Diseño de una fuente de alimentación controlada por PWM para un LED RGB de 30W

Estoy construyendo una luz controlada por DMX usando un Arduino, pero no estoy seguro de qué fuente de alimentación debo usar para alimentar los LED que funcionan a 36v (10 en serie, 3 filas) 30W. El principal problema es si hay o no una forma de controlar un color LED usando PWM desde un arduino, pero debe poder apagarse por completo.

Idealmente, me gustaría construir el suministro de corriente constante yo mismo, ¡pero debe ser lo más barato posible ya que tendré que controlar 48 de ellos!

Finalmente, ¿sería posible usar una fuente de alimentación para varios LED, incluso un solo color de múltiples módulos LED separados, ya que esto ahorraría costos, aunque todos deben poder controlarse individualmente para el brillo?

Si desea tener la misma fuente de alimentación para todos los colores controlados individualmente, es más sencillo usar una gran fuente de voltaje constante . Este voltaje se puede convertir individualmente en corriente constante para cada grupo de LED (ya sea mediante regulación lineal o de conmutación).
Gracias, tenue, investigaré eso más a fondo, pero por casualidad, ¿tiene alguna recomendación sobre qué tipo debería usar?
No precisamente. Realmente no entendí la imagen completa en realidad. ¿Es 36V el voltaje de 10 leds en serie? ¿O es 36V el voltaje de una bombilla de luz LED, y pondrás 10 de esas bombillas en serie? ¿Dónde están las filas? ¿30W es la potencia de todo el grupo 10*3? ¿De un solo LED o bombilla LED? ¿Tendrás que controlar 48 veces un grupo completo de 10*3? leds individuales? Un esquema dibujado rápidamente sería útil aquí.
Perdón por no dejarlo muy claro, pero es un LED COB de 30 W que tiene 30 LED en su interior, 10 en serie por color (RGB). Por lo tanto, requerirá 36 V para los 10 LED dentro del módulo. Agregaré un esquema a la pregunta para hazlo aún más claro
Eso es más claro. Entonces, desea controlar cada 3 colores individualmente, y tiene 16 LED COB, por lo que hace 48 fuentes de corriente individuales para controlar, ¿verdad? Cada fuente de corriente proporciona energía a una cadena de 10 sub-LED dentro de la COB (caída de aproximadamente 36 V), y cada cadena es de 10 W (30 W para un LED COB completo), ¿alrededor de 280 mA nominales?
¡Sí! Eso es exactamente lo que quiero decir, con aproximadamente 300 mA a través de cada fila de LED. Entonces, volviendo a mi pregunta anterior, ¿tendría alguna recomendación para controlarlos, incluso solo una idea aproximada de lo que sería y haría el suministro de corriente constante?
De acuerdo. ¿Cuáles son sus requisitos con respecto a la disipación? ¿Prefieres un diseño costoso y complejo o una factura de electricidad alta (que eventualmente matará a algunos delfines al mismo tiempo)?
Ah, y ¿puede proporcionar también la hoja de datos del LED?
Idealmente, preferiría algo que pudiera enfriarse con solo un ventilador que pasa aire sobre él en lugar de usar un disipador de calor excesivo, o lo contrario de tener un diseño altamente eficiente. Pero mientras sea manejable. No pude encontrar una hoja de datos ya que es bastante barata de eBay, pero aquí hay un enlace: goo.gl/SphE93 por si acaso puede haber información útil al final de la descripción.
En caso de que esto sufra de votos cerrados de gatillo feliz, me gustaría decir que también estoy interesado en la respuesta de cómo diseñar fuentes de alimentación moduladas de corriente constante.
@NikitaK De hecho, eliminé tu esquema. Tal como estaba, creo que estaba haciendo más daño que bien. Cuando dije esquema, fue para mostrar cuántas COBS LED tiene, a qué elementos se aplica la especificación de potencia de 30 W, etc., además de mostrar el interior de un COB (CircuitLab ni siquiera sería apropiado para el esquema I tenía en mente, por cierto). Además, mostró los LED con una configuración de cátodo común, lo que creo que es incorrecto. O lo que sería realmente un gran problema si desea usar los chips reguladores de dinero que sugerí. Será mejor que compre solo un LED y verifique esto primero, por cierto.
Sí, entiendo lo que quieres decir, y el cátodo común se puede dividir, por lo que no debería ser un problema, ¡pero gracias por tu ayuda!

Respuestas (1)

Este es el proceso de diseño que yo seguiría:

Primero, tenga una idea del suministro total máximo requerido: aquí 30W * 16 COB LEDS. Esto hace alrededor de 500W. Podemos encontrar fácilmente estos suministros listos para usar, sin embargo, es muy difícil diseñar una fuente de alimentación de CA-CC de este tipo a nivel de bricolaje. Entonces, lo hacemos simple: use una sola fuente de alimentación para todo el proyecto, que compramos en algún lugar.

Con respecto a las fuentes de corriente para cada cadena de LED: personalmente no me gusta hacer diseños que desperdicien demasiada energía y, a veces, los requisitos de enfriamiento lo hacen más complicado que usar la regulación de conmutación. Así que descarto la regulación lineal y me decanto por la conmutación, que, como beneficio, te da más flexibilidad con respecto a la tensión de alimentación principal.

Los requisitos para el regulador de una sola cadena de LED no son tan grandes aquí: alrededor de 36 V, 300 mA. Necesitamos 48 de ellos, así que tenemos que hacerlos baratos (supongo). Vaya a mouser/digikey, encuentre controladores LED Buck que puedan manejar más de 40 V y más de 300 mA. Ordenar por precio. Obtiene algunos de ellos (por ejemplo, AP8802, ILD6070, ...) Consulte la hoja de datos para conocer los componentes externos necesarios y los esquemas de casos de uso típicos. Ok, no tantos componentes externos (mosfet integrado), el único grande es el inductor. Compruebe que se pueden atenuar mediante PWM. Seleccione el inductor según la información de la hoja de datos, verifique su tamaño y precio.

Vuelve al suministro principal. Decide su voltaje, que debe estar entre el suministro máximo de los reguladores y la caída máxima de voltaje de los reguladores + la caída máxima de voltaje de los LED. Dimensionarlo con mayor precisión (teniendo en cuenta la eficiencia de los reguladores actuales). Encuéntralo barato en alguna web.

Vuelva a los reguladores individuales: haga el esquema, haga el diseño (use trazas grandes para corrientes grandes, siga las reglas dadas en la hoja de datos del regulador y hágalo lo más parecido posible a los diseños de referencia que pueda encontrar, e intente maximizar la disipación de chips si tienen un powerpad en la parte inferior), compre todo, suelde, haga el firmware, ¡ disfrútelo!

Y si tienes un problema más específico durante cualquiera de esos pasos, no dudes en publicar una nueva pregunta...

¡Gracias por tu tiempo y esfuerzo dim! ¡Eso es perfecto en cuanto a lo que estaba buscando y comenzaré a diseñar uno! ¡Gracias de nuevo!
Bueno, puede que no sea tan fácil como lo escribo, pero te deseo buena suerte de todos modos.
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