiere usando multiplexación por división de tiempo. Esto funciona al encender un juego de 5 a la vez durante la sexta parte del tiempo. Luego, cambia al siguiente conjunto de 5 por 1/6 del tiempo. Si lo hace lo suficientemente rápido, más alto que 30 hz, para el ojo humano, parecerá que siempre está encendido, solo que se atenúa. Puede aumentar la potencia hasta cierto punto para compensar la oscuridad de 1/6.

Use 5 o 6 transistores para alimentar el lado bajo de los LED. Controle los transistores con PWM o PWM filtrados con un filtro RC. Como los LED de 3 vatios no tienen una relación de voltaje / corriente vertical (tiene cierta pendiente), puede utilizar un voltaje de suministro regulado para ubicarse en una región que no los dañará.

Si necesita más precisión / control de lo que le daría un PWM con un transistor, puede agregar 5 o 6 resistencias de detección de corriente de lado bajo. Luego, use la capacidad de entrada analógica del controlador de ucon para determinar cuánta corriente está fluyendo y ajuste el pwm en consecuencia.

    
respondido por el horta
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Muchas gracias a todos por sus valiosas sugerencias. Me ayudaste a encontrar estos controladores actuales actuales baratos con soporte PWM incorporado en los 700 mA que necesito. Se siente como la solución perfecta para mí, básicamente es solo enchufar y conectar mi fuente de alimentación, el controlador PWM y mi LED.

No es tan sofisticado como construir mi propia matriz, pero definitivamente es más fácil y una apuesta más segura teniendo en cuenta mi inexperiencia en el campo de la electrónica. No es tan simple como usar una resistencia, pero es más eficiente y, con suerte, más barato a largo plazo.

    
respondido por el Alex
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Control de 10 bits de cada LED en una cadena de 12 programables a través de UART: Texas Instruments TPS92661

Administrador de matriz LED

    
respondido por el M D

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