Regule la luz LED de alta corriente con un potenciómetro (regulador de voltaje o divisor de voltaje)

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¿Puede alguien ayudarme a diseñar un esquema para regular el voltaje para atenuar una luz LED? Tengo 3 LEDs conectados en paralelo. Un LED tiene la siguiente especificación: 

Forward voltage = 2.75 V (max. 3.4 V)

Forward current = 1000 mA

Power consumption = 3.4 W

Reverse voltage = 1 V

Entonces, si lo entiendo correctamente, necesito una salida de 2.75 - 3.4 V y 3 amperios para alimentarlos.

Mi objetivo es regular el voltaje de estos LED para que sea de 2 V a 3,4 V (o de 0 V a 3,4 V si no es posible limitar el bajo voltaje) y una corriente constante de 3A. También prefiero que el esquema conste solo de los componentes necesarios y que sea lo más pequeño posible para encajarlo en la carcasa de la linterna. Leí sobre el voltaje de la fuente para estar lo más cerca posible del voltaje de salida para minimizar la disipación del calor. Mi batería 18650, completamente cargada, me da aproximadamente 4,1 V (entiendo que la batería debe ser capaz de entregar 3A, en caso de que pueda conectarme más en paralelo también), pero algunos de mis reguladores de voltaje que tengo en casa simplemente ganaron. Proporciono tanto como se requiere 3.4 V. Luego leí sobre los reguladores de voltaje de baja caída (LDO) e hice algunas investigaciones también, pero no tengo ninguna en casa para probarlo. Pensé que ustedes, geeks electricistas, probablemente me ayudarían en lugar de que yo intentara resolver esto por error. Además, tengo algunos potenciómetros 10K o 1K por ahí que parecen this , pero tengo miedo ¿Puede que no sean adecuados para mi propósito, tal vez debido a la alta corriente 3A que necesito? Tal vez, puede ser diseñado, por lo que podría ser utilizado? Se ajusta perfectamente al agujero de mi carcasa de linterna. ¿Puede proporcionar un esquema, ya sea para el regulador de voltaje con algún LDO o esquema divisor de voltaje, por favor?

Busqué en este foro publicaciones similares, pero no responde a todas mis preguntas, por ejemplo. si mi potenciómetro funcionará o no, ya que no es de servicio pesado.

Su ayuda es muy apreciada y le agradecemos su ayuda final.

PD: Por supuesto, solo tengo algunos conocimientos básicos sobre esto, así que por favor, tengan paciencia conmigo. Gracias.

    
pregunta Paolo

3 respuestas

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El más simple sería un MOSFET como búfer más tu pot.

Los más sofisticados usarían el potenciómetro para ajustar la salida de los reguladores al voltaje, corriente o corriente.

Sin saber lo que tienes, difícil ser más específico.

    
respondido por el dannyf
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Mi objetivo es regular el voltaje de estos LED para que sea de 2 V a 3.4 V (o de 0 V a 3.4 V si no es posible limitar el bajo voltaje) y una corriente constante de 3A.

No funciona de esa manera. Puede regular la corriente o el voltaje, pero la carga decide cuál es la otra.

En cualquier caso, lo que quieres hacer aquí es regular la corriente. Los voltajes de los LED salen a lo que decidan los LED, según la variación del lote, la temperatura, la edad y otros factores.

Ya que quiere regular la corriente y que sea el mismo a través de cada LED, debe conectarlos en serie, no en paralelo. Así que ahora necesita un suministro de corriente de 1 A que pueda generar de 8.25 a 10.2 V.

Dado que el voltaje de la batería es confiablemente más bajo que el voltaje más bajo que necesita apagar, necesita un convertidor elevador. Use una pequeña resistencia de detección de corriente en el lado bajo para medir la corriente a través de la cadena de LED, luego controle el conmutador para regular la corriente a 1 A. Por ejemplo, una resistencia de 100 mΩ caerá 100 mV a 1 A. Eso es suficiente para ganar cómodamente para accionar la entrada A / D de un microcontrolador. Sin embargo, solo disipa 100 mW, que es una pequeña fracción del mínimo de 8.3 W que entra en los LED.

Para la atenuación, conecte la olla como una entrada separada al microcontrolador. El algoritmo de control del conmutador de refuerzo tiene en cuenta esta entrada al decidir cuál debe ser la corriente LED deseada. Esto tiene otra ventaja de que la corriente no tiene que ser una función lineal del ajuste del potenciómetro. Los humanos perciben logarítmicamente el nivel de luz. Desea que una rotación fija del bote provoque una relación fija del cambio actual. Esto se puede hacer fácilmente con una tabla de búsqueda o una fórmula simple ejecutada en la lectura del bote. Tenga en cuenta que esto se puede hacer en código de primer plano y puede ser "lento", ya que solo tiene que responder en tiempo humano.

Usando más baterías

Ahora ha preguntado sobre el uso de celdas adicionales en serie para evitar el uso de un convertidor boost.

Sí, puedes usar varias celdas en serie. La cantidad suficiente de celdas en serie aumenta el voltaje para que no sea necesario elevarlas, solo eliminarlas. Ahora necesita un convertidor de dólar en lugar de un convertidor de impulso. La relativa complejidad de estos dos es similar, aunque un refuerzo será un poco más fácil en este caso (interruptor de lado bajo y sentido de corriente de lado bajo).

El peor de los casos es cuando el rango de voltaje de la batería y el rango de voltaje del LED se superponen. Entonces a veces necesitas aumentar el voltaje, a veces disminuirlo. Eso es más complejo que siempre incrementándolo (elevar el convertidor), o disminuirlo siempre (convertidor). Me mantendría alejado de este régimen ya que agrega complejidad y puede evitarse con bastante facilidad en este caso.

Varias celdas en serie presentan el problema adicional de equilibrio durante la carga y la detección del voltaje más bajo de cualquier celda mientras se descarga. Este último debe cerrarse para evitar daños en las células.

Parece que se está preguntando cómo usar una olla directamente en línea con los LED de alguna manera para realizar la atenuación, y parece querer usar un regulador lineal. Ambos son una mala idea. Este es un dispositivo que funciona con baterías, por lo que presumiblemente la eficiencia energética es importante. Tanto una olla en serie con los LEDs como un regulador lineal disiparían una potencia significativa. No solo desperdicia energía de la cantidad limitada almacenada en la batería, sino que ahora también tiene que deshacerse del calor causado por esa energía desperdiciada. Un convertidor boost o buck será más pequeño, más barato y más liviano que algo menos eficiente después de considerar los mecanismos adicionales para lidiar con el calor.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Se requiere un regulador de corriente de alta eficiencia para los equipos alimentados por batería. Consulte LT3474 para un posible circuito.

Más bien, ponga sus LED en serie, ya que el desbordamiento térmico los destruirá en paralelo.

    
respondido por el skvery

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