Circuito de conmutación para conducir LED a diferentes valores de corriente

Los LED tienen una corriente típica de 23,5 Vf y 2,1 A.

Típico no es lo suficientemente bueno en este caso. Una mirada a la curva I/V muestra que$V_f$varía a 2,1 A desde aproximadamente 20,8 V hasta > 26 V.

Figura 1.$V_f$para las lámparas de la serie 5300.

Hay cuatro curvas dadas desde MAX Vf pasando por "típica" hasta MIN Vf, todas a 25 °C. Luego está la línea roja a 70°C.

La línea de carga verde representa su resistencia de 1 Ω. Caerá 1 V/A, por lo que a 4 A el voltaje habrá caído a 20 V. El voltaje y la corriente para cada curva de LED se pueden estimar mediante la intersección de la curva con la línea de carga.

1. Con el Vf máximo en el peor de los casos, puede esperar 0,4 A.
2. El caso típico consumiría 1,3 A.
3. El Vf mínimo a 25 °C consumiría 2,1 A.
4. A medida que los LED se calientan hasta 70 °C, la corriente aumenta a 2,6 A. Esto, por supuesto, hará que los LED se calienten más, el Vf caerá y la corriente aumentará hasta que algo se rinda: la fuente de alimentación, la resistencia o los LED.

El problema es que no tiene suficiente margen para un limitador de corriente resistivo simple. Si tuviera varios voltios más disponibles, la línea de carga no sería tan pronunciada y la corriente no variaría tanto.

Tenga en cuenta también que está asumiendo que sus baterías darán un voltaje constante. ¡No lo harán!

Necesita fuentes de alimentación de corriente constante regulables.

Figura 2. Una fuente de alimentación de corriente constante típica alimentada por la red.

Figura 3. El circuito de control de la fuente de alimentación de corriente constante regulable. Fuente: Control de fuente de alimentación de red regulable | LEDnique.com .

Muchas de las fuentes de alimentación LED, como las de Mean Well, etc., ofrecen tres modos de control: el nivel de corriente constante de salida se puede ajustar a través de la entrada de control

• conectando una resistencia variable o fija a los terminales de control,
• utilizando una señal de control de 0 ~ 10 V CC,
• utilizando una señal PWM de 10 V entre.

En su caso, compraría un modelo de PSU que suministraría la corriente máxima requerida y lo ejecutaría normalmente en modo atenuado (corriente reducida).

No he verificado todos los detalles por usted, por lo que tiene algo de ingeniería que hacer. En particular, asegúrese de que la corriente se pueda controlar en el rango de voltajes Vf que le interesan.

He escrito más sobre el tema en el artículo alineado anteriormente. La herramienta gráfica de resistencia de línea de carga también puede ser de interés para explicar con más detalle cómo usar la línea de carga, aunque el artículo trata sobre circuitos de menor voltaje.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 4. Control de amplificador operacional.

Pruebe algo como la Figura 4. La entrada de 2,1 A se puede conectar a 3,3 V de forma permanente. La entrada de 4.0 A se puede conectar a un GPIO. Seleccione las resistencias para obtener unos 300 mV en la entrada no inversora por amperio de corriente LED.

Veo algunos problemas con su enfoque. Con una fuente de alimentación de 24 V, 23,5 Vf y una resistencia de 1 ohm, solo obtendrá 0,5 amperios, no 2,1. Además, Vf es un valor típico y los ligeros cambios en Vf podrían generar grandes cambios en la corriente y el brillo porque Vf está muy cerca de su fuente de alimentación de 24 V. Realmente necesita un controlador LED, Linear Tech es un buen lugar para comenzar. Los interruptores FET se pueden usar para cambiar entre las dos fuentes de alimentación, pero es posible que encuentre un controlador de LED que pueda lograr lo que desea con una sola fuente de alimentación.

No se pueden poner Leds de 50W en paralelo porque no existe un dispositivo de regulación de corriente para Leds tan potentes. Su resistencia no lo logrará: tiene una clasificación de 1/10 de la potencia del Led y 1 Ohm no regula casi nada. Transistor explicó eso más científicamente con el gráfico. Cada Led debe tener su propio suministro de corriente constante AC/DC, e incluso dos si desea cambiar diferentes corrientes ya que no hay otra forma de controlar la corriente en estos niveles de potencia. Cada suministro es monitoreado con un relé. Además, no usaría los LED en o cerca de la corriente máxima. 3A debería ser el máximo en su caso, y por un tiempo muy corto, un minuto más o menos y con un disipador de calor X-large. 3A es 75W. También considere que no coloca 64 LED de este tipo uno al lado del otro, así que agregue a estos cables con un diámetro monstruoso. Si sus LED fueran 10 veces más pequeños,