Kann keinen effizienten Strom-/Spannungsregler zur Stromversorgung von LEDs finden

Ich habe ein 12-V-4-Pin-RGB-PWM-Signal mit gemeinsamer Anode, das zur Stromversorgung einiger LED-Streifen verwendet wird, und ich möchte damit die Vollong 3-W-RGB-Hochleistungs-LED VL-H01RGB00302 mit Strom versorgen - die im Grunde ein Satz von 3 ist Leuchtdioden:

forward current and voltage:
  Red:          400mA, 2.5V
  Green, Blue:  350mA, 3.4V

Leider wäre die Wärmeableitung ein großes Problem, wenn ich nur Widerstände verwenden würde: vielleicht 10 W, die als Wärme verschwendet werden ((12 V-2,5 V) 400 mA + 2 (12 V-3,4 V) * 350 mA), was ich selbst mit einem Kühlkörper nicht tue. Ich habe es an einigen Hochleistungswiderständen ausprobiert und es wird wirklich heiß (mirage illusion hot).

Ich suche daher seit einigen Monaten nach einer sehr kleinen Treiber-/Reglerschaltung (vielleicht höchstens ein Kubikzoll), die sehr effizient ist und daher fast keine Wärme erzeugt und mit 12 V betrieben werden kann, ohne eine eigene Stromversorgung zu benötigen. Ich stellte mir vor, dass ich einen schaltenden (oder anderen hocheffizienten, z. B. 90-95% + Wirkungsgrad, nichtlinearen) Spannungs- oder Stromregler verwenden und einfach so tun könnte, als wäre das PWM-Signal die Stromversorgung. (Ich würde davon ausgehen, dass es funktionieren würde, wenn es eine schnelle Ein- / Ausschaltzeit und keine eingebauten Anti-Ripple-Kondensatoren oder andere Mechanismen hätte.)

Ich würde eine Komponente mit langen Stiften bevorzugen, die ich einfach vorsichtig biegen und an einer Anschlussklemme anschrauben kann, und etwas mit minimaler Verkabelung. Obwohl der heilige Gral davon ein Stromregler wäre, habe ich auch einen 4,5-V-Spannungsregler in Betracht gezogen ... aber das zwingt einen immer noch dazu, etwa 2 W über die Widerstände abzuleiten.

Das Problem ist, dass ich ein solches Gerät nirgendwo finden konnte. Fast alle Datenblätter von Reglern, die ich sehe, verbergen ihre Effizienz (oder liefern nicht die Informationen, die erforderlich sind, um sie für verschiedene Betriebsbereiche zu bestimmen). Die effizienten, von denen ich Datenblätter gefunden habe, kann ich nicht finden, wo ich bestellen kann (das Goggeln nach dem Teilenamen zeigt, dass ich sie nirgendwo kaufen kann). Ich habe auch nach effizienten DC-DC-Wandlern gesucht und keine gefunden (außer einem, den ich gekauft habe und der leider nicht mit PWM funktionieren würde).

Meine Frage wäre also: Wie geht das am einfachsten? Sind das die Komponenten, die ich suche? Wo bekommt man solche Komponenten?

(Ich könnte vielleicht eine komplizierte Schaltung bauen, die die PWM als Eingang verwendet, um ein brandneues 3,4-V-Signal zu modulieren, habe aber nur minimale Erfahrung mit komplizierten Designs, und aufgrund von Verdrahtungsproblemen (muss das aufhängen) würde ich lieber einfach die behalten 12 V 4-Pin-RGB-PWM mit gemeinsamer Anode als einziger elektrischer Eingang zum System. Ich würde jedoch alle einfachen Lösungen in Betracht ziehen.)

electronic.stackexchange.com/questions/56819/… könnte helfen. Der Grund, warum die Regler ihre Effizienz "verstecken", ist auch, dass die Effizienz eine subjektive Sache ist, basierend auf Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Stromaufnahme, Oszillation/Filterung usw. Sie haben normalerweise Diagramme, die Ihnen zeigen, wie hoch die Effizienz wäre . Einige können 95 % betragen, wenn VIN - VOUT 2–3 V bei 80 % Strom beträgt, oder 60 % bei VIN-VOUT = 12 V bei 20 % Stromaufnahme. Es ist kein fester Betrag.
(Ich hatte die URL von Passerby zuvor gesehen, aber leider war sie mehr auf die abstrakten High-Level-Details des Entwurfs einer solchen Schaltung ausgerichtet.)

