Estoy construyendo una luz de planta que consta de 24 LED de alta potencia (Cree ML-E) y un Arduino Uno. Me gustaría alimentar los LED y el Arduino con la misma fuente de alimentación. Dado que la creación de circuitos para manejar la energía doméstica requiere bastante experiencia y también puede ser potencialmente peligrosa, decidí optar por una fuente de alimentación de CA-CC disponible en el mercado similar a las de las computadoras portátiles, como esta (TRANSFORMER DESK TOP 24V 60W ) .
Viniendo con experiencia en informática, aquí hay algunos problemas para los que necesitaría consejo:
El problema fundamental: ¿estos LED y el Arduino pueden compartir la misma fuente de alimentación?
Supongo que la fuente de alimentación debe tener un voltaje de salida superior a 12v, que es el máximo que puede tomar un Arduino. ¿Cómo bajo el voltaje al rango seguro de 7-12v?
El voltaje directo para el Cree ML-E es 3.2v, por lo tanto, el cableado que se me ocurre es primero crear tres series de LED, 8 en cada una. Luego conecte estas tres series en paralelo. ¿Es esta una forma adecuada de cableado o me equivoqué?
Descubrí que hay controladores LED listos para usar, como este (POWER SUPPLY LED 36W 700MA) . ¿Es una buena idea usarlo para alimentar principalmente el LED y "bifurcar" otra fuente de alimentación para el Arduino?
Nota: El Arduino es para los sensores colocados en el mismo lugar que la luz de la planta
Usted ha hecho un montón de preguntas que tienen respuestas directas, pero es demasiado tratar de cubrirlas todas en detalle en este espacio, pero permítame darle algunas sugerencias.
Primero, antes de continuar, ¿está seguro de que la luz LED, que generalmente tiene un espectro muy estrecho (o unas pocas líneas estrechas), será adecuada para la luz de las plantas? No sé sobre esto, pero valdría la pena verificar antes de esforzarse.
A continuación, necesita algunas pistas sobre cómo encender y controlar los LED.
No menciona cuál será el papel del Arduino: ¿será encender y apagar los LED, o quiere que produzca gradaciones de intensidad de luz?
a) Si está activado/desactivado, querrá un escudo arduino que proporcione un relé o un transistor de potencia que pueda cambiar una cantidad adecuada de corriente, que abordaré a continuación.
b) Si hay gradaciones, necesitará un escudo que pueda controlar la corriente en incrementos. O bien, una alternativa popular es un controlador de salida que pulsa la luz muy rápidamente, controlando la luz general por la relación de tiempo de encendido y apagado. Esto se conoce como "modulación de ancho de pulso" o PWM. Nuevamente, el elemento del interruptor de salida PWM (transistor) debe tener una clasificación de al menos la cantidad de corriente que suministra a sus LED.
Editar: Arduinos generalmente tiene algunas salidas que se denominan "salidas analógicas", pero en realidad son PWM, por lo que esta capacidad está integrada en Arduino, aunque aún necesitaría proporcionar un transistor externo para manejar la corriente de los LED. - ver ejemplos en línea.
Esta es la parte ligeramente complicada. Los LED se especifican con un voltaje típico y un número de corriente. Para Cree ML-E: 3,2 V a 150 mA. Así que podrías pensar "Conectaré ocho de esos hasta 24 voltios, y eso será lo correcto". Desafortunadamente, no es tan simple. Los LED tienen una característica por la que si se suministra un poco menos que el voltaje nominal, pasan muy poca corriente y producen poca luz. Un poco más que el voltaje nominal y pasan una gran cantidad de corriente, y probablemente se queman.
Por lo tanto, no desea suministrar un voltaje fijo directamente a un LED. En cambio, proporciona un suministro que regula la corriente . Notará que el suministro de LED al que se vinculó se describe como una fuente de corriente constante. Pero no necesitas ser tan elegante. En su lugar, puede usar un suministro con un voltaje más alto que el que necesitan los LED y poner una resistencia en serie. Ejemplo:
Suministro: 5 V LED: requiere 3,2 V, 0,15 A Diferencia de voltaje: 1,8 V Resistencia: I = V/R Entonces R = V/I, = 1,8/0,15 = 12 ohmios. (Y FWIW, P = I * V = 0,15 * 1,8 = 0,27 W, así que elija un tamaño físico de resistencia de medio vatio o mejor).
Sí, puede poner un montón de LED en serie, por lo que, para su ejemplo, 6 x 3.2 o 7 x 3.2 serían posibilidades, y aún quedaría una caída de voltaje entre los requisitos del LED y el suministro de 24 V. (Deberá tener en cuenta que lo que sea que esté cambiando los LED, como un transistor, también agregará una caída de voltaje a la cadena).
Generalmente, es una mala idea conectar LED (o cadenas de LED) directamente en paralelo, porque el voltaje real para la corriente nominal puede variar de un LED a otro y de una cadena a otra. Por lo tanto, varias cadenas de LED deben tener cada una su propia resistencia en serie.
Transformación de 24 V para usar con Arduino: la respuesta fácil aquí es un regulador de voltaje 7805 que es muy fácil de usar. Hay millones de referencias para esto en la web, así que no daré más detalles. Un par de cosas que atender:
a) 24 V -> 5 V es una caída relativamente grande para el 7805, por lo que deberá conectarlo a un disipador de calor.
b) La conmutación de los LED provocará cambios bruscos en las demandas del suministro, por lo que es mejor optar por usar condensadores relativamente grandes con el 7805 y ponerlos en paralelo con condensadores más pequeños para ayudar con el aspecto de alta frecuencia de la conmutación brusca. . Este hilo es representativo. Tamaños de condensadores para el regulador 7805 .
[Editar] Me olvidé de notar que la pregunta original se refería a Arduino con una entrada de energía de 7-12 V, que se debe a que Arduino Uno tiene un regulador de voltaje que maneja la energía del conector Power In. El Uno puede funcionar con 5 V desde USB (cuando no se suministra energía en el conector Power In), pero si está suministrando energía al conector, entonces, como mencionó el interrogador, tendrá que ser 7 V o más. Entonces una solución razonable sería un 7808 o 7809 para obtener 8 o 9V de 24V.
miang
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