Estoy construyendo una lámpara con doce LED RGB de 3x700ma, que necesitan ser controlados individualmente por PWM (100-200Hz), para que puedan mostrar diferentes colores de cada LED. Para hacer esto entonces, creo que necesito un circuito regulador de corriente constante de 700 mA para cada uno de los 36 chips LED individuales en estos LED RGB. (NOTA: no puedo poner ninguno de estos LED en serie, ya que cada uno de los 3 chips en cada uno de los 12 LED debe ser controlable por PWM de forma independiente).
Dado que todo esto estará incluido en la lámpara, me gustaría que sea al menos un 80% eficiente, para reducir la cantidad de calor que genera. Hay 90 vatios de potencia que fluyen a esos LED, por lo que incluso con una eficiencia del 80%, eso significa 20w de calor solo por la regulación de corriente constante.
He investigado un montón de opciones, pero me pregunto qué otras opciones hay que haya pasado por alto.
Opción 1: Resistores
Una de las opciones que miré es usar 3 convertidores dc-dc de conmutación, ajustables, uno para cada color de chip LED, y ajustarlos justo por encima del Vfwd más alto de los 12 LED, y usar resistencias para limitar la corriente.
Pros:
- Si el Vsupply es solo un promedio de 0.5 V más alto que el Vfwd del LED, esto termina siendo aproximadamente un 80% eficiente.
Contras:
- Esto significa medir el Vfwd exacto de cada LED y comprar la resistencia de valor correcta para cada uno.
- Cuando el Vsupply está cerca del Vfwd, pequeñas variaciones en el Vsupply pueden causar grandes variaciones en la cantidad de corriente que fluye a través del LED en ese tipo de circuito.
- No tengo mucho espacio en la lámpara, y 36 resistencias de 3 vatios ocupan un poco de espacio.
Opción 2: NSI50350: inadecuado
Hoja de datos: enlace
Cuando miré por primera vez este chip, pensé que era exactamente lo que necesitaba. Dos de ellos en paralelo regularán la corriente a 700ma. Sin embargo, después de probar un puñado, resulta que no leí la hoja de datos con la suficiente atención. A menos que aumente la tensión de alimentación a 8 o 9 V, solo se permiten menos de 350 m (cada uno). Ejecutar un LED de 4.0 Vfwd en esto a 8 V genera una cantidad obscena de calor del regulador, por lo que no es práctico para mi proyecto.
Sé que una solución para esto sería ejecutar múltiples LED en serie, sin embargo, debido a razones de empaquetado, solo hay espacio para 12 LED en este proyecto, (uno en cada orificio en uno de estos: enlace ) y cada uno de esos 12 LED debe ser controlado por PWM de forma individual.
Pros:
- Fácil de diseñar y construir circuito.
Contras:
- Gran cantidad de calor.
Opción 3: CAT4101
Hoja de datos: enlace
No lo he intentado todavía, pero tengo algo que probar. Al leer la hoja de datos, parece que deberían poder operar con una tensión de alimentación de solo 0.5V por encima del LED Vfwd.
Pros:
- baja abandono, con suerte? Debería significar no demasiado calor.
Contras:
- ?
Opción 4: cambiar el regulador
No tengo mucha experiencia en diseño electrónico (solo he estado haciendo esto durante un par de años, como pasatiempo), por lo que no sé mucho sobre el cambio de reguladores, aparte de que son más eficientes, pero más Complicado, que los reguladores lineales.
Necesito encajar 36 de ellos en un área bastante pequeña, no sé cuán pequeños pueden hacerse. Hace poco comencé a soldar piezas de SMT, pero haré PCB para todo esto, así que puedo montar en superficie donde sea necesario, para mantener las cosas pequeñas.
¿Los reguladores de conmutación pueden ser PWM con seguridad para atenuar los LED?
Pros:
- Más eficiente
Contras:
- Circuito más complicado. No estoy seguro de que tenga la experiencia suficiente para diagnosticar cualquier problema con él.
Opción ??
¿Qué otras opciones tengo? Cualquier solución lineal debe tener un bajo voltaje de desconexión para evitar generar demasiado calor.
Más antecedentes
La idea básica de esto es una lámpara que se sienta en mi sala de estar, probablemente siendo blanca la mayor parte del tiempo (excepto cuando está apagada), pero que podría encender un LED en particular cuando algo sucede (como un correo electrónico o un tweet) o se podría poner en "modo fiesta", en el que se FFT sería una fuente de audio (micrófono o entrada de línea) y se usaría para controlar los 12 LED. El control PWM real se realizará mediante una serie de chips AVR, pero eso es una parte bastante independiente del proyecto.
