Empfehlung für LED-Lichtdesign

Ich habe die folgende Schaltung von einem der auf dem Markt erhältlichen WiFi-basierten LED-Downlights verfolgt. Diese Schaltung arbeitet bei 17 V (geregelte Versorgung) und nimmt max. 450 mA auf. Strom, wenn voll hell. Jetzt werde ich die weißen LEDs durch die ersetzen, die ich vom Markt kaufen werde, aber das Problem ist, dass sich bei jeder Charge die Durchlassspannung mit ihrer Spannungsgruppe ändert.

Schema :- Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Spezifikationen der LEDs, die ich verwenden werde: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  • Wenn (Durchlassstrom): 60 mA (typisch) und 90 mA (max.)

Vorwärtsspannungsgruppe: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Grafik :-

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

LED-Leiterplatte: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Fragen :-

  • Was können die thermischen Probleme mit neuen LEDs sein, die ich verwenden werde?

  • Auch Wie geht man mit unterschiedlichen Spannungsgruppen-LEDs in der Schaltung um?
    Weil es schwierig ist, die Schaltung jedes Mal für jedes Los zu ändern
    .

  • Die Durchlassspannung nimmt mit steigender Temperatur ab, also wird
    mehr Strom verbraucht? Wie geht man damit um?

  • Benötige ich irgendeine Art von Begrenzungswiderstand mit der LED-Kette?

Jeder parallele LED-Zweig sollte seine eigene Strombegrenzung haben.
@TomCarpenter Auf der Anodenseite oder der Kathodenseite? Was wird der Wert sein?
Auf beiden Seiten spielt es keine Rolle. Die untere Schaltung scheint ein Strombegrenzungstreiber zu sein, in diesem Fall haben Sie diese Schaltung für jede der vier LED-Ketten.
Sie bemühen sich um das Design der thermischen Kühlung und integrieren Thermistor-Feedback
@TomCarpenter Es würde die Komponenten um das Vierfache und die Kosten erhöhen und es würde auch viel Platz beanspruchen. Auch das Ansteuern aller 20 LEDs erfordert 4 GPIOs-Pins anstelle von einem.
@TonyStewart.EEsince'75 Jede Empfehlung oder jeder Vorschlag wäre eine große Hilfe!
Wenn Sie nicht den Wärmefluss, den Wärmewiderstand und die Materialeigenschaften verstehen, schlage ich vor, dass Sie lernen, wie man Tj temp mit gepulstem Ausstrom misst, um die Spannung zu prüfen und eine aluminiumbeschichtete Platine auf Tj-Anstieg pro W/cm² zu testen.
Warum 17 Volt? (anders als 5x4x3v) Ist das die primäre Stromversorgung? Oder ist das der Ausgang eines AC/DC-Wandlers? Wenn AC/DC, wie hoch ist die Wechselspannung?

Antworten (1)

AKTUALISIEREN:

Da Sie jetzt wissen, dass Sie eine Aluminium-Leiterplatte mit einem gewissen Kühlkörper haben, glaube ich nicht, dass Sie irgendwelche thermischen Probleme haben werden.

Ich denke, es gibt einen besseren, kostengünstigeren Weg, dies zu tun, als eine Aluminiumplatine zu verwenden. Die Wärmeleitfähigkeit der dielektrischen Schicht ist der Schlüssel zu einer Metallleiterplatte. Ein günstigerer FR4 könnte mit einigen Modifikationen an der Leuchte besser abschneiden.

al MC-PCB-Wärmemanagement


Jeder drängt auf thermische Durchkontaktierungen für das FR4-Wärmemanagement.

Ich stimme dem nicht zu und das ist ein viel besserer Weg, der auch einer Metallplatine überlegen ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein


Ohne mehr über das Projekt zu wissen, ist dies das Beste, was ich tun kann. Dies ist der beste Weg, um 4 parallele Saiten zu betreiben. Ich betreibe die Versorgung am besten mit 270 mA. Dadurch werden die LEDs mit 67 mA betrieben, und wenn ein Strang ausfällt, laufen die verbleibenden 3 dann mit 90 mA.

Es gibt nicht weniger als 1000 Möglichkeiten, dies zu tun. Ich weiß nicht, ob 17 Volt willkürlich sind oder ob es einen Grund gibt, dass es 17 V sein muss. Wenn nicht, welche Möglichkeiten gibt es?

