Divisor de Voltaje DC 1000W para LED

Las ediciones de esta respuesta han cambiado sutil pero significativamente las cosas que estaba tratando de decir. He cambiado algunos de vuelta, pero se vuelve difícil y requiere mucho tiempo y es fácil hacer un lío sin darse cuenta. Podría haber hecho simplemente una "reversión", pero eso sería algo triste, ya que hubo numerosos cambios que valieron la pena.
Si está editando, intente conservar el sentido de cada punto que se está editando. Arreglar errores tipográficos y derrames está bien. Agregar representaciones de fórmula poncy está bien. Si siente que desea cambiar la fraseología o la gramática en lugar del contenido técnico, le aseguro que encontrará que hay muchos candidatos más dignos que merecen una atención previa.

Un problema importante es que no nos ha dicho lo que está tratando de lograr, sino cómo espera lograr lo que sea que esté haciendo. Una buena descripción general puede resultar en una solución superior.

Cosas para considerar:

• ¿Por qué estás usando esos LED en particular?

• ¿Necesitas un CRI alto?

• ¿Cuánto tiempo quieres que duren estos LED?

• ¿Te importa o sabes algo sobre este fabricante?

Estos LED PUEDEN ser extremadamente buenos y tener una larga vida útil.
La página web y el sitio se ven bien y las especificaciones publicadas son buenas...
Sin embargo, la experiencia ha demostrado que para otros fabricantes que no sean los más conocidos, es muy probable que los LED sean deficientes, con una vida útil corta y baja eficiencia.

Los LED de este nivel de potencia y este costo esencialmente deben funcionar con corriente constante (CC). Si bien es posible obtener fuentes de alimentación CC que controlen un elemento de paso resistivo, estas disipan el exceso de energía en aplicaciones de alta potencia. Lo que desea es una fuente de alimentación CC que ajuste su voltaje según sea necesario para controlar la corriente de modo que se minimice la disipación de energía en el controlador. Lo que el fabricante de LED denomina el "valor más grande" en su hoja de especificaciones (razón por la cual utilicé el término aquí pero lo eliminé) = 20 V es el valor máximo = V f, máx. que puede aparecer en el LED a la _corriente nominal , pero normalmente los valores reales serán más bajos y variarán entre dispositivos.
Si pone LEDs en paralelo, las diferencias en V _fen el mejor de los casos, dará como resultado una salida de luz diferente de cada LED y, en el peor de los casos, puede causar una cascada de fallas con el tiempo. (Algunos LED que tienen Vf bajo acaparan la corriente y privan a los LED de Vf alto. Los LED de Vf bajo disipan energía excesiva y mueren antes de tiempo, dejando menos LED para transportar la misma corriente y el proceso se acelera).

No es obvio que haya considerado el disipador de calor LED u otra gestión térmica. [Mi referencia al disipador de calor del LED se eliminó, pero quería decir específicamente que, como se había mencionado otra disipación de calor, el aspecto del LED se nota más por su omisión. /. La mayor parte de la entrada de casi 2000 W se disipará en los LED como calor y requerirá disipadores de calor sustanciales.

Los LED se especifican con 100-120 lúmenes por vatio (l/W) o más o menos. Si logran esto, alrededor del 25% de la potencia de entrada se convierte en luz y el 75% en calor con el que debe lidiar. Cree está vendiendo LED de 200 l/W y han logrado 350 l/W en el laboratorio. Sin embargo, la mayoría de los LED son mucho más bajos. Puede comprar LED de 120-150 l/W de los principales fabricantes, pero muchos fabricantes menos conocidos afirman mucho pero entregan menos. Un CRI alto probablemente reducirá el l/W. Mirando sus gráficos, los métodos que usan para (afirmar) lograr incluyen muescas de ancho de banda (donde se suprime parte del espectro) que reduce l/W si se hace mediante la adsorción de la luz emitida. Incluso los Cree parecen hacer esto en lugar de utilizar únicamente la adaptación del espectro de fósforo.

De todos modos, si presupuesta alrededor de 1500 W de disipación de calor y dice 80 °C su LED T _opr,max ) en el punto de medición externo del fabricante, y mantiene una temperatura ambiente de 30 °C (optimista), necesita 0,03 grados C por Disipador de Watt [¡solo intente comprar uno!]. Esto requiere un disipador de calor extremadamente bueno (o grande).

