Ich baue eine Pflanzenleuchte bestehend aus 24 Hochleistungs-LEDs (Cree ML-E) und einem Arduino Uno. Ich möchte die LEDs und den Arduino mit derselben Stromquelle versorgen. Da das Erstellen von Schaltkreisen für den Umgang mit Haushaltsstrom einiges an Erfahrung erfordert und auch potenziell gefährlich sein kann, habe ich mich für ein handelsübliches AC-DC-Netzteil ähnlich dem für Laptops entschieden, wie z. B. dieses (TRANSFORMER DESK TOP 24V 60W ) .
Da ich einen Informatik-Hintergrund habe, sind hier einige Probleme, bei denen ich Rat bräuchte:
Das grundlegende Problem: Können diese LEDs und der Arduino die gleiche Stromversorgung teilen?
Ich nehme an, das Netzteil sollte eine Ausgangsspannung von mehr als 12 V haben, was das Maximum ist, das ein Arduino aufnehmen kann. Wie senke ich die Spannung auf den sicheren Bereich von 7-12 V?
Die Durchlassspannung für den Cree ML-E beträgt 3,2 V, daher besteht die Verkabelung, die ich mir vorstellen kann, darin, zuerst drei Reihen von LEDs zu erstellen, jeweils 8. Verbinden Sie dann diese drei Reihen parallel. Ist das eine richtige Art der Verkabelung oder habe ich mich geirrt?
Ich habe festgestellt, dass es LED-Treiber gibt, die sofort einsatzbereit sind, wie z. B. dieser (POWER SUPPLY LED 36W 700MA) . Ist es eine gute Idee, damit hauptsächlich die LED mit Strom zu versorgen und daraus eine andere Stromquelle für den Arduino zu "gabeln"?
Hinweis: Der Arduino ist für die Sensoren, die an der gleichen Stelle wie das Pflanzenlicht platziert sind
Sie haben dort eine Reihe von Fragen gestellt, die alle einfache Antworten haben, aber es ist ein bisschen zu viel, sie alle in diesem Bereich im Detail zu behandeln, aber lassen Sie mich einige Vorschläge machen.
Bevor Sie fortfahren, sind Sie sicher, dass LED-Licht, das normalerweise ein sehr schmales Spektrum (oder wenige schmale Linien) hat, für Pflanzenlicht geeignet ist? Ich weiß nichts darüber, aber es wäre eine Überprüfung wert, bevor Sie sich anstrengen.
Als Nächstes benötigen Sie einige Hinweise zur Stromversorgung und Steuerung von LEDs.
Sie erwähnen nicht, was die Rolle des Arduino sein wird - wird es sein, die LEDs ein- und auszuschalten, oder möchten Sie, dass es Abstufungen der Lichtintensität erzeugt?
a) Wenn ein/aus, benötigen Sie einen Arduino-Schild, der ein Relais oder einen Leistungstransistor bereitstellt, der eine angemessene Strommenge schalten kann, worauf ich weiter unten eingehen werde.
b) Bei Abstufungen benötigen Sie eine Abschirmung, die den Strom schrittweise steuern kann. Oder eine beliebte Alternative ist ein Ausgangsregler, der das Licht sehr schnell pulsiert und das Gesamtlicht durch das Verhältnis von Ein- zu Auszeit steuert. Dies wird als "Pulsweitenmodulation" oder PWM bezeichnet. Auch hier muss das PWM-Ausgangsschaltelement (Transistor) mindestens für die Strommenge ausgelegt sein, die Sie an Ihre LEDs liefern.
Bearbeiten: Arduinos haben normalerweise einige Ausgänge, die als "analoge Ausgänge" bezeichnet werden, aber eigentlich PWM sind, also ist diese Fähigkeit in den Arduino integriert - obwohl Sie immer noch einen externen Transistor bereitstellen müssten, um den Strom der LEDs zu verarbeiten - - Siehe Beispiele online.
