Cálculo de especificaciones para la fuente de alimentación de una matriz de LED de alta potencia

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Estoy realizando un experimento con plantas, para las que quiero usar lámparas LED disponibles comercialmente. Proporcionan la luz que necesito, pero el área que cubren es demasiado pequeña. Entonces, estoy tratando de replicar una lámpara de LED de alta potencia, pero tengo que descifrar la fuente de alimentación necesaria y me pregunto si se pueden calcular las especificaciones.

La imagen de abajo es el circuito que quiero replicar. Hay cuatro matrices de 30 LED conectados en serie (contorno naranja en la imagen; cada LED se afirma que es de 10W) e incluye dos fuentes de alimentación (según la imagen, cada fuente de alimentación es de 50W). Cada fuente de alimentación alimenta dos de las cuatro matrices de LED (un circuito se muestra en rojo, en la imagen de abajo).

Uso de valores estándar para LED de 10W: voltaje directo del LED = 3.5v, corriente del LED = 1.05Amps

En aras de la simplicidad, hago cálculos para cada uno de los dos circuitos independientes (es decir, dos matrices de LED y una fuente de alimentación, contorno rojo en la figura). Así que estos son mis cálculos hasta ahora:

Controlador de voltaje esperado = LED de número * Voltaje de LED

Controlador de voltaje esperado = 30 * 3.5

Controlador de voltaje esperado = 105v

Controlador de potencia esperado = LED de número * Voltaje de LED * Corriente de LED * Número de matrices de LED

Controlador de potencia esperado = 30 * 3.5 * 1.05 * 2

Controlador de potencia esperado = 220.5W!

Sin embargo, la única información en la fuente de alimentación dice que es de 50W. Me pregunto dónde está mi error. El circuito funciona, así que me pregunto si los LED tienen una menor potencia (por ejemplo, 3W en lugar de 10W) o si este tipo de circuito utiliza un PWM, por lo que solo algunos LED están ENCENDIDOS en un momento dado.

    
pregunta Camilo

4 respuestas

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Los LED

funcionan absolutamente bien por debajo de su potencia nominal. Por lo tanto, si se trata de una fuente de alimentación de corriente limitada de 50 vatios, dará tanta potencia como sea posible y los LED se iluminarán con el brillo correspondiente.

    
respondido por el Simon B
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Controlador de potencia esperado = LED de número * Voltaje de LED * Corriente de LED * Número de matrices de LED

     

Controlador de potencia esperado = 30 * 3.5 * 1.05 * 2

     

Controlador de potencia esperado = 220.5W!

Error de cálculo. 10 leds son ~ 3 amperios a 3.3V. Suponiendo que estos son impulsados por relé a 1W, o 3.3V @ 0.3 amperios, entonces usted tiene:

30 leds * 3.5 V * 0.3 A * 2 matrices = 63 vatios por 2 matrices.

De lo contrario, si están siendo controlados, tanto el voltaje de avance como el de la corriente de avance son diferentes, y la potencia total necesaria también será diferente.

Mida el voltaje real en cualquier diodo y la corriente utilizada en cualquier arreglo en este circuito, y luego puede trabajar desde eso.

Por supuesto, esta aún no es la imagen completa:

Obviamente, está usando dos diodos de color diferentes. Blanco y supongo azul o verde. Diferentes VFs. Además, parece que tiene un zener de vidrio o diodo schottky en cada led? Todo esto afecta al circuito y su consumo de corriente.

    
respondido por el Passerby
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Son LEDs de 2 vatios.
Vea la esquina inferior izquierda de este tablero similar donde dice 132 x 2W.

El hecho de que un LED esté en una clase de 2W no significa que esté clasificado para usarse a 2 vatios. Los LEDs de color Rebelde Luxeon y Color XPE Cree son LED de 3 vatios, pero no todos los colores pueden ejecutarse a 3 vatios. Los 3 vatios por lo general se refieren al LED blanco en la serie. Los LED blanco, azul y verde son 3V + y los rojos son aproximadamente 2V y tienen una capacidad máxima de 700 mA, donde los blancos y azules son 1 amp. Pero a todos todavía se les llama LED de 3 vatios.

La mayoría de los LED no se controlan a la corriente máxima .

Esta placa funciona con cuatro controladores de 90V 550 mA .


EtiquetadeunodeloscontroladoresLED


ElsuministroetiquetadoLEDDriver,enrealidadestáalimentandoalosFans.

    
respondido por el Misunderstood
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El factor limitante de disipación de potencia de 50 W es Tjcn y Rjc + Rca resistencia térmica del MCPCB.

Este diseño primitivo no puede disipar más de 50 vatios sin forzar el enfriamiento por aire y las aletas traseras.

Le sugiero que compre lámparas, ya que existen diseños más económicos y mejores en toda la web. o pregúntame.

Esto es lo que parece un disipador de calor de 100W con enfriamiento de aire forzado. La diferencia debe ser obvia para un ingeniero. ConozcalaleydeOhmparalaresistenciatérmicadecadainterfazdesdelaunión,Tjcnalcaso,TcaldisipadorTs,alambienteTa.Cadainterfaztieneresistenciaen['C/watt][Leer] 2

Este diseño barato tiene una potencia y un disipador de calor inadecuados.

Mi análisis

Este chip de tamaño podría ser capaz de manejar 3A pico y 1A continuo con un disipador de calor adecuado de aproximadamente 5 cm cuadrados de alumbre plana por LED, pero esta densidad de LEDs y no sumidero tal vez solo 300 mA y se quemará caliente.

  Los LED

ya no tienen una potencia nominal ya que muchos usuarios no entienden bien las especificaciones de que todos los chips tienen una clasificación de 25 ° C utilizando un disipador de calor infinito y luego se reducen para aumentar la unión según el uso del disipador térmico y la temperatura ambiente.

  • 1Amp Blue & Los LED blancos tienen ESR ~ 0.3Ω por encima de 2.8V
  • 1Amp Los LED rojos tienen un valor de ESR ~ 0.6 Ω por encima de 2.0V (para I > 0.3A) y 1.4 Ω por encima de 1.8V (para I < 300mA) (similar specs )
  • Hay 14 LED blancos de los 30 (fósforo visible)
  • El resto son una mezcla de rojo y quizás azul
  • Hay un SMD R en serie con cada LED para normalizar y elevar el ESR de cada LED anterior (algo < = 1Ω)
  • hay módulos 4x30S con cableado desconocido.
    • si todo en la serie 120S con un promedio de 2.5V sería 300V, que se puede manejar fácilmente con un rectificador barato y un limitador de corriente de 230Vac rectificado a 365V pk.

Han hecho algo tan primitivo como este y no hay mucho que pueda mejorarse con el diseño o la potencia y, ciertamente, no es eficiente si las resistencias están calientes. (calificaría este producto como 1 estrella en iluminación de horticultura)

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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