Antworten (2)

Versuchen Sie es mit einem PT78ST106V-ND Durchgangsloch-SIP-3-Modul, es ist ein 1" x 1" integrierter Schaltregler (ISR) mit drei Anschlüssen, der über einen internen Kurzschluss- und Übertemperaturschutz sowie eine gute Leitungs- und Lastregelung verfügt.

http://www.digikey.com/product-detail/en/PT78ST106V/PT78ST106V-ND/323539

Anzahl Ausgänge 1

Spannung - Eingang (min.) 10 V

Spannung - Eingang (max.) 38 V

Spannung - Ausgang 1 6V

Spannung - Ausgang 2 -

Spannung - Ausgang 3 -

Strom - Ausgang (max.) 1,5 A

Hier ist das PDF http://www.ti.com/lit/ds/slts059a/slts059a.pdf

Ich glaube nicht, dass es viele Schaltregler gibt, die gut funktionieren, wenn sie mit PWM-ed-Eingangsleistung versorgt werden ...
Eine schnelle Suche ergab jedoch einige Schaltgeräte, die immer noch eine etwas konstante Eingangsleistung benötigen, aber durch ein externes Signal an einem dedizierten Pin PWM-gesteuert werden können, siehe zum Beispiel LT3492 .
Es ist ziemlich schwierig, Durchgangspakete zu finden, ich habe die Website von Linear durchsucht. Die meisten ihrer neueren Sachen wie der von Hanno erwähnte LT3492 scheinen eine gute Wahl zu sein. Sehen Sie sich auch die Suchseite an . Ich schlage vor, Sie probieren einige der TSSOP-Pakete aus, da die DIP-Pakete auf Digi-Key schwerer zu bekommen sind.
Leider waren die Formfaktoren von Linear 0,5 mm zwischen den Pins oder so und erforderten eine separate Stromversorgung (ich stellte mir vor, ich könnte vielleicht einen Trick mit einer Diode und einem Kondensator gegen Masse spielen, um einen stabilen Vin zu erzeugen). Das in der Antwort verlinkte digikey-Produkt war veraltet und an den Stellen, die ich online überprüft habe, nicht verfügbar. [Fortsetzung]
[Fortsetzung] Aus Ihrer Terminologie habe ich jedoch gegoogelt through hole led current (regulator OR driver)und eine kürzlich veröffentlichte (?) Small-Form-Factor-Komponente namens sparkfun.com/products/9642 mit nur Vin und Vout gefunden, die wahrscheinlich automatisch den gezogenen Strom erkennt und PWM-fähig ist . Ich habe es bestellt und werde diese Frage (möglicherweise mit einer separaten Antwort) erneut prüfen, wenn es funktioniert. Danke schön!

Der Grund, warum die Regler ihre Effizienz "verstecken", ist, dass die Effizienz eine subjektive Sache ist, basierend auf Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Stromaufnahme, Oszillation/Filterung usw. Sie haben normalerweise Diagramme, die Ihnen zeigen, wie hoch die Effizienz wäre. Einige können 95 % betragen, wenn VIN - VOUT 2–3 V bei 80 % Strom beträgt, oder 60 % bei VIN-VOUT = 12 V bei 20 % Stromaufnahme. Es ist kein fester Betrag.

Finden Sie eine Reglerplatine, suchen Sie die Teilenummer des Reglers und prüfen Sie, wie die Effizienz von 12 V Eingang bis 4 V Ausgang bei 1,2 Ampere aussehen würde.

Was Sie tun können, hängt von Ihrer 12-V-Quelle ab. Wenn es wie bei den meisten gängigen RGB-Controllern / Netzteilen ist, werden die 12 V ungeregelt vom Netzteil über die gemeinsame Anode des LED-Streifens zugeführt und gehen dann zu 3 einzelnen Transistoren oder Mosfets. Das ist es. Die PWM-Steuerung erfolgt durch Modulation des Basisstifts der Transistoren. Der PWM-Steuerabschnitt verfügt über einen eigenen Regler, um ihn je nach verwendeter Schaltung vom 12-V-Eingang auf 5 V oder 3,3 V zu senken. Eigentlich ganz einfache Sachen.

Wenn Sie dies wissen (und durch Öffnen des Controllers VERIFIZIEREN), können Sie einen kleineren Spannungsregler verwenden, möglicherweise 7 V (abhängig vom Regler des PWM-Steuerabschnitts) und von dort aus arbeiten. Sie müssten nicht viel ändern.

Andere Optionen verwenden drei gleiche LEDs in Reihe (da es so aussieht, als hätte das von Ihnen gepostete einzelne Pads für jede Farbe, keine gemeinsame Anode).

Ein weiteres Problem ist, dass Sie die Wattzahl falsch berechnen (oder ich missverstehe). Angenommen, Sie verwenden einen Regler bis zu 4 V. P = I * V. Für die rote LED: VIN 4 V - 0,2 V Transistor-Kollektor-Emitter bei Sättigungsabfall (nominal) - 2,5 V LED-Vorwärtsspannungsabfall = 1,3 V über dem Widerstand * 0,4 A = 0,52 W Für Blau und Grün , 4 V - 0,2 V - 3,4 V = 0,4 V * 0,35 A = 0,14 W (x2)

Das sind nur (0,52 + 0,14 + 0,14) 0,8 Watt über 3 Widerstände. Wenn Sie jeweils 1-Watt-Widerstände verwenden, würden Sie nicht einmal bemerken, dass sie heiß werden.