¿Cómo manejar 400W de LED de alta potencia en paralelo/serie?

Quiero crear una luminaria (una unidad de iluminación) compuesta por lo siguiente:

  • 5 LED Nichia funcionando a 70,2 W / 39 V / 1,8 A
  • 6 LED Cree funcionando a 2,2 W / 3,2 V / 700 mA
  • 14 LED Cree funcionando a 1,61 W/2,3 V/700 mA

He incluido dos esquemas, el primero separando la luminaria en 6 circuitos:

  • Los 20 Crees corriendo en 1 circuito
  • Los 5 Nichias corriendo en circuitos separados.

Circuito LED #1

El segundo circuito agrupa los 20 Crees con 1 Nichia, y luego 2 Nichias por circuito.

Circuito LED # 2

Quiero controlar los circuitos usando un regulador de fuente de alimentación de corriente constante de CC a CC de 10-32 V a 10-46 V 150 W como el que se encuentra aquí:

Mis preguntas son estas:

  • ¿Funciona mi primer esquema? ¿Y mi segundo esquema funciona?
  • ¿Qué tipo de consideración debo tener al ejecutar los dos LED de Nichia en paralelo, si corresponde?
  • ¿Es el controlador DC - DC lo suficientemente estable ya que es de corriente constante?
  • ¿Alguna otra sugerencia para hacerlo más estable? (Al usar solo 3 controladores en lugar de 6)?

Finalmente, ¿alguien tiene alguna idea de cómo hacer funcionar este equipo de manera más eficiente? Quiero decir, ¿cómo puedo crear esta misma luz con solo 2 circuitos?

  • Circuito A: Ejecute los 20 LED Cree @ 700mA - 39W
  • Circuito B: Ejecute los 5 LED Nichia @ 1.8M - 351W

¿Alguien sabe de controladores o chips que puedan manejar tanta potencia? 350 vatios? ¿Y la elección de mi fuente de alimentación está bien? Será 24 V/16,7 A/400 W o 12 V/33,3 A/400 W.

Esas son muchas preguntas, con una utilidad muy limitada. Parece que deberías contratar a un ingeniero profesional.
El segundo esquema tiene una mala idea ya que está ejecutando dos LED grandes en paralelo; ¡No se garantiza que la corriente se equilibre entre ellos! No estoy seguro de dónde vienen sus preocupaciones sobre la "estabilidad". Podría ejecutar todas las Nichias en serie si pudiera encontrar un controlador de 200 V adecuado y no se encontrará con problemas normativos o de seguridad. ¿Es un producto o es único?
Conducir dos leds en paralelo sin una resistencia que pueda equilibrar las corrientes es definitivamente una mala idea. No hay dos LED que sean completamente idénticos y, a medida que aumenta la temperatura, Vf disminuye, por lo que las cosas empeoran aún más.
Hola PJC. Esta es una compilación única para uso personal. No necesita "pasar" normativa, aunque sigo queriendo que no queme los leds y prende fuego a la casa. Este es un prototipo. Parece que no puedo encontrar controladores de alta potencia de alto voltaje listos para usar. Quiero decir, necesitaría 200V en serie a 350 Watts. Si tiene alguna idea de un IC o esquema para lograr esto, puedo verlo. Parece que no puedo encontrar información sobre cómo encender los LED GRANDES. Todos tienen esquemas para los llamados 3W-12W de alta potencia.
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@pjc50 Hola PJC. Esta es una compilación única para uso personal. No necesita "pasar" normativa, aunque sigo queriendo que no queme los leds y prende fuego a la casa. Este es un prototipo. Parece que no puedo encontrar controladores de alta potencia de alto voltaje listos para usar. Quiero decir, necesitaría 200V en serie a 350 Watts. Si tiene alguna idea de un IC o esquema para lograr esto, puedo verlo. Parece que no puedo encontrar información sobre cómo encender los LED GRANDES. Todos tienen esquemas para los llamados 3W-12W de alta potencia.
ixysic.com/Products/LEDDrivers.htm reclama hasta 600V; Eso sí, es una perspectiva aterradora diseñar y depurar un circuito como ese. Utilice un transformador de aislamiento, sondas de alcance seguras de alto voltaje y extrema precaución.
600V @ 1.8A. ¡Eso es una locura!
Noté que el ixysic parece favorecer un esquema que incluye la rectificación de AC / DC. ¿Alguna idea de simplemente aumentar de 12 V a 200 V de CC? ¿O debería intentar diseñar algo más "normal" como pasar de 12 a 40 y hacerlo 5 veces?

Respuestas (1)

Hay muchos conductores. No tantos que impulsarán 20 en una cadena. Muchos pueden expandir el voltaje a lo que sea usando un MOSFET adicional.

Los 14 Cree deben ser rojos, probablemente XPE, que son típicos 2.4 a 700 mA. Descubrí que XPE está por debajo de los 2,0 voltios a 500 mA.

Necesitará una gestión térmica masiva para ejecutarlos a 700 mA.

20 lo está empujando. Fui con 16 max pero eso es para todos los colores. 20 Red chirriaba. Para cumplir con la seguridad eléctrica, mantengo los voltajes a 48 máx.

Su enfoque depende de cuánto va a hacer. ¿Es un 1-2 o vas a entrar en producción?

Ejecutar LED en paralelo no es aceptable para mí. Hay quienes pueden argumentar ese punto pero estarían equivocados. He estado allí hecho eso. Funcionará solo si los LED funcionan a temperatura ambiente, lo que no es el caso aquí.

Acabo de recibir una placa de evaluación de TI para el circuito de equilibrio de carga LM3466. Parece ser el camino a seguir con cadenas paralelas cuando la corriente es constante y no se atenúan.

Puede construir un controlador DC-DC muy eficiente por $ 2-3.

Alimentaría su circuito con más de 12 V por eficiencia y costo. Un controlador de refuerzo costará más que un controlador reductor de dólar y será un poco menos eficiente a menos que gaste más.

No soy un gran fanático de las matrices COB. Demasiado calor en un área demasiado pequeña. Necesitarás una muy buena gestión térmica para bombearlos a 70 Watts. El enfriamiento por líquido enfriado lo haría.

Si solo está haciendo uno o dos, use suministros de poser de corriente constante. La serie Meanwell HLG funcionaría muy bien aquí. Un suministro para cada cadena a menos que use un balanceador de carga para varias cadenas. 40 @ $30, 100W @ $47.

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