LED Matrix Design

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Tengo un LED arrays diseñado en PCB de disipador de calor de aluminio. Tengo LED blancos SMD cuyas especificaciones son las siguientes y difieren de los LED ya existentes montados en PCB: -

  • Corriente directa: 60 mA y máx. 90mA
  • Vataje: 0.2W

Enlace a la hoja de datos del LED: - enlace

Número de pieza: 2T03X2WW11000002

La tensión directa de los LED está agrupada por estructura

SegúneldistribuidordeestosLED,obtendréVC1VA2VB2oVC2,esdecir,elvoltajedeavancedelosLEDdiferiráencadalotedesde3.0Va3.4V.

Hereguladolacalificacióndelafuentedealimentaciónde17V@800mA,quetieneunatoleranciade+/-5%.

Estaréusando20LEDsblancosSMDde0.2Wcadauno.Aquíhayunesquemaparaeso

XORB es N canal-FET que VDS de 30V e IDS de 5.8A.

¿Necesito resistencias para disminuir el voltaje en los LED? ¿Tendrá algún efecto el circuito si la tensión de Forwards varía? Debido a que el grupo de contenedores de Voltaje variará según el fabricante.

¿También hay problemas térmicos en el circuito que necesito cuidar?

    
pregunta Embedded Geek

3 respuestas

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La fuente de corriente constante es de poco valor en una matriz de LED. La técnica normal para garantizar la corriente apropiada es tener cada cadena de serie controlada por un regulador actual.

Pero reconociendo que está trabajando con un diseño existente, recomendaría simplemente eliminar T1 en su esquema y cambiar las resistencias paralelas a 10 ohmios, 1/2 vatio cada una. Idealmente, estos deben ubicarse en el lado de drenaje del FET. Estos cambios permitirán que su FET se ejecute bastante bien ya que ahora solo está cambiando mientras que las dos resistencias manejan la limitación de corriente.

Si su proveedor puede enviarle los LED que están agrupados, encontrará que si construye una matriz desde el mismo contenedor, el brillo será más uniforme. También puede optimizar sus resistencias limitadoras actuales para cada contenedor. Solía hacer esto para una línea de productos que usaba millones de LED por año.

    
respondido por el Glenn W9IQ
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¿También hay problemas térmicos en el circuito que necesito cuidar?

Casi seguro. Algunas matemáticas simples podrán decirle cuánta energía se está disipando en el mosfet.

También pondría una resistencia serial en la línea al controlador: o será cortocircuitada por el bjt.

editar: para la estimación de la disipación de potencia

el peor de los casos (desde la perspectiva de Mosfet) es que los leds caigan 3.0vx5 = 15v. Eso significa que el mosfet cae 17v-3.0vx5 - 0.7v = 1.3v.

La corriente máxima es 0.7v / (3R / 2) = 0.5amp.

la disipación de mosfet es 1.3v * 0.5a = 0.6w.

SOT23 tendrá una resistencia térmica de 250 - 300c / w. por lo que el aumento de temperatura en el mosfet es de 150ºC.

es tostada. y sin espacio de sobra.

    
respondido por el dannyf
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Con un circuito corregido disponible, el problema tiene mucho más sentido. El circuito es, de hecho, un controlador de corriente constante, y con los componentes mostrados consumirá aproximadamente 1/2 amp. Para usar este circuito con los LED especificados, reemplace R4 y R16 con una resistencia única de 3 ohmios, 1/4 vatios, aunque una resistencia de 1/2 vatios dará más margen para el calentamiento.

Con los LED especificados, el Vf en el peor de los casos totalizará 17 voltios. Agregue a eso los 0.7 voltios a través de la resistencia sensorial, y esto sugiere que el circuito no funcionará. Utilice cadenas de 4 LED en serie, en lugar de 5, o aumente su fuente de alimentación a 20 voltios o más.

Tenga en cuenta que la resistencia de detección (R4 / R16) siempre tendrá alrededor de 0.7 voltios, y el resto del voltaje aparecerá a través del MOSFET.

La potencia disipada en cualquier componente es simplemente el voltaje que atraviesa la corriente a través de él. Puedes calcular esto para todos tus componentes. Si se trata de un problema, depende completamente del componente y de cómo se monta. No ha proporcionado información suficiente para abordar la pregunta. En general, sin embargo, los LED de disipación de calor son una buena idea.

EDITAR - Al ver la otra respuesta, está claro que debería haber buscado el FET que está utilizando. Me avergüenza. La parte que especifique es completamente inadecuada para su propósito, ya que no es capaz de manejar la energía que disipará, y creo que eso cuenta como un "problema térmico". Tendrá que ir a un FET en un paquete más grande, como un TO220. Tendrá que calcular la potencia disipada, luego consulte las especificaciones del disipador de calor cuando elija un disipador de calor. Dependiendo de cómo empaque el circuito, también deberá tener cuidado al colocar una tabla con un disipador de calor local dentro de una caja, ya que esto evitará que el aire frío llegue al disipador de calor, lo que reduce su eficiencia. Si esto será o no un problema mortal, depende de la energía disipada, el disipador de calor elegido y los detalles del gabinete.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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