¿Hay algún problema con mi configuración actual para LED?

Estoy planeando construir mi propia lámpara LED de alta potencia de 5 W, y esta es mi configuración actual:

Circuito

Mi fuente de alimentación será de 3 baterías de iones de litio en serie, dando 14,8 voltios la mayor parte del tiempo.

Luego tengo el cable positivo conectado directamente a un interruptor de un solo polo de un solo tiro, por lo que si tengo el circuito abierto no fluirá corriente, es decir, 0 potencia de salida de la batería.

Estos cables luego conducen a un convertidor de refuerzo reductor ajustable con CC/CV, que estableceré en un voltaje constante de 12 V y una corriente constante de 350 mA según lo requiera el LED.

Luego, la salida pasa a través de un atenuador PWM ajustable con un potenciómetro que finalmente conduce al LED

Esta es mi pregunta: ¿hay algo de malo en tener el atenuador PWM DESPUÉS del convertidor Buck Boost?

También quiero saber si todo el circuito usará 5 W (excluyendo las ineficiencias) todo el tiempo, independientemente de si configuro el atenuador PWM en un ciclo de trabajo del 10 %, 50 % o 100 %.

¿Debo mover el atenuador PWM ANTES del convertidor Buck/Boost, para controlar el ciclo de trabajo antes de que se envíe la energía?

Si tiene un convertidor de refuerzo reductor ajustable , ¿por qué planea atenuar los LED con PWM?
@HarrySvensson, el problema es que es demasiado costoso tener un circuito de detección de corriente variable en los circuitos integrados de controladores de LED, por lo que todos los fabricantes ofrecen dispositivos con una resistencia de derivación simple de un valor, que establece la corriente máxima en los LED. Luego, la atenuación se logra mediante PWM de una forma u otra.
Bien, si tuviera que usar la función ajustable, ¿disminuiría el voltaje o la corriente? Hasta donde yo sé, aumentar un poco el voltaje aumenta mucho la corriente. Esto terminaría provocando una fuga térmica.
Qué, pero dijiste que es un CC/CV => C onstante C urrent y C onstant V oltage. Eso significa que el voltaje nunca superará algún umbral y que la corriente nunca superará algún umbral. Entonces, si configura CV a 20 V y CC a 20 mA, entonces tendrá algo de brillo, si cambia CC a 10 mA, puede esperar menos brillo. ¿Por qué tienes que jugar con el CV? Esto es tan extraño.
@AliChen pero dijo que tenía CC/CV. Y CC significa => C onstante C urrent => Hay algo de detección de corriente a bordo.
Sí, gracias, todavía estaba pensando en esas pequeñas bombillas incandescentes de antorcha de 6v que jugué hace unos años cuando tenía 10 años. Dales 6v, se pondrán brillantes. Dales 3v, funcionarán la mitad de brillantes. Teóricamente.

Respuestas (3)

¿Hay algo de malo en tener el atenuador PWM DESPUÉS del convertidor Buck Boost? ... ¿Debo mover el atenuador PWM ANTES del convertidor Buck/Boost?

Ni. Un modulador PWM separado para atenuar es una duplicación sin sentido, ya que de todos modos ya tiene una fuente de alimentación conmutada.

Usted dice que puede ejecutar el conmutador en el modo controlado actual. Modular el nivel de luz cambiando la entrada de control actual al conmutador.

Puede pensar en el regulador de conmutación como una especie de modulador PWM filtrado. En lugar de alimentar pulsos a este regulador, o extraer corriente de él en pulsos, haga que genere la corriente promedio que desea en primer lugar. Esto será más eficiente ya que no habrá otro elemento de paso en serie y más lógica de control para alimentar.

Además, extraer pulsos de corriente de un suministro de corriente constante es una excelente manera de hacerlo inestable. No hagas eso.

Investigando más, me acabo de dar cuenta de lo estúpido que soy. Por supuesto, la reducción del trabajo actual! Gracias por sacarme la lana de los ojos. Mirando los gráficos, la relación corriente-brillo es CASI lineal. Eso significa que si le doy la mitad de la corriente nominal, será la mitad de brillante, ignorando la percepción logarítmica de nuestros ojos.
@ Che0063 Estoy muy, muy feliz de que haya elegido esta como su respuesta. Buena suerte en el futuro.

Hay bastantes errores con este plan.

  1. 3 baterías Li-ION le darán alrededor de 3,6 x 3 = 10,8 V, no 14,8. Si corta la batería a 12 V, probablemente perderá el 50 % de la capacidad de la batería, si no más; parece un error tipográfico, y te refieres a 4 celdas, no a 3.

