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Autor Tópico: Sugestões de driver para COB LED 3W  (Lida 5682 vezes)

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Offline samc

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Sugestões de driver para COB LED 3W
« em: 09 de Abril de 2013, 19:42 »
Boas, tenho lido bastante sobre drivers para os novos LEDs de alta potência. No entanto, devido à minha falta de experiência e de conhecimentos avançados de eletrónica, acabei por ficar confuso sobre qual dos diferentes métodos utilizar. Tanto encontrei esquemas "simples" utilizando um MOSFET como alguns que utilizam um integrado (acho que é o LM324) para alimentar o LED com uma corrente constante.
Gostaria da vossa ajuda para resolver o seguinte "problema":

Objetivo
Construir um driver para controlar via PWM vários LEDs de alta potência (pelo menos 5 LEDs ligados em série ou paralelo)
A eficiência não é o mais importante (visto que não é para utilizar durante muito tempo), mas procuro antes uma solução de baixo custo e baixa dificuldade de construção.

Hardware
Saída PWM de um Arduino
Fonte de alimentação comutada de 12V DC 5A (utilizada em PCs portáteis) - gostaria de utilizar esta fonte se possível.
LED de alto brilho do tipo COB (3W 11V DC 300mA)

Com a vossa experiência, que esquemas sugerem eu utilizar ou procurar?

Offline senso

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #1 em: 09 de Abril de 2013, 19:51 »
Usar um driver dedicado será a melhor opção, tens vários da TI, da LT e de outros fabricantes.
Por exemplo o LM3405 ou o 3406.
Avr fanboy

Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #2 em: 09 de Abril de 2013, 20:18 »
Obrigado, e utilizar um destes drivers baratuchos, será boa ideia?
Não faço ideia que integrado é que usam, ou como controlaria o brilho por PWM...
exemplo:

http://www.ebay.co.uk/itm/3-X-1W-LED-Driver-Power-Supply-AC-DC-12V-Constant-Current-Driver-For-LED-Light-/310634711138?pt=UK_Home_Garden_Lighting_Parts&hash=item4853458862

Offline senso

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #3 em: 09 de Abril de 2013, 20:22 »
Esses tipicamente usam o mc34063, dos switchers mais usados, por ser barato, simples, e dá para configurar em dezenas de modos diferentes, deve ser um desses, a fazeres tu pcb's, e tal, vai ficar sempre mais caro que esses.
Avr fanboy

Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #4 em: 09 de Abril de 2013, 22:15 »
É isso mesmo senso, vi numa foto mais pormenorizada e utiliza esse IC, obrigado  ;)

Agora a minha dúvida, é se para controlar o brilho do LED por PWM, terei de utilizar um MOSFET conectado ao arduino e à alimentação deste circuito, ou se existe outra forma para controlar diretamente o integrado!?

Offline senso

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #5 em: 09 de Abril de 2013, 22:47 »
Se pesquisares por mc34063 led driver encontras muitos circuitos, tenho ideia que há maneira de lhe dar pwm, mas usar um mosfet para ligar e desligar a alimentação é um bocado coiso, porque o chip depois vai estar sempre a ligar e a desligar e não vai funcionar lá muito bem..

Supostamente no pino 5, dependendo do esquema, dá para lhe aplicar pwm, porque esse pino pode ser usado como um enable.
Avr fanboy

Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #6 em: 09 de Abril de 2013, 23:36 »
Pesquisei sobre algumas formas de controlar por PWM e encontrei um post de um fórum com a mesma questão:
http://forum.allaboutcircuits.com/showthread.php?t=60853&page=2
Segundo percebi, possivelmente se alimentar o feeback pin (pino 5) com uma tensão superior a 1,25V controlo a corrente de saída, no entanto, se a tensão for inferior a 1,25V o integrado liberta a corrente máxima.

Na última resposta do post está esta sugestão de utilizar um MOSFET na saída:
Citar
Maybe you could connect the Vout pin of the 34063 to the led, then LED to a NPN LL MOSFET, the Gate of the mosfet to your PWM device, and complete the connection through the MOS to ground. The PWM will use the MOS as a high-speed switch to complete the circuit from the +3V output of the 34063 through the LEDs to ground, then you can control LED brightness by varying the PWM rate.

Será que faz sentido? É que se comprasse o driver, seria difícil fazer grandes alterações ao circuito, tudo isto já é muito avançado para os meus conhecimentos e estou pouco à vontade com componentes tipo SMD, por isso eu estou a insistir neste tema.

Offline pmj_pedro

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #7 em: 10 de Abril de 2013, 16:28 »
eu utilizo um mosfet com um opamp, para fazer uma fonte corrente, para alimentar as leds

Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #8 em: 16 de Abril de 2013, 13:27 »
De forma a simplificar as coisas para os meus conhecimentos, pensei em aplicar a sugestão de usar um MOSFET na saída do LED driver barato.
Será que este esquema está correto?

