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Autor Tópico: Formas de alimentar LEDs  (Lida 13030 vezes)

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Offline LuísR.A.

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Formas de alimentar LEDs
« em: 01 de Agosto de 2013, 21:43 »
Enquanto não tenho nada para trabalhar (raio do ebay) procuro informações sobre variadas coisas que talvez possa fazer com o que já tenho.
Decidi procurar sobre formas eficientes de alimentar um LED. Mais por curiosidade do que por pratica que consumos até 0,5W não vale muito a pena.

Aqui neste site, na 1ª resposta podem ver 4 formas de alimentar um LED. Também indica as desvantagens e vantagens de cada uma

Primeiro ligar o LED directamente a uma fonte de tensão
Em segundo a tradicional resistência que se usa para limitar a corrente.
Depois um circuito que permite regular a corrente independentemente da fonte (tem de ser superior à soma da queda dos LEDs e do transistor) e que permite uma queda de apenas 0.6V (depende do transístor) a qualquer corrente.

Em ultimo o circuito mais complexo e eficiente se usado correctamente. É regulador de corrente switching muito simples. Para ser mesmo eficiente como os que há à venda necessita de mais coisas mas tem o seu uso. Algo bom que tem é também que a fonte de tensão pode ser de por exemplo 1,5V e mesmo assim funciona com 5 LEDs brancos.
É apenas o príncipio, um regulador de este género tem mais componentes e é mais fiavel.
Poderia ser adicionar um microcontrolador para monitorizar a corrente que é o que provavelmente irei fazer por segurança.
Estou a pensar testar se com isto será possível alimentar um ventoinha de 12V por USB. São de 1,5W e também posso usar uma USB 3.0. Podendo também regular a corrente acho que ajudará a proteger a porta.

Achei que era interessante, principalmente o ultimo que nunca tinha visto o principio de funcionamento desse tipo de regulador e decidi partilhar para quem não saiba.



Tiva MCU é que é.

Tutoriais Tiva+codigos exemplo:
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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #1 em: 01 de Agosto de 2013, 22:11 »
Não abuses das portas USB, vais introduzir ruido a pontapé com um regulador comutado mal desenhado, que pode acabar por atrofiar com ratos, teclados e outras coisas ligadas ao bus usb, para além de que raramente a protecção da alimentação usb é bem implementada..

Por acaso o que ando agora a fazer nas noitadas é uma fonte de corrente constante comutada usando um micro para meter uns quantos leds a iluminar a bancada de trabalho.

Uma coisa, nunca se liga um led directamente a nada sem pelo menos uma resistência a limitar a corrente.
Avr fanboy

Offline LuísR.A.

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #2 em: 01 de Agosto de 2013, 22:23 »
Não abuses das portas USB, vais introduzir ruido a pontapé com um regulador comutado mal desenhado, que pode acabar por atrofiar com ratos, teclados e outras coisas ligadas ao bus usb, para além de que raramente a protecção da alimentação usb é bem implementada..

Por acaso o que ando agora a fazer nas noitadas é uma fonte de corrente constante comutada usando um micro para meter uns quantos leds a iluminar a bancada de trabalho.

Uma coisa, nunca se liga um led directamente a nada sem pelo menos uma resistência a limitar a corrente.

Ruído é algo que me esqueço sempre. Mas para algo dedicado a alimentar LEDs ainda é possivel se bem que o microcontrolador provavelmente se passe com o ruido. Provavelmente seria boa ideia filtros RC e de outro tipo.
 Pena, queria ter aqui uma ventoinhazinha aqui ao lado. Assim tenho de usar um carregador de 12v  :P

Bem uma vez ou outra fiz isso com uma célula de litio descarregada para testar uns LEDs que o meu colega arranjou (tinha muitos e ainda tinha 1 dia inteiro para chegar a casa). Só para ver, era a primeira vez que peguei num RGB. Bem o LED vermelho fundiu e foi durante 1 segundo. Lição aprendida
« Última modificação: 01 de Agosto de 2013, 22:28 por LuísR.A. »
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Offline dropes

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #3 em: 02 de Agosto de 2013, 02:03 »
Uma forma de se ter uma corrente constante independentemente da tensão de alimentação, é usar um JFET.
A corrente é definida pelo "Zero-Gate Voltage Drain Current" encontrada na datasheet.

Tão simples como isto:


Podem-se escolher outros transistors para outras correntes.

Offline samc

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #4 em: 02 de Agosto de 2013, 09:19 »
Boa dica dropes, simples e de fácil aplicação

Offline LuísR.A.

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #5 em: 02 de Agosto de 2013, 10:09 »
Deixa ver se percebi, estas a usar o Mosfet em modo invertido. Supostamente está desligado certo?
Tenho este que não tem esse dado ou então está com outro nome: http://www.ti.com/lit/ds/slps368/slps368.pdf
E este é de apenas 0,5uA. http://www.fairchildsemi.com/ds/BS/BS170.pdf

Tinha ideia que usar assim um transistor N-fet era uma forma de ter, em alguns casos, um diodo de baixa queda de tensão quando está polarizado.
Tipo isto:


Ou esta para P-chanel

Esse circuito parece que nunca vai haver corrente a passar pelo LED
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Offline dropes

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #6 em: 02 de Agosto de 2013, 11:11 »
JFET, não MOSFET, nesse caso o BS170 não daria.

Quando tenho dúvidas faço experiências no multisim, leio uns pdfs e procuro na NET pois muita coisa já foi testada e escuso de estar a inventar muito, meus conhecimentos teóricos não são dos melhores.

Usar um mosfet para estabilizar a corrente acho que não funciona lá muito bem...

Offline LuísR.A.

