Limitación de corriente de matriz de LED de alta potencia

Soy un estudiante de secundaria interesado en cultivar plantas especiales.

Hice esta matriz de LED con cada diodo usando 700ma y una caída de voltaje de 3.55V en cada uno de ellos. La matriz tiene 30 de ellos en una configuración de 3x10 alimentados por mi fuente de alimentación de banco de laboratorio variable a 10,6 V 7 A y no tiene ningún tipo de resistencia para controlar el flujo de corriente, ya que solo varío el suministro de voltaje para cambiar la corriente.

¿Es posible alimentar esta matriz con una fuente de alimentación de 12V 5A de eBay sin necesidad de agregar resistencias a cada serie contra picos de voltaje? Además, debido a que la fuente de alimentación se utilizará al 100 % si funciona, se sumergirá en aceite para ayudar a enfriar.

Si la fuente de alimentación de eBay no funciona, ¿qué me sugieres que haga?

Matriz con refrigeración voluminosa y cubierta impresa en 3D:

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Conjunto de LED alimentado con bajo voltaje:

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La matriz se cableará de esta manera, pero sin las resistencias:

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Interesante apodo! No está del todo claro a partir de su escritura... pero ¿espera simplemente colocar todos los LED en paralelo entre sí? Parece que eso es lo que estás haciendo, pero quiero estar seguro.
Lo siento si no fui tan claro, pero sí, en la imagen, mi matriz se ve así como un esquema pero sin las resistencias imgur.com/8zOTn1H . Actualmente el growlight funciona pero solo con la fuente de alimentación variable a 10.6V. Espero usar la fuente de alimentación ebay 12v 5a sin la necesidad de agregar resistencias como en el esquema. Tx por adelantado
No funcionará directamente (sin resistencias o un controlador) de 12V. Tienes que limitar la corriente a través de ellos.
Los LED @DymethylTryptamine son bastante diferentes, uno a otro, y algunos pueden acaparar la corriente. Colocar más en serie ayuda debido a cómo funcionan las estadísticas. Pero incluso eso no es una cosa segura. Sería mejor si usara un control de corriente individual para cada cadena de serie. Pero si está dispuesto a probar cada cuerda, mezclándolas y combinándolas a medida que avanza, entonces podría razonablemente equilibrar todas las cuerdas lo suficiente. Eso todavía no significa que usen un voltaje de placa de identificación estándar cuando todo esté dicho y hecho.
@NStorm, pero al usar una fuente de alimentación que solo puede dar 5A de corriente, ¿no se limitará por sí mismo?
@jonk, ahora que lo estoy pensando, si una cadena falla, la corriente iría a las otras cadenas y las quemaría, probablemente matando mi matriz. Creo que estaré obligado a poner una resistencia en cada cadena. ¿Sería bueno para cada uno una resistencia de 1W 2.7Ω?
Las resistencias @DymethylTryptamine son pésimos reguladores de corriente. Especialmente si se otorga solo un pequeño voltaje de sobrecarga. Lo mejor es configurar una regulación de corriente activa (transistor) y configurar una sobrecarga de voltaje apenas suficiente para permitir que funcione la regulación de corriente. Si también equilibra los voltajes de las cadenas a mano, de modo que estén cerca uno del otro, el resultado puede ser menos energía desperdiciada. Pero también necesitará una forma de ajustar el voltaje del conmutador.
@DymethylTryptamine Las cadenas más largas y los voltajes más altos también podrían ayudar a reducir el calor desperdiciado, al tiempo que reducen la corriente total. Pero manténgase por debajo de los 48 voltios por cadena por razones de seguridad.
La fuente de alimentación @DymethylTryptamine no solo la cortará en 5A permaneciendo en 12V. Son solo las calificaciones máximas. La fuente de alimentación típica que tendrá protección contra sobrecorriente simplemente se apagará y volverá a funcionar en un momento, lo que dará como resultado un parpadeo extraño de los LED. Una fuente de alimentación sin protección podría quemarse.
Para su configuración, puede agregar resistencias de 10 x 3 Ohm / 1 W en serie con cada una de las 3 filas de LED como en su esquema y esto le dará aproximadamente 450 mA de fila / 4.5 A de corriente total ((12- (3.55 * 3)) /3).