  2. Los LED no funcionan en régimen CV/CC: dependiendo de la temperatura del chip (y aumentará sustancialmente a 5 W), el voltaje variará. La práctica industrial común es alimentar los LED con corriente constante, y el voltaje asumiría lo que suponga.

  3. La atenuación de PWM generalmente se incorpora internamente en el controlador LED, consulte, por ejemplo, LM3405 , o directamente en la ruta de salida de alta corriente en serie con LED/LED, consulte el ejemplo LT3519 . ¿Tiene alguna oportunidad de examinar lo que ofrece la industria en el área de "controladores LED"?

En resumen, debe usar la sabiduría industrial y las soluciones IC comprobadas para construir una lámpara LED de 5 W, y no juguetes de eBay. Técnicamente, lo que está ensamblando producirá algo de luz, pero esto no sería algo que deba presentar con orgullo a posibles empleadores (o instituciones educativas) como un ejemplo de sus calificaciones.

Buen material, +1. Habiendo trabajado en los sistemas IC de controladores LED OEM de Optonico (en infinitefactors.org/misc/images/p1000046_640x480.jpg y sí, mis iniciales firmadas y fechadas en ellos), quiero enfatizar sus comentarios sobre cómo aprovechar la sabiduría desarrollada. que se encuentran en los circuitos integrados de controladores LED de la industria.
Lamento mucho el error tipográfico, de hecho me refería a 4 celdas de iones de litio para un voltaje nominal de 14.8v. En cuanto al número 2, tengo que regular el voltaje DE ALGUNA MANERA, no puedo simplemente alimentarlo con 16v directamente. He leído mucho sobre las relaciones de temperatura/voltaje con los LED. También busqué controladores LED tanto en el mundo real como en línea, ninguno de los cuales coincide con los requisitos de mi uso. No me importa si la compilación es de mala calidad, me gustaría saber si funciona o no; si la atenuación PWM tendrá un efecto en el consumo de energía. Soy un estudiante que acaba de entrar en el lado crítico de las cosas.
@ Che0063, no, no necesita (o quiere) regular el voltaje, solo necesita regular la corriente de salida, así es como funciona una clase especial de dispositivos, controladores LED. Esta es la idea fundamental detrás del "controlador LED". Lo más probable es que el helicóptero PWM de eBay funcione con una fuente de alimentación limitada por CV-CC (precaución, vea la respuesta de Olin Lathrop), sin embargo, el efecto sobre el consumo general de energía no está claro. ¿Y cuál es el problema del consumo? ¿Te refieres a la eficiencia general de la configuración?
Eso es realmente interesante, ¿entonces me está diciendo que simplemente puedo darle al LED 20v y el LED se autorregulará a 12v? Tenía un par de pequeños LED individuales de 5 mm y le di 12v para probar, simplemente se quemó. Y sí, me refiero a la eficiencia. Si configuro el potenciómetro al 10 % del ciclo de trabajo, ¿toda la configuración usará un 90 % menos de energía?
No importa, gracias por tu ayuda. Estoy descartando lo del atenuador, solo le daré menos corriente al LED.

La parte fácil primero: mantenga el PWM después del regulador. El convertidor DC/DC asume una entrada constante, no una onda cuadrada de gran amplitud.

A continuación, energía: el consumo de energía del circuito disminuirá a medida que disminuya el ciclo de trabajo de PWM. No 1:1, porque los circuitos consumen una potencia constante para operar que es independiente de la potencia de salida, pero habrá cambios notables en la duración de la batería con cambios en la carga.

En cuanto a la función de corriente constante en el regulador frente al LED, eso es un poco más complicado. ¿El LED tiene una limitación de corriente incorporada o depende de una limitación de corriente externa? Puede ser que el LED pueda manejar un máximo de 12 V y un máximo de 350 mA, y espera que ambos sean controlados externamente. Si es así, entonces es difícil decir cómo interactúan el convertidor de voltaje y PWM sin mucha más información sobre ambos. Sin embargo, si el convertidor está ajustado para que no se exceda ninguno de los requisitos del LED, entonces probablemente sea seguro conectarlo todo y ver qué sucede.

Está bien, buscaré más. Buscaré más vendedores de LED que realmente publiquen requisitos en lugar de gráficos pixelados de mala calidad.
¿Hay algún problema con mi configuración actual para LED?
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