Encendiendo veinte LED de alta intensidad

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Tengo veinte LEDs que quiero encender. Planifiqué algunos circuitos posibles, que describo a continuación junto con algunas preguntas. ¿Alguno de ellos no funcionaría, y por qué? ¿Algo más que deba tener en cuenta pero no? El LED tiene las siguientes especificaciones: 

Vmin: 2.8V
Vmax: 3.5V
If: 20 mA

Por lo que entiendo, el Vmin es esencialmente el mismo que Vd en esto , por lo que la corriente será 0 hasta que alcance ese voltaje. ¿Esto es correcto?

Si los LED están conectados en serie, eso significa que necesitaré 20 * 2.8V = 56V en total para que la corriente pase a través de cada LED. Calculé la cantidad de energía aproximada necesaria (60V * 0.02A = 1.2W) y la comparé con la cantidad que puede proporcionar una batería AA típica, que según me han dicho, generalmente proporciona aproximadamente 800mA de corriente (1.5V * 0.8 A = 1.2W). Viendo que son lo mismo, estoy bastante seguro de que será posible pasar de un solo AA a lo que se necesita para encender los LED. Hasta ahora, conozco el SEPIC, que estoy leyendo ahora mismo. ¿Hay una mejor manera de lograr esto? Posiblemente sin necesidad de inductores?

Otra solución que he considerado es conectarlos en paralelo, lo que recuerdo haber leído en alguna parte es una mala idea, a menos que haya una resistencia en serie con cada uno de los LED. Dos baterías AA en serie serían suficientes en este caso, proporcionando un potencial de 3.0 V en cada rama. Dado que el LED toma 2.8V, la resistencia tomaría los 0.2V restantes, y para obtener una corriente de 20 mA, necesitaré una resistencia de 10 Ohm (0.2V / 0.02A = 10ohms).

También podría enchufarlo a un adaptador que convierte la electricidad de CA de la toma de corriente a 15V (la clasificación de corriente del adaptador significa el máximo que puede dar y no la cantidad que siempre dará, ¿verdad?). En este caso, podría separar los LED en cuatro grupos de cinco (lo cual es conveniente dado su diseño), cada LED en un grupo de cinco está conectado en paralelo entre sí, y los cuatro grupos están conectados en serie. Eso daría un voltaje de (15V / 4) 3.75V en cada grupo de cinco, y como los LED en el grupo están en paralelo, también obtendrán 3.75V. La corriente necesaria sería entonces (0.02A * 5) 100mA. El voltaje a través de la resistencia en serie con los LED es (3.75V-2.8V) 0.95V. La resistencia necesaria sería entonces (0.95V / 0.02A) aproximadamente 50 ohms.

    
pregunta howardh

4 respuestas

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El método más eficiente para hacer esto sería con un convertidor boost, preferiblemente uno que tenga control de corriente. Cientos de controladores LED que son esencialmente IC de potencia modificada están disponibles en la actualidad, incluidos los que operan desde celdas alcalinas individuales hasta 0,9 V e.g. el Micrel MIC2282 (para más información, consulte el apartado "controlador led de una sola celda") que debería poder conducir hasta 33 V strings (~ 8 LEDs), aunque pedirle que lo haga desde una sola celda puede estar empujándolo

En una pregunta anterior , lo hice en realidad, recomiendo un IC de potencia, el Linear LT1618 (no comercializado como un controlador LED, pero un esquema de aplicación lo mostró como uno)

Independientemente de lo que elija, es probable que no sea factible encender (20) LED de 20 mA desde una sola celda alcalina solo porque el voltaje descenderá tan bajo con esa carga que debilitará la mayoría de los controladores. Si pudieras usar dos, probablemente estarías en el negocio.

    
respondido por el Nick T
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56 V es incómodamente alto, y en realidad, su 20 * 2.8 V variará a medida que se calienten los LED. Podría hacerlo con un convertidor de voltaje de conmutación, pero no es la forma más fácil.

Su plan de poner muchos LED en paralelo es bueno siempre que incluya las resistencias que describe. A medida que la batería se descarga, la tensión se reducirá y los LED se atenuarán.

Comenzaría con un LED y obtendría la resistencia correcta para que obtengas el brillo que deseas. Su cálculo de 10 ohmios es un buen comienzo. Luego agregue pares de LED / resistencia en paralelo. Si el voltaje de la batería disminuye, agregue más baterías en paralelo.

No entiendo muy bien tu último plan. ¿Tal vez proporcionar un diagrama? Es probable que haya una combinación paralela de series de cadenas de LED que funcionen. Definitivamente necesitarás una resistencia en cada cadena.

    
respondido por el pingswept
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Hay IC especializados en el mercado que actúan como constantes - Los sumideros de corriente, aseguran un brillo uniforme del LED incluso con diferentes fuentes de alimentación.

Sugeriría ir con el adaptador de 15V y los circuitos integrados del controlador para obtener el mejor rendimiento con un dolor de cabeza mínimo.

Tus matemáticas parecen tener sentido a primera vista. Además, un convertidor de refuerzo es probablemente una mejor opción que un SEPIC en términos de simplicidad. No creo que el aumento de voltaje de la bomba de carga (sin inductor) funcione bien en este tipo de aplicación.

    
respondido por el Adam Lawrence
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No lo he intentado yo mismo, pero leí una nota de aplicación que dice que es posible conectar cadenas de LED en paralelo y omitir todas esas resistencias de carga compartida, siempre que haya 4 LED DE AL MENOS EN cada cadena. Dijo que, cuando se conectan de esta manera, los LED tienden a compartir naturalmente la corriente. (Por supuesto, estamos hablando de LED del mismo tipo). Por lo tanto, entiendo que dicen que si tuviera, digamos, 6 cuerdas paralelas, y cada cadena comprendía 4 LED en serie, entonces si bombea 180mA a través del lote. , se dividirá bastante bien con ~ 30mA a través de cada cadena. Es bastante fácil probar esto, especialmente si incluye una pequeña resistencia de prueba en serie con cada cuerda y la utiliza para la detección de corriente. Si las corrientes son casi idénticas, puedes eliminar las resistencias. Sin embargo, tenga cuidado con las fuentes ACTUALES, si realmente empuja los límites y cualquier cadena se abre en circuito, entonces toda su corriente se dividirá como corriente adicional a través de las otras cadenas, ¡tal vez a su vez las queme! Cuantas más cadenas tenga, menor será el riesgo. (Solo haría esto con los LED baratos, ¡no con los LED de iluminación de la habitación de $ 40!)

Como todos los aficionados saben, los módulos y circuitos integrados especializados son muy difíciles de conseguir en pequeñas cantidades. Pero un módulo de impulso que sé que está disponible por correo es el BoostPuk 4019 de LUXdrive. No se reducirá a un solo voltaje de celda AA, pero debido al título general del tema de este hilo, es probable que los aficionados con una necesidad similar estén leyendo esto. Consulte el LUXdrive 4019 y otros módulos de controladores útiles aquí: enlace

    
respondido por el Nascent

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