Se requiere refrigeración líquida o refrigeración por ventilador bien diseñada junto con grandes disipadores de calor para tales niveles de potencia. Si tuviera que empaquetar los LED cuadrados de 13,5 mm en, digamos, centros de 20 mm (6,5 mm = 1/4" entre cada LED), ocuparían aproximadamente 220 mm cuadrados (~9" cuadrados). Evacuar 1,5 kW de calor con un aumento inferior a 50 °C (sin puntos calientes) será "interesante".

Prueba sencilla:

• Tome un elemento calentador de 1 kW.
• Guárdelo en una caja de metal de, digamos, 9"x 9", digamos llena de aceite. (No cortocircuite eléctricamente).
• Adjunte métodos de enfriamiento de su elección.
• Opere el elemento a 1 kW.
• Supervisar la temperatura del aceite. DEBE permanecer <= 80C.

¿Éxito?
DE ACUERDO. Pruebe con 1,5 kW.

La conducción de los LED se logra mejor con una fuente de alimentación de corriente constante. Una fuente de alimentación de corriente constante ajusta el voltaje de salida para entregar la corriente que ha establecido.

Necesitará varias fuentes de alimentación, cada una de las cuales controlará varios LED en serie. La cantidad de LED dependerá de la capacidad de la unidad de fuente de alimentación y de los requisitos de los LED.

Cada PSU ajustará su voltaje para suministrar la corriente elegida. Debe asegurarse de que el voltaje directo esperado del LED esté en el rango de voltaje de salida de la fuente de alimentación.

Aquí hay un ejemplo . Coloque los N LED en serie y conduzca con una PSU en N*Vforward. Puede usar LXC35-0450SW para controlar 3 LED en serie (450 mA a 60 V).

Ahora que está hablando de la operación pulsada, hace que el problema de la fuente de alimentación sea "fácil": simplemente use un banco de condensadores lo suficientemente grande como para suministrar la corriente brevemente. Digamos que desea que la fuente de alimentación no se hunda más de 0,1 V debido a una carga pulsada de 55 A durante 1 ms.

$Q = I t$

Entonces estás hablando de una transferencia de carga de 0.055 C.

Ahora para su banco de condensadores,

$Q = C V$, o$C = Q/V$

Por lo tanto, necesita alrededor de 0,55 faradios de capacitancia. Eso es realmente un condensador bastante grande, pero no inalcanzable. Probablemente deberá tener mucho cuidado con la forma en que lo conecta a la carga para asegurarse de que pueda descargarse tan rápido como desee a través de las resistencias e inductancias parásitas de interconexión.

No necesita una fuente de alimentación de alta potencia. Después de cada descarga, los capcitores se pueden recargar "lentamente" para prepararse para el siguiente destello. Dado que habla de 500 ms entre destellos de 1 ms, tiene un ciclo de trabajo del 0,2% y su PSU solo necesitará proporcionar alrededor de 110 mA a 20 V (alrededor de 220 mW).

Por otro lado, la operación pulsada abre una lata de gusanos completamente nueva: ¿Pueden estos dispositivos cambiarse tan rápido? ¿La reproducción del color será la misma cuando se pulsa que en funcionamiento continuo? ¿Necesita operar los LED con menor potencia al configurar su toma para poder verificar el balance de color? etcétera etcétera. ...

También es muy probable que la vida útil de estos LED se acorte por los ciclos térmicos, posiblemente incluso peor que el funcionamiento constante a altas temperaturas. Por lo tanto, aún debe prestar atención al disipador de calor para maximizar la vida útil de su flash.

Si no le preocupa la pérdida de energía, diría que la forma más fácil, económica y segura de hacerlo es obtener resistencias de 121 ~ 3.26ohm 1 Watt y ponerlas en serie con sus LED.

Obtuve 3,26 ohmios por (21-19,5)/0,46 = 3,26
1,5 V * 0,46 A = 0,69 vatios.

Cualquiera de estos probablemente funcionaría

Si desea reducir a la mitad la cantidad de resistencias que usa, puede ponerlas en serie de dos y usar una resistencia de la misma manera mientras usa la fuente de alimentación de 42 V que está en el mismo enlace que tenía. Simplemente duplique el valor de la resistencia y la potencia para que pueda reducir el doble de voltaje / potencia sobre ellos.

Un suministro de corriente constante también quemará el exceso de energía a menos que obtenga un SMPS para cada uno de ellos por separado.