Os LEDs são de 11V 300mA e a fonte é de 12V 5A. O LED Driver não obriga a uma polaridade na entrada segundo li.

Se sim, que MOSFET devo utilizar? Procuro algo barato, mas não estou dentro das referências dos transistores.
Obrigado

Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #9 em: 30 de Maio de 2013, 02:11 »
Vou deixar aqui o progresso do meu "problema", pois pode servir de ajuda para alguém já que agora é uma tarefa comum utilizar-se LEDs de alto brilho nos projetos.

Após não ter uma resposta concreta aqui no fórum, fui pesquisar mais sozinho e tentei utilizar a sugestão no datasheet do integrado MC34063 de utilizar uma tensão de referência diferente de 1.25V no pino 5, mas não tive sucesso (não consegui identificar nenhum pino com cerca de 1.25 V).

Parti então para a solução de utilizar um transistor na saída do driver do LED. Pesquisei sobre os MOSFETs e segundo percebi, seriam o indicado porque são controlados por uma tensão, suportam frequências altas (embora a saída PWM do Arduino seja de cerca de apenas 490 Hz por defeito) e correntes elevadas.

Como o objetivo principal do projeto é criar algo de baixo custo, pesquisei na loja onde iria comprar os transistores (Sonigate) por os MOSFETs mais baratos e encontrei dois modelos:
IRF530 (0,64€) e BS170D (0,10€)

Fiz o teste com o esquema acima (mas apenas para um LED) e funcionou muito bem com o IRF530. No entanto, notei que o brilho está um pouco inferior ao de um LED sem o transístor.
Medi a corrente e no driver sem transístor consome cerca de 280 mA (o normal para o driver que é de 280~300mA).
No LED com o transistor e com 5V do Arduino (tanto experimentei obter os 5V do pino PWM no nível máximo como no pino de 5V para eliminar as dúvidas) e o driver está a consumir cerca de 110 mA!

Ao estudar a datasheet não percebo o porquê:

Segundo o que vejo, com os 5V o transístor seria capaz de fornecer vários Amperes (só precisava de no máximo 300 mA).

Onde estou a errar?

É que agora estou na dúvida se poderei usar com confiança um MOSFET menos "potente" como o BS170 que no site da sonigate está indicado como de 0.3A mas segundo a datasheet parece que suporta mais corrente (Id: Drain Current Continuous = 500 mA)

BS170



Offline senso

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #10 em: 30 de Maio de 2013, 02:19 »
E tens efectivamente os 5v entre o gate e a source?
O mais certo, é não.
Avr fanboy

Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #11 em: 30 de Maio de 2013, 02:29 »
Que burro :S
Fui medir agora e tenho 3.85 V
Nunca me lembrei de medir essa tensão (sempre assumi que a tensão fosse de 5V certos do Arduino, não estava a contar com o efeito do driver)
Alguma sugestão para resolver este novo "problema"?

A montagem de teste para quem tiver curiosidade:
« Última modificação: 30 de Maio de 2013, 02:32 por samc »

Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #12 em: 31 de Maio de 2013, 22:07 »
Acabei por experimentar fazer o que não é um bom trabalho, que foi ligar o MOSFET antes do driver. Acabou por funcionar relativamente bem no teste (brilho máximo do LED e um fade relativamente linear).

Offline Sérgio_Sena

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #13 em: 03 de Junho de 2013, 12:03 »
Acabei por experimentar fazer o que não é um bom trabalho, que foi ligar o MOSFET antes do driver. Acabou por funcionar relativamente bem no teste (brilho máximo do LED e um fade relativamente linear).

Para a frequencia de PWM que estahs a usar (~500Hz), podes ligar o pino de saida do teu microcontrolador directamente ah Gate do Mosfet, atraves de uma resistencia de 47 ou 100 ohm.

Ate podes ligar directo, mas a resistencia ajuda a controlar o pico de corrente que existe no switch on/off do Mosfet (a capacidade na Gate tem q ser carregada/descarregada, e isso implica picos de corrente).

Sinceramente para a potencia que estahs a usar no Mosfet, bem como a velocidade de comutacao, nem necessitas de Driver externo. Hah outras maneiras q podem ser empregues, simples e bastante mais economicas.



Offline samc

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Re: Sugestões de driver para COB LED 3W
« Responder #14 em: 03 de Junho de 2013, 21:43 »
Obrigado por as sugestões asena, eu amanhã vou tentar ver num osciloscópio como está o sinal PWM à saída do driver. Eu estou a usar o driver para garantir que a corrente é limitada a um máximo de 300 mA em cada um dos 4 LEDs, foi a forma mais económica que encontrei com os meus conhecimentos. Mas estou aberto a sugestões  ;) o que usarias no caso?