Wie kostensensibel ist das? Diese Lösung ist möglicherweise nicht die beste, wenn sie kostensensibel ist. Es ist der richtige Weg, nicht der billigste.

ENDE DER UPDATE


Ich entwerfe Pflanzenlampen für die Gartenbauforschung der University of Florida.

Ich gehe mit Streifen mit einer Reihe von 16 LEDs für maximale Effizienz, ohne 48 Volt zu überschreiten, um die elektrischen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.

Sie haben den wichtigsten LED-Parameter, den thermischen Widerstand von der Verbindungsstelle zum Gehäuse, nicht aufgeführt. LEDs sind sehr temperaturempfindlich. Der thermische Widerstand, sehr wichtig.

Verwenden Sie ein Konstantstromnetzteil und die Versorgungsspannung passt sich der LED-Kettenspannung an. Wenn sich die Durchlassspannung ändert, passt sich die Versorgung an.

Sie können eine konstante Spannungsversorgung verwenden und einen LED-Treiber an jeder Kette anbringen. Ein Buck-Step-Down-Treiber ist einfach und sehr kostengünstig. Stückliste ist weniger als $2,00. Ein Abwärtstreiber passt auch die Versorgungsspannung auf die Durchlassspannung an.

Bei 90 mA sind Ihre thermischen Probleme minimal. Meine Vermutung wäre, dass sie mit minimalem Wärmemanagement bei etwa 35 ° C laufen.

Ich habe versucht, zwei Streifen parallel laufen zu lassen.

Es gibt solche, die besagen, dass Sie sie parallel betreiben können, wenn Sie die Durchlassspannungen anpassen.

Ich habe es anders gefunden. Ich denke, es ist einfacher, es richtig zu entwerfen, als die Kopfschmerzen paralleler Strings zu haben, wie das Binning von Durchlassspannungswerten. Du könntest wie ich experimentieren, du hast viel weniger Hitze als ich.

Meinung von TI:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein


Osram hat seine Lösung in diesem PDF:

Stromverteilung in parallelen LED-Ketten

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

DAS PROBLEM DES ECHTEN LEBENS

Ich habe einen passenden Satz von 16 Luxeon Rebel White ES -LEDs verwendet, bei denen die Durchlassspannung der Stiche 42,0 und 42,2 Volt betrug.

Sie wurden von einem Meanwell HLG-100-54B gespeist, einer 54-Volt-100-Watt-Konstantstromquelle.

Ich habe die Streifen mit 500 mA (maximal ein Drittel) von der Versorgung betrieben, die zwischen jeder Platine 250 mA aufgeteilt ist.

Es geschah nicht sofort, sondern schleichend über einen Zeitraum von etwa 12 Stunden. Es gab thermisches Durchgehen und eine Saite erhielt fast den gesamten Strom.

REALE TEMPERATUR vs. AKTUELLE MESSUNGEN
PAR = photosynthetisch aktive Strahlung
Dieser Streifen von 16 Rebel ES hatte kein Wärmemanagement. Diese haben einen maximalen Strom von 1 Ampere. Sie können die Bedeutung des Wärmemanagements deutlich erkennen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

DIE LÖSUNG

Ein TI LM3466 Load Balancer. Eine sehr einfache Schaltung, die einen Chip, einen Widerstand und eine Kappe pro String benötigt. Der Chip kostet je nach Menge etwa 0,50 bis 1,00 USD

Da ich LEDs mit unterschiedlichen Wellenlängen verwende, erhalten nicht alle Streifen den gleichen Strom. Mit diesem TI-Gerät kann ich das Verhältnis einstellen, indem ich den Wert eines Widerstands ändere. Wenn der Widerstand für jeden String gleich ist, wird der Strom gleichmäßig aufgeteilt.

Zum Testen habe ich ein HLG-185-54B, das 3,5 Ampere drücken kann. Ich habe das unten abgebildete 50-Dollar-TI-Evaluierungsboard gekauft. AN-2182 LM3466 Demonstrationsplatinen-Referenzdesign

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Diese Streifen können entweder mit Cree XPE oder Luxeon Rebel bestückt werden

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein


Ich bringe sie ans Limit.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein


Messung des Strahlungsflusses mit einem $15.000 StellarNet BLUE-Wave-Spektrometer.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein