Cómo manejar 128 LEDs

La forma más eficiente de controlar un número tan grande de LED será utilizar un generador de corriente constante (hay muchos IC para eso, muchos dedicados a aplicaciones de LED, como el AP8800, que es un convertidor de 350 mA para LED: este es un valor de corriente bastante estándar para aplicaciones de iluminación LED, ¿qué corriente necesita realmente para sus LED UV?), y luego conecte los LED en serie como tiras de (por ejemplo) 8, cada tira tiene su propia constante generador de corriente. Por supuesto, necesitará alimentar la placa con un voltaje relativamente alto (por ejemplo, 24 V), pero esto generalmente no debería ser un problema.

Una solución muy simple para sus 20 mA, 3.8V LED podría ser un regulador de corriente constante lineal como el CL520 (un pequeño dispositivo parecido a un transistor, que solo requiere un capacitor externo de 100 nF) o un diodo de corriente constante. , como el NSI45020T1G: si toma una fuente de alimentación estándar de 48V, un CL520 podría manejar 12 LED en serie (el NSI45020T1G está limitado a 45V). Si los LED tienen el VF más alto, con entrada de 48 V y 12 LED (VF total = 45,6 V), el regulador tiene que disipar 48 mW, lo que solo llevaría a un aumento de temperatura de alrededor de 6 ° C con el paquete pequeño TO-92. Si los LED tienen el VF más bajo (VF total = 38.4 V), la disipación total sería de 192 mW, con un aumento de temperatura de alrededor de 25 ° C (que aún es aceptable). Sin embargo, para los LED con corrientes más altas, los dispositivos que solo disipan el exceso de voltaje como calor se calientan demasiado, es por eso que los dispositivos como el AP8800 se implementan como convertidores reductores de nivel descendente (utilizando una bobina).

Si desea seguir usando su fuente de alimentación de 12 V existente, solo puede agrupar sus LED en 2 o en 3.

3 sería más eficiente y cada grupo de 3 necesitaría una resistencia de 75 ohmios. Este resistor no debe calentarse notablemente (ya que solo cae aproximadamente 1.5V ahora en lugar de 8.5V): un resistor de 1 / 4W debería funcionar bien aquí.

Podrías hacer grupos de 2 si quisieras (e incluso mezclarlos con grupos de 3). Para 2, necesitaría una resistencia de 240 ohmios para cada grupo y aunque una resistencia con clasificación de 1 / 4W también funcionaría aquí, puede notar que se está calentando un poco.

Puede utilizar un suministro de 36V y agrupa los LED en 8's. Entonces solo necesitarías 16 resistencias pequeñas. Si está ejecutando los LED a 20mA, la corriente total sería de 320mA o aproximadamente 12W de potencia total a 36V.

Los LED "UV" tienen un voltaje de avance bastante alto, por lo que es importante tener en cuenta los problemas térmicos. Es posible que desee ejecutarlos a un poco menos de la corriente máxima por razones de longevidad. Si coloca las resistencias en dos cabeceras DIP-16, puede cambiarlas todas a la vez (en dos grupos).

¿Por qué no alimentar 135 LEDS - 5 cadenas de 27 LED - directamente de la red eléctrica como se muestra a continuación?

Con una red eléctrica de 120 voltios, 3,6 voltios nominales en cada LED y un balasto de 1100 ohmios en cada cadena, cada resistencia disipará aproximadamente 576 milivatios.

Para el puente, aproximadamente 100 mA a través de dos diodos a la vez con aproximadamente 1,5 voltios caídos en el par equivale a unos 150 milivatios, por lo que todo se disipa un poco más de 3 vatios.

Los televisores Zener están ahí, como seguro, para absorber los picos de la red y, normalmente, no consumen corriente.

Cuando se trata de alimentar algo que consume mucha energía y tiene requisitos de voltaje específicos, es difícil superar la eficiencia de una fuente de conmutación. Podría usar uno de esos convertidores de CC reductores baratos que cuestan $ 10 USD por 10 en Ebay. Probablemente uno podría suministrar 1.3A bien con un disipador de calor, pero simplemente dividiría la carga en arreglos más pequeños que consumen a lo más 1A cada uno. Tienen recortadores para ajustar el voltaje que fácilmente podría reemplazarse con un potenciómetro con un botón. Luego, puede tener una pequeña resistencia de balasto y ajustar el voltaje hasta que la matriz de LED alcance el brillo deseado. Entonces, la caída de voltaje a través de las resistencias sería pequeña y, por lo tanto, apagarían el calor bajo. La frecuencia de conmutación de esos convertidores de CC es de 60 KHz, por lo que no verá ningún parpadeo.

Puede controlar los LED sin ningún tipo de resistencia en serie si los controla con PWM. La hoja de datos de sus LED especificará una corriente continua máxima, y también una corriente pulsada máxima y el tiempo que pueden tolerar esa corriente. Combine esos números con la corriente máxima que su fuente de energía puede manejar (si es un voltaje más alto, quizás incluya algunos en serie, podemos ser razonables) y puede encontrar una frecuencia y un ciclo de trabajo que pueden conducir sus LED con mucho menos calor residual. . Incluso puedes escalonarlos o ponerlos en Charlieplex si quieres ser más amable con tu fuente de alimentación.

No he hecho esto, aunque lo he pensado un poco. Para respaldarme, aquí hay una página de alguien que lo intentó, aunque parece que no pudo hacer un seguimiento: enlace .

La forma "estándar" de impulsar un gran número de LED es en cadenas y con una resistencia limitadora de corriente. Esta es la forma más fácil y si no está demasiado preocupado por hacer coincidir el brillo de cada cadena, puede hacerlo directamente desde su fuente de alimentación (lo intentaría primero).

El truco consiste en averiguar a qué corriente se dirigirán los LED y buscar o medir la caída de tensión directa de un LED. Habrá una cierta tolerancia por lo que necesitará un margen allí. Luego sume cuántos puede caber en su fuente de alimentación. Entonces, si tenía un suministro de 12 V y sus LED con 3 V, en lugar de encadenar 4, vaya a 3 para dejar algo de altura. Lo que queda del voltaje es lo que se cae a través de su resistencia, que dimensiona la potencia en consecuencia.

Desea la menor cantidad de voltaje de repuesto que queda sobre la resistencia, por lo que si puede ajustar la fuente de alimentación hacia arriba o hacia abajo para obtener una buena cantidad de LED contra la caída de tensión de la resistencia, ese es su punto óptimo. Esto minimizará la cantidad de calor desperdiciado a través de la resistencia.

En la iluminación lineal de los LED avanzados, utilizan convertidores CC-CC para controlar la tensión máxima con los controladores de cadena de corriente constante para optimizar esto dinámicamente.