Große parallele LED-Ketten

Ich möchte mehrere Reihen von XTE-LEDs ansteuern (insgesamt ~ 36 LEDs). Die relevanten (-ish) Spezifikationen lauten wie folgt:

  • I_f,max = 1,5 A
  • Gewünschtes I_f = 0,5 A
  • V_f = 2,94 V (0,5 A bei 85 °C)

Nach einigen Berechnungen habe ich festgestellt, dass der LED-Strom bei Änderungen der Versorgungsspannung umso stabiler ist, je größer die am Widerstand abfallende Spannung ist. Das Spannungsabfallverhältnis zwischen dem Widerstand und allen LEDs in einer einzelnen Kette bestimmt einen Teil der Stromstabilität. Gilt dies im Allgemeinen bei der Betrachtung von Spannungsquellenabweichungen? Ich habe mich umgesehen und nichts gefunden, was dies explizit bestätigt.

Aber ich möchte keinen großen Widerstand verwenden, da zu viel im Widerstand abgeführt wird. Der Einfachheit halber möchte ich einen kleinen [Widerstands-]Widerstand wählen und ein Netzteil mit enger Spannungstoleranz verwenden (1 %, gemäß einigen Meanwell HLG-Spezifikationen). Wird das richtige Netzteil ausreichen, um eine ziemlich konstante Spannung und damit einen konstanten Strom aufrechtzuerhalten?

Hier ist meine nachfolgende Sorge: Wird thermisches Durchgehen wegen der kleinen Widerstände ein großes Problem sein? Angenommen, ich verwende 2 Saiten x 18 LEDs = insgesamt 36 LEDs. Dies verwendet eine Konstantspannungsquelle, keine CC-Quelle.

Wie groß ist der Spannungsunterschied zwischen den einzelnen LED-Ketten aufgrund von Unterschieden auf der Basis pro LED?

Würde in kleinere Serienstrings wie 4 x 8 LEDs aufgeteilt, während immer noch das gleiche Verhältnis von (Spannungsabfall über Widerstand) / (Spannungsabfall über alle LEDs in einem String) verwendet wird. Ist thermisches Durchgehen in diesem Szenario besser/schlechter/nicht anders?

Sie sollten wirklich in Betracht ziehen, hierfür eine CC-Versorgung zu verwenden, wenn Sie können.
Sie können eine CV-Quelle mit einem Widerstand (einem großen) verwenden, um den Strom basierend auf Ihrer Quellenspannung zu begrenzen, aber wenn eine LED kurzschließt, steigt der Strom und die anderen LEDs werden heller. Auch die Helligkeit ändert sich mit der Versorgungsspannung. Eine CC-Versorgung berücksichtigt alle diese Variationen.
Was ist Ihre geplante Stromquelle? Wechselstrom zu Gleichstrom? Eine handelsübliche DC-Versorgung?
Würde das thermische Durchgehen bei einer CC-Versorgung und parallelen LED-Ketten nicht den Strom von der anderen LED-Kette wegziehen? Sie würden noch einen Begrenzungswiderstand benötigen, richtig? Wechselstrom zu Gleichstrom
Aus diesem Grund verwenden vernünftige Menschen keinen CC mit mehreren parallelen Strings
@Mr.Poopsicle Wenn Sie mehrere LED-Emitter mit einer Konstantstromversorgung ansteuern, schalten Sie sie in Reihe. Eine Reihenschaltung bedeutet, dass durch alle genau die gleiche Strommenge fließt.
In dieser Antwort finden Sie eine ausgewogene Behandlung verschiedener Möglichkeiten zum Konfigurieren paralleler Strings, eines Widerstands pro String oder begrenzt durch Transistoren in verschiedenen Spiegelkonfigurationen. Die Antwort lautet: „Die vierte Option mit der besten Leistung und dem besten Wirkungsgrad besteht darin, einen Stromtreiber pro LED zu verwenden. Kein verschwendeter Spannungsspielraum, ideale Steuerung beider LED-Ströme.“

Antworten (4)

Der LT3517 kann mit 30 Vin und einer Reihe von 9 LEDs verwendet werden. Für 36 LEDs können vier Strings mit einem LT3517 für jeden String ausreichen.

Sie sollten einen schaltenden LED-Treiber wie folgt in Betracht ziehen: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Googeln Sie einfach "1 Ampere Buck-LED-Treiber" und sehen Sie sich die Tausende von Bildern von Lösungen an. Es ist ein Konstantstromtreiber mit sehr geringem Wärmeverlust. Sie sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich und einige haben sogar einen Boost-Regler an Bord, um mehrere LEDs von einer Niederspannungsquelle zu betreiben.