Respuestas (2)

En pocas palabras, no, esta fuente de alimentación específica no funcionará. Su arreglo requiere (10x0.700A) x (3x3.55V) = 7A x 10.65V = 74.55 Watts de potencia. Este 12V 5A solo es capaz de entregar 60 Watts, independientemente de no poder entregar la corriente de 7A que requieres. Puede colocar un regulador de CC-CC en el medio, si por alguna razón realmente no desea una resistencia (por ejemplo, por razones de eficiencia energética).

La mejor sugerencia que puedo darle (o al menos la más rentable o simple, supongo), es obtener una fuente de alimentación de 12 V capaz de entregar al menos 7 A (más corriente también está bien, menos no), y hacer poner en la resistencia. Luego, esta resistencia necesita "puentear" de 12 V a 10,65 V, por lo que a través de esta resistencia habría un voltaje de 1,35 V. Dada la corriente nominal de 7A, esto significa una resistencia de aproximadamente 0,2 ohmios. Esta resistencia quemará alrededor de 10 W de potencia, por lo que debe asegurarse de que la resistencia sea capaz de manejar eso.

Otras alternativas podrían ser algún voltaje lineal o regulador de corriente, pero aun así quemarán el exceso en forma de calor.

No es una buena idea poner una sola resistencia en serie con LED paralelos. No comparten exactamente las mismas características. Como los esquemas publicados en cuestión, se debe colocar 1 resistencia en cada fila de LED en serie, es decir, 10 resistencias para cada uno de los 3 LED en este ejemplo en particular.
Sí, pensé mientras compilaba mi respuesta. Pero pensé que la respuesta se volvería innecesariamente complicada o confusa al incluir todo tipo de variaciones sobre dónde colocar las resistencias. Sin embargo, después de publicar esta respuesta, se cargaron los esquemas. De todos modos, al implementar el esquema dado con un suministro de 12 V, las resistencias deben ser de ~2 ohm cada una, cada una capaz de manejar 1 W de potencia (1,35 V/0,7 A = 1,93 ohm).
OP quiere elegir un suministro máximo de 5A, por lo que debe apuntar a una corriente un poco más baja. Ya he ofrecido elegir resistencias de 3 ohmios / 1 W x 10 piezas para obtener una corriente de 450 mA / 4,5 A en los comentarios anteriores.
En ese caso, si el suministro máximo de 5A es una necesidad de alguna manera, solo conectaría 7 de las 10 filas y seguiría buscando las de 2 ohmios, en lugar de suministrar menos LED. En cualquier caso, obtiene menos salida de luz, pero cuando los LED se alimentan con un voltaje demasiado bajo, su color o espectro de salida también puede cambiar, lo que parece relevante en la aplicación dada. También pueden ser menos eficientes que los nominales (si es así, obtienes incluso menos luz, en relación con el caso de conexión 7/10).
Mi sugerencia no era sobre el voltaje, sino sobre la corriente. Por supuesto, no sabemos qué parte exacta usó OP para verificar sus parámetros. Pero asumo que OP significa que 0.7 es la calificación máxima y conducirlos con 0.45A solo lo mejorará en términos de vida útil debido a la menor temperatura. Más de la mitad de la corriente nominal máxima debería estar bien para casi todos los LED. De todos modos, esta es solo la suposición sin la hoja de datos real.

La mayoría de las luces de crecimiento funcionan como en su diagrama sin resistencias. Sin embargo, requieren una fuente de alimentación de corriente constante. El voltaje constante simplemente hará estallar los LED ya que nada limita la corriente.

Por cierto, tu idea general es buena. No debe usar resistencias con LED de alta potencia. La conducción de corriente constante es más eficiente y mucho más práctica a una corriente más alta. Solo necesita comprar el tipo correcto de fuente de alimentación.

Una nota final: puede comprar conjuntos de LED de alta calidad cableados para una conducción de corriente constante de muchos proveedores con marcas como "Quantum Board" o similares. Estos serán más rentables y probablemente mejor diseñados que intentar construir lo mismo en un volumen pequeño.

Limitación de corriente de matriz de LED de alta potencia
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