Dies ist der leicht knifflige Teil. LEDs werden mit einer typischen Spannungs- und Stromzahl angegeben. Für Cree ML-E: 3,2 V bei 150 mA. Sie könnten also denken: "Ich schließe acht davon bis zu 24 Volt an, und das wird ungefähr richtig sein". Leider ist es nicht so einfach. LEDs haben die Eigenschaft, dass sie, wenn Sie etwas weniger als die Nennspannung liefern, sehr wenig Strom durchlassen und wenig Licht erzeugen. Etwas mehr als die Nennspannung und sie lassen viel Strom durch und brennen wahrscheinlich durch.
Sie möchten also keine feste Spannung direkt an eine LED liefern. Stattdessen stellen Sie eine Versorgung bereit, die den Strom regelt . Sie werden feststellen, dass die LED-Versorgung, mit der Sie verbunden sind, als Konstantstromquelle bezeichnet wird. Aber Sie müssen nicht so schick sein. Stattdessen können Sie eine Versorgung mit einer höheren Spannung als die von den LEDs benötigte verwenden und einen Widerstand in Reihe schalten. Beispiel:
Versorgung: 5V LED: benötigt 3,2V, 0,15A Spannungsdifferenz: 1,8V Widerstand: I = V/R Also R = V/I, = 1,8/0,15 = 12 Ohm. (Und FWIW, P = I * V = 0,15 * 1,8 = 0,27 W, wählen Sie also eine physikalische Widerstandsgröße von einem halben Watt oder besser.)
Ja, Sie können eine Reihe von LEDs in Reihe schalten, also wären für Ihr Beispiel 6 x 3,2 oder 7 x 3,2 möglich, und es bleibt noch ein gewisser Spannungsabfall zwischen den LED-Anforderungen und der 24-V-Versorgung. (Sie müssen berücksichtigen, dass alles, was die LEDs schaltet, wie z. B. ein Transistor, auch einen gewissen Spannungsabfall zur Kette hinzufügt.)
Im Allgemeinen ist es eine schlechte Idee, LEDs (oder LED-Ketten) direkt parallel anzuschließen, da die tatsächliche Spannung für den Nennstrom von einer LED zur anderen und von einer Kette zur anderen variieren kann. Mehrere LED-Ketten sollten also jeweils einen eigenen Vorwiderstand haben.
Umwandlung von 24 V für die Verwendung mit Arduino: Die einfache Antwort hier ist ein 7805-Spannungsregler, der super einfach zu bedienen ist. Es gibt Millionen von Referenzen dafür im Internet, also werde ich nicht näher darauf eingehen. Paar Dinge zu beachten:
a) 24 V -> 5 V ist ein relativ großer Abfall für den 7805, daher müssen Sie ihn an einen Kühlkörper anschließen.
b) Das Schalten der LEDs führt zu starken Änderungen der Anforderungen an die Versorgung. Verwenden Sie daher beim 7805 relativ große Kondensatoren und parallel dazu kleinere Kondensatoren, um den Hochfrequenzaspekt des scharfen Schaltens zu unterstützen . Dieser Thread ist repräsentativ. Kondensatorgrößen für Regler 7805 .
[Bearbeiten] Ich hatte versäumt zu bemerken, dass die ursprüngliche Frage zu Arduino mit 7-12 V Stromeingang gestellt wurde, was darauf zurückzuführen ist, dass Arduino Uno einen Spannungsregler hat, der die Stromversorgung von der Power In-Buchse übernimmt. Der Uno kann mit 5 V von USB betrieben werden (wenn an der Power In-Buchse kein Strom anliegt), aber wenn Sie die Buchse mit Strom versorgen, müssen, wie der Fragesteller erwähnt hat, 7 V oder höher sein. Eine vernünftige Lösung wäre also ein 7808 oder 7809, um aus 24 V 8 oder 9 V zu erhalten.
myang
gwideman