Nicht wirklich nützlich, da er 18 LEDs in Reihe haben möchte, also 55 Volt. Glücklicherweise sind Boost-LED-Treiber weit verbreitet, leider sind sie schwieriger zu entwerfen, da die aktuelle Belastung der Komponenten höher ist als erwartet.
In einem Kommentar erwähnte er, dass seine Quelle Wechselstrom war, also ruckelt er vermutlich.
@Barleyman natürlich ist es nützlich - ich habe nicht gesagt, dass er diesen verwenden sollte - ich sagte, er sollte einen solchen Umschalttreiber in Betracht ziehen. Ich werde nicht den genauen ausfindig machen, der seinen Anforderungen entspricht. Ich habe ihm geholfen, indem ich ihm gesagt habe, was er googeln soll, also bin ich anderer Meinung.
@Harper dieser Kommentar sollte in der Frage stehen und er hat es wahrscheinlich gemacht, nachdem ich meine Antwort gegeben habe.
@Harper Ich habe noch nie von jemandem gehört, der Buck für AC / DC verwendet, dafür ist Flyback da.

Wie hoch ist Ihre Leistungsverfügbarkeit (Spannung, Strom)? Es gibt Online-Rechner, die Ihnen das optimale Parallel-/Reihenschaltungsschema für die verfügbaren LED-Parameter und die verfügbare Spannung liefern.

Beispiel: http://led.linear1.org/led.wiz

Ich denke, was ich versuche zu erreichen, ist, wie thermische Runaway-Effekte berücksichtigt werden sollten. Basierend auf diesen Überlegungen kann ich eine Versorgungsspannung, einen Widerstandswert und eine LED-String-Konfiguration für die beste Leistung auswählen.

18 LEDs in Reihe wären etwa 55 Volt, bei 0,5 Ampere ist das eine ziemliche Menge an Leistung in einer Saite. Sie möchten wahrscheinlich einen aktiven Stromregler verwenden. Am einfachsten wäre ein Mosfet mit einem Vorwiderstand und einem Transistor, der das Gate schließt, wenn 0,5 A erreicht sind. Beachten Sie, dass die Durchlassspannungen ein wenig variieren können und bei 0,5 A am Ende viel Wärme im Stromregler abgeführt werden kann. Ich habe kürzlich eine vollständig analoge LED-Steuerschaltung mit Rückkopplung zum Aufwärtswandler entwickelt, um die Überspannung zu steuern.

All dies kann erreicht werden, indem Spannungsabfälle über Komponenten ausgenutzt werden, um die Transistorbasis zu "triggern", um einen Pull-Down zu erreichen.

Ich würde jedoch zuerst versuchen, einen LED-Boost-Controller zu finden, der alles für Sie erledigt.

Bearbeiten Sie hier ein Beispiel für die Art von Schaltung, von der ich spreche. Beide machen im Wesentlichen das Gleiche, aber der erste ist viel einfacher zu verstehen. Konstantstromschaltung mit Vergleich des Designs von Transistoren/MOSFETs

Wenn Sie kein PWM benötigen, fügen Sie einfach einen Pullup-Widerstand hinzu. Diese 100.000 sind allerdings etwas übertrieben. Denken Sie daran, dass die meisten FETs am Gate auf 10 oder 20 Volt begrenzt sind, sodass Sie eine Spannungsteilung vornehmen müssen, wenn Sie Ihre 55-Volt-Versorgung verwenden möchten.

Danke. Wie zuverlässig sind Transistoren bei der Stromsteuerung, insbesondere um LED-Strings anzusteuern? Ich verstehe ein wenig von der Art der Schaltung, die es beinhalten kann, aber der Transistor würde fast ständig schalten? Wenn der Transistor bei 0,5 A schließen und dann öffnen würde, wenn seine Basis-Emitter-Spannung mit einer Rate erreicht wird, die ich nicht wirklich kenne, würde der effektive Strom 0,5 A betragen?
@Mr.Poopsicle es "sucht" tatsächlich nach Gleichgewicht, es gibt eine Rückkopplungsschleife, aber es ist sehr einfach und es wird Ihnen keine Probleme bereiten, wenn Sie den Transistor und den Mosfet nebeneinander haben. Ich habe einen Link zu einer ähnlichen Frage hinzugefügt.
Diese klingen wie LEDs, die auf eine Metallplatte geklebt werden müssen, sonst verbrennen sie.
@ Sparky256 nein, das sind ungefähr 1,5 W pro Pop, Sie müssen die Wärme definitiv irgendwie regeln, aber es ist nicht so schlimm, vorausgesetzt, Sie haben eine richtige Leiterplatte mit großzügigen Portionen Oberflächenkupfer und sie ist an einer wärmeableitenden Struktur wie einem Metallrahmen befestigt . Dies setzt voraus, dass die LEDs tatsächlich eine angemessene Trennung haben. Ich mache mir Sorgen um meine 200-W-LED-Boost-Schaltung, da Sie dort 3-4 W in einem einzelnen Mosfet erhalten können, wenn jemand das Binning auf halbem Weg durch das Display ändert.
@Barleymann. Oberflächenkupfer mag gut genug sein, aber sie fallen in die Kategorie der „High-Power“-LEDs. Ich schalte meine immer in Reihe, sodass nur eine Versorgung und eine Konstantstromsenke benötigt werden und ein Ort zum Einstellen der LED-Helligkeit. 36 in einer Reihe benötigen etwa 110 VDC zum Einschalten. 120 VAC in Gleichstrom umgewandelt sind ungefähr 170 VDC. Etwas Schockgefahr, bis es fertig ist. Selbst 55 VDC verursachen einen leichten Schock.
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