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #7 em: 02 de Agosto de 2013, 11:13 »
JFET, não MOSFET, nesse caso o BS170 não daria.

Quando tenho dúvidas faço experiências no multisim, leio uns pdfs e procuro na NET pois muita coisa já foi testada e escuso de estar a inventar muito, meus conhecimentos teóricos não são dos melhores.

Usar um mosfet para estabilizar a corrente acho que não funciona lá muito bem...

Pois ainda não conheço bem os tipos de transistor.
O mosfet nesse caso seria um diodo não polarizado e não iria estabilizar a corrente apenas impedir a sua passagem.
Vou ver sobre JFET mas penso que é a forma mais simples do MOSFET
« Última modificação: 02 de Agosto de 2013, 11:16 por LuísR.A. »
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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #8 em: 02 de Agosto de 2013, 12:46 »
Os JFET estão é em vias de extinção..
Não tem nada a ver com MOSFET.
Avr fanboy

Offline LuísR.A.

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #9 em: 07 de Agosto de 2013, 23:36 »
Alguem me poderia explicar algo?

Um indutor acumula energia criando um campo magnético.
Depois liberta energia de uma forma similar a um condensador. Torna-se uma fonte de corrente.

Neste circuito se tivermos 10 LEDs que dá 30V e abrir o circuito de forma que dê apenas 50mA. O tempo que tenho de ligar e desligar o indutor tem um certo tempo.
Agora se só tiver 1 LED de 3V e também de 50mA o tempo será 10 vezes maior? Porque a energia libertada é menor (em wats) e a corrente irá variar mais devagar?

Outra questão é se nesse circuito o indutor não está a fazer um curto circuito?
« Última modificação: 07 de Agosto de 2013, 23:43 por LuísR.A. »
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Offline Njay

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #10 em: 07 de Agosto de 2013, 23:50 »
qual circuito?

Offline LuísR.A.

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #11 em: 07 de Agosto de 2013, 23:56 »
qual circuito?


Peço desculpa tinha ideia que tinha postado este circuito em particular:



Interessa-me a parte do transistor, indutor, led.
O 555 tanto faz, posso até usar um micro para gerar PWM
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Offline Njay

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #12 em: 08 de Agosto de 2013, 01:11 »
Não há curto-circuito porque o transístor está sempre a ligar e desligar.

Quando o transistor liga, passa corrente pela bobina, mas a bobina não deixa passar a corrente logo toda "à bruta" como se fosse uma resistência; a bobina faz a corrente subir devagar, e descer devagar também. O transistor só deve estar ligado o tempo suficiente para que a corrente na bobina atinja o valor desejado; depois desliga e a corrente não sobe mais.

Com o transistor desligado, a corrente não tem por onde fluir através da bobina, isto é, não há nenhum circuito fechado para a corrente sair de um lado da bobina, dar uma volta por "algures" e voltar à bobina entrando pelo outro lado. Só que a bobina tem à força que descarregar a energia que tem armazenada no seu campo magnético, e que faz forçando corrente a circular. Essa corrente tem que continuar a fluir no mesmo sentido que fluia quando o transistor estava ligado, e inicialmente essa corrente tem o mesmo valor que tinha quando o transistor desligou.

Então como é que a bobina pode forçar essa corrente a continuar a circular? Ela transforma-se numa "fonte" e cuja tensão sobe até que comece a circular corrente. Isso acontece quando a tensão chega ao ponto em que o LED começa a conduzir, pois é o 1º elemento "a ceder" sob a tensão. Neste caso o LED é o único elemento no circuito, mas podia haver outros, e a corrente fluiria pelo caminho que necessitasse de menor tensão para "abrir". Se este circuito não tivesse o LED, a tensão subia até a corrente conseguir conseguir atravessar o transistor; era mais ou menos por essa altura que ele pifava :) (na verdade não é bem assim, mas não compliquemos :)).

Com a corrente a circular pelo LED, ela começa a baixar. Aí voltamos a ligar o transistor, para que a corrente volte a subir. Enquanto o transistor está ligado o LED está apagado pois não passa lá corrente. Mas como isto acontece, já de propósito, muitas vezes por segundo (o LED liga e desliga), os nossos olhos não se apercebem.

« Última modificação: 08 de Agosto de 2013, 11:15 por Njay »

Offline tarquinio

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #13 em: 08 de Agosto de 2013, 06:06 »
Ok já agora tambem estou curioso...
Eu percebi a explicação que deste sobre a bobina, mas qual é a vantagem em usar a bobina comparativamente a ter uma resistencia e o led no ligado no sentido da corrente?

Offline jm_araujo

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Re: Formas de alimentar LEDs
« Responder #14 em: 08 de Agosto de 2013, 10:46 »
São várias as vantagens:
Uma resistência apresenta perdas térmicas (P=UI), o que dá cabo da eficiência do circuito. Com um indutor e transístor, se reparares bem na descrição muito boa do Njay, a corrente acumulada vai toda para o LED, não se desperdiça quase nada (o que se perde é porque as indutâncias tem sempre resistência interna e o transístor não comuta instantaneamente).
Outra vantagem, mais uma vez bem explicada, é que o indutor tenta manter a corrente a fluir depois do transístor desligar. Isso implica que a tensão vai subir até a corrente fluir, ultrapassando a tensão de alimentação se necessário. Isso quer dizer que podes alimentar um LED com uma alimentação de inferior à voltagem de emissão do LED. É graças a isso que funcionam as lanternas LED que só usam uma pilha de 1.5V
E tens outras vantagens que não vou entrar: menor dissipação, espaço ocupado, controlo.
« Última modificação: 08 de Agosto de 2013, 10:56 por